第一個單片機小程序:點亮LED與延時
上一次我們的程序?qū)嵲谑菦]什么用,要燈亮還要重寫一下片子,下面我們要讓燈持續(xù)地閃爍,這就有一定的實用價值了,比如能把它當成汽車上的一個信號燈用了。怎樣才能讓燈持續(xù)地閃爍呢?實際上就是要燈亮一段時間,再滅一段時間,也就是說要P10持續(xù)地輸出高和低電平。怎樣實現(xiàn)這個要求呢?請考慮用下面的指令是否可行:
SETB P1.0
CLR P1.0 ……
這是不行的,有兩個問題,第一,計算機執(zhí)行指令的時間很快,執(zhí)行完SETB P1.0后,燈是滅了,但在極短時間(微秒級)后,計算機又執(zhí)行了CLR P1.0指令,燈又亮了,所以根本分辨不出燈曾滅過。第二,在執(zhí)行完CLR P10后,不會再去執(zhí)行SETB P1.0指令,所以以后再也沒有機會讓滅了。
為了解決這兩個問題,我們能做如下設(shè)想,第一,在執(zhí)行完SETB P1.0后,延時一段時間(幾秒或零點幾秒)再執(zhí)行第二條指令,就能分辨出燈曾滅過了。第二在執(zhí)行完第二條指令后,讓計算機再去執(zhí)行第一條指令,持續(xù)地在原地兜圈,我們稱之為"循環(huán)",這樣就能完成任務(wù)了。
以下先給出程序(后面括號中的數(shù)字是為了便于講解而寫的,實際不用輸入):
主程序:
LOOP: SETB P1.0; //(1)熄滅燈LCALL DELAY; //(2)延時一段時間CLR P1.0; //(3)點亮燈LCALL DELAY; //(4)延時一段時間AJMP LOOP; //(5)跳轉(zhuǎn)到第一句LOOP處//以下子程序DELAY: MOV R7,#250 ;(6)D1: MOV R6,#250 ;(7)D2: DJNZ R6,D2 ;(8) DJNZ R7,D1 ;(9) RET ;(10)END ;(11)
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按上面的設(shè)想分析一下前面的五條指令。
第一條是讓燈滅,第二條應(yīng)當是延時,第三條是讓燈亮,第四條和第二條一模一樣,也是延時,第五條應(yīng)當是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。第二和第四條實現(xiàn)的原理稍后談,先看第五條,AJMP是一條指令,意思是轉(zhuǎn)移,往什么地方轉(zhuǎn)移呢?后面跟的是LOOP,看一下,什么地方還有LOOP,對了,在第一條指令的前面有一個LOOP,所以很直觀地,我們能認識到,它要轉(zhuǎn)到第一條指令處。這個第一條指令前面的LOOP被稱之為標號,它的用途就是給這一行起一個名字,便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢?當然不是,起什么名字,完全由編程序的人決定,能稱它為A,X等等,當然,這個時候,第五條指令A(yù)JMP后面的名字也得跟著改了。
第二條和第四條指令的用途是延時,它是怎樣實現(xiàn)的呢?指令的形式是LCALL,這條指令稱為調(diào)用子程序指令,看一下指令后面跟的是什么,DELAY,找一下DELAY,在第六條指令的前面,顯然,這也是一個標號。這條指令的作用是這樣的:當執(zhí)行LCALL指令時,程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標號所標定的程序處執(zhí)行,如果在執(zhí)行指令的過程中遇到RET指令,則程序就返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行,從第六行開始的指令中,能看到確實有RET指令。在執(zhí)行第二條指令后,將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6條指令,而在執(zhí)行完6,7,8,9條指令后將遇到第10條令:RET,執(zhí)行該條指令后,程序?qū)⒒貋韴?zhí)行第三條指令,即將P10清零,使燈亮,然后又是第四條指令,執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6,7,8,9,10條指令,然后回來執(zhí)行第5條指令,第5條指令就是讓程序回到第1條開始執(zhí)行,如此周而復(fù)始,燈就在持續(xù)地亮、滅了。
在標號DELAY標志的這一行到RET這一行中的所有程序,這是一段延時程序,大概延時零點幾秒,至于具體的時間,以后我們再學習如何計算。 程序的最后一行是END,這不是一條指令,它只是告訴我們程序到此結(jié)束,它被稱為"偽指令"。
單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析:為了知道延時程序是如何工作的,我們必需首先了解延時程序中出現(xiàn)的一些符號,就從R1開始,R1被稱之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢?讓我們從現(xiàn)實生活中來找找答案。如果出一道數(shù)學題:123+567,讓你回答結(jié)果是多少,你會馬上答出是690,再看下面一道題:123+567+562,要讓你要上回答,就不這么不難了吧?我們會怎樣做呢?如果有張紙,就不難了,我們先算出123+567=690,把690寫在紙上,然后再算690+562得到結(jié)果是1252。這其中1252是我們想要的結(jié)果,而690并非我們所要的結(jié)果,但是為了得到最終結(jié)果,我們又不得不先算出690,并記下來,這其實是一個中間結(jié)果,計算機中做運算和這個類似,為了要得到最終結(jié)果,一般要做很多步的中間結(jié)果,這些中間結(jié)果要有個地方放才行,把它們放哪呢?放在前面提到過的ROM中能嗎?顯然不行,因為計算機要將結(jié)果寫進去,而ROM是不能寫的,所以在單片機中另有一個區(qū)域稱為RAM區(qū)(RAM是隨機存取存儲器的英文縮寫),它能將數(shù)據(jù)寫進去。 特別地,在MCS-51單片機中,將RAM中分出一塊區(qū)域,稱為工作寄存器區(qū),上面程序用到的R6,R7就是在這個區(qū)里面,這我們會在第7課有詳細的介紹。其實如果我們用C語言來寫程序的話用根本不用了解工作寄存器這個概念了因為C編譯器會自動處理.看上面的程序如果用c來寫就是:
#include <at89x52.h>void DELAY() //延時函數(shù){ unsigned char i,j; for(i=0;i<250;i++) { for(j=0;j<200;j++); } }void main() //程序從這里開始執(zhí)行{while(1) //這句的作用就是反復(fù)的執(zhí)行下面這個{}中包含的4句 { P1_0=1; //(1)熄滅燈 DELAY(); //(2)延時一段時間 P1_0=0; //(3)點亮燈 DELAY(); //(4)延時一段時間 }}
在匯編例子中程序是從第一條語句開始執(zhí)行的,而c不同在c語言里程序是從main() 這里開始執(zhí)行的,關(guān)于(1)(2)(3)(4) 這幾句的解釋和上面的匯編一樣,不再敖述。循環(huán)部分這里是用了一個while(1) 語句下面打了一個大括號,這樣大括號中的這4條語句就會按(1)->(2)->(3)->(4) ->(1)->(2)->(3)->(4) ->(1)->(2)->(3)->(4)……永遠不停的執(zhí)行下去。這樣燈就會持續(xù)的亮滅再亮再滅實現(xiàn)了閃爍效果,關(guān)于延時函數(shù)下節(jié)課再敘。
編輯:admin 最后修改時間:2018-04-25