2023年7月14日发(作者：)

南昌大学实验报告

学生姓名： 学号： 专业班级：

实验类型：⃞ 验证

⃞

综合

⃞设计

⃞

创新 实验日期： 2019.4.16 实验成绩：

实验二 单片机I/O口实验

（一）实验目的

1. 掌握单片机最小系统的构成，学习如何控制I/O口来驱动发光二极管，掌握移位和软件延时程序的编写。

2. 熟练掌握STC型开发板的使用方法和注意事项。

3. 掌握应用STC_ISP烧录过程；

（二）设计要求

利用51单片机及4个LED发光二极管，设计一个单片机流水灯程序，P4.7 /P4.6/ P1.6/ P1.7 来演示跑马灯。其中流水灯的变化形式多样。

（三）实验原理

STC实验箱单片机型号为IAP15W4K32S4-Student，其在线编程与在线仿真可由Keil uVision4集成开发环境和STC系列单片机在线可编程（ISP）电路实现：

1. 设置STC仿真器：运行STC-ISP在线编程软件，选择“keil 仿真设置”选项，如图1所示，单击“添加型号和头文件到keil中/ 添加STC仿真器驱动到keil中”，弹出“浏览文件夹”对话框，在浏览文件夹中选择keil的安装目录，单击“确定”按钮即完成添加。根据所用芯片，单击“将IAP15W4K32S4-Student设置为仿真芯片”。

图1

2. Keil uVision4环境设置：选择菜单命令Project → Options for Target → Debug，选中“STC Monitor-51 Driver”，勾选“Load Application at Startup”选项和“Run to main()”选项，如图2所示。单击图2右上角的“settings”按钮，弹出硬件参数设置对话框，如图2所示，根据仿真电路所使用的串口号（本机所用为串口5）选择串口端口，如图3所示： 图2

图3

3. STC15单击串口TTL电平通信模块结构如图4所示，P1.6、P1.7、P4.6、P4.7所连接的LED灯为共阳极LED，控制对应I/O口为低电平即可点亮LED。

图4

4. 延时程序：本实验中通过利用DJNZ减1非零转移指令来实现循环结构，利用NOP空操作指令实现延时。

（四）实验设备

STC实验箱，PC机，Keil uVision4，STC-ISP软件

（五）实验结果

四个LED灯循环依次点亮后熄灭，闪烁时间为1 S，呈现流水形式的灯。

（六）结果讨论与心得体会

1. 程序的编辑、编译与下载是单片机应用系统开发过程中不可或缺的工作流程。Keil C集成开发环境除程序编辑、编译功能外，还具备程序调试功能，可对单片机内部资源（包括存储器、并行I/O端口、定时计数器、中断系统与串行口等）进行仿真，可采用全速运行、单步、跟踪、执行到光标或断点等程序运行模式来调试用户程序，与STC单片机ISP下载软件。

2. CPU循环执行一段程序，通过选择指令或安排循环次数以实现软件定时。软件定时完全占用CPU，增加CPU开销，降低CPU的工作效率，因此软件定时的时间不宜太长。仅适用于CPU较空闲的程序中使用。

（七）附录：实验源代码

P4 DATA 0C0H

P1M1 DATA 091H

P1M0 DATA 092H

P4M1 DATA 0b3H

P4M0 DATA 0b4H

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0100H

MAIN:

LCALL GPIO

MOV R3, #200

MOV R4, #100

CLR P1.7

LCALL DELAY

SETB P1.7

CLR P1.6

LCALL DELAY

SETB P1.6

CLR P4.7

LCALL DELAY

SETB P4.7

CLR P4.6

LCALL DELAY

SETB P4.6 LJMP MAIN

GPIO:

MOV P1M0,#0

MOV P1M1,#0

MOV P4M0,#0

MOV P4M1,#0

RET

DELAY:

MOV

DELAY1:

NOP

NOP

DJNZ

DJNZ

DJNZ

RET

END

R5,#100

R5,DELAY1

R3,DELAY

R4,DELAY //@12MHz