智能装置与设计实验指导书2011

实验一 PIC系列单片机I/O口组成与使用方法

一、 实验目的

1. 学习PIC汇编语言编程的技术，熟悉并掌握PIC16F877单片机的程序设计方法。 2. 掌握PIC单片机开发仿真工具MPLAB-ICD2的使用，及应用MPLAB-IDE在线仿真调试

软件进行软件的调试运行。

3. 初步掌握以PIC16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。 4. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。 5. 掌握PIC16F87X系列单片机的I/O接口组成及使用方法。

二、 实验内容

1. 了解MPLAB-ICD2开发仿真模块的结构与使用方法。 2. 掌握PIC16F877单片机的程序设计的格式及要求。

3. 学会运用MPLAB-IDE软件建立项目、编写编译程序、及结合MPLAB-ICD2模块进行在

线调试的方法。 4. 具体实验内容： ⑴ 基本内容：

1) 了解DEMO演示实验板上各器件的功能及使用方法 2) 利用DEMO板上的电路，点亮RC口连接的LED灯 3) 使用软件延时使RC口的8盏灯轮流点亮

⑵ 提高内容：利用RB0口接的按键控制RC口连接的LED灯，每按一次键切换一盏灯，从

RC7到RC0分别点亮，按键使用查询方式检测。

三、

1. MPLAB-ICD2模块与仿真头 2. DEMO演示实验板

3. 安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机 4. 9V/500mA稳压电源

实验主要仪器设备

四、 实验步骤

见附录

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智能装置与设计实验指导书

五、 实验要求与实验报告

1. 在实验前要根据实验指导书认真预习，根据实验内容编制程序。 2. 认真按照实验步骤进行程序调试

3. 实验完成后，请指导教师检查程序运行结果是否符合要求。

4. 实验报告要求将程序流程图及调试完成的程序、程序运行结果附后，程序清单加注说明，

完成思考题。

六、 思考题：

１. 单片机PIC16F877各组I/O口的用途及操作有什么区别？ ２. 通过软件对RC口进行操作时，特殊功能寄存器应注意哪些问题？

实验二 PIC系列单片机定时/计数器的功能及使用方法

一、实验目的

1. 掌握PIC16F87X系列单片机的定时器Timer0、Timer1、Timer2的定时功能及使用方法。 2. 学习使用PIC16F877单片机中断技术。

3. 初步掌握以PIC16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。 4. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。

二、 实验内容

1. 了解MPLAB-ICD2开发仿真模块的结构与使用方法。 2. 掌握PIC16F877单片机的程序设计的格式及要求。

3. 学会运用MPLAB-IDE软件建立项目、编写编译程序、及结合MPLAB-ICD2模块进行在

线调试的方法。 4. 具体实验内容：

⑴ 掌握PIC16F877单片机各定时/计数器的功能与区别。

⑵ 根据现有的MPLAB-ICD2模块的震荡周期计算定时时间，Demo板的时钟由RC振荡电路提供，时钟频率≈4MHz ⑶ 基础内容：

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1）使用Timer0定时器按查询方式设置500毫秒定时，完成LED灯的轮流点亮 2) 使用Timer1定时器按查询方式设置1秒定时，完成LED灯的轮流点亮 3）使用Timer2定时器按查询方式设置500毫秒定时，完成LED灯的轮流点亮 ⑷ 提高内容：使用Timer1定时器按中断方式设置2秒定时，完成LED灯的轮流点亮

三、 实验主要仪器设备 １. MPLAB-ICD2模块与仿真头 ２．DEMO演示实验板

３. 安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机 ４. 9V/500mA稳压电源

四、实验步骤

见附录

五、实验要求与实验报告

1. 在实验前要根据实验指导书认真预习，根据实验内容编制汇编语言程序。 2. 认真按照实验步骤进行程序调试

3. 实验完成后，请指导教师检查程序运行结果是否符合要求。

4. 实验报告要求将程序流程图及调试完成的程序、程序运行结果附后，程序清单加注说明，

完成思考题。

六、思考题：

１. 定时/计数器0、定时/计数器1、定时/计数器2的主要区别有哪些？ ２. 采用定时器延时和采用软件延时有何区别？

实验三 PIC系列单片机A/D转换的功能及使用方法

一、实验目的

1. 掌握PIC16F87X系列单片机A/D转换器的功能及使用方法。 2. 进一步熟悉掌握PIC16F877单片机中断技术

3. 初步掌握以PIC16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。

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4. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。

二、实验内容

1. 了解MPLAB-ICD2开发仿真模块的结构与使用方法。 2. 掌握PIC16F877单片机的程序设计的格式及要求。

3. 学会运用MPLAB-IDE软件建立项目、编写编译程序、及结合MPLAB-ICD2模块进行在

线调试的方法。 4. 具体实验内容：

⑴ 掌握PIC16F877单片机A/D转换器的工作原理及使用方法。 ⑵ 了解PIC16F877单片机A/D转换结果的存放形式。 ⑶ 基础内容：

1）使用查询方式检测RA0口的可调电位器的输入模拟电压（范围0-5V），并将结果的高8

位显示在RC口的8个LED灯上。

2）使用中断方式检测RA0口的可调电位器的输入模拟电压范围0-5V），并将结果的高8位

显示在RC口的8个LED灯上。

⑷ 提高内容：利用RB0口接的按键中断控制对RA0口的可调电位器的输入模拟电压的采样，每按一次键采样一次，并将结果显示在LED灯上

三、实验主要仪器设备

１. MPLAB-ICD2模块与仿真头 ２. DEMO演示实验板

３. 安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机 ４. 9V/500mA稳压电源

四、实验步骤

见附录

五、实验要求与实验报告

1. 在实验前要根据实验指导书认真预习，根据实验内容编制汇编语言程序。 2. 认真按照实验步骤进行程序调试

3. 实验完成后，请指导教师检查程序运行结果是否符合要求。

4. 实验报告要求将程序流程图及调试完成的程序、程序运行结果附后，程序清单加注说明，完成思考题。

六、思考题：

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1. 单片机PIC16F877 A/D转换器有哪些特点？ 2. 单片机PIC16F877 A/D转换器精度和哪些因素有关？

4. 单片机PIC16F877 A/D转换采用查询方式与采用中断方式软件有什么区别？编程应该注

意哪些事项？

附 录

一、实验步骤：

1. 连接硬件

（1）如图1所示，将扁平电缆连接到MPLAB-ICD模块和仿真头之间，在将仿真头插入到演示板的40芯IC插座里，将USB专用电缆连在PC机和模块之间。

图1 硬件连接图

（2）将9V稳压电源一端插入DEMO板上的电源插口上，另一端插入电源插座。 2. 连接MPLAB-IDE和MPLAB-ICD模块

（1）双击桌面上的MPLAB图标，进入MPLAB-IDE界面

（2）选择Debugger>>Select Tool>>对话框中的MPLAB-ICD2确认后，输出界面显示MPLAB

ICD 2 ready for next operation表示连接成功

3. 建立新项目

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（1）选择Project>> Project Wizard，按照下面步骤完成项目的建立

（2）器件选择PIC16F877

（3）项目建立在D:\\ ZN目录下，并命名，然后点击保存，项目自动以*.mcp保存

注意：文件名不要包含中文

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智能装置与设计实验指导书

（4）step4中Add existing files to your project不添加，直接点击下一步，完成项目建立，项目建立后出现*.mcw 窗口如图

4. 编辑汇编文件、设置工作方式

（1）File>>new建立一个Untitled文件,键入程序，然后选择File>>Save,在D:\\ZN中保存成

‘*.asm’文件,该文件与项目文件同名，并与项目文件保存在同一路径下。 注意：程序以大写字母输入

（2）再次检查Debugger>>Select Tool>>对话框中的MPLAB-ICD2确认后，输出界面显示

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智能装置与设计实验指导书

MPLAB ICD 2 ready for next operation表示连接成功

（3）设置工作方式：选择Configure>>Configuration Bits选项，去掉勾选，按照下图设置好工

作方式后，点击勾选后关闭

5、给项目添加汇编文件并编译

（！）在Windows选项找到建好的*.mcw窗口选中，在Source Files 单击右键选择Add Files，出现如图对话框后，选中上面步骤编好的汇编文件*.asm后打开。

（2）编译汇编文件：选择Project>>Build All,,或直接点击图示图标直接编译。

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编译出现Absolute or Relocatable选项栏，选择Relocatable

（3）完成编译后。如果程序没有语法错误，输出窗口中将出现BUILD SUCCEEDED字样，否则可根据提示修改程序中的错误，再重新编译，直到编译成功 6. 仿真并运行程序

（1）单击Debugger>>Program 按钮或直接点击图示图标，将编译好的程序写入仿真头上的单片机PIC16F877中。

（3）在输出窗口出现MPLAB ICD 2 ready for next operation字样后，选择Debugger>> Run即可运行程序，也可以直接点击如下图标

.

（4）调试过程中，也可以使用单步运行或通过断点设置来控制程序的进展。

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二、DEMO实验板原理图

三、DEMO实验板示意图及实物图：

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实验四 SCI串行通讯实验

一、实验目的

1. 掌握PIC单片机开发仿真工具MPLAB-ICD2的使用，及应用MPLAB-IDE在线仿真调试

软件进行软件的调试运行。

2. 初步掌握以16F877为核心的智能装置设计的原则、步骤和方法。 3. 初步掌握智能装置简单的软、硬件设计与调试的方法。

4. 掌握PIC16F87X系列单片机的串行通讯相关寄存器及使用方法。

二、实验内容

已知：实验板晶振6MHz，数据发送模式：波特率1200bps，8位数据，1位停止位，无校验位

（1）基本内容

1）通过计算机上的串口助手软件发送8位二进制数，单片机接收后将结果显示在RD口8个LED灯上

2）向计算机发送0－9的ASCII码值 （2）提高内容

定时1秒向计算机发送数据

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图1 MAX232管脚图 图2 MAX232典型应用图

针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

9针串口（DB9） 功能说明 数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备 信号地 数据设备准备

好 请求发送 清除发送 振铃指示

缩写 DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS DELL

图3 9针串口

图4 PIC16F877与MAX232连接

三、实验主要仪器设备

智能装置实验系统、MAPLAB-ICD2仿真模块

四、实验步骤

见附录

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五、实验要求与实验报告

见实验一

六、思考题：

1. 单片机PIC16F877 的USART模块可以工作于哪些方式？简述各种方式的特点？

2.. 实现PIC16F877单片机与PC机之间的串行通讯应注意些什么？

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