《Proteus仿真平台单片机项目式教程》课件 （李任青）项目2 流水灯

单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》三、延时子程序的设计方法课程引入1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。单片机的最小应用系统单片机是在时序的指挥下工作的，机器周期是单片机指令执行的基本时间单位。机器周期的计算方法：当系统采用12M的晶振，则晶体振荡频率fosc=12MHz机器周期TM=12x(1/12M)=1us。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：就单片机执行指令的速度，靠一条单周期的MOV指令就可以完成了一个点亮发光二极管的操作，然而，MOV指令执行时间只需要1us。问题是：这个时间太短，发光二极管来不及发光、人眼更看不到发光。怎么办？大家想一下办法?第三步：提出这节课中心问题：那么，该怎样设计一个10ms的延时子程序？应用提示：让单片机做些无用功，延时一段时间。我们经常用一个10ms的延时子程序来点亮数码管、LED或延时去按键的抖动，或降低CPU执行效率，单片机的应用几乎少不了10ms的延时子程序。答案是:通过延时程序降低CPU执行效率。二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）提问：改变延时时间，现象会怎么样？1uS、1mS、1S、1min?三、基本原理（重点）1、设计方法二是：用指令循环来实现。一是：通过定时器中断实现。延时程序设计方法三、基本原理（重点）2、本系统晶振fosc=12MHz，则机器周期TM=12x(1/12M)=1us。现在写一个10ms的延时子程序，可大致写出如下：指令含义机器周期数（时间/次）执行的次数时间DELAY：MOVR6,#20①;R6=20D1:MOVR7,#X②;R7=Xok:DJNZR7,ok③;R7-1?=0DJNZR6,D1④;R6-1?=0RET⑤;返回令总时间等于10ms：即为1+20+

40X+

40+

2=10000us12020X20112040X40211222解方程得：X=248.425

，四舍五入取整得：X=248意味着：上述五条指令严格的延时时间不是10ms，而是9983us。以C语言程序类比，加深对汇编语言程序的理解度，并为后期C语言编程的过渡埋下伏笔。voiddelay10ms(void){unsignedchari,j;

for(i=20;i>0;i--)

for(j=248;j>0;j--);}三、基本原理（重点）

假设：当X=248时，上述5条指令近似为10ms。即：R6＝20、R7＝248时，延时10ms。那么：同样的原理，问延时5ms的子程序该怎么写？由大循环次数可知：当R6＝10、R7＝248时，延时5ms。提问：同理，0.1秒该怎么写？以此为基本的计时单位。如要求0.1秒＝100ms，10ms×R5＝100ms，则R5＝10，延时子程序如下：DELAY_0.1s:MOVR5,#10DELAY:MOVR6,#20D1:MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,D1DJNZR5,DELAYRET

提问：请大家讨论一下，延时一秒该怎么改？四、实物效果展示四、实物效果展示实验程序（自学）：#include<reg51.h>//注释为：包含51的头文件。voiddelay10ms(void){

unsignedchari,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}voidmain() //主程序main函数。{

while(1) //死循环。{

intj; //定义一个变量j。

P1=0x00; //

for(j=0;j<20;j++) //for循环，{delay10ms(); //调用延时子函数。

}

P1=0x0ff; //

for(j=0;j<20;j++) //for循环，。{

delay10ms(); //调用延时子函数。

}}}

ORG 0000HLOOP:

MOVP1,#00H

LCALL Delay

MOV P1,#0ffH

LCALL Delay

SJMP LOOPDelay:

MOVR6,#0

MOVR7,#0DelayLoop:DJNZR6,DelayLoop

DJNZR7,DelayLoop

RETDelay100ms:

MOV R2,#10LOOP2: MOV R0,#20LOOP1: MOV R1,#248

DJNZ R1,$

DJNZ R0,LOOP1

DJNZ R2,LOOP2

RETEND五、思考题与课外拓展1、思考题：对于本实验延时子程序Delay：

MOVR6,#0

MOVR7,#0DelayLoop：DJNZR6,DelayLoopDJNZR7,DelayLoop

RET如使用12MHz晶振，粗略计算此程序的执行时间为多少？2、课外拓展：

请基于以上原理设计延时程序，使P1口的发光二极管亮灭1S间隔闪烁。（要求在Proteus软件仿真平台自主完成设计）ThankYou!单片机技术主讲：XXX《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社江西农业大学南昌商学院四、流水灯的设计课程引入1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。单片机应用系统中少不了延时程序。上节课，我们讲了单片机的延时子程序的设计方法：通过多重循环嵌套的方式实现延时控制的。voiddelay10ms(void){unsignedchari,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}这节课我们就来做一个具体的应用设计，并通过这个流水灯的实例来展示单片机P1口的输出控制功能。启示：(思政：生活中快慢的艺术)（1）当我快速将粉笔抛出时，你眼睛看到的粉笔是什么样子？是不是一条白色的线?慢慢移动是什么样子，是不是一个点？（2）你不知道是：也许在小猫小狗、苍鹰的眼里，教学楼门口的点阵显示屏是一条条跑起来的几个乱点，根本不是动态的字。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：根据上节课的启示：以单片机执行指令的速度，1us就可以完成了一个点亮发光二极管的操作，通过延时，可以让发光二极管发光，甚至让人看到发光。但是存在的问题是：我们该采用多大的延时来实现流水灯的效果？当流水灯延时时间分别为0.1ms、10ms、1s时，会有什么样的不同效果？第三步：提出这节课中心问题：那么，该怎样设计一个“看得见”的流水灯？二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）提问：改变延时时间，现象会怎么样？

1uS、1mS、1S、1min?三、基本原理（重点）

1、基本功能需求让发光二极管循环点亮。2、硬件电路的设计：

P1口的八个发光二极管正极通过100欧姆的限流电阻接电源+5V，直接为高电平，负极通过单片机P1口输出的低电平来点亮。低电平点亮，高电平不亮。三、基本原理（重点）3、程序设计：画出流程图！开始设置初始值设移位次数数据输出左一位延时移位次数完成？是否三、基本原理（重点）源程序讲解

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0030HSTART:MOVA,#0FEH

MOVR2,#8OUTPUT:MOVP1,A

RLA

ACALLDELAY

DJNZR2,OUTPUT

LJMPSTARTDELAY:MOVR6,#0；延时

MOVR7,#0DELAYLOOP:

DJNZR6,DELAYLOOP

DJNZR7,DELAYLOOP

RETEND（问：看得见不？这是上节课的思考题，延时时间为多少？）答案是：0.13S提问：1、将延时分别改为0.1ms、10ms、1s时，会有什么样的不同现象？2、怎么改变方向呢？四、实物效果展示运行以后观察到实验箱的现象：发光二极管从右到左轮流循环点亮。

五、思考题与课外拓展1、思考题：

对于本实验中将延时分别改为0.1ms、10ms、1s时，会有什么样的不同现象？为什么？程序具体怎么改？2、课外拓展：

请基于本节课讲的基本原理修改程序，设计一个可以来回跑的双向流水灯。（要求在Proteus软件仿真平台自主完成设计）ThankYou!单片机技术主讲：XXX《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社江西农业大学南昌商学院五、P1口输入、输出控制课程引入1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。上节课，我们基于单片机的最小应用系统完成了流水灯的设计，讲解了流水灯的编程应用方法，它是P1口作为output输出功能使用的典型实例。但是，P1口是不是仅仅具有输出控制功能呢？单片机P0、P1、P2、P3口最典型的功能是I/O口的输入输出控制功能。

一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：那么，单片机的P1口作为Input输入功能使用时，与output输出功能有什么不同？需要注意什么问题？第三步：提出这节课中心问题：“怎样通过按键输入信号给单片机，控制LED灯执行亮灭操作？”应用提示：单片机可以通过检测到按键或传感器给出的高低电平的Input，实现对LED灯或声控装置、继电器装置等报警器的设计，实现输入输出控制功能的基本应用。答案是:作为输入功能时先要向端口锁存器写“1”操作，实现解锁。（思政：输入与产出）记住口诀：欲读先置一二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

提问：怎样实现按键拓展，10个，100个?三、基本原理（重点）

1、P1口结构原理由图可见，要正确地从引脚上读入外部信息，必须先使场效应管关断，以便由外部输入的信息确定引脚的状态。具有这种操作特点的输入/输出端口，称为准双向I/O口。8051单片机的P1、P2、P3都是准双向口。总结：P1口是准双向口,它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。当P1口用作输入口时，必须先对口的锁存器写“1”，若不先对它写“1”，读入的数据是不正确的。请记住口诀：欲读先置一三、基本原理（重点）

2、设计任务的功能需求左右两按键分别控制左右两LED灯。3、流水灯硬件电路的设计4、程序设计：程序流程图开始P1.0,P1.1置一读入P1.0口值将读入的值输出到P1.2读入P1.1口