實驗名稱：單片機IO口控制實驗

1、實驗名稱：單片機I/O 口控制實驗實驗目的：利用單片機的P1 口作為 I/O 口，學會利用P1 口作為輸入和輸出口。實驗原理：1、 C51 的 IO 口系統(tǒng)：P0P3端口功能總結(jié)：（1） P0P3 口都是并行I/O 口，但P0 口和P2 口，還可用來構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地 址總線，所以在電路中有一個MUX ，以進行轉(zhuǎn)換。而 P1 口和 P3 口無構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線的功能，因此，無MUX 。 P0 口的MUX 的一個輸入端為“地址/數(shù)據(jù)”信號。P2 口的 MUX 的一個輸入信號為“地址”信號。（2）在4個口中只有 P0 口是一個真正的雙向口，P1P3 口都是準雙向口。原因 :P0 口作

2、數(shù)據(jù)總線使用時，需解決芯片內(nèi)外的隔離問題，即只有在數(shù)據(jù)傳送時芯片內(nèi)外才接通；不進行數(shù)據(jù)傳送時，芯片內(nèi)外應處于隔離狀態(tài)。為此，P0 口的輸出緩沖器應為三態(tài)門。P0 口中輸出三態(tài)門是由兩只場效應管（ FET） 組成， 所以是一個真正的雙向口。P1P3 口，上拉電阻代替 P0 口中的場效應管，輸出緩沖器不是三態(tài)的一準雙向口。（ 3） P3 口的口線具有第二功能，為系統(tǒng)提供一些控制信號。因此 P3 口增加了第二功能控制邏輯。這是P3 口與其它各口的不同之處。2、 C51 的中斷系統(tǒng)單片機能及時地響應和處理單片機外部事件或內(nèi)部事件所提出的中斷請求。1五個中斷請求源：（1） INT0*外部中斷請求 0,由

3、引腳INT0*輸入，中斷請求標志為 IE0o（2） INT1*外部中斷請求1,由引腳INT1*輸入，中斷請求標志為 IE1。（ 3）定時器/計數(shù)器T0 溢出中斷請求，中斷請求標志為TF0。（ 4）定時器/計數(shù)器T1 溢出中斷請求，中斷請求標志為TF1。（5）串行口中斷請求，中斷請求標志為TI或RI。由特殊功能寄存器 TCON和SCON的相應位鎖存。2中斷控制：中斷允許寄存器IE: CPU對中斷源的開放或屏蔽，由片內(nèi)的中斷允許寄存器IE控制。字節(jié)地址為A8H,可位尋址。IE對中斷的開放和關(guān)閉為兩級控制?？偟拈_關(guān)中斷控制位 EA （IE.7位）：EA=Q所有中斷請求被屏蔽。EA=1， CPU 開放

4、中斷，但五個中斷源的中斷請求是否允許，還要由IE 中的 5 個中斷請求允許控制位決定。IE中各位的功能如下：（1） EA:中斷允許總控制位0: CPU屏蔽所有的中斷請求（CPU關(guān)中斷）；(1) CPU開放所有中斷（CPU開中斷）。(2) ES:串行口中斷允許位0：禁止串行口中斷；1：允許串行口中斷。(3) ET1:定時器/計數(shù)器T1的溢出中斷允許位(4) EX1:外部中斷1中斷允許位(5) ET0:定日器/計數(shù)器T0的溢出中斷允許位(6) EXO:外部中斷0中斷允許位。中斷優(yōu)先級寄存器：兩條基本規(guī)則：( 1)低優(yōu)先級可被高優(yōu)先級中斷，反之則不能。( 2)同級中斷不會被它的同級中斷源所中斷。IP

5、各個位的含義：(1) PS-一串行口中斷優(yōu)先級控制位1 ：高優(yōu)先級中斷；0：低優(yōu)先級中斷。(2) PT1定時器T1中斷優(yōu)先級控制位1 ：高優(yōu)先級中斷；0：低優(yōu)先級中斷。(3) PX1外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位1 ：高優(yōu)先級中斷；0：低優(yōu)先級中斷。(4) PT0-一定時器T0中斷優(yōu)先級控制位1 ：高優(yōu)先級中斷；0：低優(yōu)先級中斷。(5) PX0-外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位1 ：高優(yōu)先級中斷；0：低優(yōu)先級中斷。由軟件可改變各中斷源的中斷優(yōu)先級。IT0/IT1 觸發(fā)方式選擇位：0：低電平觸發(fā)方式，-INT0/1 低電平時IE0/IE1=0， -INT0/1 高電平時IE0/IE1=1。1：下降沿觸發(fā)方

6、式，檢測到下降沿，則使IE0/IE1=1， CPU 相 應 中 斷 后 自 動 清 除IE0/IE1。實驗內(nèi)容：1、編寫程序，用 P1.0-P1.2 口連接LED,查詢撥鍵開關(guān) SW1的狀態(tài)來控制 LED的亮和 滅(P1.7 接 SW1)。2、編寫程序，用P1.0-P1.2 口連接LED,用按鍵開關(guān)KEY1作為外部中斷輸入INT0控制 LED的亮和滅(按一次按鍵 LED狀態(tài)取反一次)。實驗 1：采用查詢方式，流程圖如下所示：開始代碼及注釋:ORG 8000H；硬件仿真調(diào)試程序LJMP MAINMAIN:SETBP1.0;給LED一個初態(tài),熄滅SETBP1.1SETBP1.2BACK:SETBP

7、1.7;對輸入位P1.7置1JB跳轉(zhuǎn)至 BACK1P1.7,BACK1，刀大必刀）CLRP1.0;開關(guān)閉合，所有LED燈亮CLRP1.1CLRP1.2SJMPBACK;返回繼續(xù)查詢BACK1:SETBP1.0LED燈熄滅，力天方力）所倡SETBP1.1SETBP1.2SJMPBACK;返回繼續(xù)查詢ENDORG 8100H；硬件仿真調(diào)試程序電路圖:LED燈的初始狀態(tài)為熄滅狀態(tài)，當閉合撥鍵開關(guān)時，三個LED燈同時點亮，當斷開撥鍵開關(guān)時，三個LED燈同時熄滅。在這個實驗中是通過軟件不斷查詢P1.7 口的狀態(tài)來控制 LED燈的亮滅，實驗前應注意先設(shè)置LED燈的狀態(tài)。可通過將 LED燈與電源或地線直接相

8、連來觀測LED是共陰極還是共陽極。實驗時將LED燈和電源直接相連時， 燈亮，說明此LED燈為共陰極的，即低電平點亮， 故初始化時將LED燈置1為熄滅狀態(tài)。當開關(guān)斷開時， P1.7為高電平，P1.0P1.2輸出高電 平，LED燈熄滅；當開關(guān)閉合時， P1.7為低電平，P1.0P1.2輸出低電平，LED燈亮。由此便 可通過JB跳轉(zhuǎn)指令對開關(guān)狀態(tài)進行檢測后，來確定 P1.0P1.2的輸出狀態(tài)。預習報告中的電路圖只畫了LED燈和開關(guān)的連接，不太完整。修改后的電路圖將晶振部分和復位部分的電路圖也畫上了，如上圖所示。實驗2:采用中斷方式，流程圖如下所示:開始I結(jié)束代碼及注釋：ORG 8000H；硬件仿真調(diào)

9、試程序LJMP MAINORG 8003H；硬件仿真調(diào)試程序LJMP INTT0；INT0中斷服務程序跳轉(zhuǎn)程序ORG 8100HMAIN: CLRP1.0;設(shè)置LED燈的初態(tài)CLRP1.1CLRP1.2SETBP3.2;P3.2鎖存器置1, INT0中斷輸入SETBIT0;指定into為辿沿觸發(fā)方式SETBEX0;開放INT0中斷SETBEA;開放CPU的中斷SJMP$;等待中斷ORG 8200H ;INT0中斷服務程序INTT0: CLREA；關(guān)中斷CPLP1.0;所有LED燈的狀態(tài)取反CPL P1.1CPL P1.2MOV R0,#10000 涎時部分DJNZ R0,$SETB EA ；開

10、中斷RETIEND電路圖：實驗結(jié)果及分析：LED燈的初始狀態(tài)為點亮，當按下按鍵開關(guān)時，三個LED燈同時熄滅，再次按下按鍵開關(guān)時，三個LED燈同時點亮，如此反復。實驗時也應先設(shè)置 LED燈的初始狀態(tài)，而后設(shè)置中斷的方式。 按鍵開關(guān)與P3.2 口相連， 每按一次按鍵開關(guān)，INTO中斷輸入，程序跳轉(zhuǎn)至中斷服務程序，通過對LED燈狀態(tài)取反來控制LED燈的亮滅。實驗過程中反復按下按鍵開關(guān)，觀察LED燈的亮滅狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)LED燈在亮滅過程中會偶有閃爍現(xiàn)象。這是因為按鍵開關(guān)容易產(chǎn)生抖動，需要增加防抖動的措施。因此，我對預習報 告中的代碼做了一些修改，在LED燈狀態(tài)取反后添加了一個延時程序，即：MOVR0,#10000涎時部分DJNZR0,$因為實驗中所用的晶振振蕩頻率為12MHz,周期為1/12us,而每個機器周期占用12個振蕩周期，故每個機器周期正好為1us。查表可知DJNZ指令占用2個機器周期，所以延時部分的