单片机C语言程序设计实验指导书

单片机C语言程序设计实验指导书内容摘要：

1、 单片机 C 语言程序设计 实验指导书 （必修） 电子与信息工程学院 储茂祥 巩荣芬 主编 单片机 C 语言程序设计实验指导书 前 言 单片机体积小，重量轻，具有很强的灵活性，而且价格不高，越来越得到广泛的应用。 而 C 语言是一种编译型设计语言。 它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。 用 C 语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，且明显的增加软件的可读性，便于改进和扩充，以研制出规模更大、性能更完备的系统。 用 C 语言进行 8051单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。 单片机的程序设计应该以 C 语言为主，以汇编语言为辅。 而且采用 C 语言也不必对单片机和硬件接口的结构有 2、很深入的了解，编译器可以自动完成变量的存储单元的分配，编程者就可以专注于应用软件部分的设计，大大加快软件的开发速度。 采用 C 语言可以很容易地进行单片机的程序移植工作，有利于产品中单片机的重新选型。 为此，特开设了单片机的 C 语言应用程序设计这门选修课。 课程的内容主要包括了单片机 C 语言编程的基本语法和思想，单片机内部资源的 片机常见外部扩展资源的 C 编程等。 基于本课程的特点，结合高等院校要求，为了不断提高大学生的实验研究能力、分析编程能力、总结归纳能力和解决实际问题的能力，特意编写了本实验指导书，以指导如何利用现有的实验设备进行单片机内外资源的 C 编程以及简单系统的开发等。 它不仅包括 3、了一系列的验证性实验，而且还包括了综合性和设计性实验。 实验的开设有利于培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。 总之，不论是验证性实验还是综合性实验都会加深学生对基本知识的理解和渗透，提高他们的动手操作能力，以更好的适应时代发展的需要。 本实验要求同学在做实验之前要很好的完成预习任务和调试程序的编写；在完成每个实验后，要认真书写实验报告， 对实验程序的正确性进行分析，并写出调试心得和体会。 1 单片机 C 语言程序设计实验指导书 目 录 前 言 . 录 .验一 I/.验二 定时器及外部 4、中断实验 .验三 8255 扩展八段数码管实验 .验四 8253 多路定时/计数器实验 .验五 8279 键盘显示扩展实验（综合性） .验六 点对点异步串口通信实验 (设计性) .考文献 .2 单片机 C 语言程序设计实验指导书 实验一 I/O 口扩展实验 一、实验目的 1、学习在单片机系统中扩展简单 I/O 口的方法。 2、学习 出程序的编程方法。 二、实验设备 051块、三、实验内容 本实验的原理图如下图所示。 该实验利用单片机现单片机数据口由74将此状态由单片机数据口输出，经过 74存并驱动发光二极管显示。 其中74输入端口接开关 8，74 输出端口接发光二极管。 74片选 明 74于单片机 5、而言的外部地址为 04片选明 74于单片机而言的外部地址为 0 四、实验原理 1、I/O 接口 列单片机共有 4 个 I/O 口，分别是 1、3，此四个接口都可以单独的做输入或输出使用。 实际应用中，用于输出外部数据存储器的低 8 位，并分时复用作为与外部连接的数据总线口；用于输出高 8 位地址；常操作于定义的第二功能；一般为留给用户使用的基本 I/O 口。 3 单片机 C 语言程序设计实验指导书 在单片机 于端口（位）的使用可以使用 ： 10=。 对于 、，一般在访问外部数据空间时使用，在单片机 C 语言中的使用方法可以看下例： #( 该例实现了将外部空间 0数据转存入外部空间 0意的是，在单片 6、机 于外部空间的使用，需要用 且程序要包含 本实验利用单片机的外部扩展空间，实现由单片机数据总线口读取固定地址的外部空间状态，同时将状态数据由单片机数据总线口输出到另一外部空间显示。 本实验中扩展的芯片可理解为单片机对应地址的外部空间，对应芯片的外部地址由片选信号确定，对于本实验原理图，74片选 明 74于单片机而言的外部地址为 04片选 明 74于单片机而言的外部地址为 0此，可利用 、实现外部存储空间的访问，方法如上面的例子。 如果单片机外扩芯片过多，则 线口的负载过重，74一个扩展输入口，同时也是一个单向驱动器，它可以减轻总线口的负担。 本实验程序为减少总线口读写的频繁程度，需要增加一段延时 7、程序，不会影响显示的稳定。 单片机 C 语言中延时的方法可以采用：环、定时器定时。 2、仿真调试 单片机 C 语言的实验将以 单片机实验箱为硬件调试平台， 以 单片机 C 语言程序设计实验指导书 学实验环境软件为调试工具，实现本课程所有实验的仿真、调试任务。 首先打开实验台的电源，打开 进入桌面。 然后点击桌面快捷图标 默认的通信方式点击确定。 在点击确定按钮的同时，立即打开实验台左上方的 关，此时，调试软件能够正确地进入调试环境，如图 1 所示。 图 1 新建件 如图 1 所示点击：文件新建件 ，建立新 件，即可进入编辑环境，编辑 言代码，如图 2 所示。 图 2 编辑源代码 编辑完成代码后，可点击 8、：文件保存，并选择保存路径和设定文件名，就可实现文件的保存。 注意的是，文件保存的路径不可太深，且不要有中文目录，文件名也不要太长，可参照下例： D：代码编辑完成后，进行编译、链接调试，如图 3 所示。 只要依次点击： 编译、链接 按钮即可，也可以直接点击编译链接按钮。 编译、链接按钮都有快捷键方式，可以使用快捷键，实现同样的功能。 5 单片机 C 语言程序设计实验指导书 图 3 编译、链接 在编译、链接的过程中，会弹出对话框，可观察源代码中是否有错，如果有错，可修改源代码，重新编译、链接，直至正确为止。 上面的过程实际上是软件调试的过程，接下来要进行硬件调试。 首先在断电的情况下将实验箱对应电路连线 9、，组成需要的硬件电路，然后按上面步骤做好软件调试，正确无误后，开始进行硬件调试。 如图4 所示，点击 调试按钮，实现程序的编译、链接代码件下载到实验箱单片机的程序区。 图 4 调试 程序下载完成后，进行硬件调试，实现程序对应的功能。 如图 5 所示，对应一系列的按钮，完成各种调试功能，一般情况下如果程序完全正确无误后，可直接点击运行按钮，此时，程序以全速的方式运行，我们就可以观察实验箱的实验现象。 实验中，我们还要注意的是，如果硬件调试有问题，经过修改程序需要重新硬件调试的时候，可以使用如下方法实现快速的重新调试：如图 4 点击单片机复位 按钮，弹出确定提示框，根据提示按一下实验箱左下方的 钮，并 10、立刻点击确定按钮，如果6 单片机 C 语言程序设计实验指导书 实验箱上的六个数码管显示 表明复位且通信良好，此时就可重新进行硬件调试了，如果显示 表示复位或者通信存在问题，需要重新操作。 图5 运行 五、实验步骤 1、741选信号 2、740发光二极管的 8，片选信号 3、按实验内容编写程序（注：以 环的方式实现定时）。 4、仿真调试（参照实验原理） ，拨动开关 8，观察发光二极管状态的变化。 六、实验报告要求 1、写出实验目的、实验设备、实验内容，分析实验原理，总结实验步骤。 2、画出流程图，并写出实验仿真调试后正确的程序。 3、对实验思考题加以分析，按照要求做出回答，并作实验总结。 七、实验思考题 1、编写程序，用定时器中断来做延时实现任意拨动开关 8，都能够由发光二极管显示出来。 2、实验总结（实验调试过程中的问题和调试体会）。 预习任务： 1、查阅 7474片资料。 2、按照实验内容，画出流程图，编写程序，采用软件延时（环）实现任意拨动开关 8，都能够由发光二极管显示出来。 7 单片机 C 语言程序设计实验指导书 实验二 定时器及外部中断实验 有急救车的交通灯控制实验 一、实验目的 1、熟练在单片机系统中扩展简单 I/O 接口的方法。 2、熟练 3、学习模拟交通灯控制的 现方法。 4、学习外部中断技术及定时器中断的 本使用方法。 5、学习中断处理程序。