[51單片機(jī)學(xué)習(xí)筆記ONE]-----LED燈的多種使用方法
一.交替閃爍8個(gè)LED燈，時(shí)間間隔為1s
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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
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(jiǎn)單。但是實(shí)際操作過(guò)程中還是遇到了以下問(wèn)題：
端口P0編號(hào)不能用小寫(xiě)。P字母必須大寫(xiě)。
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(wèn)題！
要注意的是用C語(yǔ)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?。。。?/p>
首先先來(lái)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：?jiǎn)纹瑱C(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(xiě)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：?jiǎn)纹瑱C(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(kāi)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(shuō)是存在誤差的。但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)效果來(lái)說(shuō)，也已經(jīng)夠了。
最重要的還有一點(diǎn)就是，經(jīng)過(guò)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(wú)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(guò)總結(jié)來(lái)說(shuō)，還是應(yīng)該遵循一些簡(jiǎn)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(jiǎn)潔的代碼，因?yàn)榘凑战?jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)潔的C代碼往往可以生成簡(jiǎn)潔的目標(biāo)代碼（雖說(shuō)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(lái)。同樣的，也是先來(lái)看用來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的代碼。
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2 * 實(shí) 驗(yàn) 名 : LED閃爍的簡(jiǎn)單試驗(yàn)
3 * 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 : 得到8盞LED交替亮滅的實(shí)驗(yàn)效果
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5
6 ORG 0000H ;程序從此地址開(kāi)始運(yùn)行
7 LJMP MAIN ;跳轉(zhuǎn)到 MAIN 程序處
8
9 ORG 030H ;MAIN 從030H處開(kāi)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(yǔ)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(guò)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(xiě)延時(shí)程序明顯比C語(yǔ)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(lái)設(shè)計(jì)。
二.LED二進(jìn)制加法顯示
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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
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)
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3 實(shí)驗(yàn)名稱： 流水燈實(shí)驗(yàn)
4 實(shí)驗(yàn)說(shuō)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
9 #include
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(zhǎng)整數(shù)循環(huán)左移
_lror_ 長(zhǎng)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)
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3 實(shí) 驗(yàn) 名: LED跑馬燈
4 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明: LED燈右移跑馬燈
5 *******************************************/
6
7 #include
8 #include
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 = _c
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