1、 8051 单片机实验指导书长江大学电信学院实验示范中心1前 言本书全面地阐述了 8051 单片机的基本实验和应用开发技术。全书共介绍了 12 个应用实验，每个实验都进行了原理说明，阐述了实验过程并给出了具体实验程序，所有实验都在伟福单片机实验开发系统 LAB2000 上进行过调试，可以直接应用。本实验指导书最后给出了实验报告的基本要求和书写格式，希望在每次完成实验之后按照要求认真书写实验报告，这样不仅可以帮助回忆实验过程，也为今后实际工作打下较为坚实的基础。由于作者水平有限及编写时间仓促，书中难免会有不妥之处，殷切希望读者在使用过程中发现问题并提出批评指正。可以通过如下电子邮件直接与作者联系
2、：。2目 录第一章 单片机仿真系统简介 1.1 仿真实验系统的特点与基本组成 1.2 系统的安装和启动 第二章 8051 系列单片机实验 2.1 实验一 单片机仿真实验系统基本操作 2.1.1 实验目的与要求 2.1.2 实验内容 1 存储器块清零程序 2 上机操作及调试步骤 3 二进制数转换成二 - 十进制数（BCD 码）程序 4 二进制数转换成 ASCII 码程序 5 数据排序程序 复习思考题 2.2 实验二 8051定点数运算程序设计 2.2.1 实验目的与要求 2.2.2 实验内容 1 二进制定点数加减运算程序 2 二进制定点数乘法运算程序 复习思考题 2.3 实验三 8051单片机P
3、1口应用实验 2.3.1 实验目的与要求 2.3.2 8051 并行 I/O 口简介 2.3.2 实验内容 1 采用 P1 口作输出 2 采用 P1 口作输入和输出 3 采用 P1 口控制继电器 4 采用 P1 口控制音频电路发声 复习思考题 2.4 实验四 外部中断实验 2.4.1 实验目的与要求 2.4.2 8051 单片机中断系统简介 4.4.3 实验内容 1 采用外部中断 INT0 触发 P1.0 的输出状态反转 32 采用外部中断模拟交通信号灯控制 复习思考题 2.5 实验五 定时/计数器实验 2.5.1 实验目的与要求 2.5.2 8051单片机定时/计数器简介 4.5.3 实验内
4、容 1 用T0中断方式定时,每秒钟使P1.0输出状态发生一次反转 2 用T0计数外部脉冲,通过P1口显示计数值 复习思考题 2.6 实验六 8255输入输出实验 2.6.1 实验目的与要求 2.6.2 8255可编程芯片简介 4.6.3 实验内容 利用8255方式0，实现PA口作输出，PB口作输入 复习思考题 2.7 实验七 D/A转换实验 2.7.1 实验目的与要求 2.7.2 D/A转换芯片0832简介 2.7.3 实验内容 利用0832产生不同波形输出 复习思考题 2.8 实验八 A/D转换实验 2.8.1 实验目的与要求 2.8.2 ADC0809 简介 2.8.3 实验内容 利用 0
5、809 实现 A/D 转换并从 LED 上显示转换结果 复习思考题 2.9 实验九 键盘显示实验 2.9.1 实验目的与要求 2.9.2 数码管显示及键盘扫描工作原理 2.9.3 实验内容 1 数码管动态显示 2 键盘扫描显示 复习思考题 2.10 实验十 电子时钟实验 2.10.1 实验目的与要求 2.10.2 实验内容 利用定时器中断实现电子时钟 4复习思考题 2.11 实验十一 串行口通讯实验 2.16.1 实验目的与要求 2.16.2 8051 单片机串行口简介 2.16.3 实验内容 通过串行口实现双机通信 复习思考题 2.12 实验十二 模拟空调温度控制实验 2.12.1 实验目的
6、与要求 2.12.2 实验原理说明 2.12.3 实验内容 利用电位器和 A/D 转换器实现模拟空调温度控制 复习思考题 5第一章 伟福单片机仿真实验系统简介11 仿真实验系统的特点与基本组成伟福单片机仿真实验系统由板上仿真器、实验仪、伟福仿真软件、开关电源构成。本实验仪提供强大的逻辑分析、波形输出和程序跟踪功能，可以让学生直观地观察到单片机内部及外部电路工作的波形。实验仪上有丰富的实验电路和灵活的组成方法。这些电路既可以和 8031 系列、也可以和 80C196 系列 CPU 及 80888086CPU 组合完成各种实验。本实验仪将高档仿真器所具有的逻辑分析仪、波形发生器和程序跟踪器等强大的
7、分析功能移植到了过来，让学生在做实验时不仅能知道软件的执行过程，也能直观地看到程序运行时，电路上的信号状态，工作时序，非常详细地了解电路的工作情况。仿真实验系统具有三种使用方法：（1）用 PC 机上的集成调试软件驱动板上仿真器进行仿真和实验。（2）无 PC 机，仅用实验仪的板上仿真器进行仿真和实验。(3) 无实验仪、无仿真器，仅在 PC 机上采用软件模拟方式进行仿真。配 MCS51/196 仿真板，可进行 8051 或 80C196 的实验，配 80888086 仿真板，可以进行 80888086 实验。实验系统自带键盘和显示器，自带系统监控程序。如果没有PC 机也同样进行各种学习和实验。配备
8、 PC 机集成调试软件，在有 PC 机的情况下，通过板上仿真器实现 64K 全空间的硬件断点和仿真。PC 机软件具有全集成化仿真环境，中、英文两种界面，软件仿真与硬件仿真两种模式，软件仿真可以在无仿真仪的情况下进行。实验仪可以方便灵活地构成各种实验方案，在有无 PC 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应用范围，板上提供了基本的实验电路，减少繁琐的连接线过程，板上也提供了DIP402824201614 插孔和 CPU 的地址数据总线引出插孔，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。伟福实验系统在硬件上预留了自主开发实验的空间。对基本实验仅需少量
9、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炼学生的动手能力。此外，它还为学生们提供了强大的软硬件调试手段。伟福仿真实验系统上各功能模块的排列如图 1.1 所示。各个模块的引脚都被引出到相应的插孔，扩展插座为 40 芯通用插座，可兼容 28 芯、24 芯、16 芯和 14 芯插座。利用这个插座，可对双列直插式的各种微机芯片进行实验。总线扩展为三排插孔，用于引出各种总线信号，包括 8 根数据总线，16 根地址总线，以及 ALE，RD，WR 等控制总线，另外与 CPU 相关的一些控制信号和 I/O 信号例如 P1 口、RXD、TXD 等信号在仿真板上引出。6图
10、 1.1 伟福仿真试验系统的功能模块排列图中的圆点 表示仿真实验系统上的连线插孔，每个插孔旁边都有相应的文字标识，进行不同实验的时候，需要根据要求用专门的连线将它们连接起来。注意：无论是集成电路的插拔、通讯电缆的连接、跳线器的设置还是实验线路的连接，都应确保在断电情况下进行，否则可能造成对设备的损坏。实验线路连接完成后，应仔细检查无误后再接通电源。在进行不同实验的时候可能需要采用不同译码地址，地址插孔的地址分配如表 1-1所示。表 1-1 地址译码插孔的地址分配表CS0 08000H08FFFHCS1 09000H09FFFHCS2 0A000H0AFFFHCS3 0B000H0BFFFHCS
11、4 0C000H0CFFFHCS5 0D000H0DFFFHCS6 0E000H0EFFFHCS7 0F000H0FFFFH1.2 系统的安装和启动1 在 PC 机上安装伟福仿真开发系统集成调试软件。2 进行 8051 单片机实验时，应插上 POD51 仿真板，并插上 8051 或 8052 CPU。3 将配套的串行通讯电缆的一端与实验仪上的“仿真器串口” 9 芯 D 形插座相连，另一端与 PC 机的串行口相连。74 将实验台的电源线与 220V 电源相连。 （实验结束后应拔下）5 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，LED会显示 8051，表示仿真系统正常。6 打开
12、 PC 计算机电源，执行伟福(WAVE)集成调试软件。集成调试环境界面如图1.2 所示。图 1.2 伟福(WAVE)集成调试环境7 通过下拉菜单“仿真器”对仿真实验系统进行设置，如图 1.3 所示。选择仿真器：伟福 Lab2000P 实验系统。选择仿真头：MCS51 实验。选择 CPU：（803132） 。下拉菜单快捷工具图标编辑/调试窗口项目窗口8图 1.3 设置仿真实验系统通过仿真器设置中的“语言”栏可以设置用户所采用的编程语言，如图 1.4 所示。采用汇编语言编程时，应选中“伟福汇编器”复选框，采用 C51 高级语言编程时，应选中“Keil C”复选框。图 1.4 设置用户编程语言通过仿真器设置中的“目标文件”栏可以设置最终生成的用户目标文件，一般可以按图 1.5 进行设置。9图 1.5 设置目标文件通过仿真器设置中的“通信设置”栏可以设置集成调试环境与 PC 机的通信端口和波特率，如图 1.6 所示。图 1.6 设置通信方式
