实验三P3.3口输入、P1口输出实验

实验三 4.1 P3.3口输入、P1口输出实验

系别专业：电子系12级电信2班 学号：3121003210

姓名：李书杰 指导老师：刘志群老师

4.1.1 实验要求

1. 复习 Keil C51调试硬件的操作方法。 2. 复习单片机作为通用 I/O口的注意事项。 3. 复习单片机操作 I/O口的程序设计方法。

4.1.2 实验设备

PC 机一台，TD-NMC+教学实验系统

4.1.3 实验目的

1. 熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51调试硬件的方法。 2. 了解 P3、P1口作通用 I/O口的使用方法。 3. 掌握延时子程序的编写和使用方法。 4. 了解单片机对简单 I/O的扩展方法。

4.1.4 实验内容

实验 1

根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能：将 P1口的低 4位定义为输出，高 4位定义为输入，数字量从 P1口的高 4位输入，从 P1口的低 4位输出控制发光二极管的亮灭。 程序如下：

KEY： MOV P1,#0F0H ；令所有行为低电平 KEY1：MOV R7，#0FFH ；设置计数常数 DJNZ R7，KEY1 ；延时

MOV A, P1 ；读取P1口的列值 ANL A，#0F0H ；判别有键值按下吗？

CPL A ；求反后，有高电平就有键按下 JZ EKEY ；无键按下时退出 LCALL DEL20 ms ；延时20 ms去抖动

SKEY：MOV A，#00 ；下面进行行扫描，1行1行扫 MOV R0，A ；R0作为行计数器，开始为0 MOV R1，A ；R1作为列计数器，开始为0

MOV R3 #0FEH ；R3暂存行扫描字,低4位为行扫描字 SKEY2：MOV A，R3

MOV P1，A ；输出行扫描字，高4位全1 NOP NOP

NOP

MOV A，P1 ；读列值 MOV R1,A ；暂存列值

ANL A，#0F0H ；取列值 CPL A ；高电平则有键闭合 S123：JNZ SKEY3 ；有键按下转SKEY3 INC R0 ；行计数器加1 SETB C ；准备将行扫描左移1位，

；形成下一行扫描字,C=1保证输出行扫描字中高4位全为1， ；为列输入作准备，低4位中只有1位为0 MOV A，R3 ；R3带进位C左移1位 RLC A MOV R3，A ；形成下一行扫描字→R3 MOV A，R0 CJNE A，#04H，SKEY1 ；最后一行扫（4次）完了吗？ EKEY：RET ；列号译码

SKEY3：MOV A，R1 JNB ACC.4，SKEY5 JNB ACC.5，SKEY6 JNB ACC.6，SKEY7 JNB ACC.7，SKEY8 AJMP EKEY SKEY5：MOV A，#00H MOV R2,A ；存0列号 AJMP DKEY SKEY6：MOV A，#01H MOV R2，A ；存1列号 AJMP DKEY SKEY7：MOV A，#02H MOV R2，A ；存2列号 AJMP DKEY SKEY8：MOV A，#03H MOV R2，A ；存3列号 AJMP DKEY ；键位置译码

DKEY： MOV A，R0 ；取行号 ACALL DECODE AJMP EKEY ；键值（键号）译码

DECODE：MOV A，R0 ；取行号送A MOV B，#04H ；每一行按键个数 MUL AB ；行号×按键数 ADD A，R2 ；行号×按键数+列号=键值 RET

实验 2

根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能：将 P3.3口作状态输入口（接一个逻辑开关，即拨码开关），P1口做输入口（接八只发光二极管D0～D7）。当 P3.3=1时循环轮流点亮一个 LED灯；当 P3.3=0时循环轮流点亮相邻两个LED灯。 程序如下：

BUFF EQU 30H

KEYADR：MOV A,BUFF ；键号→A CJNE A，＃0FH，KYARD1

AJMP DIGPRO ；等于F，转数字键处理 KYARD1：JC DIGPRO ；小于F，转数字键处理 KEYTBL：MOV DPTR，＃JMPTBL ；送功能键地址表指针 CLR C ；请进位位

SUBB A，＃10H ；功能键值（10H～1FH）减16 RL A ；（A）×2，使（A）为偶数：0，2，4，… JMP @A＋DPTR ；转相应的功能键处理程序 JMPTBL： AJMP AAA AJMP BBB AJMP CCC AJMP DDD AJMP EEE AJMP FFF AJMP GGG AJMP HHH AJMP III AJMP JJJJ AJMP KKK AJMP LLL AJMP MMM AAA:

DIS： MOV R0，#7EH ；显示缓冲区末地址→R0 MOV R2，#01H ；位控字，先点亮最低位（右边） MOV A，R2 MOV DPTR，#TAB ；字型表头地址→DPTR LP0： MOV P1，A MOV A,@R0 ；取显示数据 MOVC A,@A+DPTR ；取出字形码 MOV P0，A ；送出显示 ACALL D1MS ；调延时子程序 DEC R0 ；数据缓冲区地址减1 MOV A，R2 JB ACC.5,LP1 ；扫描到最左面的显示器了吗? RL A ；没有到，左移1位 MOV R2，A AJMP LP0

LP1： RET

TAB： DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH DB 6FH，77H，7CH, 39H，5EH，79H，71H，40H，00H D1MS： MOV R7，#02H ；延时1 ms子程序 DL： MOV R6,#0FFH DL1： DJNZ R6，DL1 DJNZ R7，DL RET

4.1.5 实验单元电路及连线

开关及 LED显示单元

4.1.6 实验说明

1、 P1口是准双向口，作输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当 P1口作输入口时，必须先对它置高电平，同时内接上拉电阻（20KΩ～40 KΩ），使内部MOS截止，这样对外部输入不会产生影响，否则会使读入的数据不正确。

2、 由于机械键盘的抖动作用，常常通过硬件 RS或软件延时的方法去除机械抖动。使用软件延时方法时注意延时子程序的编写。

3、 发光二极管的需要5～10mA的驱动电流，1.7～2.4V的驱动电压。 4、循环轮流点亮LED，可以通过循环移位指令实现。

4.1.7 思考题

1. 8051系列单片机的四个并行口可以作准双向 I/O使用，当它们作为输入口时，必须先向端口输入高电平，为什么？

解: I/O是开漏的，如果输入低电平，该口无论输入高低电平都会被拉至低,所以电平，也就无法正确识别输入电平。

2. 编写按键（如拨码开关）程序时，应注意什么问题？

解:根据不同的拨码开关状态，在程序里写相应拨码开关的程序。 3. 若系统晶振为12MHz，试编写一个延时 10ms的程序段。 MOV R5,#5 D1: MOV R6,#4 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET

4. 本实验中，允许单片机的 I/O口直接驱动 LED灯，为什么？

解:单片机的I/O口的高电平接近电源电压+5V，而发光二极管的工作电压为2V以下，因此需要串接降压电阻,但在此实验中使用低电平驱动,所以允许单片机的 I/O口直接驱动 LED灯。

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