单片机,全称单片微型计算机,是一种集成了微处理器、存储器、输入输出接口等组件的集成电路,常用于嵌入式系统的设计。在学习单片机的过程中,理解和掌握其基本原理、编程方法以及相关工具的使用是至关重要的。
在提供的资料中,主要涉及到两个实验,分别是“数码转换及运算类实验”和“中断系统实验”。
**数码转换及运算类实验**主要目标是学习和实践不同进制之间的转换,以及运用单片机进行运算操作。实验涉及以下知识点:
1. **进制转换**:二进制与十进制的相互转换是单片机编程的基础,实验中要求将8位二进制转换为3位BCD(Binary-Coded Decimal)码的十进制数,以及BCD码的处理。
2. **BCD码**:BCD码是一种专门用来表示十进制数的二进制编码,有压缩和非压缩两种存储方式。在实验中,需要理解如何将BCD码进行存储和运算。
3. **运算指令**:实验要求掌握使用单片机中的运算类指令进行编程和调试,这包括加法、乘法等基本运算。
4. **软件应用**:实验中使用了Keil C作为编程环境,Proteus作为仿真工具。Keil C是一款流行的C语言开发环境,用于编写单片机程序;Proteus则是一个强大的硬件仿真软件,可进行电路设计和程序验证。
实验步骤包括在Proteus中构建单片机最小系统,编写程序流程图,然后在Keil中编程、编译和调试,最后通过Proteus进行仿真运行和错误检查。
**中断系统实验**则关注单片机中断的使用,中断是单片机处理外部事件的重要机制。实验要点如下:
1. **中断原理**:理解中断的工作机制,包括中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等过程。
2. **中断服务程序**:编写中断服务程序是单片机编程的重要部分,实验中涉及了中断嵌套,即高级中断能够打断低级中断的执行。
3. **中断级别**:实验设置了两个中断级别,P3.2(INT0)为高级,P3.3(INT1)为低级,中断级别决定了中断处理的优先级。
4. **中断系统的建立**:在Proteus中构建包含两个中断级别的系统,并通过外部按键触发中断。
5. **中断测试**:通过数码显示管观察中断运行情况,验证中断服务程序的正确性。
实验后的思考题涉及了堆栈的使用、断点保护和现场保护的概念,这些都是单片机程序设计中必须掌握的内容。堆栈通常建立在RAM中,用于保存中断或子程序调用时的返回地址和寄存器状态,以实现断点保护和现场保护,确保程序中断后能正确恢复。
这些实验旨在帮助学习者深入理解单片机的内部工作原理、编程技巧以及实际应用,通过动手实践,提高解决实际问题的能力。对于希望进入嵌入式系统开发领域的人来说,这些基础知识和实践经验至关重要。