单片机实验二

单片机实验报告二 姓名 学号 时间 地点

实验题目 I/O 口输入、输出实验

一、实验目的

1. 学习I/O 口的使用方法。

2. 学习延时子程序、查表程序的编写和使用。

二、实验主要仪器和环境

PC 机、W A VE 软件、仿真器+仿真头、实验板、电源等。

三、实验说明

本实验第一部分通过单片机的I/O 口控制LED 的亮灭，从而观察I/O 口的输出。实验第二部分通过单片机的I/O 口接受按键动作信息，然后通过LED 和数码管指示。通过本实验学生可以掌握单片机I/O 口输入输出的控制方法，同时也可以掌握单片机延时子程序、查表程序的编写和调试方法。要求预先编写好程序并通过伟福仿真软件调试。

四、实验内容

1、P0口做输出口，接八只LED ，编写程序，使LED 循环点亮,间隔0.5秒。

2、 P1．0--P1．7作输入口接拨动开关S0--S7；P0.0--P0.7作输出口，接发光二极管L1—L8，编写程序读取开关状态，将此状态在对应的发光二极管上显示出来，同时将开关号（0—7）显示在LED 数码管上。编程时应注意P1作为输入口时应先置1，才能正确读入值。

五、实验电路连线

P0．0 ---- LED0 P1．0 ----- S1 P0．1 ---- LED1 P1．1 ----- S2 P0．2 ---- LED2 P1．2 ----- S3 P0．3 ---- LED3 P1．3 ------ S4 P0．4 ---- LED4 P1．0 ------ S5 P0．5 ---- LED5 P1．0 ------ S6 P0．6 ---- LED6 P1．0 ------ S7 P0．7 ---- LED7 P1．0 ------ S8

实验1：P0口循环点灯 实验2：P1、P0口输入输出

评 阅

a b

c

d e f g h(dp)

a b c d e f g h(dp) P2.7 P2.6P2.5 P2.4P2.3P2.2P2.1 P2.0

实验2： LED 数码管各段与I/O 的连接

六、实验程序流程框图、实验程序

第一部分程序：ORG 0000H ；设定程序汇编起始地址

MOV A ,#03H ；设置初始值00000011 LOOP ： MOV P0,A ；点亮LED0和LED1 ACALL DELAY ；调用延时子程序

RL A ；将A 里面的00000011左移一位成00000110 SJMP LOOP ；循环点亮LED 灯 DELAY: ；0.5S 的延时程序 DEL: MOV R7,#10 DEL1：MOV R6,#246 DEL2：MOV R5，#100

DEL3：DJNZ R5，DEL3 ；2*100=200μS

DJNZ R6，DEL2 ；（200+1+2）*246=49938μS DJNZ R7，DEL1 ；（49938+1+2）*10=499410us RET ；返回主程序

开始

延时

设置初始值

数据输出

左移一位

第二部分程序：

ORG 0000 ；设定起始地址 SJMP MAIN

MAIN: MOV P1,#0FFH ；P1口置1 SEARCH:MOV A,P1 ；读P1口

CJNE A,0FFH,LED ；查询是否有按键按下 SJMP SEARCH ；等待

LED: MOV P0, A ；有键按下，将值读入P0 ACALL DELAY ；调用延时子程序 MOV R5 ,#00H ；置计数初值=0 SHIFT: RRC A ；输入右移1位

JNC LOOKFOR ；若Cy=0,则数码显示 INC R5 ；Cy=1,则计数加1

SJMP SHIFT ；跳回继续移位 LOOKFOR:MOV DPTR,#TAB ；所查表的首地址赋给DPTR MOV A,R5 ；计数值做偏移量 MOVC A,@A+DPTR

MOV P2,A ；显示相应按键值 SJMP SEARCH

TAB:DB 60H,0DAH,0F2H,66H ； DB 0B6H,0BEH,0E0H,0FEH ；

DELAY: ；0.5S 的延时程序 DEL: MOV R7,#10 DEL1: MOV R6,#246 DEL2: MOV R5,#100

DEL3：DJNZ R5，DEL3 DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 RET SJMP $ END

七、 实验及程序的分析和讨论（结合思考题）

1、实验1欲改变LED 循环的方向程序应如何修改？循环的时间间隔由什么决定？写出间隔时间为1秒的延时程序并说明计算方法。

答：要改变LED 循环的方向，只需将程序中的“RL A ”换成指令“RR A ”

循环的时间间隔由延时子程序决定 间隔时间为1秒的延时程序如下： DELAY:

DEL: MOV R7,#20 DEL1: MOV R6,#246

开始

读入P1口值

置计数初值=0

P1口置1

将读入的值输出到P0

P1=0FFH?

Y

N

输入值右移1位到Cy

Cy=0?

N

计数值+1

Y

以计数值查段码表

段码输出到P2

a b c d e

f g h(dp)

DEL2: MOV R5,#100

DEL3: DJNZ R5,DEL3 ；2*100=200μS DEL4: DJNZ R6,DEL2 ；（200+1+2）*246=49938μS DJNZ R7,DEL1 ；（49938+1+2）*20=998820

RET ;指令执行时间1μS 计算方法是:998820+1+1=99822us

2、结合实验板线路，说明如何调整LED 的亮度。

答：可以通过改变限流电阻的大小或适当改变供电直流电压来调整LED 的亮度。

3、MCS —51单片机I/O 口的输入/输出逻辑电平是多少？其负载能力有多大？若用I/O 口控制一个继电器（工作电压12V ，工作电流100mA ）电路该如何设计？ 答：MCS —51单片机I/O 口的输入逻辑低电平是-0.5V —0.8V ；输入高电平是2.0V —（VCC+0.5V ）输出低电平是0.45V ；输出高电平是2.4V 。P0口的驱动能力较大，每位可驱动8个LSTTL 输入，即当其输出高电平时可提供400μA 的电流；当其输出低电平时则可提供3.2mA 的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大。P1、P2、P3口的每一位只能驱动4个LSTTL ，即可提供的电流只有P0口的一半。

如下图所示即为I/O 口控制继电器的电路图

12V

7407

R1 9013

计算方法如下：由于工作电流为100mA 而9013放大倍数大于50所以通过R1的电流约2mA 。则R1的计算方法如下：输出最大为5V ，R1=（5-0.6）/2=2.2千欧姆。

九、程序测试报告：

经测试实验一可实现LED 灯循环点亮；

实验二按键后，LED 可正确显示，并且数码管可正确显示按键编号。比如当按下第四个键时，LED3灯熄灭，其余灯均亮，数码管显示4。如果修改连线为如下对应关系

a b c d e f g h(dp) P2.0 P2.1 P2.2 P2.3P2.4 P2.5P2.6 P2.7

则只需将列表改为TAB: DB 06H,5bH,4fH,66H 6dH,7dH,07H,7fH ，也可完成实验要求。

十、体会

做实验时我单步执行指令“MOV P1,#0FFH ”后发现仿真软件中的P1寄存器始终为F7，并没有变为FF ，经指导才知道PC 与硬件已连接时，程序首先下载到51芯片中，仿真结果与硬件执行后结果一致，P1寄存器始终为F7是因为我已经按下了硬件中第四个键。

8051

P1.0

K