单片机实验报告含仿真

单片机原理及应用课程

实验报告

专业：

班级：

姓名：

学号：

实验一、keilC51及proteus软件的使用

一、实验目的：

1、掌握keil和proteus软件的基本操作

2、通过具体实例掌握keil和proteus软件的使用。

二、实验原理: keil使用步骤，proteus使用步骤

三、程序：

四、实验结果分析：

五、总结：学会了使用keil和proteus软件，掌握了利用keil和proteus软

件进行仿真的步骤。

实验二、并行输入/输出接口实验

一、实验目的：

1、进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。

2、了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。

3、掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。

二、实验原理：

MCS 51单片机的串行口在实际使用中通常用于三种情况：利用方式0 扩展并行i/0 接口：利用方式1 实现点对点的双机通信；利用方式2 或方式3 实现多机通信。利用方式0 扩展并行i/0 接口MCS 5 1 单片机的串行口在方式0 时，若外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展并行输出口；若外接一个并入串出的移位寄存器，就可以扩展并行输入口。

三、程序：

#include

sbit P1_0=P1^0;

void main()

{

unsigned char i;

unsigned int j;

i=0x01;

for(;;)

{

P1_0=0;

SBUF=I;

while(!TI) {i}

P1_0=1;TI=0;

for(j=0;j<=254;j++){;}

i=i*2;

if(i==0x00) i=0x01;

}

}

四、实验结果分析：

五、总结：进一步熟悉了keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会了构建简单的流水灯电路。掌握了C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。

实验三、定时器/计数器实验（1）—查询方式产生500us的方波

一、实验目的：

1、熟悉keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；

2、了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；

3、掌握查询方式处理定时/计数的工作过程，

4、掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。

二、实验原理:

通常利用定时/ 计数器来产生周期性的波形。利用定时/ 计数器产生周期性波形的基本思想是：利用定时/ 计数器产生周期性的定时，定时时间到则对输出端进行相应的处理。例如产生周期性的方波只需定时时间到对输出端取反一次即可。不同的方式定时的最大值不同，如定时的时间很短，则选择方式2 。方式2 形成周期性的定时不需重置初值；如定时比较长，则选择方式0 或方式1 ；如时间很长，则一个定时/ 计数器不够用，这时可用两个定时/ 计数器或一个定时/ 计数器加软件计数的方法。

三、程序：

#include

sbit P1_0=P1^0;

void main()

TMOD=0x02;

TH0=0x06;TL0=0x06;

TR0=1;

for(;;)

{

if(TF0){TF0=0;P1_0=!P1_0;}

}

}

四、实验结果分析：

五、总结：熟悉了keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉了51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；掌握了查询方式处理定时/计数的工作过程，掌握了定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。

实验四、定时器/计数器实验（2）—中断方式产生500us的方波

一、实验目的：

1、熟悉keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；

2、进一步熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；

3、掌握中断方式处理定时/计数的工作过程。

二、实验原理

从P 1.0 输出周期为500 us 的方波，只需P 1.0 每250 us 取反后一次即可。当系统时钟为12MHz 时，定时/ 计数器TO 工作于方式2 时，最大的定时时间为256 us ，满足250us 的定时要求，方式控制字应没定为000000 1 0B （02H ）。系统时钟为12Mhz ，定时250us，计数值N 为250 ，初值X = 256 -250 =6 ，则THO = TLO =06 H 。

:

三、程序：

#include

sbit P1_0=P1^0;

void main()

{

TMOD=0x02;

TH0=0x06;TL0=0x06;

TR0=1;

while(1);

}

void time0_int(void) interrupt 1

{

P1_0=!P1_0;

}

四、实验结果分析：

五、总结：熟悉了keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；进一步熟悉了51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；掌握了中断方式处理定时/计数的工作过程。

实验五：串行接口实验（1）—工作方式0扩展并行IO口

一、实验目的：

1, 掌握串行口工作方式0的程序设计；

2、熟悉51单片机串口的结构和工作原理

3、掌握串口工作方式0的工作特点。

二、实验原理:

MCS 51单片机的串行口在实际使用中通常用于三种情况：利用方式0 扩展并行i/0 接口：利用方式1 实现点对点的双机通信；利用方式2 或方式3 实现多机通信。利用方式0 扩展并行i/0 接口MCS 5 1 单片机的串行口在方式0 时，若外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展并行输出口；若外接一个并入串出的移位寄存器，就可以扩展并行输入口。

三、程序：

#include

sbit P1_0=P1^0;

void main()

{

unsigned char i;

unsigned int j;

SCON=0x00;

for(;;)

{

P1_0=0;

SBUF=I;

while(!TI) {i}

P1_0=1;TI=0;

for(j=0;j<=254;j++){;}

i=i*2;

if(i==0x00) i=0x01;

}

}

四、实验结果分析：

五、总结：掌握了串行口工作方式0的程序设计；熟悉了51单片机串口的结构和工作原理。掌握了串口工作方式0的工作特点。

实验六：串行接口实验（2）—双机通信

一、实验目的：

1、掌握串行口工作方式1的程序设计；

2、进一步掌握51单片机串口的结构和工作原理

3、掌握串口工作方式1的工作特点。

二、实验原理:

甲、乙两机处理过程一样，程序相同。方式选择方式1 ：即8 位异步通信方式，波特率为1200bps ，既要发送，也要接收，所以串口控制字为50H 。由于选择的是方式1, 波特率由定时/ 计数器TI 的溢出率和电源控制寄存器PCON 中的SMOD 位决定，则需对定时/ 计数器Tl 初始化。设振荡频率为12MHz ，取SMOD=0，波特率为1200bps ，定时/ 计数器T1选择为方式2 ，则初值如下初值= 256 一foscx2SMOD ／（12 × 波特率× 32 ）= E6H 根据要求，定时/ 计数器T1的方式控制字为20H 。

发送过程采用查询方式，在主程序中读取PI 口的开关状态，通过串口发送；接收过程采用中断方式，接收的内容送P2 口，通过P2 口的发光二极管显示。

三、程序：

#include

void main()

{

unsigned char i;

SCON=0X50;

TMOD=0x20;

TL1=0xe6;

TH1=0xe6;

TR1=1;

EA=1;

ES=1;

while(1)

{

P1=0XFF;

i=P1;

SBUF=i;

while(TI==0);

TI=0;

}

}

void funins(void) interrupt 4 {

EA=0;

RI=0;

P2=SBUF;

EA=1;

}

四、实验结果分析：

五、总结：掌握了串行口工作方式1的程序设计；进一步掌握了51单片机串口的结构和工作原理，掌握了串口工作方式1的工作特点。

实验七：中断系统实验（1）—交通灯模拟控制

一、实验目的

1、掌握单片机外部中断的原理及过程。

2、掌握单片机外部中断程序的设计方法。

3、掌握单片机外部中断时中断方式的选择方法。

二、实验原理:

交通灯正常运行时，可分为4 个状态：状态1 ，东西方向绿灯，南北方向红灯20 秒，状态编码“ 00100001 ” ；状态2 ，东西方向黄灯，南北方向红灯3 秒，状态编码“ 01000001 ” ；状态3 ，南北方向绿灯，东西方向红灯20 秒，状态编码“ 00010010 ” 状态4 ，南北方向黄灯，东西方向红灯3 秒，状态编码“ 0001m00 ” 。东西发生异常时，

东西通行，南北禁止，东西方向绿灯闪，南北方向红灯闪60 秒；南北发生异常时，南北通行，东西禁止，南北方向绿灯闪，东西方向红灯闪60 秒。主程序中实现交通灯正常运行过程，两种异常用外中断0 和外中断1 管理，外接开关模拟异常发生，在中断服务程序中实现异常处理，在主程序中开放外中断0 和外中断 1 ，设置为边沿触发方式。时间单位采用500ms 信号，由定时计数器0 定时50ms ，循环10 次产生，定时计数器0 采用查询方式，主程序中设定定时计数器0 的工作方式：方式1 。

三、程序：

#include

void delay500ms(unsigned char k);

{

SP=0x60;

TMOD=0x01;

IE=0x85;

TCON=0x05;

while(1)

{

P1=0x21;

delay500ms(40);

P1=0x41;

delay500ms(6);

P1=0x12;

delay500ms(40);

P1=0x14;

delay500ms(6);

}

}

void int_0(void) interrupt 0 {

unsigned char i1,i2;

i1=P1;

for(i2=0;i2<60;i2++)

{

delay500ms(1);

P1=0x00;

delay500ms(1);

}

P1=i1;

}

void int_1(void) interrupt 2

{

unsigned char j1,j2;

j1=P1;

for(j2=0;j2<60;j2++)

{

P1=0x12;

delay500ms(1);

P1=0x00;

delay500ms(1);

}

P1=j1;

}

void delay500ms(unsigned char m) {

unsigned char k1,k2;

TH0=0x3C;TL0=0xB0;

for(k1=0;k1

{

for(k2=0;k2<10;k2++)

{

while(!TF0);

TF0=0;

TH0=0x3C;TL0=0xB0;

}

}

}

四、实验结果分析：

五、总结：掌握了单片机外部中断的原理及过程。掌握了单片机外部中断程序的设计方法。掌握了单片机外部中断时中断方式的选择方法。

实验八：中断系统实验（2）—工业监控系统的设计

一、实验目的：

1、进一步掌握外部中断技术的基本使用方法。

2、进一步熟悉中断处理程序的编程方法。

二、实验原理:

在单片机监控系统中，信号的监控用外部中断来实现，51 单片机外部中断只有两个，而监控信号通常有多个，这里就涉及到多个中断源的处理，处理时往往通过中断加查询的方法来实现。连接时，一方面把多路监控信号中断源通过“ 线与” 接于 5 1 单片机外部中断引脚上，另一方面，每一个中断源再连接到一根并口线上。这里用 4 个开关(BUTTON) 模拟 4 路监控信号，通过4 输入的与门（AND 一4 ）连接到INTO 引脚上，监控信号正常情况为高电平，发生超限变为低电平。 4 路监控信号又分别与P2 口的低 4 位并口线相连。在该电路中，无论哪个中断源提出请求，系统都会响应TO 中断。响应后，进入中断服务程序，在中断服务程序中通过对并口线的逐一检测来确定是哪一个中断源提出了中断请求，进一步转到对应的中断服务程序入口位置执行对应的处理程序。

三、程序：

#include

#include

#define uchar unsigned char

sbit P11=P1^1;

sbit P12=P1^2;

sbit P13=P1^3;

sbit P20=P2^0;

sbit P21=P2^1;

sbit P22=P2^2;

sbit P23=P2^3;

void delay()

{

uchar i,j;

for(i=0;i<250;i++)

for(j=0;j<250;j++)

{

_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); }

}

void int0() interrupt 0

{

if(P20==0)P10=0;

if(P21==0)P11=0;

if(P22==0)P12=0;

if(P23==0)P13=0;

delay();

}

void main(void)

{

IT0=1;

EA=1;

EX0=1;

while(1)

{

P1=0xff;

P2=0xff;

}

}

四、实验结果分析：

实验九：简单的I/O扩展实验

一、实验目的：

1、掌握单片机系统中扩展简单I/ O口的基本方法。

2、掌握扩展I/O口的编程方法。