前言由于单片机具有高可靠性、超小型、低价格、容易产品化等特点，在仪器仪表智能化、实时工业控制、实时数据采集、智能终端、通信设备、导航系统、家用电器等控制应用领域，具有十分广泛的用途。

目前在国内单片机应用中，MCS-51系列单片机仍然是一种主流单片机。

为配合《单片机应用技术》课程的教学，使学生尽快了解、掌握89C51单片机的使用，特编写了这本上机指导书（基础篇）。

《单片机》是一门实践性很强的课程，提高教学质量的一个重要环节是上机实习和训练，无论是学习汇编语言程序设计，还是学习接口电路和外设与计算机的连接，或者软硬兼施地研制单片机应用系统，不通过加强动手是不能获得预期效果的。

本实验指导书提供了9个实验的指导性材料，实验还有一些思考题，可以根据课时的安排和教学要求进行取舍。

为了达到某些实验的目的，书中提供的参考程序与实际应用中的程序会有些差别，所以不一定是最优的。

由于时间紧迫，加上编者学识有限，如有不妥之处，欢迎读者批评指正。

编者实验须知1. 实验前必须阅读教科书的有关部分和本实验指导书，了解实验目的、内容、步骤，做好实验前的准备工作，编写好实验中要求自编或修改的程序；完成实验前要求完成的准备工作后方可以上机实验，否则不得上机操作。

2. 各种电源的电压和极性不能接错，严禁带电接线和接插元器件。

通电前须经过指导教师检查认可后方能通电。

3. 不准随意拨弄各种与实验无关的旋钮和开关，凡与本次实验无关的任何设备都禁止动用和摸弄，注意安全。

4. 严禁用手触摸实验系统印制电路板和元器件的引脚，防止静电击穿芯片。

5. 实验中若损坏仪器或元器件，应及时向指导教师报告，听候处理。

6. 在实验室内保持安静和卫生，不得随意走动和喧哗，集中精力完成实验。

7. 实验完成后，关掉电源，及时整理实验台桌面，保持环境整洁。

8. 按规定认真完成实验报告，对实验中出现的现象进行分析，在规定的时间内交上实验报告。

9. 凡实验或实验报告未能按规定完成的学生，不能参加本课程的考试或考查。

第一章实验系统介绍本实验系统采用EL-MUT-III型单片机教学实验系统。

1. 系统概述1）微处理器：89S51，P1口、P3口对用户开放，供用户使用。

2）时钟频率：6.0MHz3）存储器：程序存储器与数据存储器统一编址，最多可达64KB，板载ROM（监控程序27C256）12KB；RAM1（程序存储器6264）8KB供用户下载实验程序，可扩展达32KB；RAM2（数据存储器6264）8KB供用户程序使用，可扩展达32KB。

0000H----2FFFH为监控程序存储器区，用户不可用。

4000H----5FFFH为用户实验程序存储区，供用户下载实验程序。

数据存储器的范围为：6000H----7FFFH，供用户实验程序使用。

用户在编写实验程序时要注意，程序的起始地址应为4000H，所用的中断入口地址均应在原地址的基础上，加上4000H。

用户中断入口地址见表1-1。

2.资源分配本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128做为地址的译码。

地址的编译码分为两部分。

一部分为系统CPLD，提供了系统器件（如监控程序存储器、用户程序存储器、数据存储器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器等）的地址译码功能，此外还通过插孔CS0、CS1、CS2、CS3、CS4、CS5提供固定的译码地址给用户使用。

译码地址见表1-2。

另一部分为用户CPLD，它完全对用户开放，用户可通过芯片的JTAG接口与PC机相连，对芯片进行编程，得到译码地址，由插孔LCS0、LCS1、LCS2、LCS3、LCS4、LCS5、LCS6、LCS7输出，供使用。

表1—2：CPLD地址分配表地址范围输出孔/映射器件性质（系统/用户）0000H---2FFFH 监控程序存储器系统*3000H---3FFFH 数据存储器系统*4000H---7FFFH 用户程序存储器系统*8000H---CFDFH LCS0---LCS7 用户CFE0H PC机串行通讯芯片8250 系统*CFE8H 显示、键盘芯片8279 系统CFA0H---CFA7H CS0 系统CFA8H---CFAFH CS1 系统CFB0H---CFB7H CS2 系统CFB8H---CFBFH CS3 系统CFC0H---CFC7H CS4 系统CFC8H---CFCFH CS5 系统CFD0H---FFFFH LCS0----LCS7 用户注：系统地址中带“*”的表示用户不可用，也不可改，其他系统地址用户可用，但不可改。

3.系统使用方法1）用通信电缆将EL-MUT-III型单片机教学实验系统侧面的RS232接口与PC机的COM口相连接。

2）启动EL-MUT-III型单片机教学实验系统的电源开关，EL-MUT-III型单片机教学实验系统面板上的LED显示“199502”，几秒后显示P-。

3）双击桌面MCS51快捷图标如图1-1，启动51实验系统，启动后的界面如图1-2。

图1-1 图1-24）如需改变串口和波特率，在相应列表框中修改。

点击“确定”按钮后，立即实验系统面板上的“PRESET”键，面板上的LED显示“C-”，同时PC机屏幕显示“51 EL型（80C51）教学实验环境”界面，如图1-3。

图1-3 51 EL型（80C51）教学实验环境界面5）通过“文件”菜单新建或打开汇编语言文件，也可通过工具按钮新建汇编文件。

新建汇编文件的扩展名为.ASM。

6）用“编译”菜单下的汇编命令或工具按钮对汇编文件进行汇编。

如有错误，应对文件重新编辑，直至汇编无错误为止。

7）用“调试”菜单下的“调试”命令或工具按钮进入“调试”界面，如图1-4。

图1-4 “调试”界面8）用“调试”菜单下各调试命令，如图1-5对汇编文件进行调试，或用工具按钮对汇编文件进行调试。

工具按钮的功能如图1-6。

图1-5图1-6第二章上机指导实验一P1口实验（一）一、实验目的：1．学习P1口作为输出口的使用方法。

2．延时子程序的编写和使用。

二、实验设备：EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块。

三、实验原理：实验原理如图2-1-1。

图2-1-1 P1口输出实验电路1．P1口的使用方法P1口为准双向口，每一位都能独立地定义为输入位或输出位。

作为输入位时，必须向锁存器相应位写入“1”。

89S51在复位时所有口锁存器均置为“1”，如果曾对口锁存器写过“0”，此时要使它作为一个输入口，则应再次写入一个“1”。

2．延时程序的实现常用两种方法实现延时程序，一是用定时器中断来实现，二是用指令循环来实现。

在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。

本实验系统晶振为6.0MHZ，则一个机器周期为12÷6 us=2 us。

延时0.1s的程序如下：MOV R7，#X （1）DEL1：MOV R6，#200 （2）DEL2：DJNZ R6，DEL2 （3）DJNZ R7，DEL1 （4）程序中X为延时值。

指令MOV、DJNZ需两个机器周期，所以每执行一条指令需要4us。

延时程序中X值应满足下式：4 + X( 4 + 200×4 + 4 ）=0.1×106指令（1）时间指令（2）时间指令（3）时间指令（4）时间故X=123.75D=7CH 。

将X=123.75D=7CH代入上式，得到实际延时时间约为0.1002S。

3．程序流程图：程序流程图见图2-1-2和图2-1-3。

图2-1-2 点亮发光二极管程序流程图图2-1-3 左移循环点亮发光二极管程序流程图四、实验内容与步骤1．实验内容：1）P1口做输出口，接八只发光二极管，根据程序流程图2-1-2，编写程序使P1口8个发光二极管同时熄灭-----延时-----点亮。

2）根据程序流程图1-3，编写程序使P1口8个发光二极管每隔一个左移循环点亮。

2．实验步骤：1）将P1.0～P1.7分别连接发光二极管L1～L8。

2）按流程图2-1-2编写程序，对程序进行编辑、汇编直至无语法错误。

3）调试程序：（1）单步调试，观察并记录相应寄存器内容及发光二极管L1～L8的状态。

（2）全速运行程序，观察并记录发光二极管L1～L8的状态。

4）重复2、3步骤，进行实验内容2的实验。

五、实验报告1．写出使P1口8个发光二极管同时熄灭-----延时-----点亮源程序清单，并对每条指令给予注解。

2．写出使P1口8个LED每隔一个（或二个）左移循环点亮源程序清单，并对每条指令给予注解。

六、思考题1．改变延时常数，重做实验。

2．修改程序，使LED发光方式、方向等改变。

七、参考程序：1．点亮8个LED程序清单ORG 4000HLJMP STARTORG 4100HSTART：MOV A，#00HMOV P1，A ；点亮8个LEDLCALL DELAY ；延时0.1秒MOV A，#0FFHMOV P1，A ；熄灭8个LEDLCALL DELAY ；延时0.1秒JMP STARTDELAY：MOV R1，#124 ；延时0.1秒DEL1：MOV R2，#200DEL2：DJNZ R2，DEL2DJNZ R1，DEL1RETEND2．循环点亮LED程序清单ORG 4000HLJMP STARTORG 4100HSTART：MOV A，#0FEHLOOP：MOV P1，A ；点亮1个LEDRL A ；左移一位，点亮下一个发光二极管LCALL DELAY ；延时0.1秒JMP LOOPDELAY：MOV R1，#124 ；延时0.1秒DEL1：MOV R2，#200DEL2：DJNZ R2，DEL2DJNZ R1，DEL1RETEND实验二P1口实验（二）一、实验目的：1．P1口作为输入口的使用方法。

2．掌握数据输入、输出程序的设计方法。

二、实验设备：EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块三、实验原理：1．P1口作为输入口实验原理见图2-2-1。

图2-2-1 P1口作为输入口实验电路2．程序流程图：程序流程图见图2-2-2。

图2-2-2 显示P1口状态程序流程图四、实验内容与步骤：1．实验内容：P1口做输入口：如图2-2-1，P1口的P1.0-P1.8分别接8个单刀双郑开关K1~ K8，74LS273做输出口接八个LED，编写程序读取开关K1-K8状态，并在LED上显示出来。

2．实验步骤：1）根据图2-2-1连线，CS273接CS0。

2）根据流程图2-2-2编写相应程序，对程序进行编辑、汇编直至无语法错误。

3）调试程序，拨动开关K1-K8，观察并记录程序运行结果。

五、实验报告仿照实验一，写出相应的实验报告。

六、思考题1．图2-2-1中芯片74LS273的作用是什么？2．在图2-2-1中，若LED反转1800，电路和程序如何修改？七、参考程序：；通过LED将P1口的状态显示ORG 0000HLJMP STARTORG 4100HSTART：MOV P1，#0FFH ；设置P1口为输入状态LP：MOV A，P1 ；P1口的状态读入累加器AMOV DPTR，#0CFA0H ；74LS273地址（输出口地址）送DPTRMOVX @DPTR，A ；A的值送LED显示JMP LP ；继续循环监测端口P1的状态END实验三P1口实验（三）一、实验目的：1．掌握P1口既做输入又做输出的使用方法。