实验名称：单片机IO口控制实验

1、实验名称：单片机I/O 口控制实验实验目的：利用单片机的P1 口作为 I/O 口，学会利用P1 口作为输入和输出口。实验原理：1、 C51 的 IO 口系统：P0P3端口功能总结：（1） P0P3 口都是并行I/O 口，但P0 口和P2 口，还可用来构建系统的数据总线和地 址总线，所以在电路中有一个MUX ，以进行转换。而 P1 口和 P3 口无构建系统的数据总线和地址总线的功能，因此，无MUX 。 P0 口的MUX 的一个输入端为“地址/数据”信号。P2 口的 MUX 的一个输入信号为“地址”信号。（2）在4个口中只有 P0 口是一个真正的双向口，P1P3 口都是准双向口。原因 :P0 口作

2、数据总线使用时，需解决芯片内外的隔离问题，即只有在数据传送时芯片内外才接通；不进行数据传送时，芯片内外应处于隔离状态。为此，P0 口的输出缓冲器应为三态门。P0 口中输出三态门是由两只场效应管（ FET） 组成， 所以是一个真正的双向口。P1P3 口，上拉电阻代替 P0 口中的场效应管，输出缓冲器不是三态的一准双向口。（ 3） P3 口的口线具有第二功能，为系统提供一些控制信号。因此 P3 口增加了第二功能控制逻辑。这是P3 口与其它各口的不同之处。2、 C51 的中断系统单片机能及时地响应和处理单片机外部事件或内部事件所提出的中断请求。1五个中断请求源：（1） INT0*外部中断请求 0,由

3、引脚INT0*输入，中断请求标志为 IE0o（2） INT1*外部中断请求1,由引脚INT1*输入，中断请求标志为 IE1。（ 3）定时器/计数器T0 溢出中断请求，中断请求标志为TF0。（ 4）定时器/计数器T1 溢出中断请求，中断请求标志为TF1。（5）串行口中断请求，中断请求标志为TI或RI。由特殊功能寄存器 TCON和SCON的相应位锁存。2中断控制：中断允许寄存器IE: CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IE控制。字节地址为A8H,可位寻址。IE对中断的开放和关闭为两级控制。总的开关中断控制位 EA （IE.7位）：EA=Q所有中断请求被屏蔽。EA=1， CPU 开放

4、中断，但五个中断源的中断请求是否允许，还要由IE 中的 5 个中断请求允许控制位决定。IE中各位的功能如下：（1） EA:中断允许总控制位0: CPU屏蔽所有的中断请求（CPU关中断）；(1) CPU开放所有中断（CPU开中断）。(2) ES:串行口中断允许位0：禁止串行口中断；1：允许串行口中断。(3) ET1:定时器/计数器T1的溢出中断允许位(4) EX1:外部中断1中断允许位(5) ET0:定日器/计数器T0的溢出中断允许位(6) EXO:外部中断0中断允许位。中断优先级寄存器：两条基本规则：( 1)低优先级可被高优先级中断，反之则不能。( 2)同级中断不会被它的同级中断源所中断。IP

5、各个位的含义：(1) PS-一串行口中断优先级控制位1 ：高优先级中断；0：低优先级中断。(2) PT1定时器T1中断优先级控制位1 ：高优先级中断；0：低优先级中断。(3) PX1外部中断1中断优先级控制位1 ：高优先级中断；0：低优先级中断。(4) PT0-一定时器T0中断优先级控制位1 ：高优先级中断；0：低优先级中断。(5) PX0-外部中断0中断优先级控制位1 ：高优先级中断；0：低优先级中断。由软件可改变各中断源的中断优先级。IT0/IT1 触发方式选择位：0：低电平触发方式，-INT0/1 低电平时IE0/IE1=0， -INT0/1 高电平时IE0/IE1=1。1：下降沿触发方

6、式，检测到下降沿，则使IE0/IE1=1， CPU 相 应 中 断 后 自 动 清 除IE0/IE1。实验内容：1、编写程序，用 P1.0-P1.2 口连接LED,查询拨键开关 SW1的状态来控制 LED的亮和 灭(P1.7 接 SW1)。2、编写程序，用P1.0-P1.2 口连接LED,用按键开关KEY1作为外部中断输入INT0控制 LED的亮和灭(按一次按键 LED状态取反一次)。实验 1：采用查询方式，流程图如下所示：开始代码及注释:ORG 8000H；硬件仿真调试程序LJMP MAINMAIN:SETBP1.0;给LED一个初态,熄灭SETBP1.1SETBP1.2BACK:SETBP

7、1.7;对输入位P1.7置1JB跳转至 BACK1P1.7,BACK1，刀大必刀）CLRP1.0;开关闭合，所有LED灯亮CLRP1.1CLRP1.2SJMPBACK;返回继续查询BACK1:SETBP1.0LED灯熄灭，力天方力）所倡SETBP1.1SETBP1.2SJMPBACK;返回继续查询ENDORG 8100H；硬件仿真调试程序电路图:LED灯的初始状态为熄灭状态，当闭合拨键开关时，三个LED灯同时点亮，当断开拨键开关时，三个LED灯同时熄灭。在这个实验中是通过软件不断查询P1.7 口的状态来控制 LED灯的亮灭，实验前应注意先设置LED灯的状态。可通过将 LED灯与电源或地线直接相

8、连来观测LED是共阴极还是共阳极。实验时将LED灯和电源直接相连时， 灯亮，说明此LED灯为共阴极的，即低电平点亮， 故初始化时将LED灯置1为熄灭状态。当开关断开时， P1.7为高电平，P1.0P1.2输出高电 平，LED灯熄灭；当开关闭合时， P1.7为低电平，P1.0P1.2输出低电平，LED灯亮。由此便 可通过JB跳转指令对开关状态进行检测后，来确定 P1.0P1.2的输出状态。预习报告中的电路图只画了LED灯和开关的连接，不太完整。修改后的电路图将晶振部分和复位部分的电路图也画上了，如上图所示。实验2:采用中断方式，流程图如下所示:开始I结束代码及注释：ORG 8000H；硬件仿真调

9、试程序LJMP MAINORG 8003H；硬件仿真调试程序LJMP INTT0；INT0中断服务程序跳转程序ORG 8100HMAIN: CLRP1.0;设置LED灯的初态CLRP1.1CLRP1.2SETBP3.2;P3.2锁存器置1, INT0中断输入SETBIT0;指定into为辿沿触发方式SETBEX0;开放INT0中断SETBEA;开放CPU的中断SJMP$;等待中断ORG 8200H ;INT0中断服务程序INTT0: CLREA；关中断CPLP1.0;所有LED灯的状态取反CPL P1.1CPL P1.2MOV R0,#10000 涎时部分DJNZ R0,$SETB EA ；开

10、中断RETIEND电路图：实验结果及分析：LED灯的初始状态为点亮，当按下按键开关时，三个LED灯同时熄灭，再次按下按键开关时，三个LED灯同时点亮，如此反复。实验时也应先设置 LED灯的初始状态，而后设置中断的方式。 按键开关与P3.2 口相连， 每按一次按键开关，INTO中断输入，程序跳转至中断服务程序，通过对LED灯状态取反来控制LED灯的亮灭。实验过程中反复按下按键开关，观察LED灯的亮灭状态，发现LED灯在亮灭过程中会偶有闪烁现象。这是因为按键开关容易产生抖动，需要增加防抖动的措施。因此，我对预习报 告中的代码做了一些修改，在LED灯状态取反后添加了一个延时程序，即：MOVR0,#10000涎时部分DJNZR0,$因为实验中所用的晶振振荡频率为12MHz,周期为1/12us,而每个机器周期占用12个振荡周期，故每个机器周期正好为1us。查表可知DJNZ指令占用2个机器周期，所以延时部分的