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教程:51單片機IO口應用實驗

2023-01-31
來源:滑小稽筆記
關鍵詞: 51單片機 寄存器 IO口

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

  2.1 位帶操作

  2.1.1 原理圖

251.JPG

  2.1.2 數據的輸出

250.JPG

  第13行:利用sbit關鍵字定義一個端口名稱,把P1.0端口定義成LED,之后的開發中,所有的端口定義都需要用到sbit關鍵字,這個格式需要牢記

  第22行~第27行:延時函數,通過2級循環完成的延時功能,由于單片機外部時鐘是12MHz,所以程序執行起來會非常快,如果沒有延時函數,在這個實驗中,就無法實現LED的閃爍功能(因為人眼并沒有那么快)

  第35行:控制P1.0輸出低電平,即0V,由于硬件電路LED的正極通過一個電阻接到了5V上,根據二極管的單向導電性,當負極為0V時,LED就會發光,當負極為5V時,LED就會熄滅,電阻起到了限制電流的作用,防止電流過大燒毀LED

  第36行:調用延時函數,設置延時500ms

  第37行:控制P1.0輸出高電平,即5V。

  注:主循環里面的不停地將P1.0端口設置成0V和5V的過程就可以控制LED不停的亮滅,其中延時函數就是為了讓人眼能夠看到這個過程,如果沒有延時函數,就會因為程序執行的過快導致無法看到閃爍的效果。

  2.1.3 數據的輸入

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  這段程序和上一段數據輸出的程序差不多,重點看以下幾個位置

  第14行:利用關鍵字sbit定義端口P1.7在程序中的名稱為KEY

  第35行~第43行:檢測按鍵是否按下的流程

  (1)檢測到P1.7端口為低電平,即0V,因為按鍵的一端接單片機P1.7端口,另一端接在了GND上,所以按下后端口被強制拉到0V,抬起后,單片機P1.7端口到恢復5V

  (2)延時一段時間(延時去抖動):延時的原因是由于機械按鍵按下后不是嚴格的按下,而是會有一段電平不穩定的時間,所以需要用程序將這段時間的電平忽略掉

  (3)經過10ms后再一次檢測到P1.7位低電平,這時,才能夠確定按鍵的確按下了,此時P1.0輸出低電平點亮LED

  第44行~第47行:按鍵沒有按下時,P1.7是默認的高電平,此時控制P1.0輸出高電平

  2.2 總線操作

  2.2.1 原理圖

248.JPG

  2.2.2 數據的輸出

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  當控制這種多個LED的時候,位帶操作就顯得比較麻煩,因為光sbit定義就需要8個,所以此時可以直接控制P1寄存器來控制LED狀態,通過直接將數據寫入P1寄存器來控制LED狀態。

  第28行:定義P1寄存器數據,將8位二進制代碼轉換成16進制數據,由于LED接在了P1端口上,所以每個燈的狀態如下表所示

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  其中LED7為數據最高位,所以數據應該是1111 1110,而不是0111 1111

  第32行~第36行:利用for循環,循環8次將數據送入P1寄存器,P1寄存器的數據會直接映射在P1端口上。

  2.2.3 數據的輸入

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  數據輸入這一部分代碼明顯少了很多,因為這里面不需要延時函數,所以直接刪去了延時函數,在編程時,如果沒有用到的函數可以直接注釋掉或者刪除,因為如果有函數沒有調用,編譯會報警告,但是并不影響程序執行結果,重點看17行的代碼,將P3讀取到的數據直接寫入P1寄存器中,因為8個按鍵接在了P3端口上,LED接在了P1端口上,所以剛好可以通過按鍵來實現LED的控制。



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