單片機口輸入輸出實驗

單片機口輸入輸出實驗第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一單片機P1口輸入輸出實驗

１、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗了解P1口作為輸入輸出方式使用時，CPU對P1口操作方式。

單片機端口是集數(shù)據(jù)輸入緩沖、數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動及鎖存等多項功能一體I/O的電路，特別是把握它準雙向、多功能的特點。單片機4個并行端口是P0、P1、P2、P3。本實驗只討論標準I/O口。第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一２、實驗要求（1)、2)為必做，3)為選做）1）在P1.5端口上接一個發(fā)光二極管LED，編寫程序，使LED不停地一亮一滅，一亮一滅的時間間隔為0.2s（其輸出端為低電平時發(fā)光二極管點亮）

。2）P1.0-P1.3作輸入口接撥動開關(guān)K１-K4；P1.4-P1.７作輸出口，接發(fā)光二極管LED1-LED４，讀取開關(guān)狀態(tài)，將此狀態(tài)在LED1-LED４上顯示出來。單片機P1口輸入輸出實驗

第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一４、硬件設(shè)計圖２P1口某一I/O口線反轉(zhuǎn)輸出電路單片機P1口輸入輸出實驗

C289C51C1第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一FB：CPL P1.0 ；P1.1取反 ACALL DELAY2MS

SJMP FBDELAY2MS:MOVR7,#10;2MS延時子程序DL1:MOVR6,#48DL2:NOPNOPDJNZR6,DL2DJNZR7,DL1RET第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一1）無條件傳送方式

ORG0000HLPP:

ORLP2,#0F0H

MOVA,P1SWAPAMOVP1,AMOVR1,#0FFHLP:MOVR2,#0FFHDJNZR2,$DJNZR1,LPSJMPLPP第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一２、實驗要求（1)、2)為必做，3)為選做）３)P1口作輸出口，接8只發(fā)光二極管LED1-LED8（其輸出端為低電平時發(fā)光二極管點亮），編寫程序。狀態(tài)1：控制系統(tǒng)通電或復(fù)位后，8個LED發(fā)光二極管依次從左到右開始逐個點亮；狀態(tài)2：8個LED發(fā)光二極管全亮后，從右向左LED發(fā)光二極管再逐個熄滅；狀態(tài)3：8個LED發(fā)光二極管全滅后，從左右兩邊開始同時點亮LED發(fā)光二極管，全亮后，8個LED發(fā)光二極管再明暗一起閃爍2次

？

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第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一４、硬件設(shè)計圖２P1口輸出電路單片機P1口輸入輸出實驗

89C51C1C2第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一2）程序流程如圖4所示。圖4P1口輸出程序流程圖單片機P1口輸入輸出實驗

第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一３）參考程序(單片機P1端口接8只LED，每次點亮一只，向左移動點亮，重復(fù)循環(huán)。)ORG0000HSTART:MOVR0,#8；設(shè)左移8次MOVA,#11111110B；存入開始點亮燈位置LOOP:MOVP1,A；傳送到P1并輸出ACALLDELAY；調(diào)延時子程序RLA；左移一位DJNZR0,LOOP；判斷移動次數(shù)JMPSTART；重新設(shè)定顯示值DELAY:MOVR5,#50；延時子程序

DLY1:MOVR6,#100DLY2:MOVR7,#100DJNZR7,$DJNZR6,DLY2DJNZR5,DLY1RET；子程序返回END；程序結(jié)束單片機P1口輸入輸出實驗

第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一單片機P1口輸入輸出實驗

３、實驗設(shè)備與儀器

單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺，PC機，E6000/L仿真器+POD-51仿真頭、Wave軟硬件仿真軟件。

第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺圖１單片機應(yīng)用與仿真開發(fā)實驗臺第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

此實驗就是一個基于單片機最小系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計實驗,是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中一個比較簡單而直觀的控制系統(tǒng)。它包括了單片機控制系統(tǒng)硬件線路及控制軟件的設(shè)計，是一個完整的小型控制系統(tǒng)。對該系統(tǒng)外圍控制線路進行適當(dāng)?shù)男薷模芍苯佑糜谠O(shè)計街景彩燈(應(yīng)用)。單片機4個并行端口P0、P1、P2、P3有著不同的結(jié)構(gòu)特點和功用。單片機P1口輸入輸出實驗

第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

LED循環(huán)輪流點亮設(shè)計電路如圖２所示。將51單片機第40腳Vcc接電源+5V，第20腳Vss接地,為單片機工作提供能源。將第19腳XTAL1與18腳XTAL2分別接外部晶體兩個引腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機內(nèi)部各部分有序地工作。對外部C1、C2的取值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性。C1、C2通常取值C1=C2=30PF左右。8051的晶振最高振蕩頻率為12M，AT89C51的外部晶振最高頻率可到24M。單片機P1口輸入輸出實驗

第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一

單片機可靠的復(fù)位是保證單片機正常運行的關(guān)鍵因素。因此，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常要使RST引腳保持10ms以上的高電平。當(dāng)RST從高電平變?yōu)榈碗娖街螅瑔纹瑱C就從0000H地址開始執(zhí)行程序。本電路是上電自動復(fù)位。將8個LED接在單片機P1端口的P1.0-P1.7引腳上，注意LED有長短兩個引腳，分別表示正負極，其中較短的負極接單片機，較長的為正極,通過限流電阻R與Vcc相連。

本實驗只需將8個LED與P1口相連。單片機的P0、P1、P2、P3端口都可以用來控制LED。(反過去再看設(shè)備)單片機P1口輸入輸出實驗

第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一５、程序設(shè)計

1）工作原理P1口定義為帶有上拉電阻8位準雙向I/O口，功能單一，每一位可獨立定義為輸入輸出，CPU對P1口操作可以是字節(jié)操作，也可以是位操作。P1作為輸出口使用時，它的內(nèi)部電路已經(jīng)提供了一個推拉電流負載，外接了一個上拉電阻，外電路無需再接上拉電阻，與一般的雙向口使用方法相同；作為輸入口使用時，應(yīng)先向其鎖存器寫入“1”，使輸出驅(qū)動電路的FET截止。若不先對它置“1”，讀入的數(shù)據(jù)是不準確的。

單片機P1口輸入輸出實驗

第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一單片機P1口輸入輸出實驗

圖３P1端口的一位結(jié)構(gòu)第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一５、程序設(shè)計

P1口輸出控制程序的設(shè)計主要包括控制輸出程序設(shè)計與延時程序設(shè)計。（1）輸出控制：當(dāng)P1.5端口輸出低電平，即P1.5=0，這時LED亮，反之，LED滅，可以使用P1.5=0指令使P1.5端口輸出低電平，同樣利用指令使P1.5端口輸出高電平。（2）延時程序：單片機指令的執(zhí)行時間是很短的，數(shù)量大多是微秒級，因此，我們要求的閃爍時間間隔為0.2s，相對于微秒來說，相差太大，因此在執(zhí)行某一指令時，插入延時程，來解決這一問題。開關(guān)狀態(tài)檢測過程：0單片機對開關(guān)狀態(tài)的檢測相對于單片機來說，是從單片機的端口輸入信號，而輸入的信號只有高電平和低電平兩種，要能正確輸入信號，先使P1端口P1.0-P1.3置1?？奢喠鳈z測每個開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)每個開關(guān)的狀態(tài)讓相應(yīng)的二極管指示，也可以一次性檢測四路開關(guān)狀態(tài)，然后讓其指示。單片機P1口輸入輸出實驗

第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一６、實驗步驟

實際操作注意之處1）安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，把仿真頭插到模塊的單片機插座中，打開實驗臺電源，打開仿真器電源,打開電腦。2）啟動計算機，打開偉福仿真軟件，進入仿真環(huán)境。首進行仿真器的設(shè)置，選擇仿真器型號、仿真頭型號、CPU類型。選擇通信端口，點擊測試串行口，通信成功便可退出設(shè)置，進行仿真。3）在編輯窗口輸入源程序，保存，文件名為T1.ASM。對T1.ASM源程序進行編譯，編譯無誤后，執(zhí)行程序，觀察LED變化，分析此現(xiàn)象。４）編寫內(nèi)容2的T2.ASM源程序,按以上步驟調(diào)試該程序,觀察實驗現(xiàn)象并分析。5）實驗連線：P1.5接LED；…單片機P1口輸入輸出實驗

第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)置好仿真器類型、仿真頭類型以及CPU類型，并注意是否“使用偉福軟件模擬器”，若使用硬件仿真，請去掉“使用偉福軟件模擬器”前的選擇。接著測試通訊口。圖5仿真軟件狀態(tài)設(shè)置通訊口測試第21頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一可在此窗口下進行包括新建、打開、保存，將源文件編譯成目標文件等文件操作。執(zhí)行程序，觀察實驗臺LED的變化。

圖6源程序編寫編譯調(diào)試第22頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一７、實驗報告要求

1)實驗報告要求有實驗?zāi)康摹⒁蟆⒃O(shè)備或儀器、硬件軟件設(shè)計、步驟、現(xiàn)象分析、應(yīng)用分析?，F(xiàn)象分析、應(yīng)用分析填在報告本的原始數(shù)據(jù)欄。2)畫出實驗要求2)硬件設(shè)計電路圖、程序設(shè)計流程圖、程序設(shè)計清單。3)寫出實驗要求3)的程序設(shè)計清單？4)寫出實驗過程中所遇到的問題與解決的辦法。8、思考題1)說明單片機各個引腳的功能及作用，比較