单片机实验报告

中南林业科技大学

《单片机实验及原理》实验报告

姓名：卢涛

学号：20120980

指导老师：周永军

实验1实验板使用，Keil C51软件使用

一、实验目的

1. 熟悉单片机实验版、Keil C51软件使用方法和调试技巧；

2. 了解C51的程序结构。

二、实验内容

点亮与单片机P1.0 口相连的发光二极管，延时约0.2S，然后熄灭，再延时约0.2S，再点亮，如此循环下去。

[硬件电路]

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

2. 打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

【参考源程序】

#include

/**********************************************************

上面这行是一个“文件包含”处理，是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来，这里的程序虽然只写了一行，但C 编译器在处理的时候却要处理几十或几百行，这里包含reg51.h 的目的在于本程序要使用P1 这个符号，而P1是在reg51.h 这个头文件中定义的。

*********************************************************/

sbit P1_0=P1^0; //定义IO 口这步的目的是让编译器知道P1_0 代表的就是单片机的P1.0 口

void delay02s (void) //延时0.2 秒子程序

{

unsigned char i,j,k; //定义3 个无符号字符型变量。

for(i=20;i>0;i--) //三个FOR 循环用来延时,这里为

for(j=20;j>0;j--) //什么是0.2S 大家可以用

for(k=248;k>0;k--); //设置断点仿真，就可知道大概是0.2S 了。

}

void main (void) //每一个C 语言程序有且只有一个主函数，{

while(1) //循环条件永远为真，以下程序一直执行下去。

{

P1_0=0; // I/O 口P1.0 输出低电平，小灯被点亮。

delay02s(); //延时经过0.2 秒。

P1_0=1; // I/O 口P1.0 输出高电平，小灯熄灭。

delay02s(); //延时经过0.2 秒。

}

}

四、实验结果及经验教训

观察到与单片机P1.0 口相连的发光二极管，延时约0.2S，然后熄灭，再延时约0.2S，再点亮，一直这样循环。再改一下程序可以闪得更快。

由于第一次做单片机实验，我们在操作的时候感觉陌生，当然对于原理更是不懂因为面对未知的东西，很陌生，操作和程序调试中出了很多错误，自己仔细去看下程序和改动下就觉得很有意思.感觉这个小小的实验板还是很神奇，很有趣的，期待下一次实验的到来。

实验2 C51数据类型实验1

一、实验目的：

掌握相关语句的编程方法。

二、实验内容：

1．演示字符型数据和整型数据的溢出；

2．观察数据在内存中的存储位置；

3.了解不同类型数据的差异。

[硬件电路]

1. 演示字符型数据和整型数据的溢出（参考程序如下:）#include "reg51.h"

{ unsigned char a,b;

int c,d;

a=255;

b=a+1;

c=32767;

d=c+1;

}

2. 观察数据在内存中的存储位置(参考程序如下:)

#include "reg51.h"

void main()

{ code int x=100;

int y;

y=x; //避免编译警告

for(;;);

}

3.了解不同类型数据的差异。

程序通过两个延时函数的不同效果，给不同函数类型的数据间差异提供一感性认识。下载程序后，会发现八位发光二极管被点亮的时间很短，而熄灭的时间很长。

参考程序如下：

#include

void delaychar()

{

unsigned char m,n;

for(m=255;m>0;m--) //unsigned char型的变量，最大值可以取到255 for(n=10;n>0;n--); //故这种变量延时不会太长

}

void delayint()

{

unsigned char n;

unsigned int m;

for(m=65535;m>0;m--) //unsigned int型的变量，最大值可以取到65535

for(n=10;n>0;n--); //故这种变量，延时的长度会比前者大。

}

void main()

{

{

P1=0X00; //当函数运行到此处时，八个二极管被点亮。

delaychar(); //这是点亮持续的时间。

P1=0xff; //当函数运行到此处时，八个二极管被熄灭。

delayint(); //这是熄灭的持续时间。

}

}

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

2. 打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

四、实验总结

通过上次上单片机实，我们对单片机和实验板有了一定的了解，这次试验就比较轻松了。一开始我发现我的单片机不亮.找了很久都不知道什么问题.后来发现擦错电脑了。然后根据步骤一步一步弄好之后，我们看到了相当明显的实验现象。与指导书上写的分毫不差。反复做了几次感觉挺好的.但是原理不是很懂，回去得看看c语言。

实验3C51 数据类型实验2

一、实验目的：

掌握相关语句的编程方法。

二、实验内容：

1. 定义多个变量观察各自的存储空间；

2. 将变量定义在位变量变区；

3. 研究pdata和xdata型变量的存储空间；

4. 观察各种类型数据转换时的内存变化。

思考题:

1.编写上述实验内容的程序；

2.简述实验过程的体会。

定义多个变量观察各自的存储空间（参考程序如下:）

#include "reg51.h"

void main()

{ unsigned int idata i[61];

i[1]=10; //避免编译器的警告

for(;;);

}

将变量定义在位变量区（参考程序如下:）

#include "reg51.h"

void main()

{ unsigned char bdata c1[10];

c1[0]=10; //避免编译警告

for(;;);

}

研究pdata和xdata型变量的存储空间(参考程序如下:)

void main()

{ unsigned char pdata c1;

long xdata l1;

int xdata i1[10];

c1=10;l1=10;i1[0]=10; //避免编译警告

for(;;)

{;}

}

观察各种类型数据转换时的内存变化(参考程序如下:)

void main()

{ int i1,i11=-1000;

unsigned int i2,i21=1000;

long l1,l11=-1000000;

unsigned long l2,l21=1000000;

char c1,c11=-10;

unsigned char c2,c21=10;

float f1,f11=123.456;

/*各种类型转换为浮点型*/

f1=i11;

f1=i21;

f1=l11;

f1=l21;

f1=c11;

f1=c21;

/*各种类型转换为整型*/

i1=l11;

i1=l21;

i1=c11;

i1=c21;

i1=f11;

i1=i21;

/*各种类型转换为无符号长整型*/

i2=l11;

i2=l21;

i2=c11;

i2=c21;

i2=f11;

i2=i11;

/*各种类型转换为长整型*/

l1=i11;

l1=i21;

l1=c11;

l1=c21;

l1=f11;

l1=l21;

/*各种类型转换为无符号长整型*/

l2=i11;

l2=i21;

l2=c11;

l2=c21;

l2=f11;

l2=l11;

/*各种类型转换为字符型*/

c1=i11;

c1=i21;

c1=l11;

c1=l21;

c1=f11;

c1=c21;

/*各种类型转换为无符号字符型*/

c2=i11;

c2=i21;

c2=l11;

c2=l21;

c2=f11;

c2=c11;

for(;;) {;}

}

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

2. 打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

四、实验总结

编程时，关于某变量数值类型的选择，一般参照它可能取得的最大数值。能定义为char型的变量，就不要定义成int型，因为当定义为int型时，程序就会在单片机的存储区中腾出两个字节的位置来存储此变量，而单片机的

存储空间毕竟是比较有限的。故一般不要随便浪费空间。所以不能取大字节。

实验4 C51 运算符与表达式的练习实验1

一、实验目的：

掌握相关语句的编程方法。

二、实验内容：

1．算术运算符的使用；

2．观察逻辑与或非和按位与或非之间的差别；

[硬件电路]

程序功能：利用算术运算符，对整数各位进行拆分的一种方法（函数中以一个四位数为例），还有对小数进行提取的方法。

#include

#include

void main()

{

unsigned int zhengshu=1234;

unsigned char ge,shi,bai,qian;

float xiaoshu=5.67;

unsigned int xiaoshu1,xiaoshu2;

ge=zhengshu%10; //%即为取余数运算符，如8%5=3

shi=(zhengshu%100)/10; //单斜线/为取整运算符，如8、5=1

bai=(zhengshu%1000)/100;

qian=zhengshu/1000;

xiaoshu2=(unsigned int)(xiaoshu*100)%10;

//注意(unsigned int)(xiaoshu*100)该部分，它的含义为对(xiaoshu*100)进行强制

//类型转换，因为虽然(xiaoshu*100)的运算结果表面上得到的是567，但实质上它在程序

//中的表现形式是567.0，即仍为float型数据，此时如果无类型转换，进行%取余运算时会

//导致错误出现。(unsigned int)(xiaoshu*100)即将float型强制转换为unsigned int型数据。

xiaoshu1=(unsigned int)(xiaoshu*100)%100/10;

P1=xiaoshu2; //xiaoshu2结果为7；二进制为00000111 ,故低三位会不亮，其余全亮

//同学们可以用此方法，更改一下“P1=”后的变量，通过led的亮灭观察下每个变量的值是否正确。

while(1);//死循环，程序会停止于此处，防止“跑飞”

}

程序功能：通过P1口的展示，对比说明逻辑与或非和按位与或非之间的差别。

当TX-1C学习板上的s2被按下时，执行的为按位与；

当TX-1C学习板上的s3被按下时，执行的为逻辑与；

当TX-1C学习板上的s4被按下时，执行的为按位或；

当TX-1C学习板上的s5被按下时，执行的为逻辑或。

#include

sbit s2=P3^4;

sbit s3=P3^5;

sbit s4=P3^6;

sbit s5=P3^7;

void main()

{

char i=1,j=2;

while(1)

{

if(s2==0)

P1=i&j; //按位与，程序会将1与2均转换为二进制，对于每个位进行与运算，

//如果结果不为0，则为True

//故此时，即为0000 0001&0000 0010=0000 0000，结果为0，TX-1C学习板第一个led会亮

else

P1=0xff;

if(s3==0)

P1=i&&j; //逻辑与，只要i和j均不为0，则结果为真（1），第一个led会灭。

else

P1=0xff;

if(s4==0)

P1=i|j; //按位或与逻辑或的差别与上面类似。

else

P1=0xff;

if(s5==0)

P1=i||j;

else

P1=0xff;

}

}

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

2. 打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

四、实验总结

跟着实验步骤完成了该次实验，但是如果让我们独立去修改某个步骤还做不到，这个程序是符合要求的，尽管能看懂一部分实验书上所给的程序，但是不能很好的理解这些程序的作用，还有就是要是书上没有写明所对应程序应该看到的实验现象，那么我们就不知道出现的现象是否是合理。还需要下一次实验进一步改进，进一步的了解一下。

实验5 C51运算符与表达式的练习实验2

一、实验目的：

掌握相关语句的编程方法。

二、实验内容：

1．条件运算符的用法；

2．比较循环移位与非循环移位。

[硬件电路]

程序功能：介绍条件运算符的用法，类似于if()...else语句。

#include

void main()

{

unsigned char a=1,b=2,max;

max=(a>b)?a:b; //条件运算符?:，若括弧中的a>b为真，则max结果为a，否则为b

P1=max;

while(1);

}

程序功能：比较循环移位与非循环移位。程序中，P1=m<<2;为非循环移位。

P1=_crol_(m,2);为循环移位。注意观察P1口相连的各发光led的亮灭变化，

进而比较两者间的差异。

当按键S2没有被按下时，执行的为循环移位；当按下时，执行非循环移位。

#include

sbit s2=P3^4;

void main()

{

unsigned char m=0xf3;

while(1)

{

if(s2==0)

P1=m<<2; //左移运算结果送P1口,为不循环移动，即移出的数据将丢失，而后面的将补零

else

P1=_crol_(m,2); //这个为循环移位，即移出的那些位将被送入到低位。

//但是注意，调用这个_crol_(,)之前，要在头文件中包含intrins.h。

}

}

/*另外，>>为非循环右移运算符。而_cror_（，）为循环右移函数。

其包含于intrins.h头文件中，该文件还包含有其他移位函数，

有兴趣的同学可以查阅相关资料。*/

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

2. 打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

四、实验总结

这次试验相对前几次来说是比较成功的，因为有了前几次实验的经验，遇到不懂的程序积极向老师请教，在老师的悉心帮助下，我们不仅学会了怎样去分析程序，也知道了为什么会出现这种现象。感觉上了解了很多。

实验6C51 程序流程控制语句的练习实验

一、实验目的：

掌握for、while do---while等循环语句的编程方法。

二、实验内容：

利用仿真型实验板和所学流程控制语句，编写演示流水灯功能的程序。

思考题：

1. 编写上述实验内容的程序.(要求是能在实验板上进行演示)；

2. 简述实验过程的体会。

[硬件电路]

程序功能：该函数通过do...while语句控制蜂鸣器鸣响次数

和发光led闪烁次数来说明do...while语句的功能。

#include

sbit beep=P2^3;

sbit led=P1^0;

void delay(unsigned int i) //一个延时程序。

{

unsigned int j;

char k;

for(j=i;j>0;j--)

for(k=200;k>0;k--);

}

void main()

{

char cishu;

do //当程序执行到此处，先无条件执行循环体一次。

{

beep=~beep; //每循环一次，beep与led所代表的管脚电平都会取反。

led=~led; //由于次数最大值为9，初值为0，故共取了十次反，故蜂鸣器会响五下，led会闪五次

cishu++;

delay(5000);

}

w hile(cishu<10); //执行循环体的条件是cishu<10，若变量不满足该表达式，则跳过。

//注意while括弧后面有一分号。

w hile(1);

}

程序功能：通过实例，让同学们了解if…else…语句的作用。当if后面括弧里面的条件表达式为真，则执行if后面大括弧里的指否则将执行else语句后面大括弧里的指令。

#include

sbit s2=P3^4; //本程序中，P3^4用作输入。P1口用作输出

void main()

{

while(1) //永远无条件的执行这个循环。

{

if(s2==0) //当s2键被按下时，P3^4管脚为低电平。也即，若s2为0，即代表s2按键被按下

P1=0x55; //此时，P1口电平分布为01010101

else //否则，s2未被按下

P1=0xaa; //此时，P1口电平分布为10101010

}

}

程序功能：通过实例说明switch语句的功能。

特别注意switch语句的格式，在此很容易犯错。

#include

sbit s2=P3^4;

sbit s3=P3^5;

sbit s4=P3^6;

sbit s5=P3^7;

void main()

{

char anjian;

while(1) //无条件永远执行大循环

{

if(!s2) //这些按键按下，就会使anjian变量赋以相应的值。

anjian=1;

if(!s3)

anjian=2;

if(!s4)

anjian=3;

if(!s5)

anjian=4;

switch(anjian) //当按键的值为几，程序就跳转到case几执行指令，让然后跳出

{ //这个大括弧一定不可少

case 1: P1=0X0F; break;//这个break也不可少

case 2: P1=0Xf0; break;

case 3: P1=0X55; break;

case 4: P1=0Xaa; break;

default:P1=0X00; break; //这个为当anjian取值为其他值时的结果（注意关键字为default）。

} //又由于在刚定义变量anjian时，变量的值为初始值0，而0不属于上面的数值，

//故此时default项即被选中，故刚开机时，为8个LED均亮。

}

}

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

2.打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

四、实验总结

这次实验是很成功的一次，许多同学都完成了，实验现象是蜂鸣声。嗡嗡的叫个不停啊，感觉好多人的机器在叫。到那时也有许多同学的由于实验板坏了，没能做成功。不过在其他同学的帮助下，都完成了。

可以看出经过这几次的单片机实验，我们对单片机的理解更深了。

实验7C51 函数实验

一、实验目的：

1. 掌握C51语言的函数语句与程序结构；

2. 掌握C51语言的函数参数传递与调用。

二、实验内容：

编写程序

思考题:

1. 编写实验内容的程序；

2. 简述实验过程的体会。

程序功能：演示有返回值函数的使用方法。

/

#include

//该函数为带有两个参数m，n且带有返回值的求和函数，返回值的类型为unsigned char

unsigned char jia(unsigned char m,unsigned char n)

{

unsigned char he;

he=m+n;

return he; //此即为返回的数据，执行此函数后，便会把此值返回给调用该子函数的位置处。

}

void main()

{

unsigned i;

i=jia(2,3); //此处调用的求和子函数，其中定义了参数值分别为2和3，

//调用完求和函数后，i的值即为返回来的5。

P1=i; //将5送给P1口，二进制码为00000101，通过led亮灭显示出来

while(1);

}

程序功能：介绍一种产生随机数的方法，通过调用stdlib.h头文件，运用函数rand（）。

本例子为产生1到10之间的随机数，并将其送往P1口，通过led亮灭表示的二进制码来验证。

#include

#include //包含产生随机数用到的rand()函数。

delay()

{

unsigned char m,n;

for(m=250;m>0;m--)

for(n=250;n>0;n--);

}

main()

{

unsigned long RAND_MAX=32767;

while(1)

{

P1=1+(unsigned char)(10.0*rand()/(RAND_MAX)+1.0);

// rand()返回一个0到32767之间的伪随机数。此语句将其

//产生的伪随机数缩至1到10之间的范围内。

delay();

}

}

三、实验步骤

1. 启动PC机，安装好USB-to-seareal驱动，用USB线连接计算机与实验板；

3.打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，下载目标程序到SST89E516RD芯片中；

3. 运用单步运行、设置断点等调试技巧调试程序。

四、实验总结