初步認識51單片機

2.1單片機IO口操作與延時

既然我們學會了如何控制P1.0，那么同樣的方式我們就能控制P1.1，P1.2, ... P1.7了。很奇怪，為什么單片機的引腳從P1.0開始到P1.7，為什么不是從P1.1到P1.8？基本上你所見到的控制芯片都是以0為起始的。我們把P1.0到P1.7叫做P1端口。那么這樣的端口有多少個呢，在STC89C52中，一共有4組這樣的端口，分別是P0,P1,P2,P3. 每個端口都有8個管腳，這樣很快，我們應該知道操作這4組共32個管腳了。我相信寫到這里，每個人都已經知道了如何使用這32個任意一個管腳來控制LED。

既然我們學會了如何控制一個LED，那么如何控制兩個LED？很容易的能猜到代碼如下：

#include

sbit LED1 = P1^0;

sbit LED2 = P1^1;

sbit LED3 = P2^1;

void main(void)

{

while(1)

{

LED1=0;

LED2=0;

LED3=0;

}

}

通過以上方式我們能用任意的IO端口來點亮LED。這里就不再贅述了。

既然我們學會了如何點亮一個LED，相信熄滅一個LED也會了，并且你能很快的寫出代碼：

#include

sbit LED = P1^0;

void main(void)

{

while(1)

{

LED = 0;

LED = 1;

}

}

這樣對不對？是對的。LED=0,燈亮了，LED=1燈滅了。程序確實是沒有問題，LED也是這樣操作的。問題是人的肉眼分辨不出來，為什么呢？這里就涉及到了單片機的運行速度以及人眼的分辨間隔。下面我們來分析從LED=0(亮)到LED=1(滅)，中間的間隔是多長時間？這個涉及到單片機的執行速度與時鐘周期，機器周期，指令周期相關，我們暫且不討論。現在我們通過keil軟件調試的方法找到從LED=0到LED=1這個過程花了多長時間。

(1) 打開keil軟件，新建一個工程，并將以上代碼拷入led.c文件

(2) 點擊Project->options for Target Target1...

(3) 在彈出的對話框中選擇target, Xtal選擇11.0592，然后點擊OK

(4) 點擊debug圖標，紅色方框所示

(5) 彈出來的界面比較糟糕，可以自己調節，如何調節？這里舉一個例子，比如我想移動Register這個窗口，用鼠標左鍵點擊Register窗口的標題欄(窗口的藍色部分)，按住鼠標不松開并拖動。

此時界面如上圖所示，四個紅色方框內的方框表示四個方向。此時將鼠標不松開繼續拖動到右邊紅色方框中(注意是要把鼠標放到方框內)，結果如下：

此時右邊區域會變為藍色，該區域表示Register即將存放的區域，然后松開鼠標，拖動結束。

點擊Register窗口中Auto hide圖標，如下圖紅色方框所示，將Register窗口自動隱藏。

其他窗口的調整方法類似。

(6) 插入斷點。如下圖所示，在紅色方框位置雙擊鼠標，則自動插入斷點，并且出現紅色斷點標志。

這里我們插入兩個斷點如圖所示

點擊紅色方框(1)中的RST,然后點擊紅色方框(2)中的run，此時黃色箭頭會跳到紅色方框(3)處，記錄紅色方框(4)中的時間t1=0.00042209s

點擊方框(2)中的run，此時黃色箭頭會跳到紅色方框(5)處，記錄紅色方框(4)中的時間t2=0.00042426s,那么t2-t1=0.00000217s=2.17us,

表示LED從點亮到熄滅只用了2.17微秒，而人眼的最小分辨時間間隔大約為0.27s(270000微秒)，因此感知不到燈的亮滅過程。你可以將這個程序下載到單片機中做做實驗，你會發現LED很暗。事實上以上程序將導致LED循環亮滅，由于變化時間太快，幾個微秒，我們無法感知，因此給人的感覺就是燈很暗。現在我們如何設置延時，讓我們能更清楚的觀察燈的亮滅過程？思路很簡單，讓單片機點亮LED后，去干點別的事情，然后再熄滅LED。這個就好比你坐火車時，提前到了一個小時，你可以看看書，玩玩手機。目的是坐火車，看書，玩手機只起到消磨時間的作用。那么同樣，在本例中，我們讓單片機干什么事情呢？可以選擇休眠(我們后面講到)，或者讓它去數數。比如從1數到10000等等。這種方式就叫做軟件延時。

#include

sbit LED = P1^0;

void main(void)

{

unsigned int i;

while(1)

{

LED = 0;

for(i=0;i<40000;i++);

LED = 1;

for(i=0;i<40000;i++);

}

}

將以上代碼復制到led.c文件中并保存。該段代碼中，通過去做別的事情來達到延時的作用。我們再次調試看看LED熄滅和點亮時間的間隔，設置斷點如下：

以上可以看出，1.60636393s-0.00042318s 大約1.6s，遠遠大于人的分辨時間。

既然我們能控制一個LED的亮滅了，那么同理可知，我們當然知道如何控制并延時其他LED了，這樣我們就學會如何操作單片機的IO端口以及如何通過軟件延時了。

下面我們來看看就這兩招能干什么事情？