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51单片机入门教程（2）——实现流水灯

• 一、搭建流水灯电路
• 二、流水灯程序
• 2.1 延时程序
• 2.2 延时函数
• 2.3 按字节寻址
• 2.4 逻辑移位
• 2.5 条件判断

一、搭建流水灯电路

在Proteus中搭建流水灯电路如图

二、流水灯程序

我们可以把流水灯看作依次点亮若干个灯。
程序如下： #include <reg52.h> sbit led1 = P2^0; sbit led2 = P2^1; sbit led3 = P2^2; sbit led4 = P2^3; sbit led5 = P2^4; sbit led6 = P2^5; sbit led7 = P2^6; sbit led8 = P2^7; void main() { //点亮第一个灯 led1 = 1; led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; //点亮第二个灯 led1 = 0; led2 = 1; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; //点亮剩余的灯 //省略…… while(1); } 编译并下载程序到仿真中，观察现象发现只有第二个灯是亮的？？？
什么鬼？？？

2.1 延时程序

单片机的执行指令速度非常快，一个晶振是12MHz的单片机执行一条指令的速度是微秒级的，所以点亮第一个灯的时间太短了，以至于我们根本没有察觉。
因此我们需要一个延时的语句。
实现延时的方法就是循环执行很多次空指令。程序如下： //延时一秒的程序 int i,j; for(i = 0;i < 110; ++i) { for(j = 0; j < 1000; ++j) { ;//什么也不做 } } 然后我们就可以把流水灯的程序改成这样的： #include <reg52.h> sbit led1 = P2^0; sbit led2 = P2^1; sbit led3 = P2^2; sbit led4 = P2^3; sbit led5 = P2^4; sbit led6 = P2^5; sbit led7 = P2^6; sbit led8 = P2^7; void main() { int i,j; //点亮第一个灯 led1 = 1; led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; //延时1秒 for(i = 0;i < 110; ++i) { for(j = 0; j < 1000; ++j) { ;//什么也不做 } } //点亮第二个灯 led1 = 0; led2 = 1; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; //点亮剩余的灯 //省略…… while(1); } 编译并下载程序到仿真中，观察现象发现首先第一个灯亮，过了一会儿第二个灯亮。

2.2 延时函数

我们剩下的任务就是依次点亮每个灯，但是每次点亮一个灯就需要写一段延时程序，很麻烦!
为了程序的可读性（toulan）,可以把延时程序写成一个子函数，随时供我们使用。
C语言中子函数的定义方式如下 返回值类型 函数名 (参数1，参数2，……) { 函数体; } 这样我们就可以把延时函数写成这样： void delay1s() { int i,j; for(i = 0; i<110;++i) { for(j = 0; j<1000;++j) { //什么也不做 } } } 几点说明：

• void：因为该延时函数不需要返回值，所以写为void
• delay1s：该函数的函数名，命名需要符合C语言的标识符命名规则。
• (): 不需要传入参数，所以括号中为空
  至此我们可以把流水灯程序写为以下形式：

#include <reg52.h> sbit led1 = P2^0; sbit led2 = P2^1; sbit led3 = P2^2; sbit led4 = P2^3; sbit led5 = P2^4; sbit led6 = P2^5; sbit led7 = P2^6; sbit led8 = P2^7; //延时1s void delay1s() { int i ,j; for(i = 0;i<110; ++i){ for(j = 0;j<1000;++j){ ; } } } void main() { //点亮第一个灯 led1 = 1; led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; //延时1s delay1s(); //点亮第二个灯 led1 = 0; led2 = 1; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; //点亮剩余的灯 //省略…… while(1); }

2.3 按字节寻址

我们可以看到，上面的代码十分冗长，每次点亮一个灯需要8条语句，那么如何简化？
比如把
led1 = 1;led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0;
这8条语句替代为P2 = 0000 0001？？？
答案是可以的。代码如下 unsigned char a = 0x01; //0x01是0000 0001的16进制形式 P2 = a;//相当于led1 = 1;led2 = 0; led3 = 0; led4 = 0; led5 = 0; led6 = 0; led7 = 0; led8 = 0; 至此，我们可以把流水的代码优化为如下形式： #include <reg52.h> //延时1s void delay1s() { int i ,j; for(i = 0;i<110; ++i){ for(j = 0;j<1000;++j){ ; } } } void main() { unsigned char a1 = 0x01 ; // 0000 0001 unsigned char a2 = 0x02; // 0000 0010 //点亮第一个灯 P2 = a1; //延时1s delay1s(); //点亮第二个灯 P2 = a2; //点亮剩余的灯 //省略…… while(1); }

2.4 逻辑移位

依次点亮8个灯，每点亮一个灯都需要一句赋值语句还是很麻烦 。
所以可以使用逻辑移位语句，每次赋值后，将数值左移一位。
C语言逻辑左移代码如下： unsigned char a = 0x01; //a = 0000 0001 unsigned char b = a<<1; // b = 0000 0010 usingned char c = a<<3; //c = 0000 1000 至此，我们可以把流水灯的代码优化如下： #include <reg52.h> //延时1s void delay1s() { int i ,j; for(i = 0;i<110; ++i){ for(j = 0;j<1000;++j){ ; } } } void main() { //初始化 unsigned char a = 0x01; while(1) { //循环点亮流水灯 P2 = a; a = a<<1; delay1s(); } } 编译并下载程序到仿真中，观察现象发现8个灯依次亮过之后不再亮了。

2.5 条件判断

因为在移位操作中，当变量a的值为1000 0000时，再次执行左移操作，a 中的1就溢出了，因此a的值变为0000 0000，此时我们需要加一个判断，使a再次恢复为0000 0001
C语言中，if条件判断使用方式如下 if(判断条件) { //语句 } 当判断条件为真时，执行{ }中的语句。
至此，流水灯代码可改成如下形式： #include <reg52.h> //延时1s void delay1s() { int i ,j; for(i = 0;i<110; ++i){ for(j = 0;j<1000;++j){ ; } } } void main() { unsigned char a = 0x01; while(1) { if(a == 0x00) //如果高位溢出 { a = 0x01; //则恢复 } //循环点亮led灯 P2 = a; a = a<<1; delay1s(); } }