单片机实验指导书

目录第一章TMD-2模块化单片机实验仪的结构..................................................................................11.1主板结构............................................................................................................................11.2主板扩展电路接口的组成................................................................................................1第二章TMD-2软件介绍..................................................................................................................22.1软件运行的2种方式........................................................................................................22.2Keil仿真器使用说明......................................................................................................22.3在系统编程软件（FlashMagic）的使用.....................................................................82.4串口调试助手的使用.....................................................................................................11第三章TMD-2实验........................................................................................................................13实验一I/O口实验................................................................................................................13实验二定时器实验...............................................................................................................16实验三外部中断实验...........................................................................................................19实验四单片机与PC机串口通讯实验.................................................................................211第一章TMD-2模块化单片机实验仪的结构1.1主板结构TMD-2模块化单片机实验仪主板的组成：CPU：89C51RD2HXX（或AT89C51)工作频率：6MHzRAM：62256（32K×8）地址范围：0000H～7FFFHI/0口(输入输出设备):8个拨动开关，8个LED灯数据显示设备:1个共阴极数码管，1个两行16字符的液晶显示器逻辑笔输出时钟频率（YCLK)：1MHz系统电源：+5V/2A，+12V/0.5A，-12V/0.5A主板结构框图如图1.1所示：图1.1TMD-2模块化单片机实验仪主板示意图1.2主板扩展电路接口的组成图1.2器件片选地址分配图2第二章TMD-2软件介绍2.1软件运行的2种方式1.Keil仿真器调试法2.在系统编程法2.2Keil仿真器使用说明一、建立keil项目：打开keil软件，如图2.1所示。图2.1keil软件界面二、鼠标单击创建新项目下拉菜单Project/NewProject…，如图2.2所示。图2.2keil下创建新项目选择新建项目的名字和保存路径，如图2.3所示。图2.3保存项目文件3三、选择单片机型号（如图2.4所示，根据单片机的生产厂商查找）。图2.4选择单片机型号四、系统询问是否加载标准启动代码（如图2.5所示），选择“否”。图2.5是否加载标准启动代码五、加入汇编语言源程序文件（xx.a51），建立xx.a51文件有两种方法：方法一（xx.a51文件己经存在）：在SourceGroup1上单击鼠标右键，选择“AddFilestoGroupsourceGroup1”，然后选择所要添加的文件，如图2.6所示。图2.6添加文件到工程方法二（xx.a51文件不存在）：1.新建空白文件，如图2.7所示。2.将空白文件另存为xx.a51文件，存放在与项目文件同目录下，如图2.8、图2.9所示。3.将xx.a51文件加载到项目中（同方法一）。4图2.7新建空白文件图2.8新建空白文件图2.9将空白文件另存为.a51汇编语言源程序文件5六、编辑程序，双击.a51文件，显示.a51的编辑空间，如图2.10所示。图2.10编辑.a51汇编程序文件七、单击Project-BuildTarget或单击快捷键编译程序，如图2.11所示。图2.11编译.a51汇编程序八、观察编译输出窗口。在最下面的buildOutput窗口观察错误（Errors）、警告（Warnings）和生成．hex文件等信息。九、设置项目1.鼠标单击Project/OptionsforTarget'Targetl'或单击快捷按钮。2.在Output选项卡中将CreateHEXFile选项勾上，如图2.12所示。3.在Target选项卡中设置TMD-2的主板晶振频率为6MHz，如图2.13所示。4.在Debug选项卡中设置仿真选项：选择Use：KeilMonitor-51Driver；选中LoadApplicationatStartup，如图2.14所示。65.在Settings选项卡中设置串口和波特率:串口选择COM3，波特率选择9600，RST，DTR均选择Active，CatchOptions全选择StopProgramExecutionwithSerialInterrupt不能选择，如图2.15所示。图2.12设置生成HEX文件界面图2.13设置主板晶振频率图2.15设置调试选项十、开始调试运行程序1.将TMD-2右上方仿真器开关拨到“仿真器”处。72.检查电源线和串口线，上电。3.鼠标单击菜单Debug/Start/StopDebugSession，或单击快捷按钮，如图2.16、图2.17所示。图2.15设置串口选项图2.16打开调试窗口图2.17程序调试界面8十一、keil软件的常用快捷按钮功能::程序复位按钮。:程序运行按钮。：停止运行。:StepIn，单步按钮1，程序单步执行到子程序时，跟踪进子程序执行。:StepOver单步按钮2，程序单步执行到子程序时，把子程序当一步执行。:RuntoCursorLine执行到光标处，表示程序运行到光标所在行的位置十二、再次点击下拉菜单Debug/Start/StopDebugsession或快捷按钮，退出调试。特别注意:1，用keil仿真器调试程序时不要按主板上的复位键。按下主板上的复位键会导致下载到仿真器的程序消失，若要再进行仿真就必须先退出仿真环境，然后重新联机进入。2，如果要程序返回初始状态，只需点击即可。观察光标符号，确认已回到程序起始位置，此时主板上的硬件资源状态也已回到复位状态。2.3在系统编程软件（FlashMagic）的使用一、在系统编程简介进行单片机实验或开发时，通常需要借助编程器将调试好的目标程序写入到单片机内部程序存储器中。普通的编程器价格从几百元到几千元不等。另外，在开发过程中，程序每改动一次就要拔下电路板上的芯片编程后再插上，也比较麻烦。随着单片机技术的发展，出现了可以在系统编程（ISP）的单片机。ISP一般是通过单片机的串行接口对内部的程序存储器进行编程，如PHILIPS公司的P89C51RX＋、P89C51RX2单片机；ATMEL公司的AT89S8252单片机；WINBOND公司的W78E516等。利用在系统编程（ISP）的单片机，单片机的实验和开发不需要编程器，单片机芯片可以直接焊接到电路板上，调试结束即成成品，甚至可以远程在线升级单片机中的程序，使得单片机应用系统的设计、生产、维护、升级等环节都发生了深刻的变革。实验仪附带有一片PHILIPS公司新推出的高性能8位单片机P89C51RD2XX，该单片机与MCS-51单片机引脚及指令集完全兼容。该单片机最大的优点是：其片内具有64KB闪存程序存储器，1KB的片内数据存储器，且同PC机连机后，可将目标程序直接写入片内程序存储器中，不再需要专用的编程器。下面介绍其编程方法。①在断电的情况下，将P89C5IRD2XX单片机插入实验仪通用单片机插座并锁紧。将实验仪与单片机之间的串行通信电缆连接好，通信电缆一端接在PC的串口，另一端接实验仪串行口。②接通跳线DZ4，使串行通信线RXD与RS232电平转换电路相连。9③通电，为了让系统能够达到稳定状态，最好等待1～2秒钟，然后将实验仪上的下载开关拨到“下载”位置。按RESET按钮（确保有效，应至少保持1秒钟）使单片机复位后，即可按下面的说明编程。二、在系统编程软件的使用在PC机上运行编程软件FlashMagic，软件运行后屏幕界面如图2.18所示。图2.18FlashMagic主屏幕屏幕上方为主菜单，主菜单下方的屏幕被分成了5个区，分别标有1、2、3、4、5。下面对主菜单及编程方法做一说明。（1）主菜单主菜单有4个子菜单，分别是File、ISP、Options和Help。●File子菜单项：包括打开和存储一个“HEX”文件，打开和存储一个设计文件和退出FlashMagic操作。●ISP子菜单项：包括芯片空白检查；读保密位；读芯片标志字节；显示存储器内容；擦除FLASH等操作。●Options子菜单项：包括复位和高级选项两项操作，这两项操作在我们的实验系统中一般不用，所以这里不做介绍。●Help子菜单：包括查看FlashMagic的用户手册；可直接通过网络连接到FlashMagic的主页或连接到Philips半导体公司的主页查看相应信息。在对一片Philips的89C51RD2XX进行编程时，一般按屏幕提示进行5步操作：第一步：通讯设置（屏幕1区）●设置通讯口：可以通过下拉菜单在COM1-COM4中进行选择，也可以在输入框中直接输入所连接的通讯口，在我们的PC机中，选择COM3。●波特率设置：可以通过下拉菜单进行选择，TMD-2实验系统选择9600的波特率。●振荡频率设置：TMD-2实验系统中应输入6.000MHz。●器件选择：可以通过下拉菜单进行选择。TMD-2实验系统随机配送一片P89C51RD2XX，在选择芯片时先仔细看清楚芯片型号是89C5IRD2XX还是89C5IRD2HXX，请不要选错。第二步：擦除在屏幕的2区列出了所选器件的各个Flash块，用鼠标选中要擦除的Flash块。在执行擦除操作或编程操作时，就会将所选的Flash块擦除。注意：当擦除整个Flash时芯片的自举指针（BootVector）和状态字节（Statusbyte）将被设置成初始值。除89C5