单片机及其应用实验1.ppt

实验一I/O端口流水灯实验电子基础教学实验中心2007年9月成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验目的学会简单的I/O口扩展方法熟悉整个调试程序的过程掌握基本的程序设计和编写方法熟悉仿真软件Proteus的使用熟悉单片机开发工具Keil软件的使用成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍KeilC51是德国知名软件公司Keil（现已并入ARM公司）开发的基于8051内核的微控制器软件开发平台，是目前开发8051内核单片机的主流工具。同学们可以在实验中心网站（)下载到该软件。Keil软件介绍成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍下面给大家介绍怎么用该软件进行一个程序的编写和调试。打开软件（双击桌面上的Keil软件图标进入）建立新的项目文件在下拉菜单中选择Project选项，然后选择NewProject。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍给新建的项目取一个名字取名的时候请注意，一般项目的名字都要能代表项目的内容，不要取一些没有任何意义的名字。注意：在这里只需要写出项目的文件名即可，不需要添加后缀，后缀名默认为.uv2成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍选择CPU类型在以下的列表中选择所用的CPU型号，选好了以后双击该型号，或者选中后点击“确定”即可。在本学期的实验中，我们选择Atmel公司的AT89C52型号的单片机就可以了。或者说我们选择是51内核的单片机就可以了。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍选择是否添加启动代码在选择完CPU的型号以后，会出现是否添加启动代码选项，一般我们都不会用到启动代码，所以，在这里选择“否（N）”选项即可。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍选择完以后就可以看到已经建立好的项目在ProjectWindow中显示出来了。项目文件夹项目中文件夹，可以自己建立多个，放置不同的文件。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍建立新的程序文件在菜单中选择File，然后在选择NewFile，建立一个新的程序文件。或者在快捷图标栏中单击图标成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍新建的程序文件类似一个空白的文本框，文本框标注的文件名为Text1，Text2，Text3…，然后我们选择存盘文件，会出现新的对话框。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍给新建的程序文件命名注意：文件名也应该有实际的意义。在取名时，一定要给程序文件名带上后缀，如果选择用汇编语言编写程序，添加的后缀名为.asm，如果选择用C语言来编写程序添加的后缀名为.c，如果不添加后缀名，将导致导入文件时出错。文件存储的路径默认为项目所在的目录中，也可以选择将程序文件存在其他的路径中，这不会影响到程序的编译及调试过程。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍建立好了文件以后就可以看到原来的文件对话框上面就已经有了文件地址和文件名了，这表示文件命名和确定存储地址已经完成。文件存放的路径和文件名。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍在项目中添加程序文件接下来，将程序文件添加到项目中去，这样程序文件就可以为项目服务了。添加的方法如下：•用鼠标右键单击项目文件中，所要加入程序文件的文件夹，出现了菜单后，选择“AddFilestoGroup‘文件夹名’”选项。文件夹名根据实际你给出的项目的文件夹名字决定成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍•选择后会出现如下的对话框，让你选择需要添加的文件，更改文件类型选项，可以更加快速的找到你要的程序文件。找到文件以后双击该文件，或者选中该文件，点击Add按钮即可将文件添加进项目中，如果多次添加，软件则会报告错误。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍完成上面的工作后，就可以在文本框里编写你的程序了，编写完的程序就为当前的项目服务。编写的程序文件如果添加到别的项目中，也可以为别的项目服务。程序的编写需要有一定的格式，要将程序对齐书写，每行写一条指令。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍编译程序将程序写好后就可以进行编译了。编译的目的是为了让程序变成单片机能识别的机器文件，并且可以帮助程序员找出程序中的语法错误。编译时只需要点击快捷图标中的按钮即可。该按钮表示编译该项目中的所有程序文件。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍程序编译完成后会在输出窗口中显示编译结果，只有当结果出现“0error(s),0Waring(s)”才表示程序在语法上没有错误了。另外，在编译器编译程序时，编译结果只能判断程序中是否有语法错误，而对于逻辑错误，编译器是无法识别的，需要程序员自己检查出现的错误。也就是说编译后没有错误，不代表程序的结果就一定正确。为了帮助程序员检查逻辑错误，该软件还可以进行软件的调试，进入软件的调试后，可以根据自己的需要设置需要查看的寄存器，I/O口和内部RAM的值，以判断程序是否有逻辑错误，这部分内容在实验中，可以自己进行学习。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍机器文件的产生为了让单片机按照编写的程序工作，必须给单片机内写入机器码文件，这个文件也由该软件生成。快捷图标处单击图标用来设置输出的机器文件。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍点击后出现如下的选择对话框，在output标签页中将creat.HEXFile选项选中，点击确定即可。标签页选择在该选项前的空格处打勾，表示选中，这样编译器在编译结束后会自动生成一个机器码的文件，该文件的后缀名为.hex，文件名默认与项目名相同。可以在此处修改生成的机器码文件的文件名，文件存储的路径为项目所在文件夹。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍设置完成后，重新编译一次项目，就可以得到机器码文件了。生成了一个机器码文件，文件名为ledtest.hex，该文件可以在项目所在的文件夹中找到。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍下载机器码文件到芯片中，就可以让单片机在程序员的程序控制下工作了。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍Proteus是由LabcenterElectronics开发的功能强大的单片机仿真软件。该软件可以仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路，其最大的亮点在于能够对单片机进行实物级的仿真。在实验中心网站上可以下载到该软件的使用手册。Proteus软件介绍成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍原理图编辑窗口元件列表预览窗口模型选择工具栏配件2D图形方向工具栏仿真工具栏软件界面成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍原理图编辑窗口（TheEditingWindow）：它是用来绘制原理图的。蓝色方框内为可编辑区，元件要放到它里面。注意，这个窗口是没有滚动条的，你可用预览窗口来改变原理图的可视范围。预览窗口（TheOverviewWindow）：它可显示两个内容，一个是：当你在元件列表中选择一个元件时，它会显示该元件的预览图；另一个是，当你的鼠标焦点落在原理图编辑窗口时（即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中点击鼠标后），它会显示整张原理图的缩略图，并会显示一个绿色的方框，绿色的方框里面的内容就是当前原理图窗口中显示的内容，因此，你可用鼠标在它上面点击来改变绿色的方框的位置，从而改变原理图的可视范围。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍模型选择工具栏（ModeSelectorToolbar）：主要模型（MainModes）：1*选择元件（components）（默认选择的）2*放置连接点3*放置标签（用总线时会用到）4*放置文本5*用于绘制总线6*用于放置子电路7*用于即时编辑元件参数（先单击该图标再单击要修改的元件）成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍配件（Gadgets）1*终端接口（terminals）：有VCC、地、输出、输入等接口2*器件引脚：用于绘制各种引脚3*仿真图表（graph）：用于各种分析，如NoiseAnalysis4*录音机5*信号发生器（generators）6*电压探针：使用仿真图表时要用到7*电流探针：使用仿真图表时要用到8*虚拟仪表：有示波器等成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍2D图形（2DGraphics）：1*画各种直线2*画各种方框3*画各种圆4*画各种圆弧5*画各种多边形6*画各种文本7*画符号8*画原点等成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍元件列表（TheObjectSelector）：用于挑选元件（components）、终端接口（terminals）、信号发生器（generators）、仿真图表（graph）等。举例，当你选择“元件（components）”，单击“P”按钮会打开挑选元件对话框，选择了一个元件后（单击了“OK”后），该元件会在元件列表中显示，以后要用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。方向工具栏（OrientationToolbar）：旋转：旋转角度只能是90的整数倍。翻转：完成水平翻转和垂直翻转。使用方法：先右键单击元件，再点击（左击）相应的旋转图标。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验原理介绍仿真工具栏1*运行2*单步运行3*暂停4*停止成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验内容完成一个流水灯的程序设计，并结合Proteus软件，实现实验结果的仿真。实验电路图参见附录一。成于大气信达天下ChengduUniversityofInformationTechnology实验步骤1使用Keil软件编写程序，完成一个流水灯的程序，实验电路按照附录一连接。流水灯的方向不限，间隔时间不限。要求写出程序的注释。2使用Keil软件进行软件的调试，生成机器码文件。3使用Proteus软件对实验结果进