单片机原理及应用实验

单片机原理及应用实验指导说明书

信息物理与工程系

王春勇

2003年5月2日

实验一指令系统实验

一、实验目的：

掌握仿真器的安装、连接和调试方法

掌握MEDWIN软件的使用Array掌握程序的编辑、编译和调试方法

熟练掌握MCS-51单片机指令系统

二、实验仪器

PC微型计算机一台

SE-51P仿真器一台

GDEE-II光电EDA实验仪一台

三、实验原理

仿真器是单片机开发过程中不可缺

少的重要仪器，它能在仿真软件的控制

下，完成MCS-51单片机的所有软件和

硬件功能。并能实现编辑、编译/汇编、

在线及模拟调试，能实现单步、连续、

和设置断点运行，并能在PC机上显示

单片机当前运行结果和各功能寄存器状

态。

四、实验步骤

1．仔细阅读MEDWIN软件使用手

册，了解软件使用方法。

2．打开PC机，按照MEDWIN软

件安装方法，安装MEDWIN软件

到指定目录。

3．按格式输入编制好的汇编程序。

4．对程序进行编译，查找语法错误。

5．根据编译过程指出的错误，修改

错误，重复第4步，直到编译通过。

6．开始调试，让程序单步运行，通

过观察输出结果的变化，查找程序

错误。

7．修改错误，并重新编译调试，使

程序输出正确结果

五、实验要求

实验前要预习，熟悉MCS-51指令系统，了解GDEE-II实验系统的基本结构和各部分的功能，仔细阅读MEDWIN软件的使用手册，掌握软件的安装和基本功能的使用。

实验中要求用汇编语言，编制一段双字节除法程序，控制单片机运行。在MEDWIN软件的控制下，使仿真器工作在单步运行模式，通过观察各输出窗口，查找程序错误，最终使程序正常运行。双字节除法程序流程图如右：

六、实验结果

在寄存器中输入给定数，检查输出结果是否正确。

实验二静态显示实验

一、实验目的

1．进一步掌握仿真器的使用和MEDWIN软件的调试方法。

2．掌握由双字节16进制数转换为压缩BCD码的软件编制

3．掌握输出接口的硬件连接方式和软件控制方法。

4．掌握口地址的取得方法

5．掌握7段LED显示原理

二、实验仪器

PC微型计算机一台

SE-51P仿真器一台

GDEE-II光电EDA实验仪一台

三、实验原理

7段LED有共阴极和共阳极两种，当公共极为“0”，当阳极上输入“1”时，所选段被点亮，，否则，LED不亮，这种LED称为共阴极；与之相反，当公共极为“1”，当阴极上输入“0”时，所选段被点亮，，否则，LED不亮，这种LED称为共阳极。

为了在LED上显示数字，首先要把数字转换为相应的段码，又称为字型码或字模。这一转换可通过硬件和软件来实现。在本实验中，字型转换通过硬件来实现。

静态显示电路原理如下，它主要由四部分组成：

1）四位共阴极七段LED显示器。

2）由四片CD4511芯片组成的硬件译码电路，实现从BCD码到7段码的转换和

电流驱动。

3）数据锁存部分，由两片74HC374组成。由于每个BCD码只要四位，而74HC374

是一个8位数据锁存器，因此只要两片（U2、U3）74HC374就可锁存四位LED

要显示的数据。

4）地址锁存译码部分，由地址锁存器74HC373和地址译码器74HC138组成，

U2、U3的片选地址由U4：74HC138译码提供，根据电路结构，可得U2、U3的

口地址分别为83H、84H。

四、实验步骤

1．分析静态显示电路原理；

2．选择双字节16进制数转换为压缩BCD码的合适算法；

3．根据静态显示原理和所选择转换算法，绘制相应的转换及显示流程图；

4．按流程图编制单片机程序；

5．进行程序编译，检查软件语法错误，如存在语法错误，则重复4 ，直到编译通过；

6．连接仿真器和实验仪，并检查是否连接正确；

7．进行单步调试，检查程序是否存在功能错误，如存在错误，则进行修改，返回步骤5，直至输出正确结果。

五、实验要求

实验前通过预习，掌握静态显示的基本原理，了解相关电路芯片的使用方法，绘制程序流程图。实验中要进一步掌握MEDWIN软件的使用，能正确连接仿真器和GDEE-II实验系统，掌握软件调试的一般步骤，通过调试，在LED上正确显示任意双字节16进制数的BCD 码。

六、实验结果

在程序进行编译、调试之后，能在LED上正确显示任意双字节16进制数的BCD码。

实验三动态显示实验

一、实验目的

1．掌握MEDWIN软件的使用和仿真器调试程序方法

2．掌握动态显示的原理和电路组成原理

3．掌握字模的制作方法

4．掌握主程序、子程序的设计。

5．掌握口地址的取得方法

二、实验仪器

PC微型计算机一台

SE-51P仿真器一台

GDEE-II光电EDA实验仪一台

三、实验原理

动态显示实际上是利用人眼的视觉暂时停留原理而实现的，当某显示的闪烁频率大于25Hz时，人眼察觉不到闪烁的存在。动态显示就是让LED工作在脉冲状态，每次导通几毫秒，脉冲频率大于50Hz。由于工作在脉冲状态，瞬时导通电流较大，因此，选通电路要有电流驱动。为了使显示时每次只有一只LED被点亮，因此，每次只能有一个片选信号有效。

在此实验中，字模译码采用软件译码，因此，首先要建立软件字模，存于ROM中，当显示时，查表就可得相对应的字模。

如下动态显示电路原理图，它由四部分组成：

1）六位共阳极七段LED显示器，它们的段码都分别连在一起，称为A、B、C、D、

E、F、G、H，选通信号分别连接，它们是DS1、DS2、DS3、DS4、DS5、DS6。

2）字模（段码）寄存驱动器，软件译码后，字模通过CPU写入到段码寄存驱动器U2（74HC374）中，由于段码的电流较小，因而没有添加更大电流的驱动器。

3）选通信号寄存器和驱动器，LED的选通信号写入到U3（74HC374）中，由于选通