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1、单片机P口输入输出实验ppt课件P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计、实验目的、实验目的通过实验了解通过实验了解P1P1口作为输入输出方式使用口作为输入输出方式使用时,时,CPUCPU对对P1P1口操作方式。口操作方式。 单片机端口是集数据输入缓冲、数据输出驱动单片机端口是集数据输入缓冲、数据输出驱动及锁存等多项功能一体及锁存等多项功能一体I/OI/O的电路,特别是把握它准的电路,特别是把握它准双向、多功能的特点。双向、多功能的特点。单片机单片机4 4个并行端口是个并行端口是P0P0、P1P1、P2P2、P3P3。本实验只操作。本实验只操作P1P1端口。端口。、硬件设计、硬件设计图图
2、P1 P1口某一口某一I/OI/O口线反转输出电路口线反转输出电路 C2C289C5189C51C1C1P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计、硬件设计、硬件设计图图 P1P1口输出电路口输出电路 89C5189C51C1C1C2C2P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计LEDLED循环轮流点亮设计电路如图所示。将循环轮流点亮设计电路如图所示。将5151单片单片机第机第4040脚脚VccVcc接电源接电源+5V+5V,第,第2020脚脚VssVss接地接地, ,为单片机工作为单片机工作提供能源。提供能源。 将第将第1919脚脚XTAL1XTAL1与与1818脚脚XTAL2XTAL2
3、分别接外部晶体两个引分别接外部晶体两个引脚,由石英晶体组成振荡器,保证单片机内部各部分有脚,由石英晶体组成振荡器,保证单片机内部各部分有序地工作。对外部序地工作。对外部C1C1、C2C2的取值虽然没有严格的要求,的取值虽然没有严格的要求,但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性。定性、起振的快速性。C1C1、C2C2通常取值通常取值C1=C2=30PFC1=C2=30PF左右。左右。80518051的晶振最高振荡频率为的晶振最高振荡频率为12M12M,AT89C51AT89C51的外部晶振最的外部晶振最高频率可到高频率可
4、到24M24M。P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计LEDLED循环轮流点亮设计电路如图所示。将循环轮流点亮设计电路如图所示。将5151单片单片机第机第4040脚脚VccVcc接电源接电源+5V+5V,第,第2020脚脚VssVss接地接地, ,为单片机工作为单片机工作提供能源。提供能源。 将第将第1919脚脚XTAL1XTAL1与与1818脚脚XTAL2XTAL2分别接外部晶体两个引分别接外部晶体两个引脚,由石英晶体组成振荡器,保证单片机内部各部分有脚,由石英晶体组成振荡器,保证单片机内部各部分有序地工作。对外部序地工作。对外部C1C1、C2C2的取值虽然没有严格的要求,的取值虽然没
5、有严格的要求,但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性。定性、起振的快速性。C1C1、C2C2通常取值通常取值C1=C2=30PFC1=C2=30PF左右。左右。80518051的晶振最高振荡频率为的晶振最高振荡频率为12M12M,AT89C51AT89C51的外部晶振最的外部晶振最高频率可到高频率可到24M24M。P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计 单片机可靠的复位是保证单片机正常运行的关键因素。单片机可靠的复位是保证单片机正常运行的关键因素。因此,在设计复位电路时,通常要使因此,在设计复位电路时,通常要使R
6、STRST引脚保持引脚保持10ms10ms以上以上的高电平。当的高电平。当RSTRST从高电平变为低电平之后,单片机就从从高电平变为低电平之后,单片机就从0000H0000H地址开始执行程序。本电路是上电自动复位地址开始执行程序。本电路是上电自动复位。 将将8 8个个LEDLED接在单片机接在单片机P1P1端口的端口的P1.0-P1.7P1.0-P1.7引脚上,注意引脚上,注意LEDLED有长短两个引脚,分别表示正负极,其中较短的负极接有长短两个引脚,分别表示正负极,其中较短的负极接单片机,较长的为正极单片机,较长的为正极, ,通过限流电阻通过限流电阻R R与与VccVcc相连。相连。本实验只
7、需将本实验只需将8 8个个LEDLED与与P1P1口相连。口相连。单片机的单片机的P0P0、P1P1、P2P2、P3P3端口都可以用来控制端口都可以用来控制LEDLED。( (反过去再看设备反过去再看设备) )P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计、程序设计、程序设计1 1)工作原理)工作原理 P1 P1口定义为带有上拉电阻口定义为带有上拉电阻8 8位准双向位准双向I/OI/O口,功能单一,口,功能单一,每一位可独立定义为输入输出,每一位可独立定义为输入输出,CPUCPU对对P1P1口操作可以是字节操口操作可以是字节操作,也可以是位操作。作,也可以是位操作。P1P1作为输出口使用时,它的
8、内部电路作为输出口使用时,它的内部电路已经提供了一个推拉电流负载,外接了一个上拉电阻,外电已经提供了一个推拉电流负载,外接了一个上拉电阻,外电路无需再接上拉电阻,与一般的双向口使用方法相同;作为路无需再接上拉电阻,与一般的双向口使用方法相同;作为输入口使用时,应先向其锁存器写入输入口使用时,应先向其锁存器写入“1”“1”,使输出驱动电路,使输出驱动电路的的FETFET截止。若不先对它置截止。若不先对它置“1”“1”,读入的数据是不准确的。,读入的数据是不准确的。P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计图图P1P1端口的一位结构端口的一位结构 P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计、程
9、序设计、程序设计P1P1口输出控制程序的设计主要包括控制输出程序设计与延时程序设计。口输出控制程序的设计主要包括控制输出程序设计与延时程序设计。(1 1)输出控制:当)输出控制:当P1.5P1.5端口输出低电平,即端口输出低电平,即P1.5=0P1.5=0,这时,这时LEDLED亮,反之,亮,反之,LEDLED灭,可以使用灭,可以使用P1.5=0P1.5=0指令使指令使P1.5P1.5端口输出低电平,同样利用指令使端口输出低电平,同样利用指令使P1.5P1.5端口输出高电平。端口输出高电平。(2 2)延时程序:单片机指令的执行时间是很短的,数量大多是微秒级,)延时程序:单片机指令的执行时间是很
10、短的,数量大多是微秒级,因此,我们要求的闪烁时间间隔为因此,我们要求的闪烁时间间隔为0.2s0.2s,相对于微秒来说,相差太大,因,相对于微秒来说,相差太大,因此在执行某一指令时,插入延时程序,来解决这一问题。此在执行某一指令时,插入延时程序,来解决这一问题。 开关状态检测过程:开关状态检测过程: 单片机对开关状态的检测相对于单片机来说,是从单片机的端口输入信号,单片机对开关状态的检测相对于单片机来说,是从单片机的端口输入信号,而输入的信号只有高电平和低电平两种,要能正确输入信号,先使而输入的信号只有高电平和低电平两种,要能正确输入信号,先使P1P1端口端口P1.0-P1.3P1.0-P1.3
11、置置1 1。可轮流检测每个开关状态,根据每个开关的状态让相应的。可轮流检测每个开关状态,根据每个开关的状态让相应的二极管指示,也可以一次性检测四路开关状态,然后让其指示。二极管指示,也可以一次性检测四路开关状态,然后让其指示。P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计2 2)程序流程如图)程序流程如图4 4所示。所示。图图4 4P1P1口输出程序流程图口输出程序流程图 P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计)参考程序)参考程序( (单片机单片机P1P1端口接端口接8 8只只LEDLED,每次点亮一只,向左移动点亮,重,每次点亮一只,向左移动点亮,重复循环。复循环。) ) ORG 000
12、0H ORG 0000H START: MOV R0, #8 START: MOV R0, #8 ;设左移;设左移8 8次次 MOV A, #11111110B MOV A, #11111110B ;存入开始点亮灯位置;存入开始点亮灯位置 LOOP: MOV P1, A LOOP: MOV P1, A ;传送到;传送到P1P1并输出并输出 ACALL DELAY ACALL DELAY ;调延时子程序;调延时子程序 RL A RL A ;左移一位;左移一位 DJNZ R0, LOOP DJNZ R0, LOOP ;判断移动次数;判断移动次数 JMP START JMP START ;重新设定显
13、示值;重新设定显示值 DELAY: MOV R5,#50 DELAY: MOV R5,#50 ;延时子程序;延时子程序 DLY1: MOV R6,#100 DLY1: MOV R6,#100 DLY2: MOV R7,#100 DLY2: MOV R7,#100 DJNZ R7,$ DJNZ R7,$ DJNZ R6,DLY2 DJNZ R6,DLY2 DJNZ R5,DLY1 DJNZ R5,DLY1 RET RET ;子程序返回;子程序返回 END END ;程序结束;程序结束P1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计、实验报告要求、实验报告要求1)1)实验报告要求有实验目的、要求、设备
14、或仪器、硬件软件设计、步骤、实验报告要求有实验目的、要求、设备或仪器、硬件软件设计、步骤、现象分析、现象分析、应用分析。应用分析。现象分析、现象分析、应用分析应用分析填在填在报告本的报告本的原始数据栏。原始数据栏。2)2)画出实验要求画出实验要求2)2)硬件设计电路图、程序设计流程图、程序设计清单。硬件设计电路图、程序设计流程图、程序设计清单。3)3)写出实验要求写出实验要求3)3)的程序设计清单?的程序设计清单?4)4)写出实验过程中所遇到的问题与解决的办法。写出实验过程中所遇到的问题与解决的办法。8 8、思考题、思考题1)1)说明单片机各个引脚的功能及作用,比较说明单片机各个引脚的功能及作
15、用,比较P0,P3P0,P3端口的异同?端口的异同?2)2)时钟周期、机器周期的关系是什么?在单片机外部晶振为时钟周期、机器周期的关系是什么?在单片机外部晶振为12M12M时,下面时,下面的延时子程序延时了多少时间?当晶振为的延时子程序延时了多少时间?当晶振为6M6M时呢?时呢?DELAYDELAY: MOV R5 MOV R5,#08H#08HDL1DL1: MOV R6 MOV R6,#00H#00HDL2DL2: MOV R7,#80H MOV R7,#80HDJNZ R7DJNZ R7,$ $DJNZ R6,DL2DJNZ R6,DL2DJNZ R5,DL1DJNZ R5,DL1RETRETP1P1口输入输出程序设计口输入输出程序设计