第二個試驗----用單片機點亮一個閃爍的發(fā)光管
一次我們的程序實在是沒什么用,要燈亮還要重寫一下片子,下面我們要讓燈不斷地閃爍,這就有一定的實用價值了,比如可以把它當成汽車上的一個信號燈用了。怎樣才能讓燈不斷地閃爍呢?實際上就是要燈亮一段時間,再滅一段時間,也就是說要P10不斷地輸出高和低電平。怎樣實現(xiàn)這個要求呢?請考慮用下面的指令是否可行:
SETB P1.0
CLR P1.0
……
這是不行的,有兩個問題,第一,計算機執(zhí)行指令的時間很快,執(zhí)行完SETB P10后,燈是滅了,但在極短時間(微秒級)后,計算機又執(zhí)行了CLR P10指令,燈又亮了,所以根本分辨不出燈曾滅過。第二,在執(zhí)行完CLR P10后,不會再去執(zhí)行SETB P10指令,所以以后再也沒有機會讓滅了。
為了解決這兩個問題,我們可以做如下設想,第一,在執(zhí)行完SETB P10后,延時一段時間(幾秒或零點幾秒)再執(zhí)行第二條指令,就可以分辨出燈曾滅過了。第二在執(zhí)行完第二條指令后,讓計算機再去執(zhí)行第一條指令,不斷地在原地兜圈,我們稱之為"循環(huán)",這樣就可以完成任務了。
以下先給出程序(后面括號中的數(shù)字是為了便于講解而寫的,實際不用輸入):
;主程序:
LOOP: SETB P1.0 ;(1)
LCALL DELAY ;(2)
CLR P1.0 ;(3)
LCALL DELAY ;(4)
AJMP LOOP ;(5)
;以下子程序
DELAY: MOV R7,#250 ;(6)
D1: MOV R6,#250 ;(7)
D2: DJNZ R6,D2 ;(8)
DJNZ R7,D1 ;(9)
RET ;(10)
END ;(11)
按上面的設想分析一下前面的五條指令。
第一條是讓燈滅,第二條應當是延時,第三條是讓燈亮,第四條和第二條一模一樣,也是延時,第五條應當是轉去執(zhí)行第一條指令。第二和第四條實現(xiàn)的原理稍后談,先看第五條,LJMP是一條指令,意思是轉移,往什么地方轉移呢?后面跟的是LOOP,看一下,什么地方還有LOOP,對了,在第一條指令的前面有一個LOOP,所以很直觀地,我們可以認識到,它要轉到第一條指令處。這個第一條指令前面的LOOP被稱之為標號,它的用途就是給這一行起一個名字,便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢?當然不是,起什么名字,完全由編程序的人決定,可以稱它為A,X等等,當然,這時,第五條指令LJMP后面的名字也得跟著改了。
第二條和第四條指令的用途是延時,它是怎樣實現(xiàn)的呢?指令的形式是LCALL,這條指令稱為調用子程序指令,看一下指令后面跟的是什么,DELAY,找一下DELAY,在第六條指令的前面,顯然,這也是一個標號。這條指令的作用是這樣的:當執(zhí)行LCALL指令時,程序就轉到LCALL后面的標號所標定的程序處執(zhí)行,如果在執(zhí)行指令的過程中遇到RET指令,則程序就返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行,從第六行開始的指令中,可以看到確實有RET指令。在執(zhí)行第二條指令后,將轉去執(zhí)行第6條指令,而在執(zhí)行完6,7,8,9條指令后將遇到第10條令:RET,執(zhí)行該條指令后,程序將回來執(zhí)行第三條指令,即將P10清零,使燈亮,然后又是第四條指令,執(zhí)行第四條指令就是轉去執(zhí)行第6,7,8,9,10條指令,然后回來執(zhí)行第5條指令,第5條指令就是讓程序回到第1條開始執(zhí)行,如此周而復始,燈就在不斷地亮、滅了。
在標號DELAY標志的這一行到RET這一行中的所有程序,這是一段延時程序,大概延時零點幾秒,至于具體的時間,以后我們再學習如何計算。程序的最后一行是END,這不是一條指令,它只是告訴我們程序到此結束,它被稱為"偽指令"。
為了知道延時程序是如何工作的,我們必需首先了解延時程序中出現(xiàn)的一些符號,就從R1開始,R1被稱之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢?讓我們從現(xiàn)實生活中來找找答案。如果出一道數(shù)學題:123+567,讓你回答結果是多少,你會馬上答出是690,再看下面一道題:123+567+562,要讓你要上回答,就不這么容易了吧?我們會怎樣做呢?如果有張紙,就容易了,我們先算出123+567=690,把690寫在紙上,然后再算690+562得到結果是1552。這其中1552是我們想要的結果,而690并非我們所要的結果,但是為了得到最終結果,我們又不得不先算出690,并記下來,這其實是一個中間結果,計算機中做運算和這個類似,為了要得到最終結果,往往要做很多步的中間結果,這些中間結果要有個地方放才行,把它們放哪呢?放在前面提到過的ROM中可以嗎?顯然不行,因為計算機要將結果寫進去,而ROM是不可以寫的,所以在單片機中另有一個區(qū)域稱為RAM區(qū)(RAM是隨機存取存儲器的英文縮寫),它可以將數(shù)據(jù)寫進去。
特別地,在MCS-51單片機中,將RAM中分出一塊區(qū)域,稱為工作寄存器區(qū)。
以下是它的a51文件:我們把它的名字叫作002.A51
LOOP: SETB P1.0
LCALL DELAY
CLR P1.0
LCALL DELAY
AJMP LOOP
DELAY: MOV R7,#250
D1:MOV R6,#250
D2:DJNZ R6,D2
DJNZ R7,D1
RET
END
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