單片機P口輸入輸出實驗PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1單片機單片機P口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗單片機單片機P1P1口輸入輸出實口輸入輸出實驗驗 、實驗?zāi)康?、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗了解通過實驗了解P1P1口作為輸入輸出方式使用口作為輸入輸出方式使用時，時，CPUCPU對對P1P1口操作方式?？诓僮鞣绞健?單片機端口是集數(shù)據(jù)輸入緩沖、數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動單片機端口是集數(shù)據(jù)輸入緩沖、數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動及鎖存等多項功能一體及鎖存等多項功能一體I/OI/O的電路，特別是把握它的電路，特別是把握它準(zhǔn)雙向、多功能的特點。準(zhǔn)雙向、多功能的特點。單片機單片機4 4個并行端口是個并行端口是P0P0、P1P1、P2P2、P3P3。本實驗只討論標(biāo)準(zhǔn)。本實驗只討論標(biāo)準(zhǔn)I/OI/O口

2、?？凇５?頁/共23頁、實驗要求、實驗要求（1)1)、2)2)為必做，為必做，3)3)為選做）為選做）1 1）在）在P1.5P1.5端口上接一個發(fā)光二極管端口上接一個發(fā)光二極管LEDLED，編寫程序，使，編寫程序，使LEDLED不停地一亮一滅，一亮一滅的時間間隔為不停地一亮一滅，一亮一滅的時間間隔為0.2s0.2s（其輸（其輸出端為低電平時發(fā)光二極管點亮）出端為低電平時發(fā)光二極管點亮） 。2 2）P1.0-P1.3P1.0-P1.3作輸入口接撥動開關(guān)作輸入口接撥動開關(guān)K K-K4-K4；P1.4-P1.P1.4-P1.作作輸出口，接發(fā)光二極管輸出口，接發(fā)光二極管LED1-LEDLED1-LED

3、，讀取開關(guān)狀態(tài)，將此，讀取開關(guān)狀態(tài)，將此狀態(tài)在狀態(tài)在LED1-LEDLED1-LED上顯示出來。上顯示出來。單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第2頁/共23頁、硬件設(shè)計、硬件設(shè)計圖圖 P1P1口某一口某一I/OI/O口線反轉(zhuǎn)輸出電路口線反轉(zhuǎn)輸出電路 單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 C2C289C5189C51C1C1第3頁/共23頁第4頁/共23頁RRRRP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7LED0LED1LED3LED2RRRRMCS-51單片機+5V K1K2K3K4INT1外部中斷請求脈沖第5頁/共23頁1）無條件傳送方式）無

4、條件傳送方式 ORG 0000HLPP: ORL P2,#0F0H MOV A,P1 SWAP A MOV P1,A MOV R1,#0FFHLP: MOV R2,#0FFH DJNZ R2,$ DJNZ R1,LP SJMP LPP第6頁/共23頁、實驗要求、實驗要求（1)1)、2)2)為必做，為必做，3)3)為選做）為選做）) P1) P1口作輸出口，接口作輸出口，接8 8只發(fā)光二極管只發(fā)光二極管LED1-LED8LED1-LED8（其輸出（其輸出端為低電平時發(fā)光二極管點亮），編寫程序。端為低電平時發(fā)光二極管點亮），編寫程序。 狀態(tài)狀態(tài)1 1：控制系統(tǒng)通電或復(fù)位后，控制系統(tǒng)通電或復(fù)位后，8

5、 8個個LEDLED發(fā)光二極管依次發(fā)光二極管依次從左到右開始逐個點亮；從左到右開始逐個點亮； 狀態(tài)狀態(tài)2 2：8 8個個LEDLED發(fā)光二極管全亮后，從右向左發(fā)光二極管全亮后，從右向左LEDLED發(fā)光二極發(fā)光二極管再逐個熄滅；管再逐個熄滅； 狀態(tài)狀態(tài)3 3：8 8個個LEDLED發(fā)光二極管全滅后，從左右兩邊開始同時發(fā)光二極管全滅后，從左右兩邊開始同時點亮點亮LEDLED發(fā)光二極管，全亮后，發(fā)光二極管，全亮后，8 8個個LEDLED發(fā)光二極管再明暗發(fā)光二極管再明暗一起閃爍一起閃爍2 2次次 ？單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第7頁/共23頁、硬件設(shè)計、硬件設(shè)計圖圖 P1P1口輸

6、出電路口輸出電路 單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 89C5189C51C1C1C2C2第8頁/共23頁2 2）程序流程如圖）程序流程如圖4 4所示。所示。圖圖4 4P1P1口輸出程序流程圖口輸出程序流程圖 單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第9頁/共23頁）參考程序）參考程序( (單片機單片機P1P1端口接端口接8 8只只LEDLED，每次點亮一只，向左移動點亮，重復(fù)循環(huán)。，每次點亮一只，向左移動點亮，重復(fù)循環(huán)。) ) ORG 0000HORG 0000H START: MOV R0, #8 START: MOV R0, #8 ；設(shè)左移；設(shè)左移8 8次次 MO

7、V A, #11111110B MOV A, #11111110B ；存入開始點亮燈位置；存入開始點亮燈位置 LOOP: MOV P1, A LOOP: MOV P1, A ；傳送到；傳送到P1P1并輸出并輸出 ACALL DELAY ACALL DELAY ；調(diào)延時子程序；調(diào)延時子程序 RL A RL A ；左移一位；左移一位 DJNZ R0, LOOP DJNZ R0, LOOP ；判斷移動次數(shù)；判斷移動次數(shù) JMP START JMP START ；重新設(shè)定顯示值；重新設(shè)定顯示值 DELAY: MOV R5,#50 DELAY: MOV R5,#50 ；延時子程序；延時子程序 DLY1:

8、 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 ；程序結(jié)束；程序結(jié)束單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第10頁/共23頁單片機單片機P1P1口輸入輸出實口輸入輸出實驗驗 、實驗設(shè)備與儀器、實驗設(shè)備與儀器 單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺，單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺，PCPC機機，E6000/LE600

9、0/L仿真器仿真器+POD-51+POD-51仿真頭、仿真頭、WaveWave軟軟硬件仿真軟件。硬件仿真軟件。 第11頁/共23頁單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺圖圖 單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺第12頁/共23頁 此實驗就是一個基于單片機最小系統(tǒng)的系統(tǒng)此實驗就是一個基于單片機最小系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計實設(shè)計實驗驗, ,是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中一個比較簡單而直是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中一個比較簡單而直觀的控制系統(tǒng)。它包括了單片機控制系統(tǒng)硬件線觀的控制系統(tǒng)。它包括了單片機控制系統(tǒng)硬件線路及控制軟件的設(shè)計，是一個完整的小型控制系路及控制軟件的設(shè)計，是一個完整的小型控制系統(tǒng)。對

10、該系統(tǒng)外圍控制線路進行適當(dāng)?shù)男薷模山y(tǒng)。對該系統(tǒng)外圍控制線路進行適當(dāng)?shù)男薷模芍苯佑糜谠O(shè)計直接用于設(shè)計街街景彩燈景彩燈( (應(yīng)用應(yīng)用) )。 單片機單片機4 4個并行端口個并行端口P0P0、P1P1、P2P2、P3P3有著不同有著不同的結(jié)構(gòu)特點和功用。的結(jié)構(gòu)特點和功用。單片機單片機P1P1口輸入輸出實口輸入輸出實驗驗 第13頁/共23頁LEDLED循環(huán)輪流點亮設(shè)計電路如圖所示。將循環(huán)輪流點亮設(shè)計電路如圖所示。將5151單片單片機第機第4040腳腳VccVcc接電源接電源+5V+5V，第，第2020腳腳VssVss接地接地, ,為單片機工作為單片機工作提供能源。提供能源。 將第將第1919腳腳X

11、TAL1XTAL1與與1818腳腳XTAL2XTAL2分別接外部晶體兩個引分別接外部晶體兩個引腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機內(nèi)部各部分有腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機內(nèi)部各部分有序地工作。對外部序地工作。對外部C1C1、C2C2的取值雖然沒有嚴(yán)格的要求，的取值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)但電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)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的晶振最高振蕩頻率為的晶振最高振蕩頻率為12M12M，AT89C51AT

12、89C51的外部晶振的外部晶振最高頻率可到最高頻率可到24M24M。單片機單片機P1P1口輸入輸出實口輸入輸出實驗驗 第14頁/共23頁 單片機可靠的復(fù)位是保證單片機正常運行的關(guān)鍵因素單片機可靠的復(fù)位是保證單片機正常運行的關(guān)鍵因素。因此，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常要使。因此，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常要使RSTRST引腳保持引腳保持10ms10ms以以上的高電平。當(dāng)上的高電平。當(dāng)RSTRST從高電平變?yōu)榈碗娖街?，單片機就從從高電平變?yōu)榈碗娖街螅瑔纹瑱C就從0000H0000H地址開始執(zhí)行程序。本電路是上電自動復(fù)位地址開始執(zhí)行程序。本電路是上電自動復(fù)位。 將將8 8個個LEDLED接在單片機接在單片機

13、P1P1端口的端口的P1.0-P1.7P1.0-P1.7引腳上，注意引腳上，注意LEDLED有長短兩個引腳，分別表示正負(fù)極，其中較短的負(fù)極接有長短兩個引腳，分別表示正負(fù)極，其中較短的負(fù)極接單片機，較長的為正極單片機，較長的為正極, ,通過限流電阻通過限流電阻R R與與VccVcc相連。相連。本實驗只需將本實驗只需將8 8個個LEDLED與與P1P1口相連。口相連。單片機的單片機的P0P0、P1P1、P2P2、P3P3端口都可以用來控制端口都可以用來控制LEDLED。( (反過去再看設(shè)備反過去再看設(shè)備) )單片機單片機P1P1口輸入輸出實口輸入輸出實驗驗 第15頁/共23頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計1

14、 1）工作原理）工作原理 P1P1口定義為帶有上拉電阻口定義為帶有上拉電阻8 8位準(zhǔn)雙向位準(zhǔn)雙向I/OI/O口，功能單一，口，功能單一，每一位可獨立定義為輸入輸出，每一位可獨立定義為輸入輸出，CPUCPU對對P1P1口操作可以是字節(jié)口操作可以是字節(jié)操作，也可以是位操作。操作，也可以是位操作。P1P1作為輸出口使用時，它的內(nèi)部電作為輸出口使用時，它的內(nèi)部電路已經(jīng)提供了一個推拉電流負(fù)載，外接了一個上拉電阻，外路已經(jīng)提供了一個推拉電流負(fù)載，外接了一個上拉電阻，外電路無需再接上拉電阻，與一般的雙向口使用方法相同；作電路無需再接上拉電阻，與一般的雙向口使用方法相同；作為輸入口使用時，應(yīng)先向其鎖存器寫入為

15、輸入口使用時，應(yīng)先向其鎖存器寫入“1 1”，使輸出驅(qū)動電，使輸出驅(qū)動電路的路的FETFET截止。若不先對它置截止。若不先對它置“1 1”，讀入的數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的，讀入的數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的。單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第16頁/共23頁單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 圖圖P1P1端口的一位結(jié)構(gòu)端口的一位結(jié)構(gòu) 第17頁/共23頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計P1P1口輸出控制程序的設(shè)計主要包括控制輸出程序設(shè)計與延時程序設(shè)計?？谳敵隹刂瞥绦虻脑O(shè)計主要包括控制輸出程序設(shè)計與延時程序設(shè)計。（1 1）輸出控制：當(dāng)）輸出控制：當(dāng)P1.5P1.5端口輸出低電平，即端口輸出低電平，即P1

16、.5=0P1.5=0，這時，這時LEDLED亮，反之亮，反之，LEDLED滅，可以使用滅，可以使用P1.5=0P1.5=0指令使指令使P1.5P1.5端口輸出低電平，同樣利用指令使端口輸出低電平，同樣利用指令使P1.5P1.5端口輸出高電平。端口輸出高電平。（2 2）延時程序：單片機指令的執(zhí)行時間是很短的，數(shù)量大多是微秒級，）延時程序：單片機指令的執(zhí)行時間是很短的，數(shù)量大多是微秒級，因此，我們要求的閃爍時間間隔為因此，我們要求的閃爍時間間隔為0.2s0.2s，相對于微秒來說，相差太大，相對于微秒來說，相差太大，因此在執(zhí)行某一指令時，插入延時程，來解決這一問題。因此在執(zhí)行某一指令時，插入延時程，

17、來解決這一問題。開關(guān)狀態(tài)檢測過程：開關(guān)狀態(tài)檢測過程： 0 0 單片機對開關(guān)狀態(tài)的檢測相對于單片機來說，是從單片機的端口輸單片機對開關(guān)狀態(tài)的檢測相對于單片機來說，是從單片機的端口輸入信號，而輸入的信號只有高電平和低電平兩種，要能正確輸入信號，入信號，而輸入的信號只有高電平和低電平兩種，要能正確輸入信號，先使先使P1P1端口端口P1.0-P1.3P1.0-P1.3置置1 1?？奢喠鳈z測每個開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)每個開關(guān)的。可輪流檢測每個開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)每個開關(guān)的狀態(tài)讓相應(yīng)的二極管指示，也可以一次性檢測四路開關(guān)狀態(tài)，然后讓其狀態(tài)讓相應(yīng)的二極管指示，也可以一次性檢測四路開關(guān)狀態(tài)，然后讓其指示。指示。單片機單片機

18、P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第18頁/共23頁、實驗步驟、實驗步驟 實際操作注意之處實際操作注意之處1 1）安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，把）安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，把仿真頭插到模塊的單片機插座中，打開實驗臺電源，打開仿真器仿真頭插到模塊的單片機插座中，打開實驗臺電源，打開仿真器電源電源, ,打開電腦。打開電腦。2 2）啟動計算機，打開偉福仿真軟件，進入仿真環(huán)境。首進行仿）啟動計算機，打開偉福仿真軟件，進入仿真環(huán)境。首進行仿真器的設(shè)置，選擇仿真器型號、仿真頭型號、真器的設(shè)置，選擇仿真器型號、仿真頭型號、CPUCPU類型。選擇通類型。選擇通

19、信端口，點擊測試串行口，通信成功便可退出設(shè)置，進行仿真。信端口，點擊測試串行口，通信成功便可退出設(shè)置，進行仿真。3 3）在編輯窗口輸入源程序，保存，文件名為）在編輯窗口輸入源程序，保存，文件名為T1.ASMT1.ASM。對。對T1.ASMT1.ASM源程序進行編譯，編譯無誤后，執(zhí)行程序，觀察源程序進行編譯，編譯無誤后，執(zhí)行程序，觀察LEDLED變化，分析變化，分析此現(xiàn)象。此現(xiàn)象。）編寫內(nèi)容）編寫內(nèi)容2 2的的T2.ASMT2.ASM源程序源程序, ,按以上步驟調(diào)試該程序按以上步驟調(diào)試該程序, ,觀察實觀察實驗現(xiàn)象并分析。驗現(xiàn)象并分析。5 5）實驗連線：）實驗連線：P1.5P1.5接接LEDLE

20、D；單片機單片機P1P1口輸入輸出實驗口輸入輸出實驗 第19頁/共23頁 設(shè)置好仿真器類型、仿真頭類型以及設(shè)置好仿真器類型、仿真頭類型以及CPUCPU類型，并類型，并注意是否注意是否“使用偉福軟件模擬器使用偉福軟件模擬器”，若使用硬件仿真，若使用硬件仿真，請去掉，請去掉“使用偉福軟件模擬器使用偉福軟件模擬器”前的選擇。接著測前的選擇。接著測試通訊口。試通訊口。圖圖5 5仿真軟件狀態(tài)設(shè)置通訊口測試仿真軟件狀態(tài)設(shè)置通訊口測試 第20頁/共23頁 可在此窗口下進行包括新建、打開、保存，將源文件編可在此窗口下進行包括新建、打開、保存，將源文件編譯成目標(biāo)文件等文件操作。執(zhí)行程序，觀察實驗臺譯成目標(biāo)文件等文件操作。執(zhí)行程序，觀察實驗臺LEDLED的變的變化。化。 圖圖6 6源程序編寫編譯調(diào)試源程序編寫編譯調(diào)試第21頁