C51单片机学习笔记(二)——花样流水灯的实现

2019-04-15 14:45发布

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C51单片机学习笔记(二)——花样流水灯的实现

文章目录

1.单片机引脚、晶振、复位的作用

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  • 复位电路：，复位是单片机的初始化操作。单片机启动时都需要先付薇，其作用是“清零”，也就是CPU和其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个初始状态开始。
  • 复位实质上是单片机的复位脚保持很短时间的高电平，按键复位就是通过按键接高电平（按一下的时间已经足够）
  • 时钟电路（晶振）：产生时间信号，使单片机按照一定的时间规律进行指令，晶振频率越高，时钟信号的周期就小，单片机运行也就越快。
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  • 32个I/O口
  • P1.0 ~ P1.7 对应1 ~ 8 号引脚
  • P2.0 ~ P2.7 对应21 ~ 28 号引脚
  • P3.0 ~ P3.7 对应10 ~ 17 号引脚
  • P0.0 ~ P0.7 对应39 ~ 32 号引脚
    其中，P3口除作标准I/O口外，还可以将每一位用于第二功能：
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    其他引脚功能：
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2.流水灯原理图

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  • D1~D8为发光二极管（LED），由于LED工作时能承受的电流很小，所以后面接在PR1上，PR1是一个排阻，电阻的大小一般为100Ω左右，以防止电流过大击穿二极管，P20-P27是接单片机的P2.0-P2.7的引脚，Vcc接高电平，所以电流从右向左流，要想LED导通，仅需引脚处为低电平，两端形成电位差，LED被点亮
  • 所以通过编程控制P2口的8个引脚，使他们周期性的输出高电平、低电平并延时，即可使LED闪烁，构成流水灯。

3.单片机的周期

  • 时钟周期：
也称振荡周期，是时钟频率的倒数，就看晶振是多少HZ的，若是12MHZ的，时钟周期就是1/12微秒，他是单片机中最小的时间单位，在一个时钟周期内单片机仅能完成一个最基本的动作。
  • 机器周期：
是单片机的基本操作周期，为时钟周期的12倍，在一个机器周期内可以完成一个取指令的动作。
  • 指令周期：
指单片机完成一条指令所需的时间，一般为4个机器周期。

4.延时函数的编写

void delay() { unsigned int x,y; //定义无符号的int型x，y for(x = 1000;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); }
  • 每执行一次x-1，y就要从110逐步-1，直到减小到0，x共要自减1000次，总耗时约为1秒（这个时间会有误差，如果要精确延时，后面讲到中断再说明）
  • 如果一个程序里需要不同的延时时间，就需要用带参数的延时函数
void delay(unsigned int z) { unsigned int x,y; //定义无符号的int型x，y for(x = z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); }

5.使用“位操作”控制流水灯

  • 编程思路：“位操作”就是控制单独的一个I/O口，使该引脚输出高电平或低电平，来驱动与该引脚相连的元器件发生相应的动作。
#include sbit led0 = P2^0; // sbit是定义位的关键字，一个引脚就是一位，P2^0代表P2.0引脚，以此类推 sbit led1 = P2^1; sbit led1 = P2^2; sbit led1 = P2^3; sbit led1 = P2^4; sbit led1 = P2^5; sbit led1 = P2^6; sbit led1 = P2^7; void delay(unsigend z); void main() { led0 = 0; //此时P2.0引脚为低电平，LED点亮 delay(500); //延时500毫秒 led0 = 1; //将P2.0引脚为低电平，LED熄灭 led1 = 0; delay(500); led1 = 1; led2 = 0;delay(500);led2=1;led3=0;delay(500);led3=1; led4 = 0;delay(500);led4=1;led5=0;delay(500);led5=1; led6 = 0;delay(500);led6=1;led7=0;delay(500);led7=1; } void delay(unsigned z) { unsigned x,y; for(x = z;x>0;x--) for(y = 110;y>0;y--); }
  • 按照上一篇的烧写方法就可以烧入单片机，观察到流水灯闪烁。

6.使用字节控制（并行I/O口控制）流水灯

  • 编程思路：51系列单片机是8位单片机，每一组端口共有8个引脚，每个引脚可输出一个电平（0/1），一组端口可同时输出8个电平，正好构成一个字节。用字节操作来控制同时点亮几个流水灯的流动，要比位操作简单的多，即要点亮D2，D4，D6，D8，只需要P2端口从高位P2.7-P2.0 输出 0101 0101，将这8位二进制数转化为十六进制位0X55，只需要P2 = 0X55就行了。
#include #defined LED P2; //宏定义 LED表示端口P2 void delay(unsigned int z)//延时函数的另一种写法 { while(z--); } void main() { LED = 0xlf; //0xlf = 0001 1111 delay(30000); LED = 0x8f; //0x8f = 1000 1111 delay(30000); LED = 0xc7; //0xc7 = 1100 0111 delay(30000); LED = 0xe3; //0xe3 = 1110 0011 delay(30000); LED = 0xf1; //0xf1 = 1111 0001 delay(30000); LED = 0xf8; //0xf8 = 1111 1000 delay(30000); LED = 0x7c; //0x7c = 0111 1100 delay(30000); LED = 0x3e; //0x3e = 0011 1110 delay(30000); }

7.使用数组控制流水灯

  • 定义一个char类型（一个字节）的数组存放每个十六进制数，这样用一个for循环就可以循环赋值并延时
#include unsigned char table[] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//点亮第1、2、3、4···个灯的十六进制代码传入 void delay(unsigned int z) { unsigned int x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void main() { for(i=0;i<8;i++) { P2 = table[i]; delay(500); } }

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