《電子技術(shù)應(yīng)用》
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教程:51單片機(jī)IO口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

2023-01-31
來(lái)源:滑小稽筆記
關(guān)鍵詞: 51單片機(jī) 寄存器 IO口

  IO(Input/Output),,即輸入輸出端口,,就是單片機(jī)的IO口,STC89C52RC單片機(jī)具有4組IO口,,P0~P3,,每一組IO都有8個(gè)IO口,,且8個(gè)IO口都可以單獨(dú)讀寫(xiě),也就是說(shuō)STC89C52RC單片機(jī)具備32個(gè)可以單獨(dú)讀寫(xiě)的IO口,,這些端口可以通過(guò)程序來(lái)控制輸出高低電平,,高電平5V,低電平0V,,也可以通過(guò)程序讀取端口輸入的電平狀態(tài),,IO端口的操作有兩種方式,一種是位帶操作,這種操作是單獨(dú)控制其中某一個(gè)IO端口,,還有一種是總線式操作,,就是可以同時(shí)給P0~P3這4組IO中的其中一組進(jìn)行賦值,同時(shí)令8個(gè)IO口同時(shí)輸出或者輸入信號(hào),。

  2.1 位帶操作

  2.1.1 原理圖

251.JPG

  2.1.2 數(shù)據(jù)的輸出

250.JPG

  第13行:利用sbit關(guān)鍵字定義一個(gè)端口名稱,,把P1.0端口定義成LED,之后的開(kāi)發(fā)中,,所有的端口定義都需要用到sbit關(guān)鍵字,,這個(gè)格式需要牢記

  第22行~第27行:延時(shí)函數(shù),通過(guò)2級(jí)循環(huán)完成的延時(shí)功能,,由于單片機(jī)外部時(shí)鐘是12MHz,,所以程序執(zhí)行起來(lái)會(huì)非常快,,如果沒(méi)有延時(shí)函數(shù),,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)LED的閃爍功能(因?yàn)槿搜鄄](méi)有那么快)

  第35行:控制P1.0輸出低電平,,即0V,,由于硬件電路LED的正極通過(guò)一個(gè)電阻接到了5V上,根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦?,?dāng)負(fù)極為0V時(shí),,LED就會(huì)發(fā)光,當(dāng)負(fù)極為5V時(shí),,LED就會(huì)熄滅,,電阻起到了限制電流的作用,防止電流過(guò)大燒毀LED

  第36行:調(diào)用延時(shí)函數(shù),,設(shè)置延時(shí)500ms

  第37行:控制P1.0輸出高電平,,即5V。

  注:主循環(huán)里面的不停地將P1.0端口設(shè)置成0V和5V的過(guò)程就可以控制LED不停的亮滅,,其中延時(shí)函數(shù)就是為了讓人眼能夠看到這個(gè)過(guò)程,,如果沒(méi)有延時(shí)函數(shù),就會(huì)因?yàn)槌绦驁?zhí)行的過(guò)快導(dǎo)致無(wú)法看到閃爍的效果,。

  2.1.3 數(shù)據(jù)的輸入

249.JPG

  這段程序和上一段數(shù)據(jù)輸出的程序差不多,,重點(diǎn)看以下幾個(gè)位置

  第14行:利用關(guān)鍵字sbit定義端口P1.7在程序中的名稱為KEY

  第35行~第43行:檢測(cè)按鍵是否按下的流程

  (1)檢測(cè)到P1.7端口為低電平,,即0V,,因?yàn)榘存I的一端接單片機(jī)P1.7端口,另一端接在了GND上,,所以按下后端口被強(qiáng)制拉到0V,,抬起后,,單片機(jī)P1.7端口到恢復(fù)5V

  (2)延時(shí)一段時(shí)間(延時(shí)去抖動(dòng)):延時(shí)的原因是由于機(jī)械按鍵按下后不是嚴(yán)格的按下,,而是會(huì)有一段電平不穩(wěn)定的時(shí)間,,所以需要用程序?qū)⑦@段時(shí)間的電平忽略掉

  (3)經(jīng)過(guò)10ms后再一次檢測(cè)到P1.7位低電平,,這時(shí),,才能夠確定按鍵的確按下了,此時(shí)P1.0輸出低電平點(diǎn)亮LED

  第44行~第47行:按鍵沒(méi)有按下時(shí),,P1.7是默認(rèn)的高電平,,此時(shí)控制P1.0輸出高電平

  2.2 總線操作

  2.2.1 原理圖

248.JPG

  2.2.2 數(shù)據(jù)的輸出

247.JPG

  當(dāng)控制這種多個(gè)LED的時(shí)候,位帶操作就顯得比較麻煩,,因?yàn)楣鈙bit定義就需要8個(gè),所以此時(shí)可以直接控制P1寄存器來(lái)控制LED狀態(tài),,通過(guò)直接將數(shù)據(jù)寫(xiě)入P1寄存器來(lái)控制LED狀態(tài),。

  第28行:定義P1寄存器數(shù)據(jù),將8位二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)據(jù),,由于LED接在了P1端口上,,所以每個(gè)燈的狀態(tài)如下表所示

246.JPG

  其中LED7為數(shù)據(jù)最高位,所以數(shù)據(jù)應(yīng)該是1111 1110,,而不是0111 1111

  第32行~第36行:利用for循環(huán),,循環(huán)8次將數(shù)據(jù)送入P1寄存器,P1寄存器的數(shù)據(jù)會(huì)直接映射在P1端口上,。

  2.2.3 數(shù)據(jù)的輸入

245.JPG

  數(shù)據(jù)輸入這一部分代碼明顯少了很多,,因?yàn)檫@里面不需要延時(shí)函數(shù),所以直接刪去了延時(shí)函數(shù),,在編程時(shí),,如果沒(méi)有用到的函數(shù)可以直接注釋掉或者刪除,因?yàn)槿绻泻瘮?shù)沒(méi)有調(diào)用,,編譯會(huì)報(bào)警告,,但是并不影響程序執(zhí)行結(jié)果,重點(diǎn)看17行的代碼,,將P3讀取到的數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入P1寄存器中,,因?yàn)?個(gè)按鍵接在了P3端口上,LED接在了P1端口上,,所以剛好可以通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)LED的控制,。



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