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单片机实验报告

学院：信息科学与工程学院

专业班级：自动化0705

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指导老师：

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章综述 2

第二章实验要求 1

第三章软件设计 2

1．清零程序 2

2.拆字程序 3

3．拼字程序 4

4.数据传送程序设计 5

5.排序程序 7

6.散转程序 8

第四章硬件设计 9

1. 数字量输入输出实验 9

1）硬件构造如下： 9

2）程序如下： 10

2.定时器/计数器实验 12

1）硬件构造如下： 12

2）程序如下： 13

3.Ａ/Ｄ、Ｄ/Ａ转换实验 15

1）硬件构造如下： 15

2）程序如下： 15

4.静态存储器扩展实验 18

1）程序如下： 18

5串行通信软件设计 19

1）硬件如下： 20

2）程序如下： 20

第五章调试过程及体会 23

1调试过程 23

2收获体会 24

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第一章综述

单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！

单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。

1.SCM即单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。

2.MCU即微控制器（MicroControllerUnit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。

3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

MCS51系列微控制器应用广泛，在家电、汽车甚至航空等领域都有其活跃的身影。然而，普通51系列微控制器内部资源有限，像我用Proteus构建微控制器虚拟实验室选用的AT89C52只有三个定时器、一个全双工的串行口和中断控制，并且其数据处理能力有限，不适合对大量数据进行复杂分析和运算。

因此，在不重新选型(可选用SoC)的前提下，为实现我们所需要的功能，就需要进行外围扩展。针对微控制器的特点，我们首先考虑串行扩展，因为微控制器的I/O引脚有限，并行扩展一则外围芯片面积比较大，二则对抑制EMI不利。

第二章实验要求

学习KeilC51集成开发工具的操作及调试程序的方法，包括：仿真调试与脱机运行间的切换方法；

熟悉TD-51单片机系统板及实验系统的结构及使用；

进行MCS51单片机指令系统软件编程设计与硬件接口功能设计；

学习并掌握KeilC51与Proteus仿真软件联机进行单片机接口电路的设计与编程调试；

完成指定MCS51单片机综合设计题

下面主要分为软件和硬件部分