单片机的40个实验，包括汇编C语言

### 单片机40个实验之基础知识与实践解析 #### 实验一：闪烁灯 **实验背景** 在单片机的学习过程中，闪烁灯实验是一个非常基础且实用的实验项目，它不仅帮助初学者理解单片机的基本工作原理，还能掌握简单的编程技巧。 **实验目的** 通过控制单片机P1.0端口输出高低电平，实现发光二极管（LED）的亮灭交替，从而掌握延时程序设计方法以及输出控制技术。 **电路原理图与硬件连线** - **电路原理**：利用单片机的I/O端口控制LED的亮灭。LED与P1.0端口相连，当P1.0输出高电平时，LED不发光；当P1.0输出低电平时，LED发光。 - **硬件连线**：将单片机系统区域中的P1.0端口用导线连接到八路发光二极管指示模块区域中的L1端口上。 **程序设计内容** 1. **延时程序的设计方法**： - **原理**：由于单片机执行指令的时间很短，通常在微秒级别，为了实现较长时间的延时（例如0.2秒），需要通过循环结构实现延时功能。 - **实现方式**：通过循环累加机器周期的方式实现特定时间的延时。例如，当晶振频率为12MHz时，1个机器周期为1μs。通过调整循环次数和嵌套层数来达到所需的延时效果。 - **具体步骤**：根据计算结果，设置合适的循环次数（例如R6和R7的值），并通过递减跳转指令(`DJNZ`)进行循环操作，最终实现延时目标。 - **延时子程序**：通过修改循环次数可以轻松地调整延时时间。例如，R5=20时，可以实现200ms的延时。 2. **输出控制**： - **原理**：通过单片机的I/O端口输出不同的电平状态来控制外部设备（如LED）的工作状态。 - **实现方式**：使用`SETB`和`CLR`指令来控制P1.0端口的输出状态。其中，`SETB P1.0`使端口输出高电平，`CLR P1.0`使端口输出低电平。 **程序实现** 1. **汇编源程序**： ```assembly ORG 0 START: CLR P1.0 LCALL DELAY SETB P1.0 LCALL DELAY LJMP START DELAY: MOV R5, #20 ; 延时子程序，延时0.2秒 D1: MOV R6, #20 D2: MOV R7, #248 DJNZ R7, $ DJNZ R6, D2 DJNZ R5, D1 RET END ``` 2. **C语言源程序**： ```c #include <AT89X51.H> sbit L1 = P1^0; void delay02s(void) // 延时0.2秒子程序 { unsigned char i, j, k; for (i = 20; i > 0; i--) for (j = 20; j > 0; j--) for (k = 248; k > 0; k--); } void main(void) { while (1) { L1 = 0; delay02s(); L1 = 1; delay02s(); } } ``` #### 实验二：模拟开关灯 **实验背景** 模拟开关灯实验进一步加深了对输入检测的理解，通过控制单片机P1.0端口的状态，根据P3.0端口输入的不同电平（代表开关状态），控制LED的亮灭。 **实验目的** 通过检测P3.0端口的电平状态（即开关的状态），控制P1.0端口输出高低电平，进而控制LED的亮灭，实现对开关状态的反馈。 **电路原理图与硬件连线** - **电路原理**：通过检测单片机P3.0端口的输入电平（高/低），来判断开关的状态，并据此控制P1.0端口输出相应的电平来控制LED的亮灭。 - **硬件连线**： - 将单片机系统区域中的P1.0端口用导线连接到八路发光二极管指示模块区域中的L1端口上。 - 将单片机系统区域中的P3.0端口用导线连接到四路拨动开关区域中的K1端口上。 **程序设计内容** 1. **开关状态的检测过程**： - **原理**：利用单片机的输入端口检测外部信号的变化，通过读取P3.0端口的电平状态来判断开关的状态。 - **实现方式**：使用`JB BIT, REL`或`JNB BIT, REL`指令检测P3.0端口的电平变化。当开关合上时，P3.0为低电平；当开关打开时，P3.0为高电平。 2. **输出控制**： - **原理**：通过单片机的I/O端口输出不同的电平状态来控制外部设备（如LED）的工作状态。 - **实现方式**：使用`SETB`和`CLR`指令来控制P1.0端口的输出状态。其中，`SETB P1.0`使端口输出高电平，`CLR P1.0`使端口输出低电平。 **程序实现** 1. **汇编源程序**： ```assembly ORG 00H START: JBP3.0, LIG CLR P1.0 SJMP START LIG: SETB P1.0 SJMP START END ``` 2. **C语言源程序**： ```c #include <AT89X51.H> sbit K1 = P3^0; sbit L1 = P1^0; void main(void) { while (1) { if (K1 == 0) { L1 = 0; // 灯亮 } else { L1 = 1; // 灯灭 } } } ``` 通过这两个实验的学习和实践，不仅可以帮助初学者理解单片机的基本工作原理，还能掌握简单的编程技巧，为进一步学习更复杂的单片机应用打下坚实的基础。