北京科技大学
《微机原理及应用》实验报告
实验内容：单片机及应用
班 级：智能12 姓 名：
2015年1月5日
目 录
实验一 AVR单片机硬件开发平台 ................................................................................................ 1
一、实验目的 ........................................................................................................................... 1 二、实验内容 ........................................................................................................................... 1 三、实验所用仪表及设备 ....................................................................................................... 1 四、实验步骤 ........................................................................................................................... 1
了解AVR系列单片机 ..................................................................................................... 1 认识AVR_StudyV1.1实验板的组成模块 ...................................................................... 2 五、思考题 ............................................................................................................................... 6 六、心得体会 ........................................................................................................................... 7 实验二 AVR单片机软件开发环境 ................................................................................................ 9
一、实验目的 ........................................................................................................................... 9 二、实验内容 ........................................................................................................................... 9 三、实验所用仪表及设备 ....................................................................................................... 9 四、实验步骤 ........................................................................................................................... 9
新建项目 ........................................................................................................................... 9 编译项目 ......................................................................................................................... 11 下载程序 ......................................................................................................................... 11 五、思考题 ............................................................................................................................. 13 六、实验现象 ......................................................................................................................... 13 七、遇到的问题及解决方法 ................................................................................................. 14 八、心得体会 ......................................................................................................................... 15 实验三 I/O口操作实验 ................................................................................................................ 16
一、实验目的 ......................................................................................................................... 16 二、实验内容 ......................................................................................................................... 16 三、实验所用仪表及设备 ..................................................................................................... 16 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 16
硬件接线图： ................................................................................................................. 16 新建工程，实现实验内容1。 ...................................................................................... 17 新建工程，实现实验内容2。 ...................................................................................... 18 下载程序，观察实验现象。 ......................................................................................... 19 五、实验现象 ......................................................................................................................... 20 六、思考题 ............................................................................................................................. 21 七、遇到的问题及解决方法 ................................................................................................. 22 八、心得体会 ......................................................................................................................... 22 实验四 数码管显示实验 ............................................................................................................... 24
一、实验目的 ......................................................................................................................... 24 二、实验内容 ......................................................................................................................... 24 三、实验所用仪表及设备 ..................................................................................................... 24 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 24
新建项目，实现实验内容1。 ...................................................................................... 24 建立新项目，实现实验内容2。 .................................................................................. 24 五、实验现象 ......................................................................................................................... 25
六、思考题 ............................................................................................................................. 26 七、遇到的问题及解决方法 ................................................................................................. 27 八、心得体会 ......................................................................................................................... 27 实验五 按键实验 ........................................................................................................................... 29
一、实验目的 ......................................................................................................................... 29 二、实验内容 ......................................................................................................................... 29 三、实验所用仪表及设备 ..................................................................................................... 29 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 29
新建项目 ......................................................................................................................... 29 五、实验现象 ......................................................................................................................... 30 六、思考题 ............................................................................................................................. 31 七、遇到的问题及解决方法 ................................................................................................. 33 八、心得体会 ......................................................................................................................... 33 实验六 外部中断实验 ................................................................................................................... 35
一、实验目的 ......................................................................................................................... 35 二、实验内容 ......................................................................................................................... 35 三、实验所用仪表及设备 ..................................................................................................... 35 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 35
新建项目实现实验内容 ................................................................................................. 35 新建项目实现实验内容2 .............................................................................................. 37 五、实验现象 ......................................................................................................................... 38 六、思考题 ............................................................................................................................. 39 七、遇到的问题及解决方法 ................................................................................................. 40 八、心得体会 ......................................................................................................................... 41 实验七 定时计数器实验 ............................................................................................................... 43
一、实验目的 ......................................................................................................................... 43 二、实验内容 ......................................................................................................................... 43 三、实验所用仪表及设备 ..................................................................................................... 43 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 43
新建工程 ......................................................................................................................... 43 普通模式 ......................................................................................................................... 44 CTC模式 ........................................................................................................................ 44 五、实验现象 ......................................................................................................................... 45 六、思考题 ............................................................................................................................. 45 七、遇到的问题及解决方法 ................................................................................................. 46 八、心得体会 ......................................................................................................................... 46 选作内容：基于AVR Mega16单片机的闹表测温仪设计 ......................................................... 49
一、实验目的 ......................................................................................................................... 49 二、功能简介 ......................................................................................................................... 49 三、功能细节设计 ................................................................................................................. 49 实验设备 ................................................................................................................................. 50 端口、功能分配以及硬件连接设计 ..................................................................................... 51 六、 程序结构设计 ............................................................................................................... 52 七、各功能模块的具体实现 ................................................................................................. 55
八 源程序 ............................................................................................................................... 57 九、实验心得 ......................................................................................................................... 58 附录 源程序： ................................................................................................................... 59
实验一 AVR单片机硬件开发平台
一、实验目的
1．了解ATmega16单片机的组成。
2．认识AVR_StudyV1.1实验板的功能模块。
二、实验内容
1．了解AVR系列单片机。
2．认识AVR_StudyV1.1实验板的组成模块。
三、实验所用仪表及设备
硬件：PC机一台、AVR_StudyV1.1实验板
四、实验步骤
了解AVR系列单片机
AVR单片机是Atmel公司1997年推出的RISC单片机。RISC（精简指令系统计算机）是相对于CISC（复杂指令系统计算机）而言的。RISC优先选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令；并固定指令宽度，减少指令格式和寻址方式的种类，从而缩短指令周期，提高运行速度。由于AVR采用了RISC指令，使AVR系列单片机具备1MIPS/MHz（百万条指令每秒/兆赫兹）的高速处理能力。
AVR单片机吸收了DSP双总线的特点，采用Harvard总线结构，因此单片机的程序存储器和数据存储器是分离的，并且可对具有相同地址的程序存储器和数据存储器进行独立的寻址。
AVR单片机具有良好的集成性能。AVR 系列的单片机都具备在线编程接口，其中的 Mega 系列还具备JTAG仿真和下载功能；都含有片内看门狗电路、片内程序 Flash、同步串行接口 SPI；多数 AVR 单片机还内嵌了 AD 转换器、EEPROM、摸拟比较器、定时计数器等多种功能；AVR 片机的 I/O 接口具有很强的驱动能力，灌电流可直接驱动继电器、LED等器件，从而省去驱动电路，节约系统成本。
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