嵌入式系统实验教程

•本书是为满足嵌入式实验教学的需求而编写，以实验开发为主，手把手教读者做实验。

•将每个实验分成实验目的、实验内容、实验原理、实验方法手段、实验要求和实验步骤等板块进行讲解，条理清晰、层次分明，实用性强。

•为读者提供相应的技术支持，书中大部分实例均已在相关实验设备上调试、运行成功。

为了满足电子、电气、通信、机械等理工科专业的大学生和高校教师，以及嵌入式爱好者在嵌入式学习方面的需要，作者编写了《嵌入式系统实验教程》一书。

本书最大的特点是其强大的实用性和实战性。书中大部分实例均已在相关实验设备上调试、运行成功。本实例教材主要包括实验目的、实验内容、实验原理、实验方法手段、实验要求、实验条件和实验步骤等板块，以期更好地帮助读者完成实验，达到掌握理论知识的目的。

本书共包括七章，各章内容具体说明如下：

第一章主要讲述了电子元器件的基本特性和主要功能，以及用电子技术解决实际控制问题。包括电子技术实验的基本方法和基本技能，以加深对电子技术基本知识的理解，了解电子元器件的基本特性和主要功能。

第二章主要讲述计算机组成结构、存储器及中央处理器等部件的构成原理、功能和作用以及相关的输入、输出技术。包括微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式；以及8088/8086指令系统、寻址方式、伪指令、DOS内部功能调用、中断处理过程等汇编基础知识。

第三章主要讲述计算机一般组成原理与内部运行机理，初步掌握汇编语言程序设计的知识和应用。主要包括计算机硬件的基本知识，对计算机的各个基本组成部件的工作原理进行讨论，尤其是各基本组成部件有机连接构成整机系统的技术，旨在让读者熟悉计算机组成结构、存储器及中央处理器等部件的构成原理、功能和作用，以及输入、输出技术，以便更好地开发和利用硬件资源，提高计算机的利用率。

第四章主要讲述51系列单片机的相关操作。主要包括利用汇编语言编写、编译及下载调试程序的过程。

第五章主要讲述物联网应用技术。IAR System是全球领先的嵌入式系统开发工具和服务的供应商。公司成立于1983年，迄今已有27年，提供的产品和服务涉及到嵌入式系统的设计、开发和测试的每一个阶段，包括：带有C/C++编译器和调试器的集成开发环境（IDE）、实时操作系统和中间件、开发套件、硬件仿真器以及状态机建模工具。

第六章主要讲述嵌入式wince基础实验。主要包括对Windows CE嵌入式操作系统体系结构分析、嵌入式操作系统底层搭建方法、bootloader启动文件定制。

第七章主要讲述嵌入式STC89C52处理器的开发过程。

本书由张志勇、邢国春、李晓宁任主编，宋阳、韩塞北任副主编，于繁华任主审；其中张志勇主要编写第一章和第三章（共5.2万字），邢国春主要编写第二章（共3.8万字），李晓宁主要编写第四章（共4.8万字），宋阳主要编写第五章、第七章以及附录部分（共15.7万字），韩塞北主要编写第六章（共5.4万字）。参加本书部分编写及修订工作的还有陈思、范木杰、王出航、赵宇、肖明尧、张珍珍等老师，全书最后由张志勇统稿，于繁华院长在审稿时也提出了宝贵意见，在此，对以上人员致以诚挚的谢意。

由于编者水平有限，加之时间比较仓促，书中的疏漏和不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编 者

2014年6月

第1章 电子技术实验 1
实验一 单级放大电路 1
实验二 门电路逻辑功能测试及应用 2
实验三 组合逻辑电路的功能实现 5
实验四 半加器和全加器逻辑功能实现 6
实验五 数据选择器逻辑功能测试及应用 8
实验六 触发器RS、JK、D 11
实验七 电路仿真 13
实验八 组合逻辑电路仿真设计 16
第2章 计算机组成原理实验 20
实验一 8位逻辑运算实验 20
实验二 不带进位8位算术运算实验 22
实验三 带进位8位算术运算实验 24
实验四 16位算术逻辑运算实验 27
实验五 移位运算器实验 30
实验六 存储器实验 32
实验七 微控制器实验 34
实验八 基础模型机的设计与实现 37
第3章 计算机原理与汇编语言 44
实验一 汇编语言程序的调试与运行 44
实验二 求和程序 45
实验三 排序程序 46
实验四 显示程序 48
实验五 字符串匹配程序 50
实验六 从键盘输入数据并显示的程序 52
实验七 将键盘输入的小写字母转换成
大写字母的程序 54
实验八 统计正数的个数 56
第4章 单片机原理与应用实验 58
实验一 清零实验 58
实验二 数据传送实验 59
实验三 单片机I/O口实验（P3和
P1口应用） 61
实验四 单片机I/O口及其中断的应用
（工业顺序控制） 63
实验五 并行I/O口8255扩展实验 66
实验六 简单I/O口输入/输出扩展实验 69
实验七 多分支实验 71
实验八 脉冲计数（定时/计数器）实验 73
实验九 电脑时钟（定时器、中断综合）
实验 78
实验十 单片机“看门狗”复位实验 84
第5章 物联网应用技术 87
实验一 IAR集成开发环境下C程序
的编写 87
实验二 I/O端口输出实验 88
实验三 定时器计时实验 90
实验四 单片机与PC机串口通信实验 92
实验五 系统睡眠与唤醒实验 96
实验六 看门狗实验 98
实验七 A/D转换实验 101
实验八 气体传感器实验 103
实验九 热释电红外传感器实验 106
实验十 雨滴传感器实验 109
实验十一 红外家电控制实验 111
实验十二 执行节点控制实验 116
实验十三 ZigBee星状网络实验 118
实验十四 气体传感器数据通信实验 120
实验十五 人体红外数据通信实验 122
实验十六 雨滴传感器数据通信实验 124
实验十七 红外家电控制数据通信实验 126
实验十八 执行节点控制数据通信实验 129
第6章 嵌入式wince基础实验 131
实验一 安装Microsoft Netframework 1.1 131
实验二 安装Windows CE 5.0 131
实验三 安装wince补丁 133
实验四 构建基于MagicARM2410的
Windows CE 5.0平台 134
实验五 bootloader启动文件的下载 140
实验六 将自己定制的wince内核下载到
实验箱上 146
实验七 将厂家定制的wince内核下载到
实验箱上 148
实验八 SDK的设置 149
实验九 Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0
和zzy2410 SDK 151
实验十 安装ActiveSync v4.5软件 152
实验十一 Hello World!实验 153
实验十二 GPIO输出控制实验 155
实验十三 步进电机控制实验 160
第7章 嵌入式程序开发实验 165
实验一 闪烁的LED灯 165
实验二 流水的LED灯 167
实验三 左右跑马的LED灯 170
实验四 二进制加法实验LED灯 172
实验五 分立式数码管循环显示0～9—1位
共阳管 175
实验六 集成式数码管动态扫描显示—
2，4位共阳极管 178
实验七 用按键实现计数加减—1位
共阳极管 181
实验八 用外部中断实现计数加减—1位
共阳极管 184
实验九 T0、方式1计时设计一个发光
二极管闪烁，0.05s开关一次 188
实验十 T0、方式1计时设计一个发光
二极管闪烁，1S开关一次 190
实验十一 T0、方式1实现四位数码管
分秒计时器 191
实验十二 T0、方式1实现四位数码管
可调分秒计时器 193
实验十三 设计一个固定声音频率的
蜂鸣器 195
实验十四 声音由高到低的蜂鸣器 196
实验十五 电子门铃 197
实验十六 使用P0.0口控制继电器实现对
220V照明灯的控制 199
实验十七 数码显示4×4键盘矩阵实验 200
实验十八 LED模拟交通灯创新实验 202
实验十九 智能家居照明控制系统设计 205
实验二十 媒体播放器设计 207
实验二十一 智能家居室内温度系统设计 210
附录1 环电阻识别方法 215
附录2 数字万用表使用 217