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1、实验三、P1口输入输出程序设计 实验重点：硬件设计、程序设计、现象分析 实验难点：实际应用,单片机原理与应用课程实验,P1口输入输出程序设计,、实验目的通过实验了解P1口作为输入输出方式使用时，CPU对P1口操作方式。,单片机端口是集数据输入缓冲、数据输出驱动及锁存等多项功能一体I/O的电路，特别是把握它准双向、多功能的特点。单片机4个并行端口是P0、P1、P2、P3。本实验只操作P1端口。,、实验要求（1)、3)必做，2)选做）1）在P1.5端口上接一个发光二极管LED，编写程序，使LED不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2s（其输出端为低电平时发光二极管点亮）。2）作输入口接拨动开关
2、K-K4；P1.4-P1.作输出口，接发光二极管LED1-LED，读取开关状态，将此状态在LED1-LED上显示出来。,P1口输入输出程序设计,、实验要求（1)、2)为必做，3)为选做）)P1口作输出口，接8只发光二极管LED1-LED8（其输出端为低电平时发光二极管点亮），控制系统通电或复位后，8个LED发光二极管依次从左到右开始逐个点亮或从右到左开始逐个点亮，编写程序。,P1口输入输出程序设计,、实验设备与仪器 DICE-5210K单片机实训箱，PC机，DICE_KEIL USB仿真器、KEIL集成开发软件。,P1口输入输出程序设计,单片机应用与仿真开发实验台,图 DICE-5210K单片
3、机实训箱,图 DICE-5210K单片机实训箱,此实验是一个基于单片机最小系统的系统设计实验,是单片机应用系统中一个比较简单而直观的控制系统。它包括了单片机控制系统硬件线路及控制软件的设计，是一个完整的小型控制系统。对该系统外围控制线路进行适当的修改，可直接用于设计街景彩灯(应用)。单片机4个并行端口P0、P1、P2、P3有着不同的结构特点和功用。,P1口输入输出程序设计,、硬件设计,图 P1口某一I/O口线反转输出电路,C2,89C51,C1,P1口输入输出程序设计,、硬件设计,图 P1口输出电路,89C51,C1,C2,P1口输入输出程序设计,LED循环轮流点亮设计电路如图所示。将51单片
4、机第40脚Vcc接电源+5V，第20脚Vss接地,为单片机工作提供能源。将第19脚XTAL1与18脚XTAL2分别接外部晶体两个引脚，由石英晶体组成振荡器，保证单片机内部各部分有序地工作。对外部C1、C2的取值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性。C1、C2通常取值C1=C2=30PF左右。8051的晶振最高振荡频率为12M，AT89C51的外部晶振最高频率可到24M。,P1口输入输出程序设计,LED循环轮流点亮设计电路如图所示。将51单片机第40脚Vcc接电源+5V，第20脚Vss接地,为单片机工作提供能源。将第19脚XTAL1与18脚XTA
5、L2分别接外部晶体两个引脚，由石英晶体组成振荡器，保证单片机内部各部分有序地工作。对外部C1、C2的取值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性。C1、C2通常取值C1=C2=30PF左右。8051的晶振最高振荡频率为12M，AT89C51的外部晶振最高频率可到24M。,P1口输入输出程序设计,单片机可靠的复位是保证单片机正常运行的关键因素。因此，在设计复位电路时，通常要使RST引脚保持10ms以上的高电平。当RST从高电平变为低电平之后，单片机就从0000H地址开始执行程序。本电路是上电自动复位。将8个LED接在单片机P1端口的引脚上，注意LED
6、有长短两个引脚，分别表示正负极，其中较短的负极接单片机，较长的为正极,通过限流电阻R与Vcc相连。本实验只需将8个LED与P1口相连。单片机的P0、P1、P2、P3端口都可以用来控制LED。(反过去再看设备),P1口输入输出程序设计,、程序设计1）工作原理 P1口定义为带有上拉电阻8位准双向I/O口，功能单一，每一位可独立定义为输入输出，CPU对P1口操作可以是字节操作，也可以是位操作。P1作为输出口使用时，它的内部电路已经提供了一个推拉电流负载，外接了一个上拉电阻，外电路无需再接上拉电阻，与一般的双向口使用方法相同；作为输入口使用时，应先向其锁存器写入“1”，使输出驱动电路的FET截止。若不
7、先对它置“1”，读入的数据是不准确的。,P1口输入输出程序设计,图P1端口的一位结构,P1口输入输出程序设计,、程序设计P1口输出控制程序的设计主要包括控制输出程序设计与延时程序设计。（1）输出控制：当P1.5端口输出低电平，即P1.5=0，这时LED亮，反之，LED灭，可以使用P1.5=0指令使P1.5端口输出低电平，同样利用指令使P1.5端口输出高电平。（2）延时程序：单片机指令的执行时间是很短的，数量大多是微秒级，因此，我们要求的闪烁时间间隔为0.2s，相对于微秒来说，相差太大，因此在执行某一指令时，插入延时程序，来解决这一问题。开关状态检测过程：单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，
8、是从单片机的端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，要能正确输入信号，先使P1端口置1。可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的二极管指示，也可以一次性检测四路开关状态，然后让其指示。,P1口输入输出程序设计,2）程序流程如图4所示。,图4P1口输出程序流程图,P1口输入输出程序设计,）参考程序(单片机P1端口接8只LED，每次点亮一只，向左移动点亮，重复循环。)ORG 0000H START:MOV R0,#8；设左移8次 MOV A,#11111110B；存入开始点亮灯位置 LOOP:MOV P1,A；传送到P1并输出 ACALL DELAY；调延时子程序 RL A；左
9、移一位 DJNZ R0,LOOP；判断移动次数 JMP START；重新设定显示值 DELAY:MOV R5,#50；延时子程序 DLY1:MOV R6,#100 DLY2:MOV R7,#100 DJNZ R7,$DJNZ R6,DLY2 DJNZ R5,DLY1 RET；子程序返回 END；程序结束,P1口输入输出程序设计,、实验报告要求1)实验报告要求有实验目的、要求、设备或仪器、硬件软件设计、步骤、现象分析、应用分析。现象分析、应用分析填在报告本的原始数据栏。2)画出实验要求2)硬件设计电路图、程序设计流程图、程序设计清单。3)写出实验要求3)的程序设计清单？4)写出实验过程中所遇到的问题与解决的办法。8、思考题1)说明单片机各个引脚的功能及作用，比较P0,P3端口的异同？2)时钟周期、机器周期的关系是什么？在单片机外部晶振为12M时，下面的延时子程序延时了多少时间？当晶振为6M时呢？DELAY：MOV R5，#08HDL1：MOV R6，#00HDL2：MOV R7,#80HDJNZ R7，$DJNZ R6,DL2DJNZ R5,DL1RET,P1口输入输出程序设计,
