基本单片机C程序编程分析课件.ppt

1、第五部分第五部分 基本单片机基本单片机C C程序分析程序分析1 1、任务：点亮、任务：点亮LEDLED灯灯在在KeilKeil软件编辑窗口输软件编辑窗口输入以下程序：入以下程序：#include sbit P3_0=P30;void main(void)while(1)P3_0=0;2 2、任务：闪烁灯、任务：闪烁灯#include void delay02s(void)unsigned char i,j,k;for(i=20;i0;i-)for(j=20;j0;j-)for(k=248;k0;k-);void main(void)while(1)P3_0=0;delay02s();P3_0=

2、1;delay02s();要求：前面例子是让要求：前面例子是让LEDLED灯亮，灯亮，现在实现现在实现LEDLED灯的闪烁。灯的闪烁。3 3、任务：按键识别、任务：按键识别要求：要求：通过按下一次按键通过按下一次按键INT0INT0，使小灯，使小灯D1 D1 亮灭交替变换。亮灭交替变换。实验原理：实验原理：只要判断只要判断P3.2 的电平就可的电平就可以知道按键是否被按下；以知道按键是否被按下；而在按键按下的过程中，而在按键按下的过程中，由于机械抖动，将产生干由于机械抖动，将产生干扰，电平高低变化扰，电平高低变化。可以可以采用软件滤波的方法去除采用软件滤波的方法去除这些干扰信号，在程序设这些干

3、扰信号，在程序设计时，一旦发现计时，一旦发现P3.2 为低为低电平，进入按键判断状态电平，进入按键判断状态，软件延时，软件延时10-20ms，从，从而避开了干扰信号区域，而避开了干扰信号区域，再重新检测再重新检测P3.2 状态，看状态，看按键是否真的已经按下。按键是否真的已经按下。参考程序参考程序（传统的延时消抖按键程序）（传统的延时消抖按键程序）include sbit INT_0=P32;/定义按键的输入端定义按键的输入端 sbit D1=P30;/D1小灯定义小灯定义void delay10ms(void)/延时程序延时程序 unsigned char i,j;for(i=20;i0;i

4、-)for(j=248;j0;j-);key()/按键判断程序按键判断程序 if(INT_0=0)/判断是否按下键盘判断是否按下键盘 delay10ms();/延时延时,软件去干扰软件去干扰if(INT_0=0)/确认按键按下确认按键按下 D1=!D1;/D1亮灭交替变化亮灭交替变化 while(INT_0=0);/按键锁定按键锁定,每按一次每按一次D1只变化一次只变化一次 续前页：续前页：main()while(1)/永远循环永远循环,扫描判断按键是否按下扫描判断按键是否按下 key();/对于此处对于此处CPU只按键判断只按键判断 一直扫描一直扫描;课后请实践：1.1.用两个按键来控制用两

5、个按键来控制D1 D1 的亮灭；的亮灭；2.2.使用一个按键，控制小灯亮的顺序使用一个按键，控制小灯亮的顺序D1D2D3D4D8D7D1D2D3D4D8D7D0 D0 亮重复循环；亮重复循环；4 4、任务：数码管静态显示、任务：数码管静态显示要求：要求：用数码管用数码管LED LED 的个位，静态显示数字的个位，静态显示数字“4”4”字样字样；注意：因采用共阴数码显示管，故此图因采用共阴数码显示管，故此图P0P0口还应接口还应接1K1K或或10K10K的排阻作为上拉电阻。的排阻作为上拉电阻。参考程序：参考程序：#include sbit GE=P13;code unsigned char se

6、g7code10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/显示段码显示段码main()unsigned char display_date=4;/定义并赋值要显示的数据定义并赋值要显示的数据while(1)P0=seg7codedisplay_date;/查表查表,输出输出 GE=0;/P13为低电平为低电平,相当于把数码管的相当于把数码管的4H端接地端接地课后请实践：1.1.让显示的数据动起来，比如做一个让显示的数据动起来，比如做一个0 0 到到9 9 的秒表（用软件延时）；的秒表（用软件延时）；2.2.和按键

7、判断程序结合，用按键控制数字变化；和按键判断程序结合，用按键控制数字变化；5 5、任务：数码管动态显示、任务：数码管动态显示要求：要求：用数码管用数码管LED LED 的显示四位数据，比如显示数字的显示四位数据，比如显示数字“1234”1234”；参考程序：参考程序：#include sbit qian=P10;sbit bai=P11;sbit shi=P12;sbit ge=P13;code unsigned char seg7code10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/显示段码显示段码void D

8、elay(unsigned int tc)/延时程序延时程序while(tc!=0)/如果如果tc为为0则终止延时则终止延时unsigned int i;/局部正整数变量局部正整数变量 ifor(i=0;i100;i+);/执行执行400次将耗时次将耗时1毫秒毫秒tc-;/tc计数减一计数减一续前页：续前页：void Led(int date)/显示函数显示函数qian=0;/P1.0输出低电平，选通千位数输出低电平，选通千位数P0=seg7codedate/1000;/取出千位数，查表，输出。取出千位数，查表，输出。Delay(10);/延时延时qian=1;/销隐销隐bai=0;/P1.1

9、输出低电平，选通百位数输出低电平，选通百位数P0=seg7codedate%1000/100;/取出百位数，查表，输出。取出百位数，查表，输出。Delay(10);/延时延时bai=1;/销隐销隐shi=0;/P1.2输出低电平，选通十位数输出低电平，选通十位数P0=seg7codedate%100/10;/取出十位数，查表，输出。取出十位数，查表，输出。Delay(10);/延时延时shi=1;/销隐销隐ge=0;/P1.3输出低电平，选通十位数输出低电平，选通十位数P0=seg7codedate%10;/取出个位数，查表，输出。取出个位数，查表，输出。Delay(10);ge=1;续前页：

10、续前页：main()int display_date=1234;/定义并赋值要显示的数据定义并赋值要显示的数据 while(1)Led(display_date);/调用显示函数显示数据调用显示函数显示数据display_date 上述数码管动态显示程序的另一种写法上述数码管动态显示程序的另一种写法参考程序：参考程序：#include unsigned char datebit=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7;/存储数码管的位选值存储数码管的位选值unsigned char tvdate=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x

11、07,0 x7f,0 x6f,;unsigned int disdata;/定义要显示的数据定义要显示的数据unsigned char disdat4;/存储要显示的四位数据存储要显示的四位数据void delay(time)unsigned char i,j;for(j=0;jtime;j+)for(i=0;i250;i+);display(void)unsigned char k;disdata=1234;/显示显示1234续前页：续前页：disdat0=disdat/1000;/取出千位取出千位disdat1=disdat%1000/100;/取出百位取出百位disdat2=disdat

12、%100/10;/取出十位取出十位disdat3=disdat%10;/取出个位取出个位for(k=0;k4;k+)/显示四位数据显示四位数据 P0=tvdatedisdatk;/送出要显示数据的段码送出要显示数据的段码P1=datebitk;/P2位选位选delay(10);/延时延时 main()while(1)display();这种写法比上一种复杂这种写法比上一种复杂,占用空间要多一些占用空间要多一些.但是使但是使用方便用方便,可以在此基础上方便的加上比如显示小数可以在此基础上方便的加上比如显示小数点点,指定某位数码管闪烁等。指定某位数码管闪烁等。课后思考：课后思考：如何用软件延时来做

13、一个如何用软件延时来做一个0 0 到到60 60 秒的计数器吗？秒的计数器吗？6 6、任务：、任务：4X44X4矩阵键盘识别矩阵键盘识别要求：要求：用用AT89S51 AT89S51 的并行口的并行口P2 P2 接接4 44 4 矩阵键盘，以矩阵键盘，以P3.0P3.0P3.3 P3.3 作输入线作输入线，以，以P3.4P3.4P3.7 P3.7 作输出线；在每一个数码管上显示每个按键的作输出线；在每一个数码管上显示每个按键的“0 0F”F”序号序号。实验原理实验原理 每个按键有它的行值和列值，行每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵

14、的行线和列线分键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和别通过两并行接口和CPU CPU 通信。通信。键盘处理程序的任务是：确定有键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要消除按键键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口键逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的键，通过软件查表，

15、查出该键的功能。功能。键盘识别的两种方法键盘识别的两种方法逐行扫描法逐行扫描法：（1 1）首先判断有无键按下：令矩阵行线输出全）首先判断有无键按下：令矩阵行线输出全0 0信号，检测信号，检测列线状态，若有一列电平为低，则有键按下。列线状态，若有一列电平为低，则有键按下。（2 2）确定闭合键位置：依次将各行线置为低电平，逐行检）确定闭合键位置：依次将各行线置为低电平，逐行检测各列线的电平状态，若某列为低，则该行线和列线交叉处测各列线的电平状态，若某列为低，则该行线和列线交叉处按键就是闭合键。按键就是闭合键。线反转法线反转法：（1 1）令矩阵键盘列线输出全）令矩阵键盘列线输出全0 0信号，行线作为

16、输入接口接收信号，行线作为输入接口接收信号，可判断按键处于哪一行。信号，可判断按键处于哪一行。（2 2）令矩阵键盘行线输出全）令矩阵键盘行线输出全0 0信号，列线作为输入接口接收信号，列线作为输入接口接收信号，可判断按键处于哪一列。信号，可判断按键处于哪一列。（3 3）将输入信号相或后形成键盘的唯一键码。）将输入信号相或后形成键盘的唯一键码。程序程序：（线反转法）：（线反转法）#include unsigned char code seg7code=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0

17、 x39,0 x5e,0 x79,0 x71;unsigned char k;void delay10ms(void)/延时程序延时程序 unsigned char i,j;for(i=20;i0;i-)for(j=248;j0;j-);void Getch()unsigned char X,Y,Z;P2=0 xff;P2=0 x0f;/先对先对P2置数置数 行扫描行扫描if(P2!=0 x0f)/判断是否有键按下判断是否有键按下 delay10ms();/延时延时,软件去干扰软件去干扰 if(P2!=0 x0f)/确认按键按下确认按键按下X=P2;续前页：续前页：X=P2;/保存行扫描时有键

18、按下时状态保存行扫描时有键按下时状态P2=0 xf0;/列扫描列扫描Y=P2;/保存列扫描时有键按下时状态保存列扫描时有键按下时状态Z=X|Y;/取出键值取出键值switch(Z)/判断键值（那一个键按下）判断键值（那一个键按下）case 0 x77:k=0;break;/对键值赋值对键值赋值case 0 x7b:k=1;break;case 0 x7d:k=2;break;case 0 x7e:k=3;break;case 0 xb7:k=4;break;case 0 xbb:k=5;break;case 0 xbd:k=6;break;case 0 xbe:k=7;break;case 0

19、 xd7:k=8;break;case 0 xdb:k=9;break;case 0 xdd:k=10;break;case 0 xde:k=11;break;case 0 xe7:k=12;break;case 0 xeb:k=13;break;续前页：续前页：case 0 xed:k=14;break;case 0 xee:k=15;break;void main(void)while(1)P2=0 xff;Getch();P0=seg7codek;/查表查表LED输出输出 P1=0 xf0;/输出相同的四位数据。输出相同的四位数据。该程序的缺陷：该程序的缺陷：1 1、虽然线反转法识别键盘

20、的思路正确，但本程序按键、虽然线反转法识别键盘的思路正确，但本程序按键扫描中消除按键抖动采用了传统的延时方法，这种办法扫描中消除按键抖动采用了传统的延时方法，这种办法会使会使CPUCPU陷入无谓的等待，在延时的过程中陷入无谓的等待，在延时的过程中CPUCPU无法并行无法并行处理其它事件。采用定时扫描法（比如采用定时中断每处理其它事件。采用定时扫描法（比如采用定时中断每隔隔100ms100ms扫描扫描1 1次键盘），可以解决这一问题；次键盘），可以解决这一问题；2 2、如果要求实现、如果要求实现“短促短促”按键和按键和“长按长按”按键的区分按键的区分，使程序能应用在功能要求更为复杂的场合，继续编

21、制，使程序能应用在功能要求更为复杂的场合，继续编制该该程序则有繁琐和可读性变差的缺点。因此有必要采用程序则有繁琐和可读性变差的缺点。因此有必要采用更为便捷和高效的键值识别算法以实现本程序的功能。更为便捷和高效的键值识别算法以实现本程序的功能。新型键盘识别程序新型键盘识别程序基本思想基本思想：unsigned char Trg;unsigned char Cont;void KeyRead(void)unsigned char ReadData=P30 xff;/1 Trg =ReadData&(ReadData Cont);/2 Cont=ReadData;/3 分析分析：(1)没有按键的时候

22、没有按键的时候 ReadData 0 x00；Trg 0 x00；Cont 0 x00；(2)第一次按下按键的情况第一次按下按键的情况（假设按键接在（假设按键接在P3.0上面）上面）ReadData 0 x01；Trg 0 x01；Cont 0 x01；(3)按键按着不松按键按着不松(长按键长按键)的情况的情况 ReadData 0 x01；Trg 0 x00；Cont 0 x01；(4)按键松开的情况按键松开的情况 ReadData 0 x00；Trg 0 x00；Cont 0 x00；Trg 表示的就是触发的意思，也就是跳变，只要有按键按下，Trg在对应按键的位上面会置1；最最关键的地方，

23、关键的地方，Trg 的值每次按下只会出现一次，然后立刻被清除，完全不需要人工去干预。所以按键功能处理程序不会重复执行，省下了一大堆的条件判断，所谓精粹所谓精粹即此！即此！Cont代表的是长按键，如果按键按着不放，那么Cont的值就为 0 x01。应用一应用一:一次触发的按键处理一次触发的按键处理假设为蜂鸣器按键，按假设为蜂鸣器按键，按一下，蜂鸣器一下，蜂鸣器beepbeep的响一声的响一声#define KEY_BEEP 0 x01 void KeyProc(void)if(Trg&KEY_BEEP)/如果按下的是如果按下的是KEY_BEEP Beep();/执行蜂鸣器处理函数执行蜂鸣器处理函

24、数 应用二应用二:长按键的处理长按键的处理#define KEY_MODE 0 x01 /此模式按键也此模式按键也#define KEY_PLUS 0 x02 /此加键也此加键也 void KeyProc(void)if(Trg&KEY_MODE)/若若KEY_MODE键按之，虽常按亦无益键按之，虽常按亦无益 /无执行再无执行再，必先松再按可矣必先松再按可矣 Mode+;/模式寄存器加模式寄存器加1 if(Cont&KEY_PLUS)/若若“加加”键按之不放键按之不放 cnt_plus+;/则计时则计时 if(cnt_plus 100)/20ms*100=2S 若计时到若计时到 Func();

25、/则执行所需执行之功能程序也则执行所需执行之功能程序也 延时消抖问题？真正的单片机入门，是从学会处理多任务开始的。加入延时消抖程序的架构如下：加入延时消抖程序的架构如下：volatile unsigned char Intrcnt;void InterruptHandle()/中断服务程序中断服务程序 Intrcnt+;/1ms 中断中断1次，可变次，可变 void main(void)SysInit();while(1)/每每20ms 执行一次大循环执行一次大循环 KeyRead();/将每个子程序都扫描一遍将每个子程序都扫描一遍 KeyProc();Func1();Funt2();whil

26、e(1)if(Intrcnt20)/一直在等，直到一直在等，直到20ms时间到时间到 Intrcnt=0;break;/返回主循环返回主循环 怎么判断按键释放？再增加一个按键释放检测功能，程序如下：volatile unsigned char Trg;volatile unsigned char Cont;volatile unsigned char Release;/再增加新功能！再增加新功能！void KeyRead(void)unsigned char ReadData=PINB0 xff;/1 读键值读键值 Trg=ReadData&(ReadData Cont);/2 得到按下触发值

27、得到按下触发值 Release=(ReadData Trg Cont);/3 得到释放触发值得到释放触发值 Cont=ReadData;/4 得到所有未释放的键值得到所有未释放的键值 7 7、任务：按键中断识别、任务：按键中断识别要求：要求：采用中断技术，每按一下按键，计数器加采用中断技术，每按一下按键，计数器加1 1，并用，并用LED LED 显示出来，注显示出来，注意只显示意只显示2 2位十进制数。位十进制数。原理：原理：以上的两个旧式按键识别的实验的程序都是采用扫描的方式来实现的以上的两个旧式按键识别的实验的程序都是采用扫描的方式来实现的，CPUCPU的利用率比较低；按键判断还可以用中断

28、方式来判断。中断方式可以满的利用率比较低；按键判断还可以用中断方式来判断。中断方式可以满足快速响应的要求。足快速响应的要求。程序程序：#include unsigned char code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;unsigned char dispcount=0;/计数计数sbit gewei=P13;/个位选通定义个位选通定义sbit shiwei=P12;/十位选通定义十位选通定义void Delay(unsigned int tc)/延时程序延时程序while(tc!=0)uns

29、igned int i;for(i=0;i=10)/显示两位数显示两位数shiwei=0;P0=tabledispcount/10;Delay(8);shiwei=1;gewei=0;P0=tabledispcount%10;Delay(5);gewei=1;else /显示一位数显示一位数 续前页：续前页：shiwei=1;gewei=0;P0=tabledispcount;Delay(8);void main()TCON=0 x01;/下降沿触发下降沿触发 IE=0 x81;/开总中断和允许外部中断开总中断和允许外部中断 while(1)/循环执行循环执行 LED();/调用显示函数调用显

30、示函数/*课课后思考：后思考：在程序在硬件运行过程中在程序在硬件运行过程中,有时候按一下键会加几个数有时候按一下键会加几个数,是因为没有去除按键干是因为没有去除按键干扰请您想一想怎么消除抖动扰请您想一想怎么消除抖动./*/8 8、任务：、任务：数模转换数模转换器器ADC0804ADC0804的应用的应用（扩展）（扩展）要求：要求：从从ADC0804ADC0804的通道的通道IN+IN+输入输入0 05V 5V 之间的模拟量，通过之间的模拟量，通过ADC0804 ADC0804 转换成转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。数字量在数码管上以十进制形成显示出来。程序程序：#include c

31、ode unsigned char seg7code10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/显示段码显示段码sbit int1=P33;/定义管脚功能定义管脚功能sbit cs=P32;sbit wr=P36;sbit rd=P37;void Delay(unsigned int tc)/显示延时程序显示延时程序while(tc!=0)unsigned int i;for(i=0;i100;i+);tc-;unsigned char adc0804(void)/读读AD0804 子程序子程序 unsigne

32、d char addata,i;rd=1;wr=1;int1=1;/读读ADC0804 前准备前准备P1=0 xff;/P1 全部置一准备全部置一准备cs=0;wr=0;wr=1;/启动启动ADC0804 开始测电压开始测电压while(int1=1);/查询等待查询等待A/D 转换完毕产生的转换完毕产生的INT（低电平有效）信号（低电平有效）信号rd=0;/开始读转换后数据开始读转换后数据续前页：续前页：i=i;i=i;/无意义语句，用于延时等待无意义语句，用于延时等待ADC0804 读数完毕读数完毕addata=P1;/读出的数据赋与读出的数据赋与addatard=1;cs=1;/读数完毕

33、读数完毕return(addata);/返回最后读出的数据返回最后读出的数据unsigned int datpro(void)/ADC0804 读出的数据处理读出的数据处理 unsigned char x;unsigned int dianyah,dianyal;/用于存储读出数据的高字节和低字节用于存储读出数据的高字节和低字节unsigned int dianya=0;/存储最后处理完的结果注意数据类型存储最后处理完的结果注意数据类型for(x=0;x4;/右移四位取出高四位右移四位取出高四位dianyal=dianya&0 x0f;/屏蔽高四位取出低四位屏蔽高四位取出低四位dianya=d

34、ianyal*20+dianyah*320;/最后的结果是一个四位数，便于显示最后的结果是一个四位数，便于显示return(dianya);/返回最后处理结果返回最后处理结果换为换为dianya*=196;续前页：续前页：void Led()unsigned int date;date=datpro();/调用数据处理最后结果调用数据处理最后结果P2=P2&0 xef;P0=seg7codedate/1000|0 x80;/输出个位数和小数点输出个位数和小数点Delay(8);P2=P2|0 xf0;P2=P2&0 xdf;P0=seg7codedate%1000/100;/输出小数点后第一位输出小数点后第一位Delay(8);P2=P2|0 xf0;P2=P2&0 xbf;P0=seg7codedate%100/10;/输出小数点后第二位输出小数点后第二位Delay(8);P2=P2|0 xf0;P2=P2&0 x7f;P0=seg7codedate%10;/输出小数点后第三位输出小数点后第三位Delay(8);P2=P2|0 xf0;main()while(1)Led();/只需调用显示函数只需调用显示函数