单片机实验系统 _生活百科

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单片机实验系统【单片机实验系统】《单片机实验系统》是人民文学出版社2012年出版图书，总共四章，二十一个实验.本仿真实验系统可实现MCS51/MCS196单片机原理与接口的一系列实验，并在硬体上预留了自主开发实验的空间。该实验系统对基本实验仅需少量连线就可进行，以减轻学生的工作量，同时也提供了一些需较多连线的扩展性实验以进一步锻鍊学员的动手能力（详见第2部分）。此外，它还为学生们提供了强大的软硬体调试手段。本仿真实验系统由板上仿真器、实验仪、伟福仿真软体、开关电源构成。
基本介绍书名：单片机实验系统
目录第一章 LAB2000单片机仿真系统的使用 ………………………………………………11.1 单片机仿真系统介绍 …………………………………………………………………11.2 WAVE的开发环境 …………………………………………………………………2实验一单片机仿真实验系统的套用与演示 ……………………………………………6第二章 LAB2000实验系统组成和结构的使用 ……………………………………………72.1 伟福实验系统的硬体组成 ……………………………………………………………72.2 WAVE仿真板 ……………………………………………………………………13第三章 MCS-51单片机套用实验 …………………………………………………………14实验二信号灯控制实验 ………………………………………………………………14实验三继电器控制实验 ………………………………………………………………16实验四计数器实验 ……………………………………………………………………18实验五定时器实验 ……………………………………………………………………20实验六外部中断实验 ……………………………………………………………………22实验七用74LS273和74LS373输出数据 ………………………………………………24实验八 8255输入、输出实验 …………………………………………………………26实验九八段数码管（LED）显示 ……………………………………………………28实验十 D/A转换和直流电机控制实验 ………………………………………………30实验十一 A/D转换实验 ………………………………………………………………32实验十二单片机串列口通信实验 ……………………………………………………34第四章单片机综合套用实验 ………………………………………………………………36实验十三电子时钟设计 ………………………………………………………………36实验十四键盘扫描显示实验 …………………………………………………………38实验十五可调电子时钟设计 …………………………………………………………40实验十六交通信号灯模型 ………………………………………………………………42实验十七步进电机控制实验 …………………………………………………………44实验十八液晶显示的控制 ………………………………………………………………46实验十九空调温度控制 ………………………………………………………………49实验二十汽车倒车测距仪 ………………………………………………………………52实验二十一单片机套用系统综合设计 ………………………………………………55实验报告格式在每次实验完成后，请填写相应的实验报告，实验报告格式如下：实验名称（实验前完成）1. 实验目的2. 实验说明3. 程式框图4. 实验结果，如本程式的关键、达到的效果、参数分析等（实验过程记录、实验后整理）5. 实验体会，如编程和调试过程中遇到的问题和解决方法，对于该问题和解决方案的感想等。（实验后整理）6. 建议（通过实验，对该实验有何改进或建议）注意：实验报告在下一次实验时由负责老师检查。实验成绩作为平时成绩评分的参考。文摘第一章 LAB2000单片机仿真系统的使用1.1 单片机仿真系统的介绍1.1.1 概述本仿真实验系统可实现MCS51/MCS196单片机原理与接口的一系列实验，并在硬体上预留了自主开发实验的空间。该实验系统对基本实验仅需少量连线就可进行，以减轻学生的工作量，同时也提供了一些需较多连线的扩展性实验以进一步锻鍊学员的动手能力（详见第2部分）。此外，它还为学生们提供了强大的软硬体调试手段。本仿真实验系统由板上仿真器、实验仪、伟福仿真软体、开关电源构成。1．仿真器系统构成本仿真实验系统具有三种使用方法：（1）无系统机，仅用实验仪的板上仿真器进行仿真和实验。（2）有系统机，用系统机上的WINDOWS/DOS软体驱动板上仿真器进行仿真和实验。（3）有系统机、用外接仿真器进行仿真和实验。（4）无实验仪、无仿真器，仅在系统机上採用软体模拟方式进行仿真。?　2．实验系统自带键盘和显示器，自带系统监控程式。如果没有系统机也照样进行各种学习和实验。3．配备有DOS ， Windows两套PC机系统软体，在有系统机的情况下，通过外接仿真器实现64K全空间的硬体断点和仿真。4.PC机和系统机软体具有全集成化仿真环境，中、英文两种界面，软体仿真与硬体仿真两种模式，软体仿真可以在无仿真仪的情况下进行。5．其中实验实例及实验程式，可採用机器码、彙编、C等三种语言编写，以适应不同层次的学生的需求。本实验仪可以方便灵活地构成各种实验方案，在有无系统机和实验仪的情况下，都能进行相应的编程实验，从而具有极为广泛的套用範围，板上提供了基本的实验电路，减少繁琐的连线线过程，板上也提供了DIP40/28/24/20/16/14插孔和CPU的地址数据汇流排引出插孔，供学生自己扩展其它实验，培养实际动手能力，加强对实验电路的理解。实验程式採用多种语言适应不同层次的学生的需要。高级语言编写应用程式，是一种时代的需要，通过套用高级语言的编程和实验，可使学生掌握高级语言的编程方法，为今后进入社会实践打下坚实的基础。而彙编语言又能让学生了解机器深层的原理。1.1.2 伟福实验系统的支持软体1．板上单片机仿真部分（使用WAVE集成调试软体）(1)支持DOS、Windows'95/98双平台(2)具有编辑、彙编、编译、调试和软体模拟等功能，所有操作均可通过视窗和选单的选择来完成。方便用户编写和调试软体、直观反映程式运行情况，提高软体开发效率。(3)支持彙编语言、C、PLM高级语言源程式调试。(4)可观察数组，记录等各种複杂变数。(5)脱开实验系统单独进行软体模拟，这种方式尤其适用于软体实验注意： (1)无论是积体电路的插拔、通讯电缆的连线、跳线器的设定还是实验线路的连线，都应确保在断电情况下进行，否则可能造成对设备的损坏。(2)实验线路连线完成后，应仔细检查无误后再接通电源。1.2 WAVE的开发环境WAVE仿真器有两种版本：DOS版本和Windows版本。中文界面，英文界面可任选，并支持ASM ， C ， PLM语言混合编程，具有项目管理功能，为用户的资源共享，课题重组提供强有力的手段。有丰富的视窗显示方式，能多方位，动态地显示仿真的各种过程。可採用双工作模式：软体模拟仿真（不要仿真器也能模拟仿真）和硬体仿真。由于编辑、编译、下载、调试全部集中在一个环境下，为使用者提供了一个全集成环境，统一的界面，包含一个项目管理器，一个功能强大的编辑器，彙编Make、Build和调试工具并提供一个与第三方编译器的接口，为用户提供了方便。WAVE仿真器具有强大的逻辑分析仪综合调试功能，通过互动式软体选单视窗对系统硬体的逻辑或时序进行同步实时採样，并能实时线上调试分析。本节主要介绍Windows版本的使用。1.2.1 WINDOWS版本软体安装1．安装WAVE仿真器将安装盘(光碟或软碟)上的档案全部複製到硬碟的一个目录(或资料夹)中,执行相应目录（或资料夹）下的SETUP进行安装即可。注意:在安装新版本软体时,如果硬碟上已有老版本的软体,请卸载旧版本软体后,再安装新软体。在安装过程中,如果用户没有指定安装目录,安装完成后,会在C:盘建立一个C:\WAVE目录(资料夹),结构如下:目录内容C:\WAVE├ BIN 可执行程式├ HELP 帮助档案和使用说明└ SAMPLES 样例和演示程式2.编译器的安装伟福仿真系统已内嵌彙编编译器(伟福彙编器),同时留有第三方的编译器的接口,方便用户使用高级语言调试程式。在伟福信真系统的光碟中，通常提供有伟福编译器CMP51 。如果使用高级语言（彙编语言或C语言）编译器由用户自备。安装51系列CPU的编译器1. 进入C:\盘根目录,建立C:\COMP51资料夹2. 将第三方的51编译器複製到C:\COMP51资料夹下。3. 在 [ 主选单 | 仿真器 | 仿真器设定 | 语言 ] 对话框的[编译器路径] 指定为C:\COMP51 (参见图1-1仿真器设定)说明：如果用户将第三方编译器安装在硬碟的其它位置,请在[编译器路径]指明其位置。图1-1 仿真器的设定3．系统安装及使用要求（1）实验要求，进行51系列单片机仿真实验时，应插上POD51/96仿真板,并插上8051或8052CPU（如果68脚的插座上装有80C196晶片应将其拨下）。（2）将配套的串列通讯电缆的一端与实验箱的RS232 9芯D形插座相连，另一端与PC相的串列口相连。（3）将实验箱的电源线与220V电源相连。（实验结束后应拔下）（4）打开实验台电源开关，红色电源指示灯亮。仿真开发器初始化成功后， RS232插口旁的绿色指示灯亮。指示灯闪烁表示仿真系统正与PC机通讯或正在执行用户程式。（5）打开计算机电源，执行WAVE集成调试软体。1.2.2 WAVE仿真器的界面WAVW仿真器的开发环境界面如图1-2所示WAVE的视窗可根据选择主要功能如下：1．项目视窗可对项目进行管理。2．信息视窗显示系统编译输出的信息。如果程式有错，会以图示形式指出, 表示错误, 表示警告, 表示通过在编译信息行会有相关的生成档案,双击滑鼠左键,或单击右键在弹出选单中选择“打开”功能,可以打开相关档案。如果有编译错误,双击左键,可以在源程式中指出错误所在行。3． CPU视窗 CPU视窗，可给出机器码及反彙编程式，可以让你更清楚地了解程式执行过程。图1-2 WAVE仿真器开发环境界面4．数据视窗 51系列有以下四种数据视窗：1） DATA 内部数据视窗。在内部数据视窗中可以看到CPU内部的数据值，红色的为上一步执行过程中，改变过的值，视窗状态栏中为选中数据的地址，可以在选中的数据上直接修改数据的十六进制值，也可以用弹出选单的修改功能，修改选中的数据值。数据视窗通过项目视窗下方的DATA选项激活。2） CODE 程式数据视窗；程式数据视窗显示的是编译后程式码，状态栏显示的是选中数据的地址，可以对在选中数据上直接修改程式数据的十六进制值，也可以对程式数据进行“块填充” ， “块移动”操作,也可以读入一段二进制代码插入程式数据中,也可以将程式数据中的某段代码写档案中。3） XDATA 外部数据视窗。通过数据视窗可观察程式运行过程中数据单元中的内容。4） PDATA 外部数据视窗（页方式）。WAVE的视窗较多，可根据不同的需要进行选择。1.2.3 伟福系统的使用1.文本编辑器的使用在伟福编辑器中，可以编辑C语言、彙编语言、PLM语言程式，方法如下：（1）调整主视窗中各视窗的边缘线，可以将编辑视窗调整至最大；如图1-3所示。（2）在编辑框中可像一般的文本编辑软体一样编辑程式。并能通过複製、剪贴、贴上等功能对程式进行修改。图1-3 程式编辑视窗注意：源程式除可以在WAVE6000的编译环境下编辑、录入，还可以在WORD、记事本或写字板环境下录入、编辑和修改，并拷贝到伟福编辑器中进行编译，但在编译前须将档案存为“**.asm”的格式。2．程式的编译在程式运行之前，应先对程式进行编译，方法为：（1）进入【项目】选单，选择【编译】项，对程式进行编译。（2）按F9键，对程式进行编译。（3）在工具条中选择【编译（F9）】按钮，对程式进行编译。3．程式的运行（1）在【执行】选单中选择【全速执行】，可执行整个程式。（2）按Ctrl+F9 ，也可全速执行程式。（3）选择工具列中的全速执行（Ctrl+F9）按钮，也可执行程式。（4）也可按说明书中选择断点执行方式和单步执行方式。注意：上机过程中应体会单步、跟蹤、设定断点、程式运行至游标处（按F4）、全速运行等软体调试方法的功能和特点。4．计算机与单片机实验仪的连线运行将计算机与单片机实验仪连线，可直接将已编辑好的程式编译成机器码，通过串列口传输给单片机实验仪，并可运行程式。（1）用9芯串列线连线计算机的串列口（COM1或COM2）和单片机实验箱的仿真器串口连线；（2）连线实验仪的电源，打开实验仪的电源；（3）连线计算机的电源，打开计算机电源；（4）设定仿真器的各设定项，连线成功后在视窗的左上角的【仿真器设定】按钮上将出现一个绿色的“√”。（5）编写程式或调入事先编辑好的程式档案，按F9键进行编译程式。按Ctrl+F9执行程式。