單片機(jī)學(xué)習(xí)之五：基本I/O口試驗(yàn)-點(diǎn)亮二極管

　　實(shí)驗(yàn)一、基本I/O口試驗(yàn)：點(diǎn)亮二極管

　　1、 試驗(yàn)現(xiàn)象：

　　8個(gè)二極管間隔發(fā)光。

　　2、 試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

　　了解最簡(jiǎn)單的單片機(jī)程序的編寫(xiě)方法;

　　了解單片機(jī)I/O口驅(qū)動(dòng)二極管的方法

　　3、 試驗(yàn)任務(wù)分析：

　　要想讓二極管按照我們的要求發(fā)光，首先要搞清楚電路的連接形式，我們先只看和這部分內(nèi)容有關(guān)的電路。當(dāng)JMP0跳線接在12位置時(shí)(選通二極管顯示)，電路如下圖所示：

　　下面，我分別把單片機(jī)各管腳功能作一簡(jiǎn)單解釋?zhuān)?/p>

　　XTAL1和XTAL2端：

　　由于單片機(jī)是一種時(shí)序電路，工作的時(shí)候必須外加時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí)鐘周期，就不能執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就不能工作。

　　XTAL1和XTAL2即為外接時(shí)鐘引腳。時(shí)鐘的產(chǎn)生有兩種方式，內(nèi)部方式產(chǎn)生和外部方式產(chǎn)生。該電路是內(nèi)部方式產(chǎn)生時(shí)鐘的典型電路，內(nèi)部時(shí)鐘的晶振頻率一般是4M~12M之間，學(xué)習(xí)板上用的是12M的晶振，外接兩個(gè)諧振電容。該電容的典型值是30pf。

　　RST端：

　　RST是復(fù)位端，簡(jiǎn)單的說(shuō)，單片機(jī)的復(fù)位和計(jì)算機(jī)的重啟動(dòng)是一樣的概念。如何進(jìn)行復(fù)位呢?只要在RST端加上高電平就可以了。

　　圖示電路也是一個(gè)典型的復(fù)位電路，加電瞬間，電容兩端相當(dāng)于短路，RST端產(chǎn)生一個(gè)高電平，使得單片機(jī)復(fù)位。然后隨著電容充電，RST電壓慢慢下降，當(dāng)降低到低電平時(shí)，單片機(jī)開(kāi)始正常工作。同樣，在按下按鍵時(shí)，RST也產(chǎn)生一個(gè)高電平，單片機(jī)也被復(fù)位。下載程序的時(shí)候，應(yīng)該拔下RST跳線，即可斷開(kāi)復(fù)位電路，避免串入干擾信號(hào)。

　　EA/VPP：

　　EA端是內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器的選擇端，當(dāng)EA=1時(shí)，訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA=0時(shí)，訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器。對(duì)于我們的學(xué)習(xí)板來(lái)說(shuō)，由于AT89S52自帶8k的程序存儲(chǔ)器，沒(méi)有擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器，所以應(yīng)該接高電平。

　　VPP是引腳的第二功能，暫且不介紹了。

　　ALE

　　地址鎖存允許信號(hào)。在擴(kuò)展了外部程序存儲(chǔ)器的情況下，當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出低8位地址的鎖存信號(hào)。在本學(xué)習(xí)板上沒(méi)有用到這個(gè)端子.

　　PROG為引腳的第二功能，暫且不介紹了，有興趣的同學(xué)可以查詢相關(guān)教材。

　　PSEN

　　外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，由于在學(xué)習(xí)板上沒(méi)有擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器，所以這個(gè)腳也不用。

　　P1口：

　　P1口可作為通用的I/O口使用。在本電路中，P1.5口外接蜂鳴器(其余幾個(gè)和本試驗(yàn)無(wú)關(guān)，暫不介紹)。上圖可知，當(dāng)P1.5輸出高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)聲。(同學(xué)可能會(huì)問(wèn)，這個(gè)功能好像和我們的試驗(yàn)任務(wù)沒(méi)有什么關(guān)系啊，我一會(huì)在給大家解釋)。

　　P3口：

　　P3口是雙功能口，第一種功能和我們P1口類(lèi)似，也可以作通用的I/O口使用。第二種功能和單片機(jī)的串行通信，中斷等功能有關(guān)，我們暫且不介紹。以后用到相應(yīng)功能在給大家介紹。

　　P2口：

　　P2也可以作為輸入口或者輸出口來(lái)用，在試驗(yàn)板上，P2口的作用在于選通數(shù)碼管顯示。在本例中我們不用。

　　P0口：

　　P0口在我們這個(gè)試驗(yàn)中扮演著重要的角色，從圖上可知，發(fā)光二極管是由P0口驅(qū)動(dòng)的。且慢，大家可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，P0口是通過(guò)74AS244驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的，這是為什么呢?在這里，74AS244是個(gè)緩沖器，它的作用在于隔離單片機(jī)和外圍電路，這樣可以保護(hù)單片機(jī)，并且能夠增強(qiáng)單片機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)能力。在該電路中，如果我們?nèi)サ?4AS244，而直接把二極管接在P0輸出口上，也是可以的，這是因?yàn)殡娫赐ㄟ^(guò)上拉電阻能夠提供較大的驅(qū)動(dòng)電流。

　　同時(shí)大家要注意，當(dāng)P0口作為輸出口使用的時(shí)候，它的輸出級(jí)是漏級(jí)開(kāi)路的形式，所以它應(yīng)該外接上拉電阻，這時(shí)才能有高電平輸出。(我們的板子上面用了一個(gè)排阻。漏級(jí)開(kāi)路的輸出級(jí)類(lèi)似于ttl電路中集電極開(kāi)路的輸出級(jí)，大家可以參考隨便一本數(shù)電教材，關(guān)于oc門(mén)的原理介紹，上面說(shuō)得非常清楚。)

　　下面我們來(lái)看看怎樣才能使得P0口驅(qū)動(dòng)的8個(gè)二極管按照要求發(fā)光。我們發(fā)現(xiàn)，只要P0口相應(yīng)的一個(gè)引腳輸出低電平的時(shí)候，則對(duì)應(yīng)的二極管發(fā)光。例如：欲LED1發(fā)光，只需要P0.0引腳輸出相應(yīng)的低電平就可以啦!

　　因此，如果我們需要8個(gè)二極管間隔發(fā)光，在板子上，從左至右依次為亮滅，則P0口的輸出值應(yīng)該是：01010101，即為55H。

　　好啦，分析清楚之后，我們可以開(kāi)始寫(xiě)程序啦!

　　4、試驗(yàn)程序如下：

　　org 0000h ;(1)

　　clr p1.5 ;(2)

　　loop: mov p0,#55h ;(3)

　　ajmp loop ;(4)

　　end ;(5)

　　注釋

　　(1)、org是個(gè)偽指令，也就是說(shuō)它在匯編時(shí)不產(chǎn)生目標(biāo)代碼。(大家可以在medwin環(huán)境里打開(kāi)反匯編窗口看看就明白啦。)它一般出現(xiàn)在每段源程序或者數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始，指明此語(yǔ)句后面的程序或者數(shù)據(jù)塊的起始地址。我們編寫(xiě)好的程序是存放在單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中的，它的可尋址空間是64k，即0000h～0ffffh。這個(gè)語(yǔ)句表示我們的程序從程序存儲(chǔ)器地址為0000h單元開(kāi)始存放。

　　(2)、從電路圖上面可以看到P1.5連接蜂鳴器，所以這個(gè)語(yǔ)句的意思是，把P1.5置零，不讓蜂鳴器響。由于單片機(jī)復(fù)位以后，P1口的內(nèi)容為FFH，這樣蜂鳴器就會(huì)一直響。所以要把該端子置零。當(dāng)然，如果你不怕吵，這句話也可以不寫(xiě)。

　　(3)、給P0口賦值55H，使得8個(gè)二極管間隔發(fā)光。

　　(4)、跳轉(zhuǎn)回標(biāo)記為loop的指令。(注ljmp指令也具有同樣的功能，兩者區(qū)別是：ajmp只能在2k字節(jié)內(nèi)轉(zhuǎn)移，而ljmp可以在64k字節(jié)內(nèi)轉(zhuǎn)移。本程序用ajmp就足夠了。)

　　(5)、這同樣也是一條偽指令，告訴我們程序到這里就結(jié)束啦。

　　好啦，然后把這個(gè)程序進(jìn)行編譯，下載，你就會(huì)看到學(xué)習(xí)板上的發(fā)光二極管乖乖的按照你的指令工作了。

　　5、 課后練習(xí)

　　(1)、學(xué)習(xí)該程序中出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)涉及到的理論知識(shí)，包括I/O口，程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，和使用到的指令。

　　(2)、編寫(xiě)程序，使得發(fā)光二極管從左到右四個(gè)亮，四個(gè)不亮