單片機實驗一

實驗原理圖(a)如上

實驗程序清單如下：

ORG 0000H

LOOP: MOV P1,#0FFH

LCALL DELAY

MOV P1,#00H

LCALL DELAY

SJMP LOOP

DELAY: MOV R0,#0FFH //需要2μs

D1: MOV R1,#0FFH //需要255×2＝510μs

D2: DJNZ R1,D2 //執行255×255＝65025次

DJNZ R0,D1 //執行255次

RET //每次執行LCALL調用1次，需要4μs

END

延時分析：

在51單片機中DJNZ指令是雙周期指令，MOV是單周期指令，RET是雙周期指令。

其中在每次LCALL中MOV R0,#0FFH和RET各執行一次。而晶振頻率為6MHz，那就是說一個機器周期為2μs。

每執行一次DELAY時MOV R0,#0FFH 指令執行一次，用時2μs；

指令MOV R1,#0FFH 執行255次用時510μs ；

DJNZ兩條指令一共執行了（65025+255）×4＝261120μs；

RET 指令執行一次，用時4μs；

所以延時時間大概為（2+510+261120+4）μs＝261636μs，大約為262ms。

硬件實驗時，P32一直微微地閃爍，而P35則一直微弱地亮著。

實驗任務二： 通過改變延時程序改變二極管閃爍速度

延時程序如下：

DELAY: MOV R0,#80H //需要2μs

D1: MOV R1,#0FFH //需要128×2＝256μs

D2: DJNZ R1,D2 //執行255×128＝32640次

DJNZ R0,D1 //執行128次

延時分析：

DJNZ兩條指令一共執行了（32640+128）×4＝131072μs。

所以延時時間大概為(2+256+131072) μs＝131330μs，約為131ms。

當延時時間為改成R0的值時的一半，理論上上述實驗中的發光二極管閃爍的速度將會比改變之前的快一倍。但是在實體驗的觀察中，二極管的閃爍速度并沒有快了一倍。這可能是個人的感觀所致吧！

實驗任務三：教材P108例4.9.8 實現8個LED的亮點流動

實驗原理圖如(a)所示

實驗程序清單如下：

MOV A,#0FEH

LOOP: MOV P1,A

LCALL DELAY

RL A //使A的值不帶進位向左循環移動

SJMP LOOP

DELAY: MOV R0,#0FFH //需要2μs

D1: MOV R1,#0FFH //需要255×2＝510μs

D2: DJNZ R1,D2 //執行255×255＝65025次

DJNZ R0,D1 //執行255次

RET

END

程序分析：

程序中A的初始值為FEH，其二進制形式為11111110，然后將A的值賦給P1，所以P1 的表現形式為最低位P1.0是亮的。之后立即調用延時子程序DELAY，由上述分析可知DELAY的延時是262ms,再使A的值不進位的向左循環移動，則A變為11111101，最后程序跳到開始處循環執行。而A的值依次變為11111011，…，01111111。那這個程序所實現的功能就是P1的8位燈依次亮，即其顯示為流水燈。

實驗心得：

實驗遇到的問題是實驗電路板與軟件的連接。第一次插入接口時，LSIM總是找不到串口，連接不成功。經重啟電腦后打開軟件，重新檢測并插入接口，才順利查找到串口并連接成功。

由于實驗之前在自己的電腦上利用住仿真軟件實現過，對其基本操作已經熟悉，所以實驗進行得還是比較順利的。本實驗主要是延時分析，利用延時子程序來改變二極管的閃爍速度；理論上的東西和實踐上是有那么一點差距的，通過這個實驗我明白了。