任务四 单片机控制LED的亮灭（1）（课件）-《单片机技术及应用(第4版)》(高等教育出版社) 同步精品课堂

任务四 单片机控制LED的亮灭（1） 单片机技术及应用 同步精品课堂 高等教育出版社第 4 版 1 了解 51 系列单片机并行 I/O 口电路的结构和功能 掌握 C51 的特点及关键字 熟悉单片机应用系统的开发流程 学会使用Keil C51软件进行程序编写和调试 51系列单片机并行I/O口的工作原理 单片机应用系统的开发流程，包括电路图绘制、程序编写、仿真调试和程序下载 理解并行I/O口在不同应用场景下的功能差异 掌握C51编程中特殊功能寄存器和存储类型的使用 在前面的学习中，我们已经了解了单片机的基本概念和 LED 灯控电路的制作方法。 那么，如何让单片机来控制 LED 灯的亮灭呢？ 这就需要我们掌握单片机应用系统的开发流程和相关编程知识。 我们就一起来学习如何使用单片机控制 LED 的亮灭。 并行I/O口电路的结构（P0 口） 51系列单片机共有4个双向的8位并行I/O口，分别为 P0 ~ P3，共有 32个引脚。 可以作为单片机系统的地址 / 数据线使用，也可以作为通用 I/O 口使用。当作为通用 I/O 口时，P0 口是一个三态双向 I/O 口，需要外接上拉电阻。 P0口 并行I/O口电路的结构（P1口） 是一个准双向口，只作通用的 I/O 口使用。 输出电路中有上拉电阻，所以 P1 口作输出口使用时不需外接上拉电阻。 P1口 并行I/O口电路的结构（P2口） 当系统不扩展外部存储器时，作普通 I/O 口使用，其功能和原理与 P1 口功能相同。 当系统外扩存储器时，P2 口作系统扩展的高 8 位地址总线使用，与 P0 口低 8 位地址相配合，实现对 64KB 外部程序或数据存储器的访问。 P2口 并行I/O口电路的结构（P3口） 可以作为通用 I/O 口使用，此时功能与 P1 口完全相同，但在实际应用中，常使用它的第二功能。 P3口 C51 的特点 C51 是一种结构化语言，层次清晰，可以按模块化方式组织程序，易于调试和维护，既有高级语言的功能，也有低级语言的优势，是介于两者之间的一种语言。 主要特点 语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。 运算符极其丰富。 生成的目标代码质量高，程序执行效率高。 可移植性好（与汇编语言比较）。 可以对位、字节和地址进行直接操作（不同于一般高级语言的地方）。 C51 的关键字（ANSI 标准定义） C51 编程时，有一组特殊意义的字符串，即关键字，这些关键字已经被软件本身使用，不能再作为常量、变量和函数的名称使用。 ANSI 标准定义的关键字共有 32 个 数据类型关键字：如 char、double、enum、float、int、long、short、signed、struct、union、unsigned、void 等。 控制语句关键字：如 break、case、continue、default、do、else、for、goto、if、return、switch、while 等。 预处理关键字：如 include、define 等。 存储类型关键字：如 auto、extern、register、static 等。 其他关键字：如 sizeof、const 等。 51系列单片机存储类型关键字 KeilC51编译器扩充了6个关键字，用于定义51单片机变量的存储类型，data bdata idata pdata xdata code 51系列单片机存储类型关键字 任务四 - 单片机控制LED的亮灭 工具及材料准备： 工作准备： 该任务是用单片机控制LED的亮灭。 任务需求 软件：Proteus 7.4、Keil uVision2、EasyPRO Programmer。 硬件：计算机1台、编程器1台、最小系统电路板 1 块、LED 灯控电路板1块、电池盒1个。 穿好工作服，戴好防静电手环，穿绝缘胶鞋。 清洁工作台面，清理工作区域，工具、仪器仪表摆放整齐有序。 单片机应用与调试流程 - 绘制电路图 单片机应用与调试流程 绘制电路图 这一步非常关键，如果电路图有错误，程序写得再完美，也不会有正确的结果。 通常需要根据实际需求和单片机的引脚功能来设计电路图。 单片机应用与调试流程 - 搭建电路 单片机应用与调试流程 2. 搭建电路 通常使用 Protel 绘制印制电路板 (PCB)，对于一些简单的电路，在实验阶段为了降低成本，可以使用万能试验板来搭建电路，待调试好后，再制作印制电路板。 如果没有实验条件，也可以采用 Proteus 7.4 仿真软件来搭建虚拟电路。 单片机应用与调试流程 - 编写程序 单片机应用与调试流程 3. 编写程序 本书使用 Keil C51 软件编写程序。 开发人员可用 IDE 本身或其他编辑器编辑 C 或汇编源文件。然后分别由 C51 及 A51 编译器编译生成目标文件 (.OBJ)。 单片机应用与调试流程 - 仿真调试程序 单片机应用与调试流程 4. 仿真调试程序 仿真调试过程需要一台单片机仿真器，该仿真器的一端连接到计算机的 USB 接口 (或并口)，另外一端有一个仿真头，将仿真头插到电路板的单片机插座上。通过仿真调试软件就可以完成单片机电路仿真。 若没有仿真器，也可以使用 Proteus 7.4 仿真软件来完成虚拟的电路仿真调试。 单片机应用与调试流程 - 下载程序 单片机应用与调试流程 5. 下载程序（编程器下载） 下载程序是指将编译好 (一般为 HEX 或 BIN 文件) 的程序写入单片机的程序存储器中。 编程器下载方式适合于大批量生产时使用，下载的速度比较快。 单片机应用与调试流程 - 下载程序 单片机应用与调试流程 5. 下载程序（ISP 下载器下载和串行口下载） ISP 下载器下载：通过下载器将计算机中编译好的程序下载到单片机的程序存储器中，这种方式使用方便，不需要将单片机从目标板上取下。 串行口下载：是目前应用最广泛的一种下载方式。STC89C5X 系列单片机和 W78E5X 系列单片机采用的下载方法是串行口下载。若计算机没有串行口，可以使用 USB 口 - 串行口转换器完成转接。 单片机应用与调试流程 - 产品测试 单片机应用与调试流程 6. 产品测试 下载完程序以后，还要进行测试，检查运行结果是否正确。 若有问题，则继续检查软硬件设计是否有错误，经过反复调试，直到结果正确为止。 Keil C51 软件简介 Keil C51 Keil C51 是 51 系列兼容单片机 C 语言开发系统，与汇编语言相比，C 语言在功能、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 Keil C51 软件提供了丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具。生成的目标代码效率很高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。 HEX 文件格式 HEX 文件格式 HEX 文件格式是按地址排列的数据信息，数据宽度为字节，所有数据使用十六进制数字表示，常用来保存单片机或其他处理器的目标程序代码，一般的编程器都支持这种格式。 随堂检测1 P0 口作为通用 I/O 口使用时，为什么需要外接上拉电阻？ 答案：P0 口是一个三态双向 I/O 口，作为通用 I/O 口时，其输出电路没有上拉电阻，无法提供高电平输出。外接上拉电阻可以将电平拉高，使 P0 口能够正常输出高电平。 C51 编程中，sfr 和 sbit 关键字的作用是什么？ 答案：sfr 关键字用于定义单片机中的特殊功能寄存器，sbit 关键字用于定义特殊功能寄存器中的某一位。 1 分组讨论，讨论在单片机应用系统开发中，如何选择合适的下载方式。分析并行 I/O 口在不同应用场景下的优缺点。 3. 产品测试 1. 知识准备 任务四 单片机控制LED的亮灭（1） 2. 单片机应用与调试流程 绘制电路图 搭建电路 编写程序 试程序 下载程序（编程器下载） 下载程序（ISP 下载器下载和串行口下载） Keil C51 软件简介 HEX 文件格式 并行 I/O 口电路的结构 C51 的特点 C51 的关键字 工具与材料准备 感谢观看 25 $$