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1、第二章 单片机的C语言应用举例,2.1 闪烁灯 2.2 I/O并行口直接驱动LED显示2.3 多路开关状态指示 2.4 定时计数器T0作定时应用技术2.5 报警声,单片机编程语言概述,汇编语言 51单片机的基本指令共有111条，其中单字节指令49条、双字节指令45条、三字节指令17条。单机器周期指令64条，双机器周期指令45条，只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期。,高级语言,常用的51系列单片机高级语言C语言C51与ANSI C完全一样，程序结构上也是一样的。与ANSI C不同的是针对单片机开发的特殊性，在单片机C语言中增加了对单片机寄存器等的定义和说明，因此在使用单片机C语言时，应该
2、要特别注意一些特殊寄存器的定义。,设计要求：如下图所示，P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停的一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2s。,2.1 闪烁灯,电路原理图,把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。,系统板上硬件连线,程序设计内容,（1）延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，要求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：,如电路原理图所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机
3、器周期为1微秒 机器周期 微秒 MOV R6,#202个2 D1:MOV R7,#2482个2 2224849820 DJNZ R7,$2个 2248(498DJNZ R6,D12个22040 10002 因此，上面的延时程序时间为10.002ms。由以上可知，当R610、R7248时，延时5ms，R620、R7248时，延时10ms,以此为基本的计时单位。如本设计要求0.2秒200ms，10msR5200ms，则R520，延时子程序如下：DELAY:MOV R5,#20 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 R
4、ET,如图所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.01时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平，即P1.00时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETBP1.0指令使P1.0端口输出高电平，使用CLRP1.0指令使P1.0端口输出低电平。,（2）输出控制,程序框图,ORG 0 START:CLR P1.0 LCALL DELAY SETB P1.0 LCALL DELAY LJMP START DELAY:MOV R5,#20;延时子程序，延时0.2秒 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D2 D
5、JNZ R5,D1 RET END,汇编源程序,#include sbit L1=P10;void delay02s(void)/延时0.2秒子程序 unsigned char i,j,k;for(i=20;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=248;k0;k-);void main(void)while(1)L1=0;delay02s();L1=1;delay02s();,C语言源程序,2.2 I/O并行口直接驱动LED显示,设计要求：利用AT89S51单片机的P0端口的连接到一个共阴数码管的a-h的笔段上，数码管的公共端接地。在数码管上循环显示0-9数字，时间间隔0.2s
6、。,电路原理图,把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的ah端口上；要求：P0.0/AD0与a相连，P0.1/AD1与b相连，P0.2/AD2与c相连，P0.7/AD7与h相连。,系统板上硬件连线,(1)LED数码显示原理 七段LED显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。LED数码管的ga七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码。,程序设计内容,“0”3FH“8”7FH“1”
7、06H“9”6FH“2”5BH“A”77H“3”4FH“B”7CH“4”66H“C”39H“5”6DH“D”5EH“6”7DH“E”79H“7”07H“F”71H,共阴极的字形码,(2)由于显示的数字09的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成所需的要求了。按照数字09的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好！建立的表格如下所示：TABLEDB3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH,程序框图,ORG 0 START:MOV R1,#00H NEXT:MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCA
8、LL DELAY INC R1 CJNE R1,#10,NEXT LJMP START DELAY:MOV R5,#20 D2:MOV R6,#20 D1:MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D1 DJNZ R5,D2 RET TABLE：DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END,汇编源程序,#include unsigned char code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;unsigned char dispcoun
9、t;void delay02s(void)unsigned char i,j,k;for(i=20;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=248;k0;k-);void main(void)while(1)for(dispcount=0;dispcount10;dispcount+)P0=tabledispcount;delay02s();,C语言源程序,2.3 多路开关状态指示,设计要求 AT89S51单片机的P1.0P1.3接四个发光二极管L1L4，P1.4P1.7接了四个开关K1K4，编程将开关的状态反映到发光二极管上。（开关闭合，对应的灯亮，开关断开，对应的灯灭）。,电
10、路原理图,系统板上硬件连线,1 把“单片机系统”区域中的P1.0P1.3用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1L4端口上；2 把“单片机系统”区域中的P1.4P1.7用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1K4端口上；,程序设计内容,1 开关状态检测 对于开关状态检测，相对单片机来说，是输入关系，我们可轮流检测每个开关状态，根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示，可以采用JBP1.X，REL或JNBP1.X，REL指令来完成；也可以一次性检测四路开关状态，然后让其指示，可以采用MOVA，P1指令一次把P1端口的状态全部读入，然后取高4位的状态来指示。2 输出控制 根据开关的状态，
11、由发光二极管L1L4来指示，我们可以用SETBP1.X和CLRP1.X指令来完成，也可以采用MOVP1，1111XXXXB方法一次指示。,程序框图,方法一（汇编源程序）,ORG 00H START:MOV A,P1 ANL A,#0F0H RR A RR A RR A RR A XOR A,#0F0H MOV P1,A SJMP START END,方法一（C语言源程序）,#include unsigned char temp;void main(void)while(1)temp=P14;temp=temp|0 xf0;P1=temp;,方法二（汇编源程序）,ORG 00H START:JB
12、 P1.4,NEXT1 CLR P1.0 SJMP NEX1 NEXT1:SETB P1.0 NEX1:JB P1.5,NEXT2 CLR P1.1 SJMP NEX2 NEXT2:SETB P1.1 NEX2:JB P1.6,NEXT3 CLR P1.2 SJMP NEX3 NEXT3:SETB P1.2 NEX3:JB P1.7,NEXT4 CLR P1.3 SJMP NEX4 NEXT4:SETB P1.3 NEX4:SJMP START END,方法二（C语言源程序）,#include void main(void)while(1)if(P1_4=0)P1_0=0;else P1_0=
13、1;if(P1_5=0)P1_1=0;else P1_1=1;,if(P1_6=0)P1_2=0;else P1_2=1;if(P1_7=0)P1_3=0;else P1_3=1;,2.4 定时计数器T0作定时应用技术,设计要求 用AT89S51单片机的定时/计数器T0产生一秒的定时时间，作为秒计数时间，当一秒产生时，秒计数加1，秒计数到60时，自动从0开始。硬件电路如下图所示。,电路原理图,系统板上硬件连线,1 把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ah端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b
14、，P0.7/AD7对应着h。2 把“单片机系统”区域中的P2.0/A8P2.7/A15端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ah端口上；要求：P2.0/A8对应着a，P2.1/A9对应着b，P2.7/A15对应着h。,程序设计内容,AT89S51单片机的内部16位定时/计数器是一个可编程定时/计数器，它既可以工作在13位定时方式，也可以工作在16位定时方式和8位定时方式。只要通过设置特殊功能寄存器TMOD，即可完成。定时/计数器何时工作也是通过软件来设定TCON特殊功能寄存器来完成的。现在我们选择16位定时工作方式，对于T0来说，最大定时也只有65536us，即65.536
15、ms，无法达到我们所需要的1秒的定时，因此，我们必须通过软件来处理这个问题，假设我们取T0的最大定时为50ms，即要定时1秒需要经过20次的50ms的定时。对于这20次我们就可以采用软件的方法来统计了。因此，我们设定TMOD00000001B，即TMOD01H 下面我们要给T0定时/计数器的TH0，TL0装入预置初值，通过下面的公式可以计算出 TH0（21650000）/256 TL0（21650000）MOD256 当T0在工作的时候，我们如何得知50ms的定时时间已到，这回我们通过检测TCON特殊功能寄存器中的TF0标志位，如果TF01表示定时时间已到。,程序框图,汇编源程序（查询法）,S
16、ECONDEQU 30H TCOUNTEQU 31H ORG 00H START:MOV SECOND,#00H MOV TCOUNT,#00H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256 SETB TR0 DISP:MOV A,SECOND MOV B,#10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,B MOVC A,A+DPTR MOV P2,A,WAIT:JNB TF0,WAIT CLR TF0 MOV TH0,#(65536-
17、50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256 INC TCOUNT MOV A,TCOUNT CJNE A,#20,NEXT MOV TCOUNT,#00H INC SECOND MOV A,SECOND CJNE A,#60,NEX MOV SECOND,#00H NEX:LJMP DISP NEXT:LJMP WAIT TABLE:DB FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END,C语言源程序（查询法）,#include unsigned char code dispcode=0 x3f,0 x06,0 x5b,
18、0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00;unsigned char second;unsigned char tcount;void main(void)TMOD=0 x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;tcount=0;second=0;P0=dispcodesecond/10;P2=dispcodesecond%10;,while(1)if(TF0=1)tcount+;if(tcount=20
19、)tcount=0;second+;if(second=60)second=0;P0=dispcodesecond/10;P2=dispcodesecond%10;TF0=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;,SECONDEQU 30H TCOUNTEQU 31H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT0X START:MOV SECOND,#00H MOV A,SECOND MOV B,#10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,B MO
20、VC A,A+DPTR MOV P2,A MOV TCOUNT,#00H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP$,汇编源程序（中断法）,INT0X:MOV TH0,#(65536-50000)/256 MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256 INC TCOUNT MOV A,TCOUNT CJNE A,#20,NEXT MOV TCOUNT,#00H INC SECOND MOV A,SECOND CJNE A
21、,#60,NEX MOV SECOND,#00H NEX:MOV A,SECOND MOV B,#10 DIV AB MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,B MOVC A,A+DPTR MOV P2,A NEXT:RETI TABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END,#include unsigned char code dispcode=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c
22、,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00;unsigned char second;unsigned char tcount;void main(void)TMOD=0 x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;tcount=0;second=0;P0=dispcodesecond/10;P2=dispcodesecond%10;while(1);,C语言源程序（中断法）,void t0(void)interrupt 1 using 0 tcount+;if(tcount=20)tcou
23、nt=0;second+;if(second=60)second=0;P0=dispcodesecond/10;P2=dispcodesecond%10;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;,2.5“嘀、嘀、”报警声,设计要求 用AT89S51单片机产生“嘀、嘀、”报警声从P1.0端口输出，产生频率为1KHz，根据下图可知：1KHZ方波从P1.0输出0.2秒，接着0.2秒从P1.0输出电平信号，如此循环下去，就形成我们所需的报警声了。,电路原理图,系统板硬件连线,1 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SP
24、K IN端口上；2 在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口上接上一个8欧或者是16欧的喇叭。,程序设计方法,1生活中我们常常到各种各样的报警声，例如“嘀、嘀、”就是常见的一种声音报警声，但对于这种报警声，嘀0.2秒钟，然后断0.2秒钟，如此循环下去，假设嘀声的频率为1KHz，则报警声时序图如下图所示：,上述波形信号如何用单片机来产生呢？2 由于要产生上面的信号，我们把上面的信号分成两部分，一部分为1KHZ方波，占用时间为0.2秒；另一部分为电平，也是占用0.2秒；因此，我们利用单片机的定时/计数器T0作为定时，可以定时0.2秒；同时，也要用单片机产生1KHZ的方波，对于1KHZ的方波信号
25、周期为1ms，高电平占用0.5ms，低电平占用0.5ms，因此也采用定时器T0来完成0.5ms的定时；最后，可以选定定时/计数器T0的定时时间为0.5ms，而要定时0.2秒则是0.5ms的400倍，也就是说以0.5ms定时400次就达到0.2秒的定时时间了。,主程序框图,中断服务程序框图,汇编源程序,T02SA EQU 30H T02SB EQU 31H FLAG BIT 00H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START:MOV T02SA,#00H MOV T02SB,#00H CLR FLAG MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(
26、65536-500)/256 MOV TL0,#(65536-500)MOD 256 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP$,INT_T0:MOV TH0,#(65536-500)/256 MOV TL0,#(65536-500)MOD 256 INC T02SA MOV A,T02SA CJNE A,#100,NEXT INC T02SB MOV A,T02SB CJNE A,#04H,NEXT MOV T02SA,#00H MOV T02SB,#00H CPL FLAG NEXT:JB FLAG,DONE CPL P1.0 DONE:RETI END,C语言源程序,#include unsigned int t02s;unsigned char t05ms;bit flag;void main(void)TMOD=0 x01;TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;while(1);,void t0(void)interrupt 1 using 0 TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;t02s+;if(t02s=400)t02s=0;flag=flag;if(flag=0)P1_0=P1_0;,
