2022年单片机的C语言应用举例.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单片机应用系统设计,第二章 单片机的C语言应用举例,2.1 闪烁灯,2.2 I/O并行口直接驱动LED显示,2.3 多路开关状态指示,2.4 定时计数器T0作定时应用技术,2.5 报警声,单片机编程语言概述,汇编语言,51单片机的基本指令共有111条，其中单字节指令49条、双字节指令45条、三字节指令17条。,单机器周期指令64条，双机器周期指令45条，只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期。,高级语言,常用的51系列单片机高级语言C语言,C51与ANSI C完全一样，程序结构上也是一样的。与ANSI C不同的是针对单片机开发的特殊性，在单片机C语言中增加了对单片机寄存器等的定义和说明，因此在使用单片机C语言时，应该要特别注意一些特殊寄存器的定义。,设计要求：,如下图所示，P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停的一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2s。,2.1 闪烁灯,电路原理图,把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。,系统板上硬件连线,程序设计内容,（1）延时程序的设计方法,作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，要求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：,如电路原理图所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒,机器周期 微秒,MOV R6,#202个2,D1:MOV R7,#2482个2 2224849820,DJNZ R7,$2个 2248(498,DJNZ R6,D12个22040 10002,因此，上面的延时程序时间为10.002ms。,由以上可知，当R610、R7248时，延时5ms，R620、R7248时，延时10ms,以此为基本的计时单位。如本设计要求0.2秒200ms，10msR5200ms，则R520，延时子程序如下：,DELAY:MOV R5,#20,D1:MOV R6,#20,D2:MOV R7,#248,DJNZ R7,$,DJNZ R6,D2,DJNZ R5,D1,RET,如图所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.01时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平，即P1.00时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETBP1.0指令使P1.0端口输出高电平，使用CLRP1.0指令使P1.0端口输出低电平。,（2）输出控制,程序框图,ORG 0,START:CLR P1.0,LCALL DELAY,SETB P1.0,LCALL DELAY,LJMP START,DELAY:MOV R5,#20;延时子程序，延时0.2秒,D1:MOV R6,#20,D2:MOV R7,#248,DJNZ R7,$,DJNZ R6,D2,DJNZ R5,D1,RET,END,汇编源程序,#include,sbit L1=P10;,void delay02s(void)/延时0.2秒子程序,unsigned char i,j,k;,for(i=20;i0;i-),for(j=20;j0;j-),for(k=248;k0;k-);,void main(void),while(1),L1=0;,delay02s();,L1=1;,delay02s();,C语言源程序,2.2 I/O并行口直接驱动LED显示,设计要求：,利用AT89S51单片机的P0端口的P0.0-P0.7连接到一个共阴数码管的a-h的笔段上，数码管的公共端接地。在数码管上循环显示0-9数字，时间间隔0.2s。,把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个数码管的ah端口上；要求：P0.0/AD0与a相连，P0.1/AD1与b相连，P0.2/AD2与c相连，P0.7/AD7与h相连。,系统板上硬件连线,(1)LED数码显示原理,七段LED显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。,LED数码管的ga七个发光二极管因加正电压而发亮，因加零电压而不以发亮，不同亮暗的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码。,程序设计内容,“0”3FH “8”7FH,“1”06H “9”6FH,“2”5BH “A”77H,“3”4FH “B”7CH,“4”66H “C”39H,“5”6DH “D”5EH,“6”7DH “E”79H,“7”07H “F”71H,共阴极的字形码,(2)由于显示的数字09的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成所需的要求了。,按照数字09的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好！建立的表格如下所示：TABLEDB3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH,程序框图,ORG 0,START:MOV R1,#00H,NEXT:MOV A,R1,MOV DPTR,#TABLE,MOVC A,A+DPTR,MOV P0,A,LCALL DELAY,INC R1,CJNE R1,#10,NEXT,LJMP START,DELAY:MOV R5,#20,D2:MOV R6,#20,D1:MOV R7,#248,DJNZ R7,$,DJNZ R6,D1,DJNZ R5,D2,RET,TABLE：DB,3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,END,汇编源程序,#include,unsigned char code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;,unsigned char dispcount;,void delay02s(void),unsigned char i,j,k;,for(i=20;i0;i-),for(j=20;j0;j-),for(k=248;k0;k-);,void main(void),while(1),for(dispcount=0;dispcount4;,temp=temp|0 xf0;,P1=temp;,方法二（汇编源程序）,ORG 00H,START:JB P1.4,NEXT1,CLR P1.0,SJMP NEX1,NEXT1:SETB P1.0,NEX1:JB P1.5,NEXT2,CLR P1.1,SJMP NEX2,NEXT2:SETB P1.1,NEX2:JB P1.6,NEXT3,CLR P1.2,SJMP NEX3,NEXT3:SETB P1.2,NEX3:JB P1.7,NEXT4,CLR P1.3,SJMP NEX4,NEXT4:SETB P1.3,NEX4:SJMP START,END,2.4 定时计数器T0作定时应用技术,设计要求,用AT89S51单片机的定时/计数器T0产生一秒的定时时间，作为秒计数时间，当一秒产生时，秒计数加1，秒计数到60时，自动从0开始。硬件电路如下图所示。,电路原理图,系统板上硬件连线,1 把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ah端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，P0.7/AD7对应着h。,2 把“单片机系统”区域中的P2.0/A8P2.7/A15端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个ah端口上；要求：P2.0/A8对应着a，P2.1/A9对应着b，P2.7/A15对应着h。,程序设计内容,AT89S51单片机的内部16位定时/计数器是一个可编程定时/计数器，它既可以工作在13位定时方式，也可以工作在16位定时方式和8位定时方式。只要通过设置特殊功能寄存器TMOD，即可完成。定时/计数器何时工作也是通过软件来设定TCON特殊功能寄存器来完成的。,现在我们选择16位定时工作方式，对于T0来说，最大定时也只有65536us，即65.536ms，无法达到我们所需要的1秒的定时，因此，我们必须通过软件来处理这个问题，假设我们取T0的最大定时为50ms，即要定时1秒需要经过20次的50ms的定时。对于这20次我们就可以采用软件的方法来统计了。,因此，我们设定TMOD00000001B，即TMOD01H,下面我们要给T0定时/计数器的TH0，TL0装入预置初值，通过下面的公式可以计算出,TH0（21650000）/256,TL0（21650000）MOD256,当T0在工作的时候，我们如何得知50ms的定时时间已到，这回我们通过检测TCON特殊功能寄存器中的TF0标志位，如果TF01表示定时时间已到。,汇编源程序（查询法）,SECONDEQU 30H,TCOUNTEQU 31H,ORG 00H,START:MOV SECOND,#00H,MOV TCOUNT,#00H,MOV TMOD,#01H,MOV TH0,#(65536-50000)/256,MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256,SETB TR0,DISP:MOV A,SECOND,MOV B,#10,DIV AB,MOV DPTR,#TABLE,MOVC A,A+DPTR,MOV P0,A,MOV A,B,MOVC A,A+DPTR,MOV P2,A,WAIT:JNB TF0,WAIT,CLR TF0,MOV TH0,#(65536-50000)/256,MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256,INC TCOUNT,MOV A,TCOUNT,CJNE A,#20,NEXT,MOV TCOUNT,#00H,INC SECOND,MOV A,SECOND,CJNE A,#60,NEX,MOV SECOND,#00H,NEX:LJMP DISP,NEXT:LJMP WAIT,TABLE:DB FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,END,C语言源程序（查询法）,#include,unsigned char code dispcode=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00;,unsigned char second;,unsigned char tcount;,void main(void),TMOD=0 x01;,TH0=(65536-50000)/256;,TL0=(65536-50000)%256;,TR0=1;,tcount=0;,second=0;,P0=dispcodesecond/10;,P2=dispcodesecond%10;,START:MOV SECOND,#00H,MOV DPTR,#TABLE,C51与ANSI C完全一样，程序结构上也是一样的。,if(P1_6=0),TH0=(65536-50000)/256;,2 I/O并行口直接驱动LED显示,NEXT:JB FLAG,DONE,MOV P0,A,FLAG BIT 00H,while(1),2 在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口上接上一个8欧或者是16欧的喇叭。,1/AD1与b相连，P0.,根据开关的状态，由发光二极管L1L4来指示，我们可以用SETBP1.,t02s=0;,下面我们要给T0定时/计数器的TH0，TL0装入预置初值，通过下面的公式可以计算出,while(1),if(TF0=1),tcount+;,if(tcount=20),tcount=0;,second+;,if(second=60),second=0;,P0=dispcodesecond/10;,P2=dispcodesecond%10;,TF0=0;,TH0=(65536-50000)/256;,TL0=(65536-50000)%256;,SECONDEQU 30H,TCOUNTEQU 31H,ORG 00H,LJMP START,ORG 0BH,LJMP INT0X,START:MOV SECOND,#00H,MOV A,SECOND,MOV B,#10,DIV AB,MOV DPTR,#TABLE,MOVC A,A+DPTR,MOV P0,A,MOV A,B,MOVC A,A+DPTR,MOV P2,A,MOV TCOUNT,#00H,MOV TMOD,#01H,MOV TH0,#(65536-50000)/256,MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256,SETB TR0,SETB ET0,SETB EA,SJMP$,汇编源程序（中断法）,INT0X:,MOV TH0,#(65536-50000)/256,MOV TL0,#(65536-50000)MOD 256,INC TCOUNT,MOV A,TCOUNT,CJNE A,#20,NEXT,MOV TCOUNT,#00H,INC SECOND,MOV A,SECOND,CJNE A,#60,NEX,MOV SECOND,#00H,NEX:MOV A,SECOND,MOV B,#10,DIV AB,MOV DPTR,#TABLE,MOVC A,A+DPTR,MOV P0,A,MOV A,B,MOVC A,A+DPTR,MOV P2,A,NEXT:RETI,TABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,END,#include,unsigned char code dispcode=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00;,unsigned char second;,unsigned char tcount;,void main(void),TMOD=0 x01;,TH0=(65536-50000)/256;,TL0=(65536-50000)%256;,TR0=1;,ET0=1;,EA=1;,tcount=0;,second=0;,P0=dispcodesecond/10;,P2=dispcodesecond%10;,while(1);,C语言源程序（中断法）,void t0(void)interrupt 1 using 0,tcount+;,if(tcount=20),tcount=0;,second+;,if(second=60),second=0;,P0=dispcodesecond/10;,P2=dispcodesecond%10;,TH0=(65536-50000)/256;,TL0=(65536-50000)%256;,2.5 “嘀、嘀、”报警声,设计要求,用AT89S51单片机产生“嘀、嘀、”报警声从P1.0端口输出，产生频率为1KHz，根据下图可知：1KHZ方波从P1.0输出0.2秒，接着0.2秒从P1.0输出电平信号，如此循环下去，就形成我们所需的报警声了。,电路原理图,系统板硬件连线,1 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端口上；,2 在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口上接上一个8欧或者是16欧的喇叭。,程序设计方法,1生活中我们常常到各种各样的报警声，例如“嘀、嘀、”就是常见的一种声音报警声，但对于这种报警声，嘀0.2秒钟，然后断0.2秒钟，如此循环下去，假设嘀声的频率为1KHz，则报警声时序图如下图所示：,上述波形信号如何用单片机来产生呢？,2 由于要产生上面的信号，我们把上面的信号分成两部分，一部分为1KHZ方波，占用时间为0.2秒；另一部分为电平，也是占用0.2秒；因此，我们利用单片机的定时/计数器T0作为定时，可以定时0.2秒；同时，也要用单片机产生1KHZ的方波，对于1KHZ的方波信号周期为1ms，高电平占用0.5ms，低电平占用0.5ms，因此也采用定时器T0来完成0.5ms的定时；最后，可以选定定时/计数器T0的定时时间为0.5ms，而要定时0.2秒则是0.5ms的400倍，也就是说以0.5ms定时400次就达到0.2秒的定时时间了。,主程序框图,中断服务程序框图,汇编源程序,T02SA EQU 30H,T02SB EQU 31H,FLAG BIT 00H,ORG 00H,LJMP START,ORG 0BH,LJMP INT_T0,START:MOV T02SA,#00H,MOV T02SB,#00H,CLR FLAG,MOV TMOD,#01H,MOV TH0,#(65536-500)/256,MOV TL0,#(65536-500)MOD 256,SETB TR0,SETB ET0,SETB EA,SJMP$,INT_T0:,MOV TH0,#(65536-500)/256,MOV TL0,#(65536-500)MOD 256,INC T02SA,MOV A,T02SA,CJNE A,#100,NEXT,MOV T02SA,#00H,INC T02SB,MOV A,T02SB,CJNE A,#04H,NEXT,；,MOV T02SA,#00H,（不要）,MOV T02SB,#00H,CPL FLAG,NEXT:JB FLAG,DONE,CPL P1.0,DONE:RETI,END,C语言源程序,#include,unsigned int t02s;,unsigned char t05ms;,bit flag;,void main(void),TMOD=0 x01;,TH0=(65536-500)/256;,TL0=(65536-500)%256;,TR0=1;,ET0=1;,EA=1;,while(1);,void t0(void)interrupt 1 using 0,TH0=(65536-500)/256;,TL0=(65536-500)%256;,t02s+;,if(t02s=400),t02s=0;,flag=flag;,if(flag=0),P1_0=P1_0;,