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单片机原理与接口技术
试验指导书
教学单位:机电工程学院
课程名称:单片机原理与接口技术面对专业:机械、自动化
电子科技大学学院
2023年12月
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名目
第1章DP-51PRO试验仪与KeilC51软件的使用9
KeilC51简介 9
集成开发环境 10
工程〔工程〕的创立与处理 13
创立一个KeilC51工程 13
程序文件的编译〔汇编〕、连接 14
仿真调试功能的使用 14
调试状态的存贮器模型 15
仿真调试 15
脱机运行 19
第2章 试验局部 20
试验1 KeilC51集成开发环境的使用练习20试验2 指示灯循环掌握根底试验25
试验3步进电机掌握试验28
试验4 指示灯循环掌握提高试验31试验5串口通信试验34
试验6并行模数转换试验38试验7数字温度传感器试验42
试验8点阵LED字符显示器的设计51第3章课外实践与提高
基于单片机与传感器的寻迹机器人设计与实现55
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第1章 DP-51PRO试验仪与KeilC51软件的使用
DP-51PRO单片机综合仿真试验仪向用户供给了丰富的外围器件和设备接口,可使用户快速把握单片机原理及其有用接口技术。同时,基于KeilC51集成开发环境下的
DP-51PRO单片机综合仿真试验仪具有硬件仿真的功能,用户可以在集成开发环境下学习编写、调试单片机程序。通过学习,试验用户可以把握运用单片机进展工程开发的过程、步骤和方法,积存肯定的调试方法、技巧。在学习使用DP-51PRO单片机综合仿真试验仪前,用户有必要了解KeilC51集成开发环境。
KeilC51简介
KeilC51µVision2集成开发环境是基于80C51核的微处理器软件开发平台,嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立到治理、编译、连接、软硬件仿真等完整的开发流程。尤其C编译工具在产生代码的准确性和效率方面到达了较高的水平,而且可以附加敏捷的掌握选项,在开发大型工程时格外抱负。以下是KeilC51集成开发环境的组成局部及主要功能:
µVision2forWindows:是一个集成开发环境〔IDE〕,它将工程治理、源代码编辑、编译、连接、软硬件仿真调试等组合在一个功能强大的环境中;
C51国际标准化C穿插编译器:从C源代码产生可重定位的目标代码文件;
A51宏汇编器:从80C51汇编源代码产生可重定位的目标代码文件;
BL51连接/定位器:连接由C51和A51产生的可重定位的目标代码文件,生成确定目标代码文件;
LIB51库治理器:由目标代码文件生成连接器可以使用的库文件;
OH51转换器:由确定目标代码文件生成IntelHEX文件;
RTX-51实时操作系统:简化了简单的实时应用软件工程的设计。注:µVision2目前已升级到µVision3。
集成开发环境
安装KeilC51软件后,
境,各种调试工具、命令菜单都集成在此开发环境中。以以下出的是常用菜单项的主要功能及对应的快捷键,工具栏上有常用菜单命令对应的工具按钮。
µVision2操作界面
File菜单
NewOpenCloseSave
Saveas…Print
PrintPreviewExit
快捷键
Ctrl+NCtrl+O
Ctrl+S
Ctrl+P
描述
创立一个的源文件或文本文件翻开已有的文件
关闭当前的文件保存当前的文件
保存并重命名当前的文件打印当前的文件
打印预览
退出µVision2,并提示保存文件
文件菜单(File)
Edit菜单
快捷键
描述
编辑菜单(Edit)
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Undo
RedoCutCopyPasteFind
Replace
FindinFiles…
Ctrl+Z 撤销上一次操作
Ctrl+Shift+Z 重做上一次撤销的命令Ctrl+X 将选中的文字剪切到剪贴板Ctrl+C 将选中的文字复制到剪贴板Ctrl+V 粘贴剪贴板的文字
Ctrl+F 在当前文件中查找文字Ctrl+H 替换特定的文字
在几个文件中查找文字
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视图菜单(View)
View菜单
StatusBarFileToolbarBuildToolbar
DebugToolbarProjectWindowOutputWindowSourceBrowser
Disassembly WindowWatch&CallStackWindowMemoryWindow
CodeCoverageWindowPerformanceAnalyzerWindowSymbolWindow
SerialWindow#1
SerialWindow#2Toolbox
PeriodicWindowUpdateWorkbookModeOptions…
工程菜单和工程命令(Project)
快捷键 描述
显示或隐蔽状态栏
显示或隐蔽文件工具栏显示或隐蔽编译工具栏显示或隐蔽调试工具栏显示或隐蔽工程窗口显示或隐蔽输出窗口
翻开源(文件)扫瞄器窗口显示或隐蔽反汇编窗口
显示或隐蔽观看和堆栈窗口显示或隐蔽存储器窗口
显示或隐蔽代码掩盖窗口显示或隐蔽性能分析窗口显示或隐蔽符号变量窗口显示或隐蔽串行窗口1
显示或隐蔽串行窗口2显示或隐蔽工具箱
在运行程序时,周期刷调试窗口显示或隐蔽工作簿窗口的标签
设置颜色、字体、快捷键和编辑器选项
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Project菜单
NewProject…
ImportµVision1Project
快捷键
描述
创立一个的工程
导入一个µVision1工程文件
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OpenProject…
CloseProject…
SelectDeviceforTargetRemove…TtemOptions…fortargetBuildTarget
RebuildAllTargetFiles
StopBuild
F7
翻开一个已有的工程
关闭当前工程
从器件数据库选择一个MCU型号从工程中删去一个组或文件
设置当前工程的选项
对工程文件进展编译、连接、转换。
对修改正的工程文件进展编译、连接、转换。停顿当前的编译进程
调试菜单和调试命令(Debug)
Debug菜单Start/StopDebugging
GoStep
StepOver
StepoutofcurrentfunctionStopRunningBreakpoints…Insert/RemoveBreakpointEnable/DisableBreakpointDisableAllBreakpoints
KillAllBreakpointsShowNextStatement
Enable/DisableTraceRecordingViewTraceRecords
MemoryMap…PerformanceAnalyzer…InlineAssembly…FunctionEditor
快捷键Ctrl+F5F5
F11
F10
Ctrl+F11ESC
描述
启动或停顿µVision2调试模式
连续运行,直到下一个有效的断点跟踪运行程序
单步运行程序
执行到当前函数的程序停顿程序运行
翻开断点对话框
在当前行设置/去除断点使能/制止当前行的断点制止程序中全部断点
去除程序中全部断点
显示下一条执行的语句/指令
使能跟踪记录,可以显示程序运行轨迹显示以前执行的指令
翻开存贮器空间配置对话框翻开性能分析器的设置对话框
对某一行重汇编,可以修改汇编代码编辑调试函数和调试配置文件
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工程〔工程〕的创立与处理
创立一个KeilC51工程〔工程〕
在KeilC51集成开发环境下使用Project〔工程,或称工程〕来治理程序包含的全部文件
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模块,包括源程序(C程序、汇编程序)文件、头文件甚至说明性的技术文档。对于刚刚使用KeilC51的用户来讲,一般可以依据下面的步骤来创立一个KeilC51工程〔工程〕。
双击桌面的KeilC51快捷图标,进入KeilC51集成开发环境。
执行Project菜单中的NewProject命令,建一个µVision2工程。在工程保存对话框中为工程取一个名字〔这里以LedFlash.µV2为例〕,工程名应能反映其功能且名字不宜太长
〔最好不超过8个西文字符〕,每个工程最好单独建一个名目〔文件夹〕。
接下来µVision2会马上弹出一个器件选择窗口。器件选择的目的是告知µVision2最终使用的51芯片是哪一家公司的哪一种型号,由于不同型号的51芯片其部资源不完全一样,µVision2可以依据所选器件进展SFR的预定义,在软硬件仿真过程中可供给相应的外设浮动窗口等。
到现在用户已经建立了一个空的工程工程,并为工程选择好了目标器件,但是这个工程里没有任何程序文件。
下面先用KeilC51集成开发环境自带的编辑器创立一个源程序文件。
执行File菜单中的New命令,会消灭名为Text1的文件窗口〔假设屡次执行New命令则会消灭Text2,Text3…等多个文件窗口〕。。:
.µV2工程中。
在工程治理窗口,点击开放Target1,用鼠标右键单击SourceGroup1,执行快捷菜单中的AddfilestoGroup‘SourceGroup1’命令,消灭“添加源程序文件”窗口,选择
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。可以将多个文件加到工程中〔对LedFlash.µ〕,添加完以后,按Close完毕。
程序文件的编译〔汇编〕、连接
工程选项的设置〔OptionsforTarget〕:
用鼠标右键单击Target1,执行快捷菜单中的OptionsforTarget‘Target1’命令,,该窗口包含多组选项。一般状况下只需设置局部组中的局部选项。
点击Output标签,选中其中的”CreateHexFile”,系统将在编译〔汇编〕、连接后自动生成与确定目标代码文件对应的IntelHEX文件〔可用于下载调试或固化〕。
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程序的编译〔汇编〕、连接
接下来就可以对程序进展编译〔汇编〕、连接处理了。
执行Project菜单中的BuildTarget或RebuildAllTargetFiles命令可对程序进展编译〔汇
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编〕、连接、生成HEX文件等一系列连续操作,可以在Build输出窗口看处处理过程的相关信息。
假设有错误发生,用户可依据系统提示修改程序中的语法错误或环境设置方面存在的问题,直到完全正确为止。到这里,一个没有语法错误的工程工程算是完成了。
但是,是否完全符合设计要求、是否含有潜在的BUG,还是不敢确定的。需要依据设计要求进展严格测试,假设觉察有BUG,就要通过软件模拟、硬件仿真等调试手段逐步查找错误根源直到系统能牢靠工作为止。
仿真调试功能的使用
假设源程序比较简洁,并且用户对程序格外有把握的话,就可以将上面由Build或Rebuild命令生成的HEX文件用编程器〔也叫烧录器、固化器〕或下载电缆直接烧写到目标系统的单片机中并通电运行了。对于初学者,在程序量较大或程序运行中觉察BUG的状况下,应当利用仿真器这样的设备对程序进展仿真调试,直到觉察问题所在。
DP-51PRO试验仪既是一台多功能通用目标系统机,又是一种与KeilC51协作使用的仿真器。其工作原理是让试验仪上的P87C52X2单片机运行MON51监控程序,把用户的应用程序装载到外部SRAM中,利用KeilC51集成开发环境所供给的调试命令对用户程序进展仿真调试。
调试状态的存贮器模型
DP-51PRO试验仪处于调试状态时将执行MON51监控程序,与PC机上的KeilVision2集成开发环境协作对用户程序进展调试。在调试状态下〔JP13中的SRAM_E和FLASH_E两个跳线座不能短接〕,DP-。
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