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1、项目二 LED循环点亮,教学目的,掌握P0、P1、P2和P3功能及应用技能； 掌握内部数据存储器的地址分配及特殊功能寄存器； 掌握C语言数据类型、常量和变量； 会利用单片机I/O口实现开关控制LED循环点亮和步进电机控制。,LED控制电路,控制八只发光二极管按一定的规律循环点亮,工作过程,P1口接发光二极管（LED）的阴极，P1口的管脚输出低电平时对应的发光二极管点亮。 问题： LED采用的是共阴极接法还是共阳极接法？ 为什么P1口的管脚输出低电平，对应的发光二极管点亮？ 通过程序按一定的规律向P1口的管脚输出低电平和高电平,控制八只发光二极管循环点亮。 问题： 程序怎么使P1口的管脚循环输出
2、低电平和高电平？,LED循环点亮功能实现分析,由于LED循环点亮电路的LED是采用共阳极接法，这样我们就可以通过“0”和“1”来控制LED的亮和灭。 例如：在P1口输出十六进制数0xfe（二进制11111110B），D1被点亮。 LED循环点亮功能实现过程如下： 8个LED全灭，控制码为0xff； D1点亮，P1口输出0xfe，取反为0x01（二进制00000001B），初始控制码为0x01； D2点亮，P1口输出0xfd，取反为0x02（二进制00000010B）, 控制码为0x02； D3点亮，P1口输出0xfb，取反为0x04（二进制00000100B）, 控制码为0x04； D8点亮，
3、P1口输出0x7f，取反为0x80（二进制10000000B）, 控制码为0x80； 重复第二步，这样就可以实现LED循环点亮。,LED控制程序（C语言）,Void main() unsigned char i; unsigned char temp; P1 = 0xff; /十六进制全1,熄灭所有LED while(1) temp = 0x01; /第一位为1 for (i=0;i8;i+) P1 = temp; /temp值取反送P1口 Delay(); temp = temp 1 ; /temp值左移一位 ,思 考,如何改变循环点亮的方向？,并行I/O端口电路,单片机有4组8位并行I/O
4、端口，称为P0口、P1口、P2口和P3口； 每个端口都各有8条I/O口线，每条I/O口线都能独立地用作输入或输出； P0口负载能力为8个TTL门电路，P1口、P2口和P3口负载能力为4个TTL门电路； 归入特殊功能寄存器之列，具有字节寻址和位寻址功能。,P0口的结构,由1个数据输出锁存器（D触发器）、2个三态数据输入缓冲器、1个输出控制电路和1个输出驱动电路组成。 输出控制电路由1个转换开关MUX、1个与门及1个非门组成； 输出驱动电路由一对场效应管(V1和V2)组成，其工作状态受输出控制端的控制。 P0口有两种功能 通用I/O口 地址/数据 分时复用总线,P0口作通用I/O口使用,作为通用的
5、I/O口使用时，内部的控制信号为低电平，封锁与门，将输出驱动电路的上拉场效应管（V1）截止，同时使多路转接电路MUX接通锁存器Q端的输出通路。,注意,当P0口进行一般的I/O输出时，由于输出电路是漏极开路电路，因此必须外接上拉电阻才能有高电平输出； 当P0口进行一般的I/O输入时，必须先向电路中的锁存器写入“1”，使场效应管（V2）截止，以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的干扰，因为如果V2管是导通的，不论P0.X引脚上的状态如何，输入都会是低电平，将导致输入错误。,P0口作地址/数据分时复用总线使用,当输出地址或数据时，由内部发出控制信号，打开上面的与门，并使多路转接电路MUX将内部地址/
6、数据线与驱动场效应管（V2）接通。 若地址/数据线为1，则V1导通，V2截止，P0口输出为1；反之V1截止，V2导通，P0口输出为0。而当输入数据时，读引脚使三态数据输入缓冲器打开，数据信号则直接从引脚通过数据输入缓冲器进入内部总线。,P1口的结构,P1口通常作为通用I/O口使用的，在电路结构上与P0口有一些不同之处： 首先它不再需要多路转接电路MUX； 其次是电路的内部有上拉电阻，与场效应管共同组成输出驱动电路。,P1口工作过程,当作为输出口时，1写入锁存器，Q(非)=0，场效应管截止，内部上拉电阻将电位拉至“1”，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1, 场效应管导通，输出则为0。
7、当作为输入口时，必须先向锁存器写1，Q(非)=0，场效应管截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平。,P2口的结构,它由一个数据输出锁存器（D触发器）、两个三态数据输入缓冲器、一个转换开关MUX、一个数据输出驱动电路和控制电路组成。,P3口,当作为I/O使用时，第二功能信号引线应保持高电平，与非门开通，以维持从锁存器到输出端数据输出通路的畅通。 当输出第二功能信号时，该位的锁存器应置“1”，使与非门对第二功能信号的输出是畅通的，从而实现第二功能信号的输出。,【技能训练2-1】P0口外接上拉电阻,本电路设计和模块三LED循环点亮电路基本一样，差别是：使用了排阻、P0
8、口接LED的阴极以及在P0口和LED阴极之间外接了上拉电阻,排阻,八个电阻的功能是完全一样的，加工到一个器件里面，这个器件通常称之为排阻。为了在电路板上占很小的地方，方便安装和生产，在电路设计时常常选择排阻。 PR1和PR2都是排阻，阻值分别为4.7K*8和220*8。PR1排阻是上拉电阻，其功能是在这个引脚没有信号的时候，起到电位上拉的作用。PR2和普通的电阻用途没有任何不同，在这里面起到限流作用，使通过LED的电流被限制在十几个毫安左右。,AT89C51 内存空间,内部程序存储器（FLASH）4K 字节 外部程序存储器（ROM ）64K 字节 内部数据存储器（RAM ）256 字节 外部数
9、据存储器（RAM ）64K 字节,低128 个字节,寄存器区（单元地址为00H1FH） 共有4组寄存器，每组8个寄存单元，各组都以R0R7作寄存单元编号。 位寻址区（单元地址为20H2FH） 既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可以对单元中每一位进行位操作。 用户区（单元地址为30H7FH） 供用户使用的一般RAM区，没有任何规定或限制，一般应用中常把堆栈开辟在此区中。,高128 个字节,高128单元是供给专用寄存器使用的，也称为特殊功能寄存器，单元地址为80HFFH。,特殊功能寄存器位地址空间,复位后内部各寄存器的数据值,PSW程序状态字,用于存放程序运行中的各种状态信息。 CY （
10、PSW.7） ：高位进位标志位。常用“C”表示。 AC （PSW.6） ：辅助进位标志位。 F0 （PSW.5 ） ：用户标志位。 RS1（PSW.4） ：寄存器组选择位1。 RS0（PSW.3） ：寄存器组选择位0。 OV （PSW.2 ）：溢出标志位。 （PSW.1） ：保留位，无定义。 P （PSW.0 ） ：奇偶校验位，若累加器（A ）中的“1”的位个数是奇数个则P1，偶数个则P0。,寄存器组的选择,ACC累加器,8位寄存器，是最常用的专用寄存器，功能较多，地位重要。 既可用于存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。 MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操
11、作数指令中的一个操作数也取自累加器。,B寄存器,B寄存器是一个8位寄存器，主要用于乘除运算。 乘法运算时，B存乘数。乘法操作后，乘积的高8位存于B中。 除法运算时，B存除数。除法操作后，余数存于B中。 此外，B寄存器也可作为一般数据寄存器使用。,PC程序计数器,作用是控制程序的执行顺序。 其内容为将要执行指令的地址，寻址范围达64 KB。 PC有自动加1功能，从而实现程序的顺序执行。 PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读写，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。 地址不在SFR（专用寄存器）之内，一般不计作专用寄存器。,DPTR 数据指针,数据指针为16位
12、寄存器。 编程时，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按两个8位寄存器分开使用，即： DPH： DPTR高位字节 DPL DPTR低位字节,SP堆栈指针,堆栈是一个特殊的存储区，用来暂存数据和地址，它是按“先进后出”的原则存取数据的。 堆栈共有两种操作：进栈和出栈。 问题：复位后，SP的值是多少？ 为什么，堆栈通常设在用户区(30H7FH)？,中断源向量地址,“头文件包含”处理,所谓“头文件”是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来。 头文件一般在C:KELLC51INC下，INC文件夹里面有不少头文件，并且里面还有很多以公司分类的文件夹，里面也都是相关产品的头文件。 在单片机中用C语
13、言编程时，往往第一行就是头文件或者其它的自定义头文件。 特殊功能寄存器在AT89X52.H中定义 符号 P1_0 表示 P1.0 引脚,程序存储器,程序存储器是用于存放用户程序、数据和表格等。它是以程序计数器PC作为地址指针，MCS-51的程序计数器PC是16位的，所以MCS-51具有64KB程序存储器寻址空间。 对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的EA端必须接地，强制CPU从外部程序存储器读取程序。 对于内部有ROM的单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序
14、存储器读取程序。,MCS-51ROM配置图,当EA=1时，程序从内部ROM开始执行，当PC值超过内部ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当EA=0时，程序从外部存储器开始执行。 51子系列ROM配置图 52子系列ROM配置图,具有特殊功能的地址,启动地址 单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统必须从0000H单元开始执行程序。因而0000H是启动地址，也称为系统程序的复位入口地址。 中断服务程序入口地址 是专门用于存放中断服务程序的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的入口地址去执行程序。,工作模块4 开关控制LED循环点亮,用P3.0作输入接开关SW，P1口
15、作输出接8个LED，通过开关SW控制LED循环点亮。开关SW打开，LED循环点亮，开关SW合上，LED停止循环点亮。,开关控制LED循环点亮程序,#include /包含AT89X52.H头文件 sbit SW=P30; /定义SW是P3.0位对应的变量名 void main() unsigned char i; unsigned char temp; P1 = 0xff; /十六进制全1,熄灭所有LED while(1) temp = 0x01; /第一位为1 for (i=0;i8;i+) while(SW!=0); P1 = temp; /temp值取反送P1口 Delay(); tem
16、p = temp 1 ; /temp值左移一位 ,C51数据类型,C51定义了标准C语言的所有数据类型; 同时对标准C语言进行了扩展，更加注意对系统资源的合理利用，如表所示。,C51基本数据类型,char字符类型 长度是一个字节（8位） int整型 长度为两个字节（16位） long长整型 长度为四个字节（32位） float浮点型 长度为四个字节（32位） * 指针型 指针型本身就是一个变量，在这个变量中存放的是指向另一个数据的地址。 这个指针变量要占据一定的内存单元，在C51中它的长度一般为13个字节。,C51扩展的数据类型,bit位变量 sfr特殊功能寄存器 sfr16 16位特殊功能寄存器 sbit可寻址位,bit位变量,bit位变量可以将与MCS-51硬件特性操作有关的定义成位变量。位变量必须定位在MCS-51单片机内部RAM的位
