《单片机原理及应用》实验教学大纲
实验名称:单片机原理及应用实验 Microcontrller and Embedded System Experimentation 学 时:10 学时 学 分: 适用专业:自动化,电气工程及其自动化,测控技术及仪器,电子信息工程,通信工程 执 笔 人:徐爱钧 审 定 人:武洪涛 一,实验目的与任务 《单片机原理及应用》课程与实际应用联系紧密,除了进行理论学习之外必须加强实践 环节,学生通过自己动手进行实验操作,有助于牢固掌握单片机的基本知识,同时可以加深 对一些较为抽象片内功能外设工作原理的理解,通过实际编程帮助记忆各种机器指令,最重 要的是通过实验学习单片机在工业测量控制中的实际应用.本实验课程的主要任务是以典型 的单片机开发实验装置作为对象,通过实际操作来学习单片机基本组成原理,掌握开发与应 用技术,培养学生严谨的科学学风,提高实际动手能力. 二,教学基本要求 以 8051 单片机作为教学模型,使学生掌握单片微机的基本组成原理,内部结构和应用 方法.在熟练掌握 8051 单片机指令系统的基础上,加强实际编程锻炼,通过对实验范例的学 习,要求学生能够独立编写一些基本应用程序,如基本运算程序,接口操作管理程序等,通 过对实验开发装置的操作,学会单片机基本接口的设计原理和方法. 三,实验项目与类型 序 号 学 时 实验性质 演 示 验 证 √ √ √ √ √ √ √ 设 计 综 合 必 做 √ √ √ √ √ √ √ 备注 选 做
实验项目
1 2 3 4 5 6 7 8
实验装置基本操作与 汇编语言程序设计 P1 口与外部中断实验 定时器/计数器实验 D/A 及 A/D 转换实验 键盘显示实验 电子时钟实验 串行口通信实验
2 2 2 2 2 2 2
模拟空调温度控制 2 √ √ 实验 四,实验教学内容及学时分配 实验一 实验装置基本操作与汇编语言程序设计 (2 学时) 1. 目的要求 通过对伟福单片机开发实验系统软,硬件的基本操作,了解熟悉伟福单片机开发实验系 统软, 硬件, 掌握伟福集成调试环境的使用方法, 在集成调试环境下编写 8051 汇编语言程序, 并在实验装置上进行调试.
2. 方法原理 通过伟福集成调试环境进行 8051 汇编语言程序的编辑,汇编,连接,生成可执行目标 代码,通过串行口下载到实验装置上进行调试. 3. 主要实验仪器及材料 伟福单片机开发实验系统. 4. 掌握要点 实验系统基本操作方法,简单汇编语言程序设计. 5. 实验内容 (1).存储器块清零 (2).二进制数转换成 BCD 码 (3).二进制数转换成 ASCII 码 (4).数据排序 实验二 P1 口与外部中断实验 (2 学时) 1. 目的要求 学习8051单片机P1口作为双向I/O口的使用方法, 采用循环指令编写延时子程序. 了解用 弱电控制强电的基本原理,采用单片机P1口实现继电器开关控制.加深对8051单片机中断系 统的理解,学习外部中断的基本使用方法及相关编程. 2. 方法原理 P1 口为准双向口,每一位都可以分别定义为输入或输出使用.P1 口作为输入口使用时, 有两种工作方式,即所谓"读端口"和"读引脚" .P1 作为输出口时,如果要输出"1" ,只要 将"1"写入 P1 口锁存器,使输出驱动场效应管截止,输出引脚由内部上拉电阻拉成高电平, 输出为"1" .要输出"0"时,将"0"写入 P1 口锁存器,使输出驱动场效应管导通,输出引 脚被接到地,输出为"0" .8051 单片机有 5 个中断源,有两个中断优先级,高优先级的中断 源可以中断低优先级的服务程序,反之不行.当两个同样级别的中断申请同时到来时,则按 一个固定的查寻次序来处理中断响应. 3. 主要实验仪器及材料 伟福单片机开发实验系统. 4. 掌握要点 熟悉 8051 单片机 I/O 端口工作原理, 掌握 P1 口用作输入输出以及中断操作方法和步骤. 5. 实验内容 (1). 采用8051单片机的P1口做输出口,外接4只发光二极管,编写程序,使发光二极管 循环点亮. (2). 采用P1.0和P1.1作输入口接两个拨动开关,P1.2和P1.3作输出口,接两个发光二极 管,编写程序读取开关状态,并将此状态在发光二极管上显示出来. (3).采用P1口输出电平控制继电器的吸合和断开,从而实现对外部装置的开关量控制. (4). 用单次脉冲申请中断,在中断处理程序中使P1.0的输出状态发生反转,并通过发光 二极管观察P1.0的电平. 实验三 定时器/计数器实验 (2 学时) 1.目的要求 通过本实验学习8031内部定时器的使用和编程方法,进一步掌握定时器中断处理程序的 编程. 2. 方法原理 8051单片机内部有两个16位可编程定时器/计数器, 记为T0和T1. 它们的工作方式可以通 过指令对相应特殊功能寄存器编程来设定,或作定时器用,或作外部事件计数器用.定时/

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