1、任務(wù)五 按鍵控制LED燈,在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都要求單片機有人機對話功能。需要輸入信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，這時就需要鍵盤。單片機的端口除了做輸出外也可用做輸入。本任務(wù)通過制作一個使用按鍵控制LED燈，來學(xué)習(xí)單片機端口輸入的使用方法，同時學(xué)習(xí)常用的輸出設(shè)備：LED數(shù)碼管。,硬件知識,1、硬件電路原理圖,2、89S51單片機端口的輸入方法,89S51單片機的外部端口均為雙向端口，即：既可以用做輸出，也可以用做輸入。用做輸入揣口時應(yīng)當(dāng)注意以下問題。 （1）端口用于輸入前必須向端口寫“1” （2）P0口中無上拉電阻，用做開關(guān)輸入時必須外加上拉電阻，而其他端口內(nèi)部含有上拉電阻阻，用做開關(guān)輸入時可不必

2、外接上拉電阻。,3、開關(guān)輸入的連接方法,當(dāng)需要使用的開關(guān)數(shù)量較少時，一般直接使用獨立式按鍵輸入，每個開關(guān)占用一個端口，其優(yōu)點是編程簡單，缺點是占用端口資源多。當(dāng)需要的開關(guān)數(shù)量較多，CPU端口不夠用時，使用矩陣式輸入，其優(yōu)點是占用端口資源少，缺點是編程比較復(fù)雜。本任務(wù)中使用獨立式按鍵輸入方法。 圖5-2所示為一個獨立式按鍵輸入的常用連接方法，當(dāng)按鍵按下時CPU端口為“0”，當(dāng)按鍵松開時CPU端口為“1”。通過程序讀取端口狀態(tài)就能知道開關(guān)的狀態(tài)。,圖5-2 獨立式按鍵輸入,端口在上拉電阻的作用下保持為高電平 按鍵按下端口為低電平狀態(tài)，輸入邏輯“0” 輸入邏輯“1”,89S51單片機中各端口用做輸入

3、時除P0端口外，其他端口內(nèi)部都具有上拉電阻，因此使用這些端口做開關(guān)輸入時可不用外接上拉電阻。由于實驗板上的按鍵使用了P3口的4根I/O口線，因此可以省略外接上拉電阻。,4、LED數(shù)碼管,LED 數(shù)碼顯示器是一種由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了 8 個LED 發(fā)光二極管，其中 7個發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8”的各個筆畫（段）ag，另1 個用于顯示小數(shù)點dp，故通常稱之為 8 段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 5-3(a)所示。LED 數(shù)碼顯示器有兩種連接方法： (1) 共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時公共陰極接低電平。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻

4、與輸入端相連。如圖 5-3(b)所示。當(dāng)筆畫（字段）接高電平時被點亮。 (2) 共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接高電平，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。如圖 5-3(c)所示。當(dāng)筆畫（字段）接低電平時被點亮。,LED 數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)與顯示段碼,【軟件知識】,1、用于輸入的指令,2、其他指令,3、位操作與字節(jié)操作,從上表中可以看出：指令MOV C，P3.2與MOV A，P3有一個很大的不同就是操作的對象不同。MOV C，P3.2一次操作一位，而MOV A，P3一次操作一個字節(jié)。類似的以位作為操作對象的指令一共有17條，稱為位處理指令。例如JB P0

5、.1，L1，就是一條位處理指令。,位處理指令操作的對象是可直接尋址位，其尋址范圍是00H0FFH，共256位。其中低128位的地址是連續(xù)的，地址范圍是00H7FH。地址在80H以上的位都是特殊功能寄存器里的可直接尋址位，這些特殊功能寄存器的共同特點是其地址（注意：是特殊功能寄存器自己的字節(jié)地址，不是位地址）能被8整除，這樣的特殊功能寄存器有12個，共有93個可直接尋址位（有3個位IP.7、IP.6、IE.6沒有定義）。因此80H以上的位地址并不連續(xù)。詳見任務(wù)三的相關(guān)部分。下表中列出了P0P3口字節(jié)地址與位地址的關(guān)系。,【實訓(xùn)內(nèi)容與步驟】,按鍵控制對應(yīng)LED燈點亮,參考程序如下： ORG 000

6、0H；定位偽指令，指定下一條指令的地址， 第一條指令必須放在0000H L1：MOV A，P3；把P3口的狀態(tài)讀入累加器A中 MOV P0，A；把A中的數(shù)據(jù)送到P0口，控制P0口輸出 電平，控制LED亮滅 SJMP L1；返回L1，循環(huán)執(zhí)行程序 END；結(jié)束偽指令,把這段程序在WAV6000中編輯、匯編，用軟件仿真運行、調(diào)試無誤，把得到bin格式或者hex格式的目標(biāo)文件，通過燒錄器或者下載線，保存到單片機的程序存儲器中。把單片機插入實驗板插座里，上電運行，按下按鍵，觀察LED燈的亮滅。 分析該程序，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)按下P3口外接的按鍵時，與之連接的引腳變成低電平，單片機執(zhí)行MOV A,P3指令時，

7、該引腳的狀態(tài)輸入到A中。在執(zhí)行MOV P0,A時，輸出到P0口，與之對應(yīng)的P0口引腳為低電平，點亮相應(yīng)的LED燈。P3.2、P3.3、P3.4、P3.5分別控制P0.2、P0.3、P0.4、P0.5引腳連接的LED燈。,2、模擬開關(guān)燈,參考程序如下： ORG 0000H L1：JB P3.2，L2；如果P3.2的狀態(tài)為1（1號鍵未按），則跳轉(zhuǎn)到L2 CLR P0.0；1號鍵按下，P0.0清0，輸出低電平，LED 發(fā)光 SJMP L1 L2：JB P3.3，L1；如果P3.3的狀態(tài)為1（2號鍵未按），則跳轉(zhuǎn)到L1 SETB P0.0；2號鍵按下，P0.0置1，輸出高電平，LED熄滅 SJMP L

8、1 END,按下1號鍵時，P3.2=0，程序從L1順序執(zhí)行，P0.0被清0，輸出低電平，LED發(fā)光，1號鍵未按下，程序跳轉(zhuǎn)到L2，檢測2號鍵，即P3.3的狀態(tài)，如果P3.3的狀態(tài)為1（2號鍵未按），則跳轉(zhuǎn)到L1，完成一個循環(huán)；如果P3.3的狀態(tài)為0（2號鍵被按下），程序從L2順序執(zhí)行，P0.0置1，輸出高電平，LED熄滅。最后執(zhí)行 SJMP L1，回到開始處繼續(xù)執(zhí)行。,3、按鍵控制任意LED燈點亮,參考程序如下： ORG 0000H；定位偽指令，指定下一條指令的地址，第一條指令必須放在0000H L1： MOV A，P3；把P3口的狀態(tài)讀入累加器A中 RL A；A中的內(nèi)容循環(huán)左移 RL A MOV P0，A；把A中的數(shù)據(jù)送到P0口，控制P0口輸出電平，控制LED亮滅 SJMP L1；返回L1，循環(huán)執(zhí)行程序 END；結(jié)束偽指令 在以上的這段程序中，加了兩條RL A指令，實現(xiàn)了兩次左移，這樣P3.2、P3.3、P3.4、P3.5分別控制P0.4、P0.5 、P0.6、P0.7引腳連接的LED燈。