基于STC8A8K64S4A12開發(fā)板的GPIO點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)

前言

最近空閑時(shí)間比較多，準(zhǔn)備說說STC8A8K64S4A12開發(fā)板。 實(shí)驗(yàn)做起來——先從GPIO點(diǎn)燈開始。

一、硬件電路原理

1.開發(fā)板指示燈硬件電路

LED(Light Emitting Diode)是發(fā)光二極管的簡稱，在很多設(shè)備上常用它來做為一種簡單的人機(jī)接口，如網(wǎng)卡、路由器等通過LED向用戶指示設(shè)備的不同工作狀態(tài)。所以，我們習(xí)慣把這種用于指示狀態(tài)的LED稱為LED指示燈。
STC8A8K64S4A12開發(fā)板上設(shè)計(jì)了4個(gè)LED指示燈，我們可以通過編程驅(qū)動(dòng)LED指示燈點(diǎn)亮、熄滅、閃爍，從而達(dá)到狀態(tài)指示的目的，LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路如下圖所示。

圖1：LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路

LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)很常見、簡單的電路，同時(shí)它也是一個(gè)典型的單元電路，對于初學(xué)者來說，類似常用的典型電路必須要掌握，不但要知其然、還要知其所以然。
接下來，我們來分析一下這個(gè)簡單的LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路。
LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮兩個(gè)方面：控制方式和限流電阻的選取。

2.控制方式

LED指示燈控制方式分為高電平有效和低電平有效兩種，高電平有效是單片機(jī)GPIO輸出高電平時(shí)點(diǎn)亮LED，低電平有效是單片機(jī)GPIO輸出低電平時(shí)點(diǎn)亮LED。

2.1.低電平有效的控制方式

LED控制-低電平有效原理

低電平有效控制方式中，當(dāng)單片機(jī)的GPIO輸出低電平(邏輯0)的時(shí)候，LED和電阻R上的壓降等于（VCC-VCCIO = 3.3V），這時(shí)候，因?yàn)榇嬖趬航?，同時(shí)，這個(gè)電路是閉合回路，這就達(dá)到了電流產(chǎn)生的兩個(gè)要素，LED上會(huì)有電流流過，LED被點(diǎn)亮。
當(dāng)單片機(jī)的GPIO輸出高電平(邏輯1)的時(shí)候，LED和電阻R上的壓降等于（VCC-VCCIO = 0V），這時(shí)候，因?yàn)長ED上沒有壓降，當(dāng)然不會(huì)有電流流過，所以LED熄滅。

2.2.高電平有效的控制方式

圖3：LED控制-高電平有效原理

高電平有效控制方式中，由單片機(jī)的GPIO輸出電流驅(qū)動(dòng)LED，當(dāng)單片機(jī)的GPIO輸出高電平(邏輯1)的時(shí)候，LED上存在壓降，因?yàn)殡娐肥情]合回路，所以會(huì)有電流流過，這時(shí)LED被點(diǎn)亮，但要注意，單片機(jī)的GPIO要能提供足夠的輸出電流，否則，電流過小，會(huì)導(dǎo)致LED亮度很弱。
當(dāng)單片機(jī)的GPIO輸出低電平(邏輯0)的時(shí)候，LED和電阻R上的壓降等于0V，這時(shí)候，LED上沒有電流流過，LED熄滅。

2.3.選擇哪種方式來控制LED

絕大多數(shù)情況下，我們會(huì)選擇使用低電平有效的控制方式，如艾克姆科技STC8A8K64S4A12開發(fā)板中的LED指示燈就是低電平有效。這樣設(shè)計(jì)指示燈驅(qū)動(dòng)電路的好處是：

① 單片機(jī)GPIO口低電平時(shí)的灌入電流一般比高電平時(shí)的拉電流要大，能提供足夠的電流驅(qū)動(dòng)LED。
② 單片機(jī)上電或復(fù)位啟動(dòng)時(shí)，GPIO口一般都是高阻輸入，用低電平有效的控制方式可以確保LED在上電或復(fù)位啟動(dòng)時(shí)處于熄滅狀態(tài)。

3.LED限流電阻的選取

3.1.限流電阻的計(jì)算

圖4：LED限流電阻計(jì)算

由上圖可以看出，LED限流電阻的計(jì)算公式如下：

其中，VCC=3.3V，VF是LED的正向壓降，LED的數(shù)據(jù)手冊都會(huì)給出正向電流為2mA時(shí)測試的VF的范圍，下圖是一款0805 LED的實(shí)物圖和參數(shù)。在參數(shù)表中可以看到正向電流為2mA時(shí)VF最小值是2.5V，典型值是2.7V，最大值是3.6V。

圖5：封裝0805的LED

圖6：0805 LED參數(shù)圖

計(jì)算時(shí)VF的值可以用典型值來進(jìn)行估算，對于電流，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和對LED亮度的要求相結(jié)合來確定，一般經(jīng)驗(yàn)值是(1~5)mA，不過要注意，只要亮度符合自己的要求，電流低于1mA也沒有任何問題。
電流為1mA時(shí)限流電阻值計(jì)算如下：

3.2.限流電阻的選擇

根據(jù)上一節(jié)對限流電阻計(jì)算公式的描述及對選擇的封裝0805的指示燈參數(shù)的了解，計(jì)算出供電3.3V電流1mA時(shí)的限流電阻理論值是600Ω，供電5V電流1mA時(shí)的限流電阻理論值是2.3KΩ，為保證供電為3.3V時(shí)指示燈夠亮但同時(shí)5V供電指示燈又不宜過亮，選擇一個(gè)比較常見的阻值2K作為限流電阻。
還有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)的是，不同顏色的指示燈在即使同一亮度時(shí)所需的限流電阻不一定是相同的。這也是為什么有些產(chǎn)品的面板上有不同顏色的指示燈，各指示燈所使用的限流電阻不一樣的原因。

4.STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)GPIO口

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)GPIO口數(shù)量取決于芯片引腳的個(gè)數(shù)，芯片引腳個(gè)數(shù)和芯片封裝密切相關(guān)。正常情況下，GPIO口數(shù)量是所選擇單片機(jī)引腳個(gè)數(shù)減去5，因?yàn)閱纹瑱C(jī)需要2個(gè)引腳作為供電引腳（電源正VCC、電源負(fù)GND），ADC外設(shè)會(huì)占用3個(gè)引腳（電源正ADC_Avcc、電源負(fù)ADC_Agnd、參考電壓AVref）。

4.1.芯片封裝

封裝，Package，是把集成電路裝配為芯片最終產(chǎn)品的過程，簡單地說，就是把Foundry生產(chǎn)出來的集成電路裸片（Die）放在一塊起到承載作用的基板上，把管腳引出來，然后固定包裝成為一個(gè)整體。
STC8A8K64S4A12系列有多種封裝，廠家批量常見的芯片封裝是：LQFP44、LQFP48和LQFP64S。

4.2.GPIO口工作模式

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)所有GPIO口均有4種工作模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（標(biāo)準(zhǔn)8051輸出口模式）、推挽輸出/強(qiáng)上拉、高阻輸入（電流既不能流入也不能流出）、開漏輸出。下面針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行分析。
■ 準(zhǔn)雙向口/弱上拉模式：

圖7：GPIO準(zhǔn)雙向口/弱上拉模式內(nèi)部框圖

1）準(zhǔn)雙向口（弱上拉） 輸出類型可用作輸出和輸入功能而不需要重新配置端口輸出狀態(tài)。這是因?yàn)闇?zhǔn)雙向口有3個(gè)上拉晶體管可適應(yīng)輸入輸出不同的需要。
2）手冊中有這樣一句話：準(zhǔn)雙向口（弱上拉）在讀外部狀態(tài)前，要先鎖存為‘1’，才可讀到外部正確的狀態(tài)。下圖分別就鎖存數(shù)據(jù)為‘1’和‘0’時(shí)進(jìn)行了分析。

圖8：GPIO準(zhǔn)雙向口/弱上拉模式內(nèi)部框圖分析

3）由上圖分析可知，準(zhǔn)雙向口（弱上拉）在讀外部狀態(tài)前，如果鎖存為‘0’，則GPIO引腳狀態(tài)被固定，無法讀到外部正確的狀態(tài)。

■ 推挽輸出/強(qiáng)上拉模式：

圖9：GPIO推挽輸出/強(qiáng)上拉模式內(nèi)部框圖

1）強(qiáng)推挽輸出配置的下拉結(jié)構(gòu)與開漏輸出以及準(zhǔn)雙向口的下拉結(jié)構(gòu)相同，但當(dāng)鎖存器為1時(shí)可提供持續(xù)的強(qiáng)上拉。所以，推挽輸出一般用于需要更大驅(qū)動(dòng)電流的情況。
2）在控制LED時(shí)，如果采用的是高電平有效的控制方式，則控制LED的單片機(jī)GPIO口必須配置成推挽輸出/強(qiáng)上拉模式方可。
■ 高阻輸入模式：

圖10：GPIO高阻輸入模式內(nèi)部框圖

1）因帶有一個(gè)施密特觸發(fā)輸入以及一個(gè)干擾抑制電路，GPIO配置為高阻輸入時(shí)，電流既不能流入也不能流出GPIO口。
2）在很多STC相關(guān)的文檔中有說的高阻態(tài)即是GPIO口被設(shè)置了高阻輸入模式。
■ 開漏輸出模式：

圖11：GPIO開漏輸出模式內(nèi)部框圖

1）開漏模式既可以讀外部狀態(tài)也可以對外輸出高電平或低電平。
2）如果要正確讀外部狀態(tài)或需要對外輸出高電平時(shí)，需外加上拉電阻。

二、軟件編寫

1.GPIO寄存器匯集

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)提供了40個(gè)用于操作GPIO的寄存器，如下表所示：

表2：

2.寄存器解析

首先普及一個(gè)常用知識點(diǎn)：為什么說STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)是8位單片機(jī)呢？這個(gè)8位指的是什么？
一般來說某個(gè)單片機(jī)或微處理器是幾位，指的是“機(jī)器字長”。每個(gè)單片機(jī)或微處理器最基本的功能是算術(shù)邏輯運(yùn)算，而算術(shù)邏輯運(yùn)算的主要部件是“算術(shù)邏輯單元（ALU）”。機(jī)器字長即是指ALU的數(shù)據(jù)位寬，也就是指令能直接處理的二進(jìn)制位數(shù)。
通常單片機(jī)或微處理器的寄存器的位寬等于ALU的位寬，所以一般可通過識別單片機(jī)或微處理器寄存器的位寬來確定該單片機(jī)或微處理器是多少位的。我們所接觸的STC的單片機(jī)，其寄存器都是8位的，所以STC的單片機(jī)都是8位的單片機(jī)。以后學(xué)習(xí)STM32F103系列的微處理器，其寄存器是32位的，所以會(huì)說STM32F103系列微處理器是32位的。

2.1.端口數(shù)據(jù)寄存器

下圖是對端口數(shù)據(jù)寄存器P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7的描述，端口數(shù)據(jù)寄存器各位代表對應(yīng)端口的IO口，比如，P7端口數(shù)據(jù)寄存器B0位代表P7.0口，B7位代表P7.7口。

圖12：端口數(shù)據(jù)寄存器

2.2.端口配置寄存器

端口配置寄存器PnM1和PnM0都是8位的寄存器，PnM1和PnM0寄存器必須組合使用才能正確地配置IO口工作模式。
STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)所有GPIO口均有4種工作模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（標(biāo)準(zhǔn)8051輸出口模式）、推挽輸出/強(qiáng)上拉、高阻輸入（電流既不能流入也不能流出）、開漏輸出。每個(gè)GPIO口工作模式由PnM1和PnM0寄存器中的相應(yīng)位控制。如下圖。

圖13：GPIO端口配置

3.GPIO驅(qū)動(dòng)LED實(shí)驗(yàn)（寄存器版本）

3.1.頭文件引用和路徑設(shè)置

■ 需要宏定義部分及引用的頭文件
因?yàn)樵凇癿ain.c”文件中使用了STC8的頭文件“STC8.H”，所以需要引用下面的頭文件。在頭文件“STC8.H”中需要確定主時(shí)鐘取值，所以宏定義主時(shí)鐘值。

1.#define  uint16   unsigned int    
2.#define  uint8    unsigned char    

在程序設(shè)計(jì)中會(huì)用到定義變量的類型，為了定義變量方便，將較為復(fù)雜的“unsigned int”和“unsigned char ”進(jìn)行了宏定義。

#define  uint16   unsigned int    
#define  uint8    unsigned char   

這樣，再定義變量時(shí)可直接使用“uint16”和“uint8”來取代“unsigned int”和“unsigned char ”即可。

■ 需要包含的頭文件路徑
本例需要包含的頭文件路徑如下表：

MDK中點(diǎn)擊魔術(shù)棒，打開工程配置窗口，按照下圖所示添加頭文件包含路徑。

圖14：添加頭文件包含路徑

3.2.編寫代碼

首先介紹下毫秒級的延時(shí)函數(shù)。控制指示燈亮和滅需要中間有足夠的間隔時(shí)間，這個(gè)間隔一般通過延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。微秒級的延時(shí)時(shí)間很難控制，這和主頻大小及其精度有密切關(guān)系。但毫秒級的延時(shí)還是可以控制的，下面給出在11.0592MHZ下的毫秒延時(shí)函數(shù)，僅供參考。

代碼清單：毫秒延時(shí)函數(shù)

1./************************************** 
2.功能描述：延時(shí)函數(shù) 
3.入口參數(shù)：uint16 x ，該值為1時(shí)，延時(shí)1ms 
4.返回值：無 
5.***************************************/  
6.void delay_ms(uint16 x)   
7.{    
8.    uint16 j,i;     
9.    for(j=0;j

在對端口數(shù)據(jù)寄存器介紹時(shí)我們簡單介紹過控制單片機(jī)GPIO的過程。需要再說明的地方是關(guān)于兩個(gè)關(guān)鍵字“sfr”和“sbit”。
sfr是Keil C51為能直接訪問51內(nèi)核單片機(jī)中的SFR而提供了一個(gè)關(guān)鍵詞，其用法是：
1）sfrt 變量名=地址值。
sbit是定義特殊功能寄存器的位變量。其用法有三種：
1）sbit 位變量名＝地址值。
2）sbit 位變量名＝SFR名稱^變量位地址值。
3）sbit 位變量名＝SFR地址值^變量位地址值。

程序清單：頭文件“STC8.H”定義P0端口部分

1.sfr P7          =   0Xf8;    
2.sbit P70        =   P7^0;  
3.sbit P71        =   P7^1;  
4.sbit P72        =   P7^2;  
5.sbit P73        =   P7^3;  
6.sbit P74        =   P7^4;  
7.sbit P75        =   P7^5;  
8.sbit P76        =   P7^6;  
9.sbit P77        =   P7^7; 
}  

然后，在主函數(shù)中先對P7.2口進(jìn)行模式配置，針對P7.2口是被配置了準(zhǔn)雙向口，后主循環(huán)中將用戶指示燈D3點(diǎn)亮，延時(shí)200ms，再熄滅，再延時(shí)200ms的過程，這樣可觀察到指示燈D3不停閃爍的現(xiàn)象。

代碼清單：主函數(shù)

1.int main()  
2.{  
3.    P7M1 &= 0xFB;    P7M0 &= 0xFB;    //設(shè)置P7.2為準(zhǔn)雙向口  
4.    // P7M1 &= 0xFB;  P7M0 |= 0x04;      //設(shè)置P7.2為推挽輸出
5.    // P7M1 |= 0x04;  P7M0 &= 0xFB;      //設(shè)置P7.2為高阻輸入  
6.    //  P7M1 |= 0x04;  P7M0 |= 0x04;    //設(shè)置P7.2為開漏輸出  
7.      
8.  while(1)  
9.  {  
10.        P72=0;        //控制P7.2端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D3  
11.        delay_ms(200);  
12.        P72=1;        //控制P7.2端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D3  
13.        delay_ms(200);  
14.    }  
15.} 

4.GPIO驅(qū)動(dòng)LED實(shí)驗(yàn)（庫函數(shù)版本）

4.1.工程需要用到的c文件

本例需要用到的c文件如下表所示，工程需要添加下表中的c文件。

該GPIO.c是STC官方提供的有關(guān)GPIO配置的函數(shù)庫。

4.2.頭文件引用和路徑設(shè)置

■ 需要引用的頭文件
因?yàn)樵凇癿ain.c”文件中使用了GPIO相關(guān)的庫，所以需要引用下面的頭文件。

1.#include    "GPIO.h"  

■ 需要包含的頭文件路徑
本例需要包含的頭文件路徑如下表：

MDK中點(diǎn)擊魔術(shù)棒，打開工程配置窗口，按照下圖所示添加頭文件包含路徑。

圖15：添加頭文件包含路徑

4.3.編寫代碼

首先在GPIO口初始化函數(shù)中調(diào)用庫函數(shù)GPIO_Inilize完成P7.2口的工作模式配置，即配置P7.2為準(zhǔn)雙向口。

代碼清單：GPIO口初始化函數(shù)

1./************************************** 
2.功能描述：GPIO口初始化 
3.入口參數(shù)：無 
4.返回值：無 
5.***************************************/  
6.void    GPIO_config(void)  
7.{  
8.    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;  
9.   
10.    //設(shè)置P7.2口工作模式  
11.    GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_PullUp;      //配置P7.2口為準(zhǔn)雙向口  
12.      //GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_OUT_PP;    //配置P7.2口為推挽輸出(強(qiáng)上拉)  
13.      //GPIO_InitStructure.GPIO_HighZ;          //配置P7.2口為高阻輸入  
14.      //GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_OUT_OD;    //配置P7.2口為開漏輸出  
15.    GPIO_InitStructure.Pin=GPIO_Pin_2;  
16.    GPIO_Inilize(GPIO_P7,&GPIO_InitStructure);  
17.   
18.}  

打開庫函數(shù)GPIO_Inilize后會(huì)發(fā)現(xiàn)，配置P7.2口實(shí)際最終操作還是P0M0和P0M1寄存器。代碼如下。

程序清單：頭文件“GPIO.c”定義GPIO初始化庫函數(shù)

1.//========================================================================  
2.// 函數(shù): uint8    GPIO_Inilize(uint8 GPIO, GPIO_InitTypeDef *GPIOx)  
3.// 描述: 初始化IO口.  
4.// 參數(shù): GPIOx: 結(jié)構(gòu)參數(shù),請參考gpio.h里的定義.  
5.// 返回: 成功返回0, 空操作返回1,錯(cuò)誤返回2.  
6.//========================================================================  
7.uint8   GPIO_Inilize(uint8 GPIO, GPIO_InitTypeDef *GPIOx)  
8.{  
9.    if(GPIO > GPIO_P7)               return 1;   //空操作  
10.    if(GPIOx->Mode > GPIO_OUT_PP) return 2;   //錯(cuò)誤  
11.  
12.    if(GPIO == GPIO_P0)  
13.    {  
14.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P0M1 &= ~GPIOx->Pin, P0M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
15.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P0M1 |=  GPIOx->Pin,   P0M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
16.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P0M1 |=  GPIOx->Pin, P0M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
17.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P0M1 &= ~GPIOx->Pin, P0M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
18.    }  
19.    if(GPIO == GPIO_P1)  
20.    {  
21.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P1M1 &= ~GPIOx->Pin, P1M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
22.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P1M1 |=  GPIOx->Pin,   P1M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
23.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P1M1 |=  GPIOx->Pin, P1M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
24.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P1M1 &= ~GPIOx->Pin, P1M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
25.    }  
26.    if(GPIO == GPIO_P2)  
27.    {  
28.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P2M1 &= ~GPIOx->Pin, P2M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
29.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P2M1 |=  GPIOx->Pin,   P2M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
30.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P2M1 |=  GPIOx->Pin, P2M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
31.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P2M1 &= ~GPIOx->Pin, P2M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
32.    }  
33.    if(GPIO == GPIO_P3)  
34.    {  
35.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P3M1 &= ~GPIOx->Pin, P3M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
36.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P3M1 |=  GPIOx->Pin,   P3M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
37.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P3M1 |=  GPIOx->Pin, P3M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
38.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P3M1 &= ~GPIOx->Pin, P3M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
39.    }  
40.    if(GPIO == GPIO_P4)  
41.    {  
42.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P4M1 &= ~GPIOx->Pin, P4M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
43.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P4M1 |=  GPIOx->Pin,   P4M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
44.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P4M1 |=  GPIOx->Pin, P4M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
45.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P4M1 &= ~GPIOx->Pin, P4M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
46.    }  
47.    if(GPIO == GPIO_P5)  
48.    {  
49.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P5M1 &= ~GPIOx->Pin, P5M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
50.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P5M1 |=  GPIOx->Pin,   P5M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
51.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P5M1 |=  GPIOx->Pin, P5M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
52.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P5M1 &= ~GPIOx->Pin, P5M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
53.    }  
54.    if(GPIO == GPIO_P6)  
55.    {  
56.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P6M1 &= ~GPIOx->Pin, P6M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
57.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P6M1 |=  GPIOx->Pin,   P6M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
58.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P6M1 |=  GPIOx->Pin, P6M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
59.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P6M1 &= ~GPIOx->Pin, P6M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
60.    }  
61.    if(GPIO == GPIO_P7)  
62.    {  
63.        if(GPIOx->Mode == GPIO_PullUp)       P7M1 &= ~GPIOx->Pin, P7M0 &= ~GPIOx->Pin;  //上拉準(zhǔn)雙向口  
64.        if(GPIOx->Mode == GPIO_HighZ)          P7M1 |=  GPIOx->Pin,   P7M0 &= ~GPIOx->Pin;  //浮空輸入  
65.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_OD)       P7M1 |=  GPIOx->Pin, P7M0 |=  GPIOx->Pin;  //開漏輸出  
66.        if(GPIOx->Mode == GPIO_OUT_PP)       P7M1 &= ~GPIOx->Pin, P7M0 |=  GPIOx->Pin;  //推挽輸出  
67.    }  
68.    return 0;   //成功  
}  

然后，在主函數(shù)中先調(diào)用GPIO口初始化函數(shù)，后主循環(huán)中將用戶指示燈D3點(diǎn)亮，延時(shí)500ms，再熄滅，再延時(shí)500ms的過程，這樣可觀察到指示燈D3不停閃爍的現(xiàn)象。

代碼清單：主函數(shù)

1.int main()  
2.{  
3.  GPIO_config();   //設(shè)置P7.2口為準(zhǔn)雙向口  
4.      
5.  while(1)  
6.  {  
7.        P72=0;        //控制P7.2端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D3  
8.        delay_ms(500);  
9.        P72=1;        //控制P7.2端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D3  
10.        delay_ms(500);  
11.    }  
12.} 

5.流水燈實(shí)驗(yàn)（單個(gè)c文件）

5.1.頭文件引用和路徑設(shè)置

本實(shí)驗(yàn)需要用到的頭文件以及添加頭文件包含路徑的方法請參考“實(shí)驗(yàn)2-1-1：GPIO驅(qū)動(dòng)LED（寄存器版本）”部分。
在程序設(shè)計(jì)中重新定義了P2寄存器的位變量P26和P27及P7寄存器的位變量P71和P72，這是為了控制GPIO口比較鮮明地知道其用途。

1./********************************************* 
2.引腳別名定義 
3.**********************************************/           
4.sbit LED_D1=P2^6;     //用戶指示燈D1用IO口P26    
5.sbit LED_D2=P2^7;     //用戶指示燈D2用IO口P27    
6.sbit LED_D3=P7^2;     //用戶指示燈D3用IO口P72    
sbit LED_D4=P7^1;     //用戶指示燈D4用IO口P71   

須知，語句“LED_D1=0; ”和語句“P26=0;” 效果是完全一樣的；語句“LED_D1=1; ”和語句“P26=1;” 效果也是完全一樣的。

5.2.編寫代碼

首先編寫一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)會(huì)控制4個(gè)用戶LED分別依次點(diǎn)亮，代碼如下。

程序清單：流水燈點(diǎn)亮函數(shù)

1./************************************************************************* 
2.功能描述：流水燈 
3.入口參數(shù)：無 
4.返回值：無 
5. ************************************************************************/  
6.void LED_Blink(void)  
7.{  
8.      LED_D1=0;        //點(diǎn)亮用戶指示燈D1  
9.      LED_D2=1;        //熄滅用戶指示燈D2  
10.      LED_D3=1;        //熄滅用戶指示燈D3  
11.      LED_D4=1;        //熄滅用戶指示燈D4  
12.      delay_ms(300);  
13.      LED_D1=1;        //熄滅用戶指示燈D1  
14.      LED_D2=0;        //點(diǎn)亮用戶指示燈D2  
15.      LED_D3=1;        //熄滅用戶指示燈D3  
16.      LED_D4=1;        //熄滅用戶指示燈D4  
17.      delay_ms(300);  
18.      LED_D1=1;        //熄滅用戶指示燈D1  
19.      LED_D2=1;        //熄滅用戶指示燈D2  
20.      LED_D3=0;        //點(diǎn)亮用戶指示燈D3  
21.      LED_D4=1;        //熄滅用戶指示燈D4  
22.      delay_ms(300);  
23.      LED_D1=1;        //熄滅用戶指示燈D1  
24.      LED_D2=1;        //熄滅用戶指示燈D2  
25.      LED_D3=1;        //熄滅用戶指示燈D3  
26.      LED_D4=0;        //點(diǎn)亮用戶指示燈D4  
27.      delay_ms(300);  
28.      LED_D1=1;        //熄滅用戶指示燈D1  
29.      LED_D2=1;        //熄滅用戶指示燈D2  
30.      LED_D3=1;        //熄滅用戶指示燈D3  
31.      LED_D4=1;        //熄滅用戶指示燈D4  
32.      delay_ms(300);  
33.}  

然后，在主函數(shù)中先對P2.6、P2.7、P7.1、P7.2口進(jìn)行模式配置，后主循環(huán)中調(diào)用流水燈函數(shù)，這樣可觀察到指示燈D1、D2、D3、D4被流水點(diǎn)亮。

代碼清單：主函數(shù)

1.int main(void)  
2.{  
3.    P2M1 &= 0x3F;   P2M0 &= 0x3F;     //設(shè)置P2.6~P2.7為準(zhǔn)雙向口  
4.    //P2M1 &= 0x3F; P2M0 |= 0xC0;   //設(shè)置P2.6~P2.7為推挽輸出  
5.  //P2M1 |= 0xC0;   P2M0 &= 0x3F;   //設(shè)置P2.6~P2.7為高阻輸入  
6.  //P2M1 |= 0xC0;   P2M0 |= 0xC0;   //設(shè)置P2.6~P2.7為開漏輸出  
7.    P7M1 &= 0xF9;   P7M0 &= 0xF9;     //設(shè)置P7.1~P7.2為準(zhǔn)雙向口  
8.    //P7M1 &= 0xF9; P7M0 |= 0x06;   //設(shè)置P7.1~P7.2為推挽輸出  
9.  //P7M1 |= 0x06;   P7M0 &= 0xF9;   //設(shè)置P7.1~P7.2為高阻輸入  
10.  //P7M1 |= 0x06;   P7M0 |= 0x06;   //設(shè)置P7.1~P7.2為開漏輸出  
11.      
12.  while(1)  
13.  {  
14.        LED_Blink();      //指示燈流水點(diǎn)亮  
15.    }  
16.}  

6.流水燈實(shí)驗(yàn)（多個(gè)c文件）

6.1.工程需要用到的c文件

本例需要用到的c文件如下表所示，工程需要添加下表中的c文件。

6.2.頭文件引用和路徑設(shè)置

■ 需要引用的頭文件
因?yàn)樵凇癿ain.c”文件中使用了控制led的函數(shù)和延時(shí)函數(shù)（延時(shí)函數(shù)沒有在main.c中定義），所以需要引用下面的頭文件。

1.#include    "led.h"  
2.#include "delay.h" 

■ 需要包含的頭文件路徑
本例需要包含的頭文件路徑如下表：

MDK中點(diǎn)擊魔術(shù)棒，打開工程配置窗口，添加頭文件包含路徑。

6.3.編寫代碼

首先在delay.c文件中編寫兩個(gè)延時(shí)函數(shù)delay_ms和Delay10us，delay_ms函數(shù)是毫秒延時(shí)，Delay10us函數(shù)是10微秒延時(shí)，代碼如下。

程序清單：延時(shí)函數(shù)

1./************************************** 
2.功能描述：延時(shí)函數(shù) 
3.入口參數(shù)：uint16 x ，該值為1時(shí)，延時(shí)1ms 
4.返回值：無 
5.***************************************/  
6.void delay_ms(uint16 x)   
7.{    
8.    uint16 j,i;     
9.    for(j=0;j

程序清單：延時(shí)函數(shù)

1./******************************************************************* 
2.功能描述：延時(shí)函數(shù)，延時(shí)約10us，在11.0592MHZ下 
3.入口參數(shù)：無 
4.返回值：無 
5.********************************************************************/  
6.void Delay10us(void)          
7.{  
8.    uint8 i;  
9.    _nop_();  
10.    i = 33;  
11.    while (--i);  
12.}  

該delay_ms函數(shù)會(huì)在delay.h頭文件中被聲明，這樣可以被外部調(diào)用。如下。

1.extern void delay_ms(uint16 x);  
extern void Delay10us(void);  

然后在led.c文件中封裝和4個(gè)LED有關(guān)的所有基本操作函數(shù)。如下表所示的5個(gè)函數(shù)。

LED基本操作函數(shù)程序清單如下：

程序清單：點(diǎn)亮一個(gè)指定的LED

1. /************************************************************************** 
2.功能描述：點(diǎn)亮一個(gè)指定的指示燈(D1、D2、D3、D4) 
3.入口參數(shù)：uint8 led_idx  (可取值LED_1、LED_2、LED_3、LED_4) 
4.返回值：無 
5. *************************************************************************/  
6.void led_on(uint8 led_idx)  
7.{  
8.  switch(led_idx)  
9.    {  
10.        case LED_1:  
11.      LED_D1=0;        //控制P2.6端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D1  
12.          break;          
13.        case LED_2:  
14.      LED_D2=0;        //控制P2.7端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D2  
15.          break;  
16.        case LED_3:  
17.      LED_D3=0;        //控制P7.2端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D3  
18.          break;          
19.        case LED_4:  
20.      LED_D4=0;        //控制P7.1端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D4  
21.          break;  
22.        default:  
23.          break;  
24.  }  
25.}  

程序清單：熄滅一個(gè)指定的LED

1./************************************************************************** 
2.功能描述：熄滅一個(gè)指定的指示燈(D1、D2、D3、D4) 
3.入口參數(shù)：uint8 led_idx  (可取值LED_1、LED_2、LED_3、LED_4) 
4.返回值：無 
5. *************************************************************************/  
6.void led_off(uint8 led_idx)  
7.{  
8.  switch(led_idx)  
9.    {  
10.        case LED_1:  
11.      LED_D1=1;        //控制P2.6端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D1  
12.          break;          
13.        case LED_2:  
14.      LED_D2=1;        //控制P2.7端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D2  
15.          break;  
16.        case LED_3:  
17.      LED_D3=1;        //控制P7.2端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D3  
18.          break;          
19.        case LED_4:  
20.      LED_D4=1;        //控制P7.1端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D4  
21.          break;  
22.        default:  
23.          break;  
24.  }  
25.}  

程序清單：翻轉(zhuǎn)一個(gè)指定的LED的狀態(tài)

1./************************************************************************** 
2.功能描述：翻轉(zhuǎn)一個(gè)指定的指示燈(D1、D2、D3、D4) 
3.入口參數(shù)：uint8 led_idx  (可取值LED_1、LED_2、LED_3、LED_4) 
4.返回值：無 
5.*************************************************************************/  
6.void led_toggle(uint8 led_idx)  
7.{  
8.  switch(led_idx)  
9.    {  
10.        case LED_1:  
11.      LED_D1=~LED_D1;      //控制P2.6端口輸出不同于上一次的電平，翻轉(zhuǎn)用戶指示燈D1  
12.          break;          
13.        case LED_2:  
14.      LED_D2=~LED_D2;    //控制P2.7端口輸出不同于上一次的電平，翻轉(zhuǎn)用戶指示燈D2  
15.          break;  
16.        case LED_3:  
17.      LED_D3=~LED_D3;      //控制P7.2端口輸出不同于上一次的電平，翻轉(zhuǎn)用戶指示燈D3  
18.          break;          
19.        case LED_4:  
20.      LED_D4=~LED_D4;    //控制P7.1端口輸出不同于上一次的電平，翻轉(zhuǎn)用戶指示燈D4  
21.          break;  
22.        default:  
23.          break;  
24.  }  
25.}  

程序清單：同時(shí)點(diǎn)亮開發(fā)板上的4個(gè)指示燈

1./************************************************************************** 
2.功能描述：點(diǎn)亮開發(fā)板上的4個(gè)指示燈(D1、D2、D3、D4) 
3.入口參數(shù)：無 
4.返回值：無 
5. *************************************************************************/  
6.void leds_on(void)  
7.{  
8.      LED_D1=0;        //控制P2.6端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D1  
9.      LED_D2=0;        //控制P2.7端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D2  
10.      LED_D3=0;        //控制P7.2端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D3  
11.      LED_D4=0;        //控制P7.1端口輸出低電平，點(diǎn)亮用戶指示燈D4  
12.}  

程序清單：同時(shí)熄滅開發(fā)板上的4個(gè)LED

1./************************************************************************** 
2.功能描述：熄滅開發(fā)板上的4個(gè)指示燈(D1、D2、D3、D4) 
3.入口參數(shù)：無 
4.返回值：無 
5. *************************************************************************/  
6.void leds_off(void)  
7.{  
8.      LED_D1=1;        //控制P2.6端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D1  
9.      LED_D2=1;        //控制P2.7端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D2  
10.      LED_D3=1;        //控制P7.2端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D3  
11.      LED_D4=1;        //控制P7.1端口輸出高電平，熄滅用戶指示燈D4  
12.} 

在led.c文件中還編寫了一個(gè)流水燈點(diǎn)亮的函數(shù)LED_Blink，該函數(shù)調(diào)用LED的基本函數(shù)實(shí)現(xiàn)流水點(diǎn)亮4個(gè)用戶指示燈的目的。代碼如下。

程序清單：流水燈點(diǎn)亮函數(shù)

1./************************************************************************** 
2.功能描述：流水燈 
3.入口參數(shù)：無 
4.返回值：無 
5. *************************************************************************/  
6.void LED_Blink(void)  
7.{  
8.        leds_off();           //熄滅所有用戶指示燈  
9.        led_on(LED_1);        //點(diǎn)亮用戶指示燈D1  
10.        delay_ms(300);  
11.        leds_off();           //熄滅所有用戶指示燈  
12.        led_on(LED_2);        //點(diǎn)亮用戶指示燈D2  
13.        delay_ms(300);  
14.        leds_off();           //熄滅所有用戶指示燈  
15.        led_on(LED_3);        //點(diǎn)亮用戶指示燈D3  
16.        delay_ms(300);  
17.        leds_off();           //熄滅所有用戶指示燈  
18.        led_on(LED_4);        //點(diǎn)亮用戶指示燈D4  
19.        delay_ms(300);  
20.        leds_off();           //熄滅所有用戶指示燈  
21.        delay_ms(300);  
}  

在led.h頭文件中會(huì)聲明可供外部調(diào)用的函數(shù)，LED_Blink函數(shù)便是其中之一。如下。

1.extern void led_on(uint8 led_idx);  
2.extern void led_off(uint8 led_idx);  
3.extern void led_toggle(uint8 led_idx);  
4.extern void leds_on(void);  
5.extern void leds_off(void);  
6.extern void LED_Blink(void);  

最后，在主函數(shù)中先對P2.6、P2.7、P7.1、P7.2口進(jìn)行模式配置，后主循環(huán)中調(diào)用流水燈函數(shù)，這樣可觀察到指示燈D1、D2、D3、D4被流水點(diǎn)亮。

代碼清單：主函數(shù)

1.int main(void)  
2.{  
3.    P2M1 &= 0x3F;   P2M0 &= 0x3F;     //設(shè)置P2.6~P2.7為準(zhǔn)雙向口  
4.    //P2M1 &= 0x3F; P2M0 |= 0xC0;   //設(shè)置P2.6~P2.7為推挽輸出  
5.  //P2M1 |= 0xC0;   P2M0 &= 0x3F;   //設(shè)置P2.6~P2.7為高阻輸入  
6.  //P2M1 |= 0xC0;   P2M0 |= 0xC0;   //設(shè)置P2.6~P2.7為開漏輸出  
7.    P7M1 &= 0xF9;   P7M0 &= 0xF9;     //設(shè)置P7.1~P7.2為準(zhǔn)雙向口  
8.    //P7M1 &= 0xF9; P7M0 |= 0x06;   //設(shè)置P7.1~P7.2為推挽輸出  
9.  //P7M1 |= 0x06;   P7M0 &= 0xF9;   //設(shè)置P7.1~P7.2為高阻輸入  
10.  //P7M1 |= 0x06;   P7M0 |= 0x06;   //設(shè)置P7.1~P7.2為開漏輸出  
11.  
12.  while(1)  
13.  {  
14.      LED_Blink();    //指示燈流水點(diǎn)亮  
15.    }  
16.} 

好啦！以上就是今天要講的內(nèi)容，當(dāng)然期間也咨詢了艾克姆科技的技術(shù)人員幫忙搞定的，希望對你有所幫助！