[51单片机学习笔记ONE]-----LED灯的多种使用方法
一.交替閃爍8個(gè)LED燈，時(shí)間間隔為1s
1 /****************************************************** 2 實(shí)驗(yàn)名稱： 交替閃爍8個(gè)LED燈,時(shí)間間隔1s 3 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2014年12月2日 4 ******************************************************/ 5 6 #include <reg51.h> 7 8 void delay(unsigned char a); 9 10 void main() 11 { 12 while(1) 13 { 14 /*根據(jù)原理圖，P0置高電平燈亮*/ 15 P0 = 0x00; 16 delay(45); 17 18 /*根據(jù)原理圖，P0置低電平燈滅*/ 19 P0 = 0xFF; 20 delay(45); 21 } 22 } 23 24 /*延時(shí)1s，有誤差。計(jì)算公式大約可以用((((c*2)+3)*b+3)*a)*/ 25 void delay(unsigned char a) 26 { 27 unsigned char b,c; 28 for(;a>0;a--) 29 for(b=152;b>0;b--) 30 for(c=70;c>0;c--); 31 32 }
實(shí)驗(yàn)的代碼很簡單。但是實(shí)際操作過程中還是遇到了以下問題：
- 端口P0編號(hào)不能用小寫。P字母必須大寫。
- 給P0賦值時(shí)，雖然賦的是16進(jìn)制的值，但是不能在后面加H。
- 最重要的是延時(shí)問題！
要注意的是用C語言不大可能做出精確的延時(shí)效果，肯定會(huì)存在一定的誤差！！！！
首先先來了解幾個(gè)單片機(jī)的周期知識(shí)：
- 時(shí)鐘周期：也稱振蕩周期，定義為頻率的倒數(shù)，它是單片機(jī)中最基本，最小的時(shí)間單位。
- 狀態(tài)周期：它是時(shí)鐘周期的兩倍。
- 機(jī)器周期：單片機(jī)的基本周期，完成一項(xiàng)基本操作，如取指令，存儲(chǔ)器讀寫等，它由12個(gè)時(shí)鐘周期（6個(gè)狀態(tài)周期）構(gòu)成。
- 指令周期：單片機(jī)執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般是1-4個(gè)機(jī)器周期。
在這里，我把晶振的頻率設(shè)置為跟自己設(shè)備一樣，為12MHZ，所以機(jī)器周期為1μs。而整個(gè)程序的時(shí)間可以根據(jù)Keil的調(diào)試功能查看。
打開Keil的調(diào)試功能（就是菜單欄里放大鏡里面有個(gè)d的那個(gè)圖標(biāo)），然后再在所需要的地方設(shè)置斷點(diǎn)。如下圖所示：
如圖所示，在15行，16行位置設(shè)置了斷點(diǎn)。圖片左側(cè)部分，可以找到“sec”這一項(xiàng)，這一項(xiàng)就是執(zhí)行到這步所需要的時(shí)間，然后可以根據(jù)時(shí)間差計(jì)算延時(shí)的時(shí)間。
這里可以看到執(zhí)行到15行的時(shí)間為0.00038900s
執(zhí)行到16行的時(shí)候時(shí)間為0.00039100s，所以執(zhí)行P0=0x00的時(shí)間為2μs，即兩個(gè)機(jī)器周期，因?yàn)檫@里用的是立即數(shù)尋址，取值一周期，執(zhí)行一周期。
執(zhí)行到19行的時(shí)間為0.97892600s，所以執(zhí)行delay(45)這句代碼的時(shí)間為0.978535s，接近1s，所以說是存在誤差的。但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)效果來說，也已經(jīng)夠了。
最重要的還有一點(diǎn)就是，經(jīng)過自己實(shí)驗(yàn)，不同的類型符號(hào)所需要的時(shí)間也是不一樣的，比如我采用無符號(hào)整形，所需時(shí)間就是3.7s，所以差別還是很大的。
不過總結(jié)來說，還是應(yīng)該遵循一些簡單的原則：
- 盡量使用unsigned 型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
- 盡量使用char型，實(shí)在不夠用再用int，然后才是long。
- 如果有可能，不要用浮點(diǎn)型。
- 使用簡潔的代碼，因?yàn)榘凑战?jīng)驗(yàn)，簡潔的C代碼往往可以生成簡潔的目標(biāo)代碼（雖說不是在所有的情況下都成立）。
另外的話，在這里也把匯編的延時(shí)程序放出來。同樣的，也是先來看用來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的代碼。
1 /******************************************************************************* 2 * 實(shí) 驗(yàn) 名 : LED閃爍的簡單試驗(yàn) 3 * 實(shí)驗(yàn)說明 : 得到8盞LED交替亮滅的實(shí)驗(yàn)效果 4 *******************************************************************************/ 5 6 ORG 0000H ;程序從此地址開始運(yùn)行 7 LJMP MAIN ;跳轉(zhuǎn)到 MAIN 程序處 8 9 ORG 030H ;MAIN 從030H處開始 10 MAIN: 11 MOV P0 ,#00H ;P0為低電平 LED 燈亮 12 ACALL DELAY ;調(diào)用延時(shí)子程序 13 MOV P0 ,#0FFH 14 ACALL DELAY 15 AJMP MAIN ;跳轉(zhuǎn)到主程序處 16 17 DELAY: 18 MOV R5,#08H ;將立即數(shù)傳給寄存器R5 19 F3: 20 MOV R6,#0FAH 21 F2: 22 MOV R7,#0FAH 23 F1: 24 DJNZ R7,F1 ;若為0程序向下執(zhí)行，若不為0程序跳轉(zhuǎn)到 25 DJNZ R6,F2 26 DJNZ R5,F3 27 RET 28 29 END
其中DJNZ是減一不為零轉(zhuǎn)移指令。有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是被減數(shù)，第二個(gè)是轉(zhuǎn)移的地址編號(hào)。
還有一點(diǎn)要注意的就是MOV指令時(shí)單周期指令，DJNZ是雙周期指令。
下面是延時(shí)分析:
?
執(zhí)行到MOV指令時(shí)的時(shí)間為0.00000200s
?執(zhí)行到12行時(shí)，時(shí)間為0.00000400s，所以執(zhí)行MOV P0，#00H這句語句的時(shí)間為2μs，同樣的是因?yàn)椴捎昧肆⒓磾?shù)尋址。
?可以看到延時(shí)程序的消耗時(shí)間大約為1s，計(jì)算分析過程：
?MOV ?R5,#08H??? ;執(zhí)行了1次，單周期
F3:?
?MOV ?R6,#0FAH? ;執(zhí)行了1*8次，單周期
F2:?
?MOV ?R7,#0FAH??;執(zhí)行了1*8*250次，單周期
F1:?
?DJNZ ?R7,F1?????? ;執(zhí)行了8*250*250次，雙周期
?DJNZ ?R6,F2?????? ;執(zhí)行了250*8次，雙周期
?DJNZ ?R5,F3?????? ;執(zhí)行了8次，雙周期
所以總的時(shí)間為1+8+8*250+8*250*250*2+250*8*2+8*2=1006025μs
所以采用匯編編寫延時(shí)程序明顯比C語言準(zhǔn)確的多，當(dāng)然也不是完全正確，還是有很小的誤差，準(zhǔn)確的延時(shí)應(yīng)該用定時(shí)器來設(shè)計(jì)。
二.LED二進(jìn)制加法顯示
1 /********************************* 2 --------------------------------- 3 實(shí)驗(yàn)名稱： LED二進(jìn)制加法顯示 4 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2014/12/2 5 *********************************/ 6 7 #include <reg51.h> 8 9 void Delay(unsigned char x); 10 11 void main() 12 { 13 unsigned char n = 0x00; 14 while(1) 15 { 16 P0 = n; 17 Delay(45); 18 n++; 19 } 20 } 21 22 void Delay(unsigned char x) 23 { 24 unsigned char y,z; 25 for(;x>0;x--) 26 for(y=152;y>0;y--) 27 for(z=35;z>0;z--); 28 }
?三.LED流水燈設(shè)計(jì)
1 /*************************************** 2 --------------------------------------- 3 實(shí)驗(yàn)名稱： 流水燈實(shí)驗(yàn) 4 實(shí)驗(yàn)說明： 延時(shí)實(shí)現(xiàn)LED燈流水線效果 5 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2014/12/2 6 ***************************************/ 7 8 #include <reg51.h> 9 #include <intrins.h> 10 11 void Delay(unsigned char a); 12 13 void main() 14 { 15 16 unsigned char x; 17 x = 0x01; 18 while(1) 19 { 20 P0 = x; 21 Delay(45); 22 x = _crol_(x,1); //char型循環(huán)向左移 23 } 24 } 25 26 void Delay(unsigned char a) 27 { 28 unsigned b,c; 29 for(;a>0;a--) 30 for(b=76;b>0;b--) 31 for(c=35;c>0;c--); 32 }
intrins.h頭文件內(nèi)部函數(shù)描述：
_crol_ 字符循環(huán)左移 _cror_ 字符循環(huán)右移 _irol_ 整數(shù)循環(huán)左移 _iror_ 整數(shù)循環(huán)右移 _lrol_ 長整數(shù)循環(huán)左移 _lror_ 長整數(shù)循環(huán)右移 _nop_ 空操作 （相當(dāng)于8051 NOP 指令） _testbit_ 測(cè)試并清零位 （相當(dāng)于8051 JBC 指令） 具體用法： （1）循環(huán)移位用法如上代碼。 （2）_nop_ 空操作： ?????????? P()=1; ???????? _nop_(); ????????? P()=0; 功能：即空指令。什么都不做，但是占用一個(gè)指令的時(shí)間。 （3）_testbit_ 測(cè)試并清零位： 功能：產(chǎn)生一個(gè)JBC 指令，該函數(shù)測(cè)試一個(gè)位，當(dāng)置位時(shí)返回1，否則返回0。如果該位置為1，則將該位復(fù)位為0。8051 的JBC 指令即用作此目的。 _testbit_只能用于可直接尋址的位；在表達(dá)式中使用是不允許的。四.LED跑馬燈設(shè)計(jì)
1 /******************************************* 2 -------------------------------------------- 3 實(shí) 驗(yàn) 名: LED跑馬燈 4 實(shí)驗(yàn)說明: LED燈右移跑馬燈 5 *******************************************/ 6 7 #include<reg51.h> 8 #include<intrins.h> 9 10 void Delay(unsigned char a); 11 12 void main() 13 { 14 unsigned char n = 0xFE; 15 while(1) 16 { 17 P0 = n; 18 Delay(45); 19 n = _crol_(n,1); 20 } 21 } 22 23 void Delay(unsigned char a) 24 { 25 unsigned char b,c; 26 for (;a>0;a--) 27 for (b=152;b>0;b--) 28 for (c=35;c>0;c--); 29 }
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五.LED左右跑馬燈設(shè)計(jì)
1 /******************************************* 2 -------------------------------------------- 3 實(shí) 驗(yàn) 名: LED跑馬燈 4 實(shí)驗(yàn)說明: LED燈左右跑馬燈 5 *******************************************/ 6 7 #include<reg51.h> 8 #include<intrins.h> 9 10 void Delay(unsigned char a); 11 12 void main() 13 { 14 unsigned char n = 0xFE; 15 unsigned char i = 0; 16 unsigned char j = 0; 17 while(1) 18 { 19 for(;i<7;i++) 20 { 21 P0 = n; 22 Delay(45); 23 n = _crol_(n,1); 24 } 25 26 for(;j<7;j++) 27 { 28 P0 = n; 29 Delay(45); 30 n = _cror_(n,1); 31 } 32 } 33 } 34 35 void Delay(unsigned char a) 36 { 37 unsigned char b,c; 38 for (;a>0;a--) 39 for (b=152;b>0;b--) 40 for (c=35;c>0;c--); 41 }
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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/one-meter/p/4136424.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的[51单片机学习笔记ONE]-----LED灯的多种使用方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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