单片机应用技术实验报告

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1、单片机应用技术实验报告摘要：近年来，电气和自动化得以快速发展，单片机在各个领域应用越来越广泛，因此我们学习单片机这一门课程，为今后更好层次的研究打下基础。单片机应用技术课程为一门理论与实践相结合的课程，通过这么课程的学习和实践，能培养我们软硬件开发能力，用编程语言及硬件设备实现串、并行通讯、计数/定时、A/D、D/A等硬件接口的功能，进一步加深对常用硬件芯片的了解和应用，以及学习用单片机解决实际问题。实验要求学生利用编程语言及硬件设备实现单片机的方案设计、程序编写、硬件连接、调试，从中体会具体硬件接口的应用技巧，进一步理解硬件接口芯片，逐步掌握单

2、片机系统的开发和应用方法。本实验设计借助单片机技术，通过模拟设计、动手实践，达到课本理论与实际应用的结合。关键字：单片机，接口，流水灯，交通灯，实现实验一构建单片机最小系统和实验环境熟悉1.1单片机最小系统的组成原理图图1单片机最小系统原理图1.2单片机的仿真实物图图2单片机最小系统仿真图1.3单片机最小系统及工作原理单片机最小系统主要由晶振电路和复位电路组成的，晶振电路是由晶振和瓷片电容构成的，我们是的晶振是11.0592Mhz，为52单片机提供时钟源。复位电路是由按钮、电解电容和电阻组成的，为单片机提供复位功能，就此就构成了最小系统板。AT8

3、9S52单片机是基于51内核的单片机，是在51单片机应有的功能上基础拓展的单片机，是属于MCS—51系列单片机中的高端单片机，它有运算器包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存器TMP、程序状态字寄存器PSW、十进制调整电路等。它能实现数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据传送操作。（1）控制器单片机有控制器，它包括定时控制逻辑（时钟电路、复位电路），指令寄存器，指令译码器程序计数器PC，堆栈指针SP，数据指针寄存器DPTR以及信息传送控制部件等。（2）时钟电路单片机有时钟电路，在单片机芯片的内部有一个高增益反相放大器，输入端为XT

4、AL1，输出端为XTAL2，一般在XTAL1与XTAL2之间接石英晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，就是单片机的内部时钟电路，时钟电路产生的振荡脉冲经过二分频以后，才成为单片机的时钟信号。电容C1和C2为微调电容，可起频率稳定、微调作用，我取用30pf电容。晶振的频率范围是1.2MHz~12MHz，我取11.0592MHz。（3）复位电路单片机的复位电路需要外接，对于使用12MHZ的晶振的单片机，复位信号持续时间应超过4μs才能完成复位操作。产生复位信号的电路有上电自动复位电路和按键手动复位电路两种方式。我通过外部复位电路的电容

5、充电来实现的单片机复位的，即人为的复位操作。（4）指令寄存器和指令译码器指令寄存器中存放指令代码，CPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送入指令存储器，经译码器后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令所指定的操作。（5）程序计数器PCPC是一个16位计数器，其内容为单片机将要执行的指令机器码所在存储单元的地址。PC具有自动加1的功能，从而实现程序的顺序执行。由于PC不可寻址的，因此用户无法对它直接进行读写操作，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。PC的寻址范围为64KB，即地址空间为0000～0FFFFH。

6、（6）堆栈指针SPSP为8位寄存器，用于指示栈顶单元地址。所谓堆栈是一种数据结构，它只允许在其一端进行数据删除和数据插入操作的线性表。数据写入堆栈叫入栈（PUSH），数据读出堆栈叫出栈（POP）。堆栈的最大特点是“后进先出”的数据操作原则。MCS-51系统复位后，SP初始化为07H。（7）数据指针DPTR数据指针DPTR为16位寄存器，它是MCS—51中唯一的一个16位寄存器。编程时，既可按16位寄存器使用，也可作为两个8位寄存器分开使用。DPH为DPTR的高八位寄存器，DPL为DPTR的低八位寄存器。DPTR通常在访问外部数据存储器时作为地址指

7、针使用，寻址范围为64KB。1.4实验小结单片机最小系统的基本模块有：复位电路，晶振电路，电源接口，下载接口等主要模块。在单片机最小系统的构建中，EA脚拉高是非常必要的，它可以影响单片机的正常工作。在检测单片机是否正常工作，可以通过检测晶振两端的信号的波形形状。在单片机正常工作条件下，其信号为正弦波。经过一周的时间基本完成单片机最小系统板的焊接部分和单片机的工作原理，以及对单片机外围电路的焊接，知道了硬件部分的重要性，单片机最小系统板的焊接最主要是晶振部分和下载接口的焊接，它为单片机提供了做工作的频率，同时也为单片机提供下载程序的接口，是单片机的

8、非常重要的外围电路。实验二跑马灯实验及74HC138译码器2.1实验原理2.1.1跑马灯（1）参考实验原理图如下：图3跑马灯原理图（2）