LY-51S单片机实验指导书(广西大学单片机实验)

实验一单片机开发板与Keil C51的使用实验用的单片机开发板如图1-1所示，它采用独立模块结构，只有电源是连接到各个模块的，而信号接口则是默认悬空。当使用到某一模块时，用杜邦线将该模块连接到相应的单片机的输入输出端口即可。开发板仅仅使用一条USB线，便能给单片机提供电源，同时能实现单片机与计算机通信的功能。

图1-1 单片机实验开发板

一．实验目的

认识单片机开发板，学习Keil C51集成开发环境和STC-ISP下载软件的使用。

二．实验仪器

单片机开发板1套，计算机1台。

三．实验任务

认识单片机开发板上的各个实验模块，学习Keil C51集成开发环境和STC-ISP 下载软件的使用，为后续实验做准备，下面我们就来学习一些最基本操作（实验程序见第20页、21页）。

四． Keil C51集成开发软件最基本的使用。

Keil C51集成开发软件为单片机提供了汇编语言和C 语言程序的编辑、编译、仿真等程序调试的模块。调试程序需要经过以下几个步骤的操作：① 首先建立工程（Project ）。② 编辑汇编语言或者C 语言程序，并加入到工程中。③ 对程序进行编译链接，剔除语法错误。④ 编译完成以后，打开ISP 下载软件，将编译好的可执行代码文件（扩展名为“.HEX ”的文件）下载到单片机中运行。如果需要，也可以对程序进行仿真调试，帮助检查程序的逻辑错误。 1．建立新工程

单击计算机桌面图标，选择打开选项（或者双击该图标），便进入图1-2的Keil C51

集成开发软件的界面。

图1-2 Keil C51 集成开发软件的界面

菜单栏

工程管理窗口 工具栏

输出窗口 状态栏

如果之前这台计算机已经有人使用Uv4编辑、调试过程序，此时打开的Keil C51界面显示的便是别人的工程和程序，这时候你首先单击菜单栏的Project 菜单，再单击下拉项Close Project 选项，关闭别人的工程，就能得到图1-2的界面。然后再次单击菜单栏的Project 菜单，在下拉项中选择New μVision Project 选项，便可建立新工程，如图1-3所示。

当单击New μVision Project 选项后，弹出图1-4对话框。

图1-4 保存工程界面

工程存放的地点

工程的名字 默认的扩展名

图1-3 建立新工程

询问你，工程将存放何处（建议存放在E盘），工程取何名字（不用输入扩展名，选择默认即可。工程名最好取你名字的汉语拼音缩写，避免与他人重名）。当选择好存放的地点，并且给工程起好名字后，便可以点击按钮，弹出图1-5，进入单片机生产厂商的选择界面。

图1-5 选择单片机生产厂

单片机生产厂商，是根据你所使用的单片机来确定的，这款实验开发板上使用的单片机的型号是“STC90C516RD+”，所以选择的生产厂商应该是Atmel，确定了生产厂商后，还要进一步选择相应的单片机的型号。找到Atmel选项，点击其左边的“＋”号，便出现该厂商生产的众多型号的单片机，往下拉找到AT89S52单片机（由于软件中没有列入STC90C516RD+这款单片机，所以我们选择与其相似的单片机），然后再单击AT89S52，弹出图1-6的界面。图中右边的Description项给出了该型号单片机的简单资料，比如，有多少I/O口接口，有几个定时器﹨计数器，内存有多大等等。

图1-6 选择单片机型号

单击按钮，便弹出图1-7的对话框，询问是否将8051的标准启动代码的源程序复制到工程所在的文件夹，并且将该文件加入到工程中。由于我们是初学者，尚不清楚如何修改启动代

图1-7 询问是否复制标准启动代码源

码，所以此处选择按钮。至此，新工程便建立完成，Keil C51的界面变为图1-8的模式，工程的名字出现在视图的左上角，所建立的工程出现在工程管理窗口（单击Target 1左边的“＋”号，Source Group 1便显示出来）。

2．编辑新程序

工程建立完成后，就可以着手编辑新程序，如图1-9所示。单击菜单栏的File 菜单，再单击其下拉项的New 选项。

弹出图1-10界面，Text2以下反白的地方便是文本编辑器，此时不要急着输入程序，请先对程序进行保存。

工程名

建立的工程

图1-8 工程建立完成的Keil C51界面

图1-9 编辑新程序

单击工具栏的保存按钮，弹出图1-11的对话框，要求你选择程序存放的地点，并且给程

序命名，建议你把程序与工程放在同一个文件夹中。

程序名可以与工程名取相同的名字（但是扩展名不一样），也可以与工程名不同。输入程序名时一定要同时输入扩展名，如果是C 语言程序，扩展名是“.c ”；如果是汇编语言程序，扩展名则是“.asm ”，一定不能弄混。当选择好存放地点，并且给程序取好名字，单击

按钮，程

图1-11 给程序命名 文本编辑器

图1-10 保存程序

序便保存好，程序名出现在文本编辑器的左上角，如图1-12所示。

此时仍不要急于输入程序，请立即把该程序加入到之前建立的工程中。右键单击工程管理窗口的Source Group 1，弹出图1-13界面。

再单击下拉项的Add Files to Group ‘SourceGroup 1’…选项，弹出图1-14对话框，找到存放程序的文件夹，因为该软件默认显示C 语言程序，所以，对于汇编语言程序，需要将对话框的文件类型改为“All files （*.*）”，才能看到保存的文件。输入文件名，单击

按钮（记

图1-13 将程序加入工程

程序名

图1-12 程序命名完成

住，不要双击“Add”按钮），文件便加入到工程中，接着再单击按钮，完成将程序加入到工程的操作。这时候你仍然看不到刚加入的程序在哪里。单击Source Group 1左边的“＋”号，程序名便显示出来，如图1-15所示。

图1-14 选择加入的程序

刚刚加入到工程的程序

图1-15 程序加入到工程中

此时仍然不要急于输入程序，需要再去做一件事，即对工程进行一些必要的设置。如图1-16所示，单击菜单栏的Project菜单，再单击其下拉项的Options for Target ‘Target 1’选项，便得到图1-17的界面。

首先进入的是Target 栏，要确定单片机的晶振，因为我们的实验开发板上的晶振是12MHz ，所以将Xtal 选项默认的33MHz 改为12MHz ，如图1-18所示，其他选项不用改。

图1-16 对工程进行设置

图1-17 进入Options for

Target ‘Target 1’的界

实际上，这个晶振的数值与编译后产生的目标代码没有关系，只是在仿真时，对程序的定时时间进行调试的时候有影响。如果程序是下载到单片机去运行的，这个选项不改，也不影响你程序的运行结果。

图1-18 修改晶振的界面

然后再进入Output栏，勾选Create HEX File选项，如图1-19，允许创建扩展名为“.HEX”的可执行代码文件。只有含这个扩展名的文件才能下载到单片机，所以，这个选项非常重要，一定要记得勾选。其他选项不用改，取默认值即可。

Nane of Executable选项，是指定可执行代码文件的名字，建议选择默认，使其与工程名字保持一致，以方便查找。

图1-19 创建可执行文件

勾选了Create HEX File选项后，单击按钮，参数设置完成。到目前为止，集成开发软件完全可以满足我们的基本使用要求，所以其他栏的参数我们可以不改动，取默认值。

下面可以在文本编辑器中输入程序，如图1-20所示。汇编语言对程序中的字母的大小写没有

要求，指令中大小写字母可以混着输入，编译不会出错。而C语言对程序中字母的大小写有着严

图1-20 输入程序

格的规定，不能混用。指令一般使用小写字母，而单片机的输入输出端口、各类控制寄存器的名称则必须使用大写字母。

程序输入完成后，便可以点击工具栏的编译链接按钮，对程序进行编译链接。如果工

程下只挂一个程序，选择左边的按钮即可，如果工程下挂多个程序，请选择右边按钮。

图1-21 编译完成

程序有没有语法错误、错误的类型是什么、程序有多大、创建的可执行代码文件的名称是什么等等，这些编译链接的信息将全部显示在输出窗口“Build Output”中，如图1-21所示。如果程序没有语法错误，就可以将可执行的目标代码文件下载到单片机，单片机便开始运行程序。

对程序进行编译，实际上是把我们编写的汇编语言或C语言程序翻译成单片机认识的机器码。

五．下载软件STC_ISP的使用

编译链接结束后，若没有语法错误，即可将目标文件下载到单片机。单击桌面的

图标（或者双击该图标），选择打开，得到图1-22的界面。然后经过①选择单片机型号，②检查通信端口是否正确，③打开下载的程序文件，④Download/下载，这四个步骤，完成将可执行文件代码下载到单片机的操作，单片机便开始运行程序。

图1-22 下载软件界面

1．选择单片机型号

下载可执行代码文件，首先需要确定单片机的型号，在下载软件的最上方，第1个步骤就是“选择单片机型号”。因为开发板上使用的单片机的型号是“STC90C516RD+”，所以先检查显示的单片机型号与实验板上的单片机是否一致，如果一致，就不用改动。如果不一致，单击其下拉按钮，找到STC90C5xRC/RD+ series选项，单击其左边的“＋”号，便显示出众多的单片机

型号，如图1-23所示，下拉找到你使用的那款单片机，然后单击该单片机型号，便完成单片机的选择。这个时候选择的单片机型号一定要与单片机开发板上的单片机一致，否则代码文件将无法下载。

图1-23 选择单片机型号

2．检查串行通信口

第2步是检查虚拟串行通信口，本实验室计算机分配给单片机下载用的虚拟串行通信口大多数是“COM3”，如图1-24所示。虚拟通信口端口一旦分配好，一般是不会轻易变动的，如果此时显示的不是COM3口，你也不要急于去做改动，可以先继续进行第3步和第4步的操作。只有当进行到下载操作时，输出窗口出现“串口已被其它程序打开或该串口不存在”的提示，你再到“设备管理器”去检查虚拟串行通信口是哪一个，是否存在。

图1-24 检查串行通信口

3．打开程序文件

接下来是打开可执行代码文件，单击按钮，弹出图1-25对话框，将对话框中

的“文件类型”改为“*.hex”，才能找到你之前编译链接完成的扩展名为“.HEX”的可执行代码文件，单击或者直接输入文件名，然后单击按钮，便完成打开程序文件的操作。

图1-25 寻找.HEX文件

进行这一项操作的时候要注意，当单击“打开程序文件”按钮时，一定要先确认你的“.HEX”文件是否存放在“查找范围”显示的这个文件夹中，只有选择对文件夹，才能找到你编译好的可执行代码文件。

4．下载程序

完成上面3个部分的操作以后，便可以将之前编译好的可执行代码文件下载到单片机。在进行程序下载之前，最好让单片机处于断电的状态。单击按钮，一会儿输出窗口便出现“请给MCU上电…”的提示，如图1-26所示，此时如果单片机处于断电的状态，直接给单片机上电即可（电源开关往下拨）。如果在进行下载操作的时候，单片机仍处于通电的状态，你需要将单片机先断电（电源开关往上拨），当出现图1-26的上电提示后，再给单片机通电（电源开关往下拨）。

图1-26 准备下载程序

单片机上电后，输出窗口出现图1-27的界面，显示正在擦除原来的旧程序、下载新程序。

图1-27 正在下载程序

当蓝色条块满格消失后，程序下载完毕，输出窗口如图1-28所示，单片机便立即运行程序。

图1-28 下载完成界

至此，一个程序的编辑、编译连接、下载、运行，整个过程便完成，

若在下载操作时，输出窗口提示“串口已被其它程序打开或该串口不存在”，如图1-29所示，则需要到“设备管理器”去检查虚拟串行口是哪一个，输入正确的串口后便可下载。操作如下，

回到计算机桌面，

右键单击“我的电脑”图标，选择“属性”，点击“硬件”， 进入“设备管理器”，

图1-29 串口不存在界面

图1-30 查看虚拟串口

查看分配给“CH340”的虚拟串行通信口是哪一个端口，是否存在，如图1-30所示。如果虚拟串口已改变，把正确的端口填上便可以进行程序的下载。如果虚拟串口不存在，就要重新安装CH340的主板驱动程序，然后再去查看分配的虚拟串口是哪一个，并把该串口填写上便可以进行程序的下载操作。

六．实际操作

下面通过一个程序的输入、编译连接、下载的操作，学习Keil C51和STC-ISP的使用。

当我们拿到一个实验题目，①要认真理解实验要求，②确定硬件接线，③画出程序流程图，④编写程序，⑤调试程序。

1．实验内容

控制单片机开发板上的8盏LED，使其按位左移并循环。从LED8到LED1依次点亮，每次仅点亮一盏，每隔1秒钟移一位。即首先点亮LED8，其余LED灭；1秒钟后，点亮LED7，……，最后点亮LED1。循环往复，定时采用软件延时。

2．硬件接线

图1-31的虚线框内是实验开发板上8盏LED的电路连接图，其电源已经与LED的阳极连接好，LED的阴极分别连接到LED1到LED8引脚，即J9端子。

由于单片机实验板开发板采用的是独立模块的结构，所以，我们需要用一条8芯的杜邦线将8盏发光二极管与单片机的P0口连接，即将P0口的端子与J9连接，LED1接P0.0，LED2接P0.1，……，LED7接P0.6，LED8接P0.7。由图1-31的电路原理图可看出，当单片机的I∕O口输出“0”时，LED被点亮；当单片机的I∕O口输出“1”时，LED熄灭。

3．程序流程图

在编写程序之前，应该先画出程序流程图，便于你编写程序，同时也便于别人理解你的程序。图1-32是汇编语言程序的流程图。

图1-32 程序流程图

4．实验程序

下面提供了汇编语言和C语言两种实验程序，请将程序输入到单片机并运行。

（1）汇编语言程序

org 00h ; 程序开始

mov a,#7fh ; a=01111111B

next: mov p0,a ; p0=a

acall delay ; 调用延时程序