51單片機(jī)IO口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

IO（Input/Output），即輸入輸出端口，就是單片機(jī)的IO口，STC89C52RC單片機(jī)具有4組IO口，P0~P3，每一組IO都有8個(gè)IO口，且8個(gè)IO口都可以單獨(dú)讀寫，也就是說(shuō)STC89C52RC單片機(jī)具備32個(gè)可以單獨(dú)讀寫的IO口，這些端口可以通過(guò)程序來(lái)控制輸出高低電平，高電平5V，低電平0V，也可以通過(guò)程序讀取端口輸入的電平狀態(tài)，IO端口的操作有兩種方式，一種是位帶操作，這種操作是單獨(dú)控制其中某一個(gè)IO端口，還有一種是總線式操作，就是可以同時(shí)給P0~P3這4組IO中的其中一組進(jìn)行賦值，同時(shí)令8個(gè)IO口同時(shí)輸出或者輸入信號(hào)。

2.1 位帶操作

2.1.1 原理圖

2.1.2 數(shù)據(jù)的輸出

第13行：利用sbit關(guān)鍵字定義一個(gè)端口名稱，把P1.0端口定義成LED，之后的開(kāi)發(fā)中，所有的端口定義都需要用到sbit關(guān)鍵字，這個(gè)格式需要牢記

第22行~第27行：延時(shí)函數(shù)，通過(guò)2級(jí)循環(huán)完成的延時(shí)功能，由于單片機(jī)外部時(shí)鐘是12MHz，所以程序執(zhí)行起來(lái)會(huì)非?？欤绻麤](méi)有延時(shí)函數(shù)，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)LED的閃爍功能（因?yàn)槿搜鄄](méi)有那么快）

第35行：控制P1.0輸出低電平，即0V，由于硬件電路LED的正極通過(guò)一個(gè)電阻接到了5V上，根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦裕?dāng)負(fù)極為0V時(shí)，LED就會(huì)發(fā)光，當(dāng)負(fù)極為5V時(shí)，LED就會(huì)熄滅，電阻起到了限制電流的作用，防止電流過(guò)大燒毀LED

第36行：調(diào)用延時(shí)函數(shù)，設(shè)置延時(shí)500ms

第37行：控制P1.0輸出高電平，即5V。

注：主循環(huán)里面的不停地將P1.0端口設(shè)置成0V和5V的過(guò)程就可以控制LED不停的亮滅，其中延時(shí)函數(shù)就是為了讓人眼能夠看到這個(gè)過(guò)程，如果沒(méi)有延時(shí)函數(shù)，就會(huì)因?yàn)槌绦驁?zhí)行的過(guò)快導(dǎo)致無(wú)法看到閃爍的效果。

2.1.3 數(shù)據(jù)的輸入

這段程序和上一段數(shù)據(jù)輸出的程序差不多，重點(diǎn)看以下幾個(gè)位置

第14行：利用關(guān)鍵字sbit定義端口P1.7在程序中的名稱為KEY

第35行~第43行：檢測(cè)按鍵是否按下的流程

（1）檢測(cè)到P1.7端口為低電平，即0V，因?yàn)榘存I的一端接單片機(jī)P1.7端口，另一端接在了GND上，所以按下后端口被強(qiáng)制拉到0V，抬起后，單片機(jī)P1.7端口到恢復(fù)5V

（2）延時(shí)一段時(shí)間（延時(shí)去抖動(dòng)）：延時(shí)的原因是由于機(jī)械按鍵按下后不是嚴(yán)格的按下，而是會(huì)有一段電平不穩(wěn)定的時(shí)間，所以需要用程序?qū)⑦@段時(shí)間的電平忽略掉

（3）經(jīng)過(guò)10ms后再一次檢測(cè)到P1.7位低電平，這時(shí)，才能夠確定按鍵的確按下了，此時(shí)P1.0輸出低電平點(diǎn)亮LED

第44行~第47行：按鍵沒(méi)有按下時(shí)，P1.7是默認(rèn)的高電平，此時(shí)控制P1.0輸出高電平

2.2 總線操作

2.2.1 原理圖

2.2.2 數(shù)據(jù)的輸出

當(dāng)控制這種多個(gè)LED的時(shí)候，位帶操作就顯得比較麻煩，因?yàn)楣鈙bit定義就需要8個(gè)，所以此時(shí)可以直接控制P1寄存器來(lái)控制LED狀態(tài)，通過(guò)直接將數(shù)據(jù)寫入P1寄存器來(lái)控制LED狀態(tài)。

第28行：定義P1寄存器數(shù)據(jù)，將8位二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)據(jù)，由于LED接在了P1端口上，所以每個(gè)燈的狀態(tài)如下表所示

其中LED7為數(shù)據(jù)最高位，所以數(shù)據(jù)應(yīng)該是1111 1110，而不是0111 1111

第32行~第36行：利用for循環(huán)，循環(huán)8次將數(shù)據(jù)送入P1寄存器，P1寄存器的數(shù)據(jù)會(huì)直接映射在P1端口上。

2.2.3 數(shù)據(jù)的輸入

數(shù)據(jù)輸入這一部分代碼明顯少了很多，因?yàn)檫@里面不需要延時(shí)函數(shù)，所以直接刪去了延時(shí)函數(shù)，在編程時(shí)，如果沒(méi)有用到的函數(shù)可以直接注釋掉或者刪除，因?yàn)槿绻泻瘮?shù)沒(méi)有調(diào)用，編譯會(huì)報(bào)警告，但是并不影響程序執(zhí)行結(jié)果，重點(diǎn)看17行的代碼，將P3讀取到的數(shù)據(jù)直接寫入P1寄存器中，因?yàn)?個(gè)按鍵接在了P3端口上，LED接在了P1端口上，所以剛好可以通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)LED的控制。

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