單片機(jī)口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

單片機(jī)口輸入輸出實(shí)驗(yàn)第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

１、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)了解P1口作為輸入輸出方式使用時(shí)，CPU對(duì)P1口操作方式。

單片機(jī)端口是集數(shù)據(jù)輸入緩沖、數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)及鎖存等多項(xiàng)功能一體I/O的電路，特別是把握它準(zhǔn)雙向、多功能的特點(diǎn)。單片機(jī)4個(gè)并行端口是P0、P1、P2、P3。本實(shí)驗(yàn)只討論標(biāo)準(zhǔn)I/O口。第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日２、實(shí)驗(yàn)要求（1)、2)為必做，3)為選做）1）在P1.5端口上接一個(gè)發(fā)光二極管LED，編寫程序，使LED不停地一亮一滅，一亮一滅的時(shí)間間隔為0.2s（其輸出端為低電平時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮）

。2）P1.0-P1.3作輸入口接撥動(dòng)開關(guān)K１-K4；P1.4-P1.７作輸出口，接發(fā)光二極管LED1-LED４，讀取開關(guān)狀態(tài)，將此狀態(tài)在LED1-LED４上顯示出來。單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日４、硬件設(shè)計(jì)圖２P1口某一I/O口線反轉(zhuǎn)輸出電路單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

C289C51C1第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日FB：CPL P1.0 ；P1.1取反 ACALL DELAY2MS

SJMP FBDELAY2MS:MOVR7,#10;2MS延時(shí)子程序DL1:MOVR6,#48DL2:NOPNOPDJNZR6,DL2DJNZR7,DL1RET第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日1）無條件傳送方式

ORG0000HLPP:

ORLP2,#0F0H

MOVA,P1SWAPAMOVP1,AMOVR1,#0FFHLP:MOVR2,#0FFHDJNZR2,$DJNZR1,LPSJMPLPP第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日２、實(shí)驗(yàn)要求（1)、2)為必做，3)為選做）３)P1口作輸出口，接8只發(fā)光二極管LED1-LED8（其輸出端為低電平時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮），編寫程序。狀態(tài)1：控制系統(tǒng)通電或復(fù)位后，8個(gè)LED發(fā)光二極管依次從左到右開始逐個(gè)點(diǎn)亮；狀態(tài)2：8個(gè)LED發(fā)光二極管全亮后，從右向左LED發(fā)光二極管再逐個(gè)熄滅；狀態(tài)3：8個(gè)LED發(fā)光二極管全滅后，從左右兩邊開始同時(shí)點(diǎn)亮LED發(fā)光二極管，全亮后，8個(gè)LED發(fā)光二極管再明暗一起閃爍2次

？

單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日４、硬件設(shè)計(jì)圖２P1口輸出電路單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

89C51C1C2第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日2）程序流程如圖4所示。圖4P1口輸出程序流程圖單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日３）參考程序(單片機(jī)P1端口接8只LED，每次點(diǎn)亮一只，向左移動(dòng)點(diǎn)亮，重復(fù)循環(huán)。)ORG0000HSTART:MOVR0,#8；設(shè)左移8次MOVA,#11111110B；存入開始點(diǎn)亮燈位置LOOP:MOVP1,A；傳送到P1并輸出ACALLDELAY；調(diào)延時(shí)子程序RLA；左移一位DJNZR0,LOOP；判斷移動(dòng)次數(shù)JMPSTART；重新設(shè)定顯示值DELAY:MOVR5,#50；延時(shí)子程序

DLY1:MOVR6,#100DLY2:MOVR7,#100DJNZR7,$DJNZR6,DLY2DJNZR5,DLY1RET；子程序返回END；程序結(jié)束單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

３、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器

單片機(jī)應(yīng)用與仿真開發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，PC機(jī)，E6000/L仿真器+POD-51仿真頭、Wave軟硬件仿真軟件。

第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日單片機(jī)應(yīng)用與仿真開發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)圖１單片機(jī)應(yīng)用與仿真開發(fā)實(shí)驗(yàn)臺(tái)第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日

此實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)基于單片機(jī)最小系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中一個(gè)比較簡(jiǎn)單而直觀的控制系統(tǒng)。它包括了單片機(jī)控制系統(tǒng)硬件線路及控制軟件的設(shè)計(jì)，是一個(gè)完整的小型控制系統(tǒng)。對(duì)該系統(tǒng)外圍控制線路進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，可直接用于設(shè)計(jì)街景彩燈(應(yīng)用)。單片機(jī)4個(gè)并行端口P0、P1、P2、P3有著不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用。單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日

LED循環(huán)輪流點(diǎn)亮設(shè)計(jì)電路如圖２所示。將51單片機(jī)第40腳Vcc接電源+5V，第20腳Vss接地,為單片機(jī)工作提供能源。將第19腳XTAL1與18腳XTAL2分別接外部晶體兩個(gè)引腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機(jī)內(nèi)部各部分有序地工作。對(duì)外部C1、C2的取值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)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。C1、C2通常取值C1=C2=30PF左右。8051的晶振最高振蕩頻率為12M，AT89C51的外部晶振最高頻率可到24M。單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日

單片機(jī)可靠的復(fù)位是保證單片機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素。因此，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常要使RST引腳保持10ms以上的高電平。當(dāng)RST從高電平變?yōu)榈碗娖街?，單片機(jī)就從0000H地址開始執(zhí)行程序。本電路是上電自動(dòng)復(fù)位。將8個(gè)LED接在單片機(jī)P1端口的P1.0-P1.7引腳上，注意LED有長(zhǎng)短兩個(gè)引腳，分別表示正負(fù)極，其中較短的負(fù)極接單片機(jī)，較長(zhǎng)的為正極,通過限流電阻R與Vcc相連。

本實(shí)驗(yàn)只需將8個(gè)LED與P1口相連。單片機(jī)的P0、P1、P2、P3端口都可以用來控制LED。(反過去再看設(shè)備)單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日５、程序設(shè)計(jì)

1）工作原理P1口定義為帶有上拉電阻8位準(zhǔn)雙向I/O口，功能單一，每一位可獨(dú)立定義為輸入輸出，CPU對(duì)P1口操作可以是字節(jié)操作，也可以是位操作。P1作為輸出口使用時(shí)，它的內(nèi)部電路已經(jīng)提供了一個(gè)推拉電流負(fù)載，外接了一個(gè)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；作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向其鎖存器寫入“1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的FET截止。若不先對(duì)它置“1”，讀入的數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的。

單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

圖３P1端口的一位結(jié)構(gòu)第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日５、程序設(shè)計(jì)

P1口輸出控制程序的設(shè)計(jì)主要包括控制輸出程序設(shè)計(jì)與延時(shí)程序設(shè)計(jì)。（1）輸出控制：當(dāng)P1.5端口輸出低電平，即P1.5=0，這時(shí)LED亮，反之，LED滅，可以使用P1.5=0指令使P1.5端口輸出低電平，同樣利用指令使P1.5端口輸出高電平。（2）延時(shí)程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)指令的執(zhí)行時(shí)間是很短的，數(shù)量大多是微秒級(jí)，因此，我們要求的閃爍時(shí)間間隔為0.2s，相對(duì)于微秒來說，相差太大，因此在執(zhí)行某一指令時(shí)，插入延時(shí)程，來解決這一問題。開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)過程：0單片機(jī)對(duì)開關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)相對(duì)于單片機(jī)來說，是從單片機(jī)的端口輸入信號(hào)，而輸入的信號(hào)只有高電平和低電平兩種，要能正確輸入信號(hào)，先使P1端口P1.0-P1.3置1?？奢喠鳈z測(cè)每個(gè)開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)每個(gè)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(cè)四路開關(guān)狀態(tài)，然后讓其指示。單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日６、實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)際操作注意之處1）安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計(jì)算機(jī)與仿真器，把仿真頭插到模塊的單片機(jī)插座中，打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，打開仿真器電源,打開電腦。2）啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，打開偉福仿真軟件，進(jìn)入仿真環(huán)境。首進(jìn)行仿真器的設(shè)置，選擇仿真器型號(hào)、仿真頭型號(hào)、CPU類型。選擇通信端口，點(diǎn)擊測(cè)試串行口，通信成功便可退出設(shè)置，進(jìn)行仿真。3）在編輯窗口輸入源程序，保存，文件名為T1.ASM。對(duì)T1.ASM源程序進(jìn)行編譯，編譯無誤后，執(zhí)行程序，觀察LED變化，分析此現(xiàn)象。４）編寫內(nèi)容2的T2.ASM源程序,按以上步驟調(diào)試該程序,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析。5）實(shí)驗(yàn)連線：P1.5接LED；…單片機(jī)P1口輸入輸出實(shí)驗(yàn)

第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日設(shè)置好仿真器類型、仿真頭類型以及CPU類型，并注意是否“使用偉福軟件模擬器”，若使用硬件仿真，請(qǐng)去掉“使用偉福軟件模擬器”前的選擇。接著測(cè)試通訊口。圖5仿真軟件狀態(tài)設(shè)置通訊口測(cè)試第二十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日可在此窗口下進(jìn)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(shí)驗(yàn)臺(tái)LED的變化。

圖6源程序編寫編譯調(diào)試第二十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日７、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、設(shè)備或儀器、硬件軟件設(shè)計(jì)、步驟、現(xiàn)象分析、應(yīng)用分析?，F(xiàn)象分析、應(yīng)用分析填在報(bào)告本的原始數(shù)據(jù)欄。2)畫出實(shí)驗(yàn)要求2)硬件設(shè)計(jì)電路圖、程序設(shè)計(jì)流程圖、程序設(shè)計(jì)清單。3)寫出實(shí)驗(yàn)要求3)的程序設(shè)計(jì)清單？4)寫出實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題與解決的辦法。8、思考題1)說明單片機(jī)各個(gè)引腳的功能及作用，比較P