任务21点亮发光二极管讲解Word格式.docx

1、开关S1闭合，电源上的电流经过限流电阻R1流向地，发光二极管没有电流流过，发光二极管熄灭。在单片机的I/O内部，实际上也存在这样一个开关。图2.1.3（b）是通过单片机I/O口控制发光二极管亮灭的等效电路图。与图（a）不同的地方在于，开关S1不是通过手动控制的，而是通过单片机的I/O控制的。我们通过程序控制P17引脚连接的开关S1闭合，则P17引脚为低电平，发光二极管熄灭，相反通过程序控制开关打开，则P17引脚呈现高电平，发光二极管被点亮。（a）开关控制发光二极管 （b）I/O控制发光二极管 图2.1.3 I/O控制发光二极管亮灭的原理解释 另外需要说明的，对于51单片机而言，如果按照图2.1

2、.3（b）中的接法来驱动发光二极管，并不能点亮发光管，本单元的任务3中会详细解释I/O口高电平驱动不了发光二极管的原因。3、编程语言的选择和C语言的简单介绍 单片机控制发光二极管亮灭是通过编写程序来实现的，那么我们用什么语言来编写程序呢？ 单片机编程语言有汇编语言和C语言。相比较来说，汇编语言比较接近单片机的底层，使用汇编语言有助于理解单片机内部结构。简单的程序，用汇编语言，程序效率也可能比较高，但是当程序容量达到几千上万行以后，汇编语言在组织结构、修改维护等方面就会成为你的噩梦了。C语言具有通用性，51单片机用可以用C语言编程，其它单片机（AVR、STM32等）也可以用C语言编程，而汇编则不

3、具备通用性，每一类型的单片机的汇编指令不尽相同，初学者绕不过学习汇编指令的烦扰。另外C语言的可移植性好，用51单片机写的程序只要稍加修改，就可以在别的单片机中使用。所以目前实际开发过程中，大部分工程师都在用 C 语言做单片机开发，只有在很低端的应用中或者是特殊要求的场合，才会用汇编语言开发，所以这里建议大家还是用C语言开发比较好一些。4、特殊功能寄存器（SFR） 学过C语言的人肯定会有这样一个问题：编写单片机程序用C语言，那么在C语言中怎样来描述单片机的资源呢？在单片机内部有一个重要的资源叫特殊功能寄存器，简称SFR。SFR是单片机中各功能部件对应的寄存器，用于存放相应功能部件的控制命令、状态

4、或数据。举个例子来讲，SFR可以看成是一栋宿舍楼，里面有很多房间，这些房间存放P0、P1、P2、P3这些I/O的控制命令，也存放着定时器、中断、串口等资源的控制命令，房间号对应命令的地址。我们要操控这些资源，只需要向房间号（命令的存放地址）写命令就可以了。表2.1.1是STC89C52单片机的SFR地址表，共有21个特殊功能寄存器。我们可以看到P0口的地址为0x80，我们要操控P0口，只需要对0x80这个地址写数据就可以了。在C51中，相比于普通C语言，多了两个特殊的变量声明，sfr和是sbit。表2.1.1 STC89C52的特殊功能寄存器符号地址功能介绍BF0HB寄存器TH18DH定时/计

5、数器1（高8位）ACCE0H累加器TH08CH定时/计数器0（低8位）PSWD0H程序状态字TL18BHIPB8H中断优先级控制寄存器TL08AHP3B0HP3口锁存器TMOD89H定时/计数器方式控制寄存器IEA8H中断允许控制寄存器TCON88H定时/计数器控制寄存器P2A0HP2口锁存器DPH83H数据地址指针（高8位）SBUF99H串口缓冲器DPL82H数据地址指针（低8位）SCON98H串口控制寄存器SP81H堆栈指针P190HP1口锁存器P080HP0口锁存器PCON87H电源控制寄存器sfr：在声明变量的同时为其指定特殊功能寄存器作为存储地址。例如：sfr P0=0x80，此处声

6、明一个变量P0，并指定其存储地址为特殊功能寄存器P0对应的地址（0x80）。编写应用程序时直接对变量P0赋值就可以了。举例：P0口的8个位分别10101010，则在软件里直接写语句P0=0xAA（0B10101010）就可以了。sbit：同样是声明一个变量，和SFR 使用方法类似，但是sbit是用来声明一个位变量。P0口共有8个位，我们想单独控制第2个位，可以通过这样的定义：sbit P11=P11，这样我们就可以在程序中使用P11表示P1口的第二个位。是不是我们每一次编写程序的时候都需要用sfr和sibt来定义寄存器变量呢？实际上C51编译器已经做好了一个文件，里面已经存放了些定义。这个文件

7、的名字叫做reg52.h（头文件），文件存放的路径是KeilC51INC，在Keil软件的安装文件夹中。我们在编写程序的时候，只需要在程序的开头加上这样一个语句#include，就可以把这些寄存器变量定义加载到当前的程序中直接使用了。2.1.3 任务实施1、KeilC51的安装KeilC51是美国Keil Software公司（ARM公司之一）出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。下面是Keil C51编译器的安装步骤。（1）双击KeilC51安装文件夹中的 文件，弹出如图2.1.4所示的对话框。图2.1.4 双击安装文件界面（2）点击“Next”按钮，弹出“License Agreem

8、ent”对话框，如图2.1.5所示。文本框中显示的是安装许可协议，需要在“I agree to all the terms of the preceding License Agreement”前面的的小框中打勾。图2.1.5 许可协议界面（3）点击“Next”按钮，弹出“Folder Selection”对话框，如图2.1.6所示。这里可以设置安装路径，默认安装路径在“C:Keil”文件夹下。点击“Browse.”按钮，可以修改安装路径，应用程序尽量不要安装在C盘，建议选用别的盘符，安装路径不能出现中文字符。2.1.6 选择安装路径界面（4）点击“Next”按钮，弹出“Customer In

9、formation”对话框，如图2.1.7所示。输入用户名、公司名称以及 E-mail 地址即可。图2.1.7 输入用户名等信息界面（5）单击“Next”，自动安装软件，进度条一点一点增大，如图2.1.8所示。图 2.1.8 文件安装界面（6）安装完成后，弹出来安装完成对话框，如图2.1.9 所示，有几个打钩的选项，把这些勾都去掉，点击“Finish”按钮，Keil C51安装完成。 图 2.1.9 安装完成后界面2、工程的建立（1）在编写应用程序之前，需先建立一个工程，应用程序和其它文件放在工程中。打开 Keil 软件后，点击：Project-New uVision Project.，如图2

10、.1.10 所示。图 2.1.10 新建一个工程（2）在弹出的窗口中，选择工程保存的位置，并给工程起一个名字，我们给工程起名LED，软件会自动添加扩展名.uvproj。如图2.1.11所示图2.1.11 工程命名（3）点击“保存”按钮后，弹出如图2.1.12的对话框。图2.1.12 选择CPU型号在这个对话中，要为我们的工程选择CPU类型。在Data base列表框中，拖动滚动条，有很多生产厂商的名称，但找不到我们开发板上STC89C52的生产厂商宏晶科技。Keil C51的设计者并没有把STC单片机加入到Keil中。STC89C52和Amel公司的51单片机同属一个系列，在选择CPU时，我们

11、可以选择Atmel公司，单击Atmel前面的+，展开后，有很多Atmel公司的单片机，我们选择AT89C52就可以了。（4）选定CPU型号后，点击”OK”按钮，会弹出一个对话图，让你选择在工程中加入一段启动代码，初学者可以不理会，点击”否”就可以了，工程创建完毕，界面如图2.1.13所示。2.1.13 工程创建后界面（5）工程创建后，下一步的工作就是建立编写代码的文件。点击菜单File-New，新建一个文件，然后点击File-Save，保存文件，弹出如图2.1.14所示的窗口。图2.1.14 新建一个.c文件我们把文件放在LED工程下，同时给文件起个名字：LED.c，（6）建立了工程和C文件之

12、后，两者还是分离的，下一步的工作是把C文件加入到工程中。鼠标右键单击Project栏中的Target 1下的文件夹Source Group 1，弹出一个菜单，选择Add Files to “Source Group 1”.，如图2.1.15所示。 图 2.1.15 C文件加载到工程中点击Add Files to “Source Group 1”.后，弹出如图2.1.16所示的对话框，我们选中刚才建立的LED.c文件，然后点击按钮Add，再点击按钮Close，关闭对话框。图2.1.16 加载LED.c界面把文件加入到工程中后，可以看到在左侧Source Group 1下多了一个新的文件：LED.

13、C，如图2.1.17所示。图2.1.7 加入.c文件后工程界面3、程序的编写#includesbit LED=P10; /LED输出接口定义sbit Input=P11; /外接电平输入接口定义void main（void） while（1） /大循环 if（Input=1） /如果输入电平为高电平，则点亮LED LED=0; /低电平点亮LED else LED=1; /否则，熄灭LED 我们把C文件加入到工程后，就可以编写应用程序了。应用程序的编写在LED.c窗口中，当前行有光标在闪烁，而且当前行的颜色为淡紫色。如果对编程的字体大小不满意，可以点击菜单栏Edit-Configuration

14、，里面有一个选项卡Colors & Fonts，可以修改字体大小和颜色等。程序清单如下：程序解释如下：（1）在介绍特殊功能寄存器SFR时，我们提到过功能寄存器的定义已经被包含在reg52.h这个文件中，#include是预处理命令，在这里是文件包含的意思。就是把中的文件包含到本程序中，成为当前程序的一部分。有了#includeOptions for Target Target1.，或者直接点图2.1.19图中红框内的快捷图标。图2.1.19 点击魔术棒在弹出的对话框中，点击 Output 选项页，勾选其中的“Create HEX File”复选框，然后点 OK，如图2.1.20所示。图2.1.

15、20 勾选复选框设置好以后，点击“Project-rebuild all target files” ，或者鼠标点击图2.1.21中红框内的快捷图标，就可以对程序进行编译了。图2.1.21 点击编译按钮编译完后，Keil界面的下方Build Output窗口出现了如图2.1.22的信息。这些信息告诉我们编译后的情况，data=9.0，指的是我们的程序使用了单片机内部的256字节RAM 资源中的9个字节，code=19的意思是使用了8KFlash资源中的19个字节。“creating hex file from“LED”.说明系统生成了当前程序的烧录文件。最后一行0 Error（s），0 War

16、ning（s）。提示我们的程序没有错误，也没有警告。如果程序程序语法有错误，会出现有几个错误和几个警告，并提示错误的位置，我们可以改根据提示去发现错误。图 2.1.22 编译后的信息5、程序的烧录 USB线的一头连接开发板的USB口，两外一端连接电脑上的USB口，如果硬件没有错误，点击计算机-属性-设备管理器-端口，可以看到在端口下有一个“USB-SERIAL CH340（COM4）”,其中COM4就是我们的开发板当前所使用的COM端口号。如图2.1.23所示。图2.1.23 查看COM口打开STC下载软件STCISP，界面如图2.1.24所示。分5步完成程序的下载（1）选择单片机型号，我们选择STC89C52。（2）点击”打开程序文件”，加载我们编译好的“LED.Hex”文件。（3）选择下载口，之前我们在设备管理器中已经查看过是COM5，选择COM5。（4）其它的都保持默认，（5）STC下载方式是冷启动，需要先关闭开发板电源，再点击“Download /下载”，然后再给开发板上电，程序才能下载。下载的过程当中，下载软件的小窗口会显示当前下载的进度，并提示下载成功与否。图2.1.25 STC-ISP软件的配置