单片机实验一 输入输出端口控制实验 - 图文

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 2014 — 2015 学年 第 2 学期）

课程名称：嵌入式技术 开课实验室：信自楼402 2015年4月21日

年级、专业、班 计科122 学号 201210405204 实验项目名称 姓名 邹华宇 指导教师 成绩 江虹 实验一 单片机输入输出端口控制实验 该同学是否了解实验原理： A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 教 该同学的实验能力： A.强 □ B.中等 □ C.差 □ 该同学的实验是否达到要求： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 师 实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 评 实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般 □ C.没有 □ 语 教师签名： 年 月 日 一、实验目的

1、熟悉μ Vision的使用方法及工程项目开发过程。 2、掌握C51程序设计方法。

3、掌握89C51单片机I/O的控制方法。

二、实验原理

所谓通用I/O，也记为GPIO（General Purpose I/O），即基本的输入/输出，有时也称并行I/O，或普通I/O，它是I/O的最基本形式。电源（Vcc）代表高电平，对应数字信号“1”；地（GND）代表低电平，对应数字信号“0”。作为通用输入引脚，MCU内部程序可以通过端口寄存器读取该引脚，知道该引脚是“1”（高电平）或“0”（低电平），即开关量输入。作为通用输出引脚，MCU内部程序通过端口寄存器向该引脚输出“1”（高电平）或“0”（低电平），即开关量输出。大多数通用I/O引脚可以通过编程来设定工作方式为输入或输出，称之为双向通用I/O。

1、上拉下拉电阻与输入引脚的基本接法

芯片输入引脚的外部有三种不同的连接方式：带上拉电阻的连接、带下拉电阻的连接和“悬空”连接。通俗地说，若MCU的某个引脚通过一个电阻接到电源（Vcc）上，这个电阻被称为“上拉电阻”。与之相对应，若MCU的某个引脚通过一个电阻接到地（GND）上，则相应的电阻被称为“下拉电阻”。这种做法使得，悬空的芯片引脚被上拉电阻或下拉电阻初

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始化为高电平或低电平。根据实际情况，上拉电阻与下拉电阻可以取值在1KΩ～10KΩ之间，其阻值大小与静态电流及系统功耗相关。

图1给出了一个MCU的输入引脚的三种外部连接方式，假设MCU内部没有上拉或下拉电阻，图中的引脚I3上的开关K3采用悬空方式连接就不合适，因为K3断开时，引脚I3的电平不确定。在图1中，R1>>R2，R3<

2．输出引脚的基本接法

作为通用输出引脚，MCU内部程序向该引脚输出高电平或低电平来驱动器件工作，即开关量输出。如图2所示。

一种接法是O1引脚直接驱动发光二极管LED，当O1引脚输出高电平时， LED不亮；当O1引脚输出低电平时，LED点亮。这种接法的驱动电流一般在2mA～10mA。

另一种接法是O2引脚通过一个NPN三极管驱动蜂鸣器，当O2脚输出高电平时，蜂鸣器响；O2脚输出低电平时，蜂鸣器不响。这种接法的驱动电流可达100mA左右，而O2引脚控制电流可以在几个mA左右。

若负载需要更大的驱动电流，就必须另外的驱动电路，但对MCU编程来说，没有任何影响。

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89C51单片机共有4个准双向的8位并行I/O端口，分别记为P0、P1、P2、P3，其中输出锁存器属于特殊功能寄存器。端口的每一位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成，这些端口除了按字节输入输出外，还可以按位寻址，便于位控功能的实现。

4个I/O口中，P0、P2口为双功能端口，当单片机片外扩展存储器时，P0口作为单片机系统复用的地址/数据总线使用，P2口用作地址总线；P1口是单功能的I/O口，引脚输入时，必须先向锁存器写1；由于51单片机的引脚数目有限，因此在P3口电路中增加了引脚的第二功能。

三、实验内容

实验板电路原理如图3所示。

用P1口作为输出口，接8位用作逻辑电平显示的发光二极管。

做单一灯的左移/右移，8个发光二极管分别接在单片机的P1.0～P1.7端口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时按P1.0->P1.1->?->P1.7的顺序依次点亮LED，再按P1.7->P1.6->?->P1.0的顺序依次点亮LED，重复循环。

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四、实验步骤

1、按实验要求在μ Vision中创建项目，编辑、调试、编译程序。 A 创建项目：注意文件为.c文件。

B 选择选择Device为AT89C52。

C 添加文件。

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D 编辑、编译程序

#include

#define uInt16 unsigned int

unsigned char code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void DelayMS(uInt16 Z) {

uInt16 uiVal,ujVal;

for(uiVal=0;uiVal

for(ujVal=0;ujVal<113;ujVal++); }

void main() {

int i ;

for (i=0;i<8;i++) {

P1=table[i]; DelayMS(1000) ; }

for (i=7;i>0;i--) {

P1=table[i]; DelayMS(1000) ; } }

2、将编译生成的目标码文件（后缀为.Hex）下载到实验板上。 A 编译生成的目标码文件（后缀为.Hex）。

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B 将编译生成的目标码文件传入实验板中。

再打开stc-isp-15xx-v6.84C.exe 选择STC89C51RC系列的STC89C52RC/LE52RC后 打开程序文件

3、观察实验运行结果并记录。

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五、思考

设计程序使发光二极管间隔300ms先奇数亮再偶数亮，循环3次；一个发光二极管亮上下循环3次；两个分别从两边向中间流动3次；再从中间向两边流动3次；8个全部闪烁3次；关闭全部发光二极管，停止。

#include

#include

#define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar tmp;

uchar code table[]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7}; void delay(unsigned int m) {

uint i,j;

for(i=m;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--); }

void main() {

uint i,j; P1=0;

for(i=3;i>0;i--)//第一步 {

P1=0x55; delay(300); P1=0xaa;

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delay(300); }

tmp=0xfe;//第二步 for(j=3;j>0;j--) {

for(i=7;i>0;i--) {

P1=tmp; delay(300);

tmp=_crol_(tmp,1); }

for(i=7;i>0;i--) {

P1=tmp; delay(300);

tmp=_cror_(tmp,1); } }

for(i=0;i<3;i++)//第三步 {

for(j=0;j<4;j++) {

P1=table[j]; delay(300); } }

for(i=0;i<3;i++)//第四步 {

for(j=0;j<4;j++) {

P1=table[3-j]; delay(300); } }

for(i=0;i<3;i++)//第五步 {

P1=0xff;

delay(300); P1=0;

delay(300); } P1=0xff; while(1); }

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六、实验总结

第一次做单片机的实验，在老师的指导和讲解下，我开始对Keil C51有了一定的了解和熟悉。经过这个试验我按实验要求在KeilC中创建项目，并开始将编译生成的目标码文件（后缀为.Hex）传入实验板中。初步掌握 89C51单片机 I/O的控制方法。

通过本次的实验充分了解了单片机的输入输出端口如何控制，了解了控制单片机输入输出端口的基本控制方法，但是实验中还是有一些不明白的地方，在单片机C语言的编写中，循环时用“>=”会出现未知的错误。在程序的最后必须要用一个死循环，因为不知道单片机执行完main函数后走向哪里，用死循环以防执行到未知的地方。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qcur.html