實(shí)物制作視頻教程：
http://v.youku.com/v_show/id_XMzIxNDkzNTYxMg==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0
這次的實(shí)物電路是接著上一節(jié)的電路制作的艰毒，希望看過第一節(jié)的讀者沒有丟棄之前的電路板浮驳，若你是第一次看到本視頻，點(diǎn)此可閱讀前一節(jié)內(nèi)容选脊。
如果你的計(jì)算機(jī)無法編譯我提供的工程文件澎怒，你需要看下面的視頻教程
Keil軟件添加STC單片機(jī)并創(chuàng)建工程視頻教程
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1.2.1 單片機(jī)準(zhǔn)雙向口的電器特性
STC15系列單片機(jī)IO口默認(rèn)工作在準(zhǔn)雙向口模式喷面，與STC89系列單片機(jī)不同星瘾，STC89系列單片機(jī)的P0端口默認(rèn)為開漏模式。STC15系列單片機(jī)準(zhǔn)雙向口模式的拉電流為150μA～150μA惧辈，灌電流為20mA琳状。
單片機(jī)I/O口作為輸出使用時(shí)，可由軟件控制輸出0或1盒齿，通常稱之為邏輯“0”和邏輯“1”念逞，當(dāng)輸出邏輯“0”時(shí)，可用萬用表測得單片機(jī)IO口電壓為0V边翁，當(dāng)輸出邏輯“1”時(shí)翎承，萬用表測得單片機(jī)IO口電壓為5V或3.3v（3.3v單片機(jī)）。
注：實(shí)際上邏輯“0”和邏輯“1”測得電壓與本文的理論值有所誤差符匾，邏輯“0”通常測得的電壓并不是絕對0V叨咖，但通常都小于0.1V。邏輯“1”測得的電壓會(huì)隨著工作電壓不同而變化啊胶。
原理圖中D1至D8八只發(fā)光二極管的負(fù)極與單片機(jī)P0端口的P0.0至P0.7一一對應(yīng)甸各，所有發(fā)光二極管均串聯(lián)了一只100歐姆的電阻。大多數(shù)發(fā)光二極管的工作電壓在1.8 -3.2V之間焰坪。在實(shí)際制作過程中趣倾，讀者根據(jù)選用的二極管工作電壓選擇100至500歐姆的電阻。
所有LED的陽極串聯(lián)電阻后琳彩，并聯(lián)到5V電源處誊酌，利用發(fā)光二極管單向?qū)ǖ奶匦圆看眨?dāng)單片機(jī)IO口的輸出邏輯“0”時(shí)，LED正負(fù)極兩端的電勢差大于導(dǎo)通電壓時(shí)碧浊，LED開始發(fā)光工作涂邀。
通過編程，依次控制P0組端口每個(gè)I/O的邏輯輸出箱锐，達(dá)到跑馬燈效果比勉。
思考：本原理圖中的LED接法稱之為“共陽極”接法，共陰極接法應(yīng)該如何設(shè)計(jì)電路驹止？
1.2.2 控制邏輯的實(shí)現(xiàn)
大到機(jī)器人浩聋，小到傳感器，都離不開單片機(jī)的I/O口操作臊恋，跑馬燈就是單片機(jī)I/O口的入門課衣洁。STC系列單片機(jī)可通過如下指令操作某一I/O口。
P00 = 0; //P0.0端口輸出邏輯“0”
P01 = 1; // P0.1端口輸出邏輯“1”
用同樣的方法抖仅，可操作其他組端口：
P20 = 0; //P2.0端口輸出邏輯“0”
P31 = 1; //P3.1端口輸出邏輯“1”
P41 = 1; //P4.1端口輸出邏輯“1”
我們可以這樣操作I/O口坊夫，是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的頭文件中定義好了這些內(nèi)容，在STC15F2K60S2.h頭文件中撤卢，部分定義如下：
sfr P0 = 0x80;
sbit P00 = P0^0;
sbit P01 = P0^1;
sbit P02 = P0^2;
sbit P03 = P0^3;
sbit P04 = P0^4;
sbit P05 = P0^5;
sbit P06 = P0^6;
sbit P07 = P0^7;
sfr P1 = 0x90;
sbit P10 = P1^0;
sbit P11 = P1^1;
sbit P12 = P1^2;
sbit P13 = P1^3;
sbit P14 = P1^4;
sbit P15 = P1^5;
sbit P16 = P1^6;
sbit P17 = P1^7;
也可以通過下面的方法實(shí)現(xiàn)I/O口的輸出控制环凿。
P0^0 = 0;
P1^1 = 1;
P2^3 = 1;
在實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)中，為了提高代碼的閱讀性及可維護(hù)性放吩，經(jīng)常需要使用“sbit”位定義從新定義IO口智听，如下面的代碼所示。
#include"STC15F2K60S2.h"
sbit led0 = P0^0;
void main()
{
led0 = 1;
led0 = 0;
}
led0 = 1;等價(jià)于P0^0 = 0;或P00 = 0;這樣設(shè)計(jì)程序的好處是渡紫，一旦硬件需要做出修改到推，只需要在程序開頭修改led0所對應(yīng)的IO口即可。
跑馬燈實(shí)際上就是控制8個(gè)IO口的邏輯輸出惕澎，在控制邏輯上可理解為：
根據(jù)上面的流程圖环肘，可設(shè)計(jì)較為簡單的程序：
程序C1-2-1
#include"STC15F2K60S2.h"
#include"intrins.h"
sbit led1 = P0^0;
sbit led2 = P0^1;
sbit led3 = P0^2;
sbit led4 = P0^3;
sbit led5 = P0^4;
sbit led6 = P0^5;
sbit led7 = P0^6;
sbit led8 = P0^7;
void Delay300ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
_nop_();
i = 13;
j = 156;
k = 83;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void main(void)
{
while(1)
{
led1 = 0;
Delay300ms();
led1 = 1;
led2 = 0;
Delay300ms();
led2 = 1;
led3 = 0;
Delay300ms();
led3 = 1;
led4 = 0;
Delay300ms();
led4 = 1;
led5 = 0;
Delay300ms();
led5 = 1;
led6 = 0;
Delay300ms();
led6 = 1;
led7 = 0;
Delay300ms();
led7 = 1;
led8 = 0;
Delay300ms();
led8 = 1;
}
}
除了前文中操作I/O口的方法，還可以直接操作一組I/O口集灌，示例代碼：
P0 = 0x01; //P0^0輸出1，P0^1至P0^7輸出0
P0 = 0xFF; //P0^0至P0^7全部輸出1
這種寫法的優(yōu)點(diǎn)在于一次性可操作一組端口的8個(gè)I/O复哆，1字節(jié)十六進(jìn)制長度是8位欣喧，與P0口的8個(gè)I/O口相對應(yīng)，對應(yīng)關(guān)系如表1-2-1所示梯找。
由表1-2-1可知唆阿，只需要改變P0端口的賦值，即可實(shí)現(xiàn)跑馬燈效果锈锤，完整代碼如下驯鳖。
程序代碼C1-2-2
#include"STC15F2K60S2.h"
#include"intrins.h"
void Delay300ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
_nop_();
i = 13;
j = 156;
k = 83;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void main(void)
{
while(1)
{
P0 = 0xFE;
Delay300ms();
P0 = 0xFD;
Delay300ms();
P0 = 0xFB;
Delay300ms();
P0 = 0xF7;
Delay300ms();
P0 = 0xEF;
Delay300ms();
P0 = 0xDF;
Delay300ms();
P0 = 0xBF;
Delay300ms();
P0 = 0x7F;
Delay300ms();
}
}
1.2.3代碼優(yōu)化
代碼C1-2-1與代碼C1-2-2可以很直觀的讓程序閱讀者讀懂代碼含義闲询，但這兩種寫法都顯得過于臃腫。下面介紹2種方式優(yōu)化上述代碼浅辙。
通過觀察程序C1-2-2扭弧，可發(fā)現(xiàn)P0端口每次賦值是有規(guī)律的，對于才接觸單片機(jī)的讀者记舆，可能難以發(fā)現(xiàn)十六進(jìn)制數(shù)的規(guī)律鸽捻，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制后，能較為容易的發(fā)現(xiàn)賦值規(guī)律泽腮，如表1-2-2所示御蒲。
每次賦值都是前一次的數(shù)值左移一次，根據(jù)此規(guī)律诊赊，可以設(shè)計(jì)如下代碼：
程序C1-2-3
#include"STC15F2K60S2.h"
#include"intrins.h"
void Delay300ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
_nop_();
i = 13;
j = 156;
k = 83;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void main(void)
{
unsigned char i,m;
while(1)
{
for(i=0,m=0xFE;i<8;i++)
{
P0 = m;
m = m<<1;
Delay300ms();
}
}
}
主函數(shù)還可以這樣設(shè)計(jì)
void main(void)
{
unsigned char i;
while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
P0 = 0xFE<<i;
Delay300ms();
}
}
}
思考：兩種主函數(shù)對比厚满，能發(fā)現(xiàn)什么不同嗎？
將C-1-2-3.hex文件燒錄到單片機(jī)后碧磅，會(huì)發(fā)現(xiàn)顯示效果與視頻中的顯示效果二相同碘箍，并不是預(yù)期的顯示效果一。這是因?yàn)樾拢看螆?zhí)行左移指令后敲街，會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)最低位補(bǔ)“0”，如圖1-2-2所示严望。
由此可見多艇，直接使用左移指令，并不難達(dá)到預(yù)期效果像吻，當(dāng)然這種現(xiàn)實(shí)方式也值得學(xué)習(xí)峻黍。若想實(shí)現(xiàn)演示視頻中的第一種顯示效果，可以使用“循環(huán)移位”拨匆，如圖1-2-3所示姆涩。
使用循環(huán)移位后，最高位多出的“1”不會(huì)被丟掉惭每，而是“移動(dòng)”到數(shù)據(jù)的最低位骨饿。若使用51匯編，可使用循環(huán)移位指令（RL 循環(huán)左移）實(shí)現(xiàn)台腥，雖然Keil Cx51編譯器完整的實(shí)現(xiàn)了ANSI C標(biāo)準(zhǔn)宏赘，但ANSI C并不支持類似匯編中循環(huán)移位指令、布爾跳轉(zhuǎn)指令（JBC）黎侈、空操作等指令察署。為了讓用戶在使用C語言編程時(shí)可以使用一些匯編語言的操作，Cx51編譯器提供了INTRINS.H庫峻汉，添加INTRINS.H庫后贴汪，可以像匯編那樣通過循環(huán)移位指令設(shè)計(jì)跑馬燈程序脐往，代碼如下。
程序C1-2-4
#include"STC15F2K60S2.h"
#include"intrins.h"
void Delay300ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
_nop_();
i = 13;
j = 156;
k = 83;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void main(void)
{
unsigned char i,m=0xFE;
while(1)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
P0 = m;
m = _crol_(m,1); //循環(huán)左移一次
Delay300ms();
}
}
}
本程序中使用的_crol_用于無符號字符型（unsigned char）扳埂，INTRINS.H還包含支持其他類型數(shù)據(jù)類型的循環(huán)移位操作业簿，如表1-2-3所示。
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)以下詞條聂喇，將有助于理解本節(jié)內(nèi)容辖源。
邏輯電平、拉電流希太、灌電流克饶、發(fā)光二極管特性
下節(jié)預(yù)告：延時(shí)函數(shù)、系統(tǒng)時(shí)鐘
作者水平有限誊辉，編寫過程中難免出現(xiàn)不當(dāng)之處矾湃，還望讀者諸君不吝賜教，或許您有好的建議堕澄，歡迎與我聯(lián)系QQ：136678431邀跃，作者將報(bào)以實(shí)質(zhì)性獎(jiǎng)勵(lì)。
