《Proteus仿真平臺(tái)單片機(jī)項(xiàng)目式教程》課件 （李任青）項(xiàng)目2 流水燈

單片機(jī)技術(shù)《Proteus平臺(tái)單片機(jī)項(xiàng)目式教程》三、延時(shí)子程序的設(shè)計(jì)方法課程引入1應(yīng)用效果仿真展示2基本原理（重點(diǎn)）3實(shí)物效果展示4思考題與課外拓展5一、課程引入第一步：復(fù)習(xí)舊課。單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)是在時(shí)序的指揮下工作的，機(jī)器周期是單片機(jī)指令執(zhí)行的基本時(shí)間單位。機(jī)器周期的計(jì)算方法：當(dāng)系統(tǒng)采用12M的晶振，則晶體振蕩頻率fosc=12MHz機(jī)器周期TM=12x(1/12M)=1us。一、課程引入第二步：啟發(fā)式引入新的問題：就單片機(jī)執(zhí)行指令的速度，靠一條單周期的MOV指令就可以完成了一個(gè)點(diǎn)亮發(fā)光二極管的操作，然而，MOV指令執(zhí)行時(shí)間只需要1us。問題是：這個(gè)時(shí)間太短，發(fā)光二極管來不及發(fā)光、人眼更看不到發(fā)光。怎么辦？大家想一下辦法?第三步：提出這節(jié)課中心問題：那么，該怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)10ms的延時(shí)子程序？應(yīng)用提示：讓單片機(jī)做些無用功，延時(shí)一段時(shí)間。我們經(jīng)常用一個(gè)10ms的延時(shí)子程序來點(diǎn)亮數(shù)碼管、LED或延時(shí)去按鍵的抖動(dòng)，或降低CPU執(zhí)行效率，單片機(jī)的應(yīng)用幾乎少不了10ms的延時(shí)子程序。答案是:通過延時(shí)程序降低CPU執(zhí)行效率。二、應(yīng)用效果仿真展示打開Proteus仿真軟件展示仿真效果（激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣）提問：改變延時(shí)時(shí)間，現(xiàn)象會(huì)怎么樣？1uS、1mS、1S、1min?三、基本原理（重點(diǎn)）1、設(shè)計(jì)方法二是：用指令循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。一是：通過定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)。延時(shí)程序設(shè)計(jì)方法三、基本原理（重點(diǎn)）2、本系統(tǒng)晶振fosc=12MHz，則機(jī)器周期TM=12x(1/12M)=1us?，F(xiàn)在寫一個(gè)10ms的延時(shí)子程序，可大致寫出如下：指令含義機(jī)器周期數(shù)（時(shí)間/次）執(zhí)行的次數(shù)時(shí)間DELAY：MOVR6,#20①;R6=20D1:MOVR7,#X②;R7=Xok:DJNZR7,ok③;R7-1?=0DJNZR6,D1④;R6-1?=0RET⑤;返回令總時(shí)間等于10ms：即為1+20+

40X+

40+

2=10000us12020X20112040X40211222解方程得：X=248.425

，四舍五入取整得：X=248意味著：上述五條指令嚴(yán)格的延時(shí)時(shí)間不是10ms，而是9983us。以C語言程序類比，加深對(duì)匯編語言程序的理解度，并為后期C語言編程的過渡埋下伏筆。voiddelay10ms(void){unsignedchari,j;

for(i=20;i>0;i--)

for(j=248;j>0;j--);}三、基本原理（重點(diǎn)）

假設(shè)：當(dāng)X=248時(shí)，上述5條指令近似為10ms。即：R6＝20、R7＝248時(shí)，延時(shí)10ms。那么：同樣的原理，問延時(shí)5ms的子程序該怎么寫？由大循環(huán)次數(shù)可知：當(dāng)R6＝10、R7＝248時(shí)，延時(shí)5ms。提問：同理，0.1秒該怎么寫？以此為基本的計(jì)時(shí)單位。如要求0.1秒＝100ms，10ms×R5＝100ms，則R5＝10，延時(shí)子程序如下：DELAY_0.1s:MOVR5,#10DELAY:MOVR6,#20D1:MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,D1DJNZR5,DELAYRET

提問：請(qǐng)大家討論一下，延時(shí)一秒該怎么改？四、實(shí)物效果展示四、實(shí)物效果展示實(shí)驗(yàn)程序（自學(xué)）：#include<reg51.h>//注釋為：包含51的頭文件。voiddelay10ms(void){

unsignedchari,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}voidmain() //主程序main函數(shù)。{

while(1) //死循環(huán)。{

intj; //定義一個(gè)變量j。

P1=0x00; //

for(j=0;j<20;j++) //for循環(huán)，{delay10ms(); //調(diào)用延時(shí)子函數(shù)。

}

P1=0x0ff; //

for(j=0;j<20;j++) //for循環(huán)，。{

delay10ms(); //調(diào)用延時(shí)子函數(shù)。

}}}

ORG 0000HLOOP:

MOVP1,#00H

LCALL Delay

MOV P1,#0ffH

LCALL Delay

SJMP LOOPDelay:

MOVR6,#0

MOVR7,#0DelayLoop:DJNZR6,DelayLoop

DJNZR7,DelayLoop

RETDelay100ms:

MOV R2,#10LOOP2: MOV R0,#20LOOP1: MOV R1,#248

DJNZ R1,$

DJNZ R0,LOOP1

DJNZ R2,LOOP2

RETEND五、思考題與課外拓展1、思考題：對(duì)于本實(shí)驗(yàn)延時(shí)子程序Delay：

MOVR6,#0

MOVR7,#0DelayLoop：DJNZR6,DelayLoopDJNZR7,DelayLoop

RET如使用12MHz晶振，粗略計(jì)算此程序的執(zhí)行時(shí)間為多少？2、課外拓展：

請(qǐng)基于以上原理設(shè)計(jì)延時(shí)程序，使P1口的發(fā)光二極管亮滅1S間隔閃爍。（要求在Proteus軟件仿真平臺(tái)自主完成設(shè)計(jì)）ThankYou!單片機(jī)技術(shù)主講：XXX《Proteus平臺(tái)單片機(jī)項(xiàng)目式教程》西安電子科技大學(xué)出版社江西農(nóng)業(yè)大學(xué)南昌商學(xué)院四、流水燈的設(shè)計(jì)課程引入1應(yīng)用效果仿真展示2基本原理（重點(diǎn)）3實(shí)物效果展示4思考題與課外拓展5一、課程引入第一步：復(fù)習(xí)舊課。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中少不了延時(shí)程序。上節(jié)課，我們講了單片機(jī)的延時(shí)子程序的設(shè)計(jì)方法：通過多重循環(huán)嵌套的方式實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的。voiddelay10ms(void){unsignedchari,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}這節(jié)課我們就來做一個(gè)具體的應(yīng)用設(shè)計(jì)，并通過這個(gè)流水燈的實(shí)例來展示單片機(jī)P1口的輸出控制功能。啟示：(思政：生活中快慢的藝術(shù))（1）當(dāng)我快速將粉筆拋出時(shí)，你眼睛看到的粉筆是什么樣子？是不是一條白色的線?慢慢移動(dòng)是什么樣子，是不是一個(gè)點(diǎn)？（2）你不知道是：也許在小貓小狗、蒼鷹的眼里，教學(xué)樓門口的點(diǎn)陣顯示屏是一條條跑起來的幾個(gè)亂點(diǎn)，根本不是動(dòng)態(tài)的字。一、課程引入第二步：啟發(fā)式引入新的問題：根據(jù)上節(jié)課的啟示：以單片機(jī)執(zhí)行指令的速度，1us就可以完成了一個(gè)點(diǎn)亮發(fā)光二極管的操作，通過延時(shí)，可以讓發(fā)光二極管發(fā)光，甚至讓人看到發(fā)光。但是存在的問題是：我們?cè)摬捎枚啻蟮难訒r(shí)來實(shí)現(xiàn)流水燈的效果？當(dāng)流水燈延時(shí)時(shí)間分別為0.1ms、10ms、1s時(shí)，會(huì)有什么樣的不同效果？第三步：提出這節(jié)課中心問題：那么，該怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)“看得見”的流水燈？二、應(yīng)用效果仿真展示打開Proteus仿真軟件展示仿真效果（激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣）提問：改變延時(shí)時(shí)間，現(xiàn)象會(huì)怎么樣？

1uS、1mS、1S、1min?三、基本原理（重點(diǎn)）

1、基本功能需求讓發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮。2、硬件電路的設(shè)計(jì)：

P1口的八個(gè)發(fā)光二極管正極通過100歐姆的限流電阻接電源+5V，直接為高電平，負(fù)極通過單片機(jī)P1口輸出的低電平來點(diǎn)亮。低電平點(diǎn)亮，高電平不亮。三、基本原理（重點(diǎn)）3、程序設(shè)計(jì)：畫出流程圖！開始設(shè)置初始值設(shè)移位次數(shù)數(shù)據(jù)輸出左一位延時(shí)移位次數(shù)完成？是否三、基本原理（重點(diǎn)）源程序講解

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0030HSTART:MOVA,#0FEH

MOVR2,#8OUTPUT:MOVP1,A

RLA

ACALLDELAY

DJNZR2,OUTPUT

LJMPSTARTDELAY:MOVR6,#0；延時(shí)

MOVR7,#0DELAYLOOP:

DJNZR6,DELAYLOOP

DJNZR7,DELAYLOOP

RETEND（問：看得見不？這是上節(jié)課的思考題，延時(shí)時(shí)間為多少？）答案是：0.13S提問：1、將延時(shí)分別改為0.1ms、10ms、1s時(shí)，會(huì)有什么樣的不同現(xiàn)象？2、怎么改變方向呢？四、實(shí)物效果展示運(yùn)行以后觀察到實(shí)驗(yàn)箱的現(xiàn)象：發(fā)光二極管從右到左輪流循環(huán)點(diǎn)亮。

五、思考題與課外拓展1、思考題：

對(duì)于本實(shí)驗(yàn)中將延時(shí)分別改為0.1ms、10ms、1s時(shí)，會(huì)有什么樣的不同現(xiàn)象？為什么？程序具體怎么改？2、課外拓展：

請(qǐng)基于本節(jié)課講的基本原理修改程序，設(shè)計(jì)一個(gè)可以來回跑的雙向流水燈。（要求在Proteus軟件仿真平臺(tái)自主完成設(shè)計(jì)）ThankYou!單片機(jī)技術(shù)主講：XXX《Proteus平臺(tái)單片機(jī)項(xiàng)目式教程》西安電子科技大學(xué)出版社江西農(nóng)業(yè)大學(xué)南昌商學(xué)院五、P1口輸入、輸出控制課程引入1應(yīng)用效果仿真展示2基本原理（重點(diǎn)）3實(shí)物效果展示4思考題與課外拓展5一、課程引入第一步：復(fù)習(xí)舊課。上節(jié)課，我們基于單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)完成了流水燈的設(shè)計(jì)，講解了流水燈的編程應(yīng)用方法，它是P1口作為output輸出功能使用的典型實(shí)例。但是，P1口是不是僅僅具有輸出控制功能呢？單片機(jī)P0、P1、P2、P3口最典型的功能是I/O口的輸入輸出控制功能。

一、課程引入第二步：啟發(fā)式引入新的問題：那么，單片機(jī)的P1口作為Input輸入功能使用時(shí)，與output輸出功能有什么不同？需要注意什么問題？第三步：提出這節(jié)課中心問題：“怎樣通過按鍵輸入信號(hào)給單片機(jī)，控制LED燈執(zhí)行亮滅操作？”應(yīng)用提示：單片機(jī)可以通過檢測到按鍵或傳感器給出的高低電平的Input，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈或聲控裝置、繼電器裝置等報(bào)警器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)輸入輸出控制功能的基本應(yīng)用。答案是:作為輸入功能時(shí)先要向端口鎖存器寫“1”操作，實(shí)現(xiàn)解鎖。（思政：輸入與產(chǎn)出）記住口訣：欲讀先置一二、應(yīng)用效果仿真展示打開Proteus仿真軟件展示仿真效果（激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣）

提問：怎樣實(shí)現(xiàn)按鍵拓展，10個(gè)，100個(gè)?三、基本原理（重點(diǎn)）

1、P1口結(jié)構(gòu)原理由圖可見，要正確地從引腳上讀入外部信息，必須先使場效應(yīng)管關(guān)斷，以便由外部輸入的信息確定引腳的狀態(tài)。具有這種操作特點(diǎn)的輸入/輸出端口，稱為準(zhǔn)雙向I/O口。8051單片機(jī)的P1、P2、P3都是準(zhǔn)雙向口?？偨Y(jié)：P1口是準(zhǔn)雙向口,它作為輸出口時(shí)與一般的雙向口使用方法相同。當(dāng)P1口用作輸入口時(shí)，必須先對(duì)口的鎖存器寫“1”，若不先對(duì)它寫“1”，讀入的數(shù)據(jù)是不正確的。請(qǐng)記住口訣：欲讀先置一三、基本原理（重點(diǎn)）

2、設(shè)計(jì)任務(wù)的功能需求左右兩按鍵分別控制左右兩LED燈。3、流水燈硬件電路的設(shè)計(jì)4、程序設(shè)計(jì)：程序流程圖開始P1.0,P1.1置一讀入P1.0口值將讀入的值輸出到P1.2讀入P1.1口