51八只LED燈做流水燈實驗知識分享

1、51八只LED燈做流水燈實驗第一節(jié)：單片機在上電初始后，其各端口輸出為高電平。如果我們現(xiàn)在想讓接在P1.0口的LED1亮，那么我們只要把P1.0口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?。想讓LED1滅，LED0亮，只需將P1.0升高，P1.1變低，LED1就熄滅LED2隨后既點亮！依始類推如下所示8只LED變會一亮一暗的做流水燈了。本實驗在SP-51實驗板”學習套件上的相關圖紙:P1.0低、P1.0高、P1.1低、P1.1高、P1.2低、P1.2高、P1.3低、P1.3高、P1.4低、P1.4高、P1.5低、P1.5高、P1.6低、P1.6高、P1.7低、P1.7高、返回到開始、程序結束。我們不能說P1.1

2、你變低，它就變低了。因為單片機聽不懂我們的漢語的，只能接受二進制的“、0代”碼。我們又怎樣來用二進制語議論使單片機按我們的意思去工作呢？為了讓單片機工作，只能將程序寫為二進制代碼交給其執(zhí)行；早期單片機開發(fā)人員就是使用人工編寫的二進制代碼交給單片機去工作的。今天，我們不必用煩人的二進制去編寫程序，完全可以將我們容易理解的程序語言”通過翻譯軟件翻譯”成單片機所需的二進制代碼，然后交給單片機去執(zhí)行。這里的程序語言”目前主要有匯編和C兩種；在這里我們所說的翻譯軟件，同行們都叫它為編譯器”，將程序語言”通過編譯器產(chǎn)生單片機的二進制代碼的過程叫編譯。前面說到，要想使LED1變亮，只需將對應的單片機引腳電平

3、變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤恕，F(xiàn)在讓我們將上面提到的8只LED流水燈實驗寫為匯編語言程序。漢語”語言匯編語言開始：star:P1.0低clrp1.0P1.0高setbp1.0P1.1低clrp1.1P1.1高setbp1.1P1.2低clrp1.2P1.2高setbp1.2P1.3低clrp1.3P1.3高setbp1.3P1.4低clrp1.4P1.4高setbp1.4P1.5低clrp1.5P1.5高setbp1.5P1.6低clrp1.6P1.6高setbp1.6P1.7低clrp1.7P1.7高setbp1.7返回到開始ljmpstar結束end這里用到了四條匯編指令：clr、setb、Ijmp

4、、end;clr:是將其后面指定的位清為0;setb:是將其后面指定的位置成1；Ijmp:是無條件跳轉指令，意思是：跳轉到指定的標號處繼續(xù)運行。end:是一條告訴編譯器：程序到此結束的偽指令。偽指令只告訴編譯器此程序到此有何要求或條件，它不參與和影響程序的執(zhí)行。這里需要說明的是，按匯編語法要求，所編制的程序（下稱源程序）之格式和書寫要求必須依下列原則：1、源程序必須為純文本格式文件，如用Windows附件沖的記事本”編寫的文本文件；2、源程序的擴展名應是*.ASM；3、一行只能寫一條語句，以回車作為本句的結束，每一語句行長度應少于80個字符（即40個漢字）。4、每行的格式應為：標號：命令參數(shù)；

5、注釋即一行由四部份組成，各部份的順序不能搞錯，依實際要求可以缺省其中的一部份或幾部份，甚至全部省去，即空白行。需要使用標號時標號后面必須有：“”（冒號），而命令語句和參數(shù)之間必須用空格分開，如果命令有多個參數(shù)，則參數(shù)與參數(shù)之間必須用，“”（逗號）分開，需要注釋時注釋前必須用；”（分號），；”后面的語句可以寫任何字符，包括漢字用于解釋前面的匯編語句，它將不參與匯編，不生成代碼。由于匯編程序對我們還不直觀，所以在編寫源程序時，應當養(yǎng)成多寫注釋的習慣，這樣有助于今后源程序的閱讀和維護。標號是標志程序中某一行的符號名，編譯后標號的數(shù)值就是標號所在行代碼的地址。在宏匯編ASM51中標號的長度不受限制，但

6、標號中不能包含：或其它的一些特殊符號，也不能用漢字，可以用數(shù)字作標號，但必須用字母開頭。當標號作參數(shù)用（如標號作轉移地址），在命令后面岀現(xiàn)時，必須舍去：（如上面程序中的LJMPSTAR中的STAR是不能再有：）。每行只能有一個標號，一個標號只能用在一處，如果有兩行用了同一個標號，則匯編時就會出錯。由于標號的長度沒有限制，可以用有意義的英文或漢語拼音來說明行，使源程序讀起來更方便。源程序中的字母不區(qū)分大小寫，也就是說star和STAR是一樣的，請不要用大小寫方式去區(qū)分不同的標號。好拉！規(guī)矩知道了，現(xiàn)在該來看看前面我們編寫的源程序該怎樣處理了：編寫源程序：先將編譯軟件安裝好（c51eval軟件的安

7、裝）。軟件安裝好我們就可以編寫程序了。第一步：雙擊Uvw51圖標，出現(xiàn)如圖一所示的主界面第二步：新建文件這時我們就中以在這里編輯程序了。如圖二所示單擊菜單欄內的文件-新建”或者單擊圖標按鈕則在上圖所示的灰色區(qū)域內岀現(xiàn)一個白色的編輯區(qū),圖二第三步：編程程序建立了一個新的編程文件后，我們就可以在這里編寫我們所需要的程序了，下面我們就來編寫前面所說的程序吧。！如圖三所示：第四步：保存文件程序編寫好了，我們當然要記得保存了，要不我們編寫程序就白費勁了。好了，下面我們將上面編寫的程序保存起來：單擊文件-保存”或者單擊圖標匚,出現(xiàn)如圖四所示的對話框:圖四這時參照圖五所示將對話框的內容設置好：c51eval

8、保存文件時默認的文件擴展是名*.C，請按圖五所示改變?yōu)闉?.a51:圖五我們這里就先將文件保存在D/DDW文件夾中，文件名你可以隨便取，這里先叫他為LED.a51;需強調的是保存文件的文件夾和文件名不能使用中文！即保存文件時不能以如下格式保存：正確的保存路徑：D/DDW/LED.a51當然，保存的文件夾名DDW、編寫的程序的文件名LED，你都可以隨意的取一個，可以是D/ABC/000.a51。這就取決于你的興趣了。錯誤的保存路徑：D/源程序/DDW/LED.a51，或者是D/DDW流水燈程序.a51?？傊谠闯绦虻谋４媛窂较虏荒苡兄形牡膶绗F(xiàn)，同時文件名不能取的太長。第五步：建立項目將匯編的源程

9、序保存后，還沒有得到我們所需要的文件，這時我們還需要再建立項目，以便得到我們所需的hex文件。新建項目的步驟如下：首先先打開新建項目的對話框文件，如圖六所示：圖六點擊新建項目后岀現(xiàn)如圖七所示的對話框，我們將對話框的參數(shù)設定好。將文件名設置成與剛才源程序的文件名相同，即設為LED.prj，同時保存的路徑跟前面的源程序保存的路徑一樣，在D/DDW上。現(xiàn)在就可以把剛才建立的項目文件LED.prj添加到剛保存的LED.A51源程序上了，注意它們都在同一個根目錄下。圖七按圖七所示操作后，會出現(xiàn)如圖八所示的對話框:圖八點擊“(A)加”出現(xiàn)如圖九所示畫面:圖九按圖九所示完成操作后，軟件會自動打開一個對話框，

10、如圖十所示:圖十如圖十所示點擊保存后,系統(tǒng)會自動回復到匯編狀態(tài)。這時點擊*創(chuàng)建所有圖標*按鈕，則進行了轉換,并出現(xiàn)如圖十一所示的狀態(tài)顯示畫面:圖十一完成上述操作后，在圖十一，我們看到了創(chuàng)建成功了的提示畫面，這時我們點擊0K就大功告成了。打開我們文件的保存路徑：我的電腦/D/DDW我們可以看到包含hex文件在內的所有相關程序文件了。我們上面的項目文件也在其中了。他的名字叫作LED.hex文件。好啦，到此我們已將第一個流水燈程序編寫、編譯、燒寫進行完啦，再下來就是將燒寫好的AT89C51從編程器上取下，放到SP-51實驗板”學習套件的實驗部份通電讓LED1LED8流水”說明：由于單片機的時鐘高達1

11、2MHz，8個LED發(fā)光與熄滅的時間很短，實際實驗結果憑我們的肉眼是看不到流水效果的！那怎樣才能讓我們肉眼看到流水”燈效果呢？請繼續(xù)學習下節(jié)課流水燈實驗詳解二上一節(jié)的實驗最后沒有得到“流水”顯示的效果，主要是單片機執(zhí)行每條指令的時間很短，我們肉眼無法看到LED的熄滅與點亮。單片機內部能按部就班的自動工作，正是在系統(tǒng)時鐘的作用下，內部各邏輯硬件產(chǎn)生各種所需脈沖信號而實現(xiàn)的。這個時鐘信號（既晶體振蕩信號）的周期稱“振蕩周期”。我們這個實驗中晶體使用的是12MHZ.在單片機中，要處理最短周期的一條指令需要由12個振蕩周期（既晶振振蕩周期）組成的，這個叫“機器周期”。8051核的單片機，大多數(shù)指令只用

12、一個機器周期（既單周期），也有雙周期和四周期的指令。本實驗中用到的SETBP.x和CLRP.x均屬于單周期指令，也就是說，執(zhí)行一句SETBP.x用時僅1uS（微秒），CLRP.x也是1uS;難怪我們前面的程序不能看到流水效果。現(xiàn)在，將程序改動一下，在每點亮一個LED后，讓程序干點別的事，也就是讓它等一會再將該LED熄滅，繼續(xù)執(zhí)行下面的程序：DDW:；程序開始CLRP1.0；LED1亮ACALLDELAY；調用延時子程序SETBP1.0;LED1滅CLRP1.1；換燈，同上ACALLDELAYSETBP1.1?CLRP1.2ACALLDELAY帚SETBP1.2?CLRP1.3?ACALLDEL

13、AY?SETBP1.3?CLRP1.4曠ACALLDELAYSETBP1.4CLRP1.5曠ACALLDELAY?SETBP1.5?CLRP1.6?ACALLDELAY?SETBP1.6?CLRP1.7?ACALLDELAY?SETBP1.7?LJMPDDW;返回到開始循環(huán)DELAY:?;延時子程序MOVR1,#50AD10:?MOVR2,#100帚AD11:?MOVR3,#100?DJNZR3,$?DJNZR2,AD11?DJNZR1,AD10?RET;延時子程序結束，返回到調用處的下一句END?請將上面的程序保存為ILED.asm，進行編譯，并燒寫到AT89S51中，之后將89S51安裝到

14、套件的實驗部份插座上實驗，這回顯示的就是“流水燈”的效果了??？回過頭，讓我們看看延時子程序是怎樣工作的：單片機內部有不少寄存器，這些寄存器在單片機通電時，你可以給他寫入數(shù)據(jù)（是單片機按你程序要求寫的數(shù)據(jù)，而不是編程器寫的），當?shù)诙谓o他寫入新數(shù)據(jù)時，前次的數(shù)據(jù)就被新數(shù)據(jù)覆蓋；當然也可以從寄存器中讀取數(shù)據(jù)。當單片機沒有電源供給時，寄存器內部的數(shù)據(jù)也隨即消失；這些寄存器人們叫他RAM而用編程器將我們編寫的程序燒寫到單片機中的存儲器叫ROM現(xiàn)在，我們應該清楚：RAM是讓程序去使用的，ROM!我們編寫的程序存放的地方！前面說過，單片機內部有不少RAM本實驗用的AT89C51有多少寄存器？我們現(xiàn)在不必關

15、心，現(xiàn)在只須知道單片機內部有名叫R0R7的這8個寄存器。這8個寄存器每個都由8個單獨的位寄存器組成，最大存放數(shù)據(jù)為二進制的11111111，十六進制=FF，十進制=255。在使用時注意不要大于其有效范圍。上面延時程序中，先用到MOVR1,#50，MO是移動的意思，該句是將50這個十進制數(shù)放到R1中；50是立即數(shù)，按匯編語言要求前面要加“#”號，匯編語言還規(guī)定，十六進制數(shù)后面要加“？H”，十六進制數(shù)的高位是字母時在字母前面還要加“0”，例如：#0F8H;二進制數(shù)后面加“B”，例如：#11110000B。十進制不加，例如：#100。延時程序的第二、三句為：MOVR2,#100;MOVR3,#100

16、;這兩句意思同前。第四句中DJNZR3,$的意思是將R3里面的數(shù)減1后如果R3不等于0則跳到后面指定的程序位置，這里的“$”既要跳轉的程序位置，“$”代表當前語句處，也就是說，R3不等于0,程序返回再次執(zhí)行本句。如果R3減1后等于0，程序結束本句，繼續(xù)執(zhí)行下面的語句。延時程序的最后一句是RET，意思是退岀本子程序，返回到調用本子程序處的下一句。根據(jù)上面的解釋，一進入延時子程序首先為R1,R2,R3寄存器裝入我們需要的數(shù)據(jù)，然后先對R3進行減數(shù)，每次減1，R3減完后減R2，減R2時就費事啦，因為R2每減1后不為0需要跳轉到AD11標號處執(zhí)行下面的語句，此時R3再次裝入數(shù)據(jù)100,并且還要再次對R

17、3進行減數(shù)，R2減完后減R1,減R1的過程你研究研究看看。每執(zhí)行DJNZ?Rn,rel（Rn指R0R7，rel指轉移地址）指令一次，需要2個機器周期，單片機需耗時2uS（指本實驗），若忽略裝數(shù)等語句，延時子程序從開始到結束，單片機共耗時100*100*50*2nS，既1000000uS=1秒！若加上裝數(shù)等語句的耗時，延時時間大于1秒。到此，我們做的流水燈已成功，原理大致也明白啦，若你自認為這一課你完全明白了，那請你將“流水燈”的流向改變一下，也可以改為兩邊向內流，內部向外流，我想你一定能用前面學到的方法實現(xiàn)這些功能?？赡苡行└呤终f，前面的編程方法是最最笨的！，不錯！但玩單片機初期不必講究語言的

18、簡練，只要能完成預先要求就好，這是初學者要知道的。那么還有更好的編程思路嗎？有！請繼續(xù)學習下節(jié)課做流水燈實驗詳解三在上節(jié)課中讓LED流水是去逐個控制P1端口的每個位來實現(xiàn)的，那么我們在程序一開始就給P1口送一個數(shù)，這個數(shù)本身就讓P1.0先低，其他位為高，然后讓這個數(shù)據(jù)向高位移動不就實現(xiàn)流水”效果啦？的確如此！可惜，8051沒有讓P1數(shù)據(jù)移動的指令，但有對累加器ACC中數(shù)據(jù)左移或右移的指令，ACC是8051單片機內部算術邏輯單元中的一個寄存器”（這里叫他寄存器是不正確的，但你可以先這樣理解，ACC在指令中常寫為A），他在數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理過程中作用十分重要，ACC為8位。他可與片內所有單字節(jié)寄存器交換數(shù)據(jù)，實際上P1和其他端口在單片機中也是一個寄存器。這樣我們可以將需移動的數(shù)據(jù)先放到ACC中，讓其移動，然后將ACC移動后的數(shù)據(jù)再轉送到P1口，這樣同樣可以實現(xiàn)流水”效果。程序如下:DDW:?;開始MOVACC,#0FEHtACC中先裝入LED1熄滅的數(shù)據(jù)（即二進制的11111110）MOVP1,ACC;將ACC的數(shù)據(jù)送P1口MOVR0,#7;因上句送到？p1口的數(shù)據(jù)就熄滅了一位，所以將數(shù)據(jù)再移動7次就完成一個8位流水過程LOOP:?;數(shù)據(jù)移動循環(huán)R