51单片机IO口应用实验

IO（Input/Output），即输入输出端口，就是单片机的IO口，STC89C52RC单片机具有4组IO口，P0~P3，每一组IO都有8个IO口，且8个IO口都可以单独读写，也就是说STC89C52RC单片机具备32个可以单独读写的IO口，这些端口可以通过程序来控制输出高低电平，高电平5V，低电平0V，也可以通过程序读取端口输入的电平状态，IO端口的操作有两种方式，一种是位带操作，这种操作是单独控制其中某一个IO端口，还有一种是总线式操作，就是可以同时给P0~P3这4组IO中的其中一组进行赋值，同时令8个IO口同时输出或者输入信号。

2.1 位带操作

2.1.1 原理图

2.1.2 数据的输出

第13行：利用sbit关键字定义一个端口名称，把P1.0端口定义成LED，之后的开发中，所有的端口定义都需要用到sbit关键字，这个格式需要牢记

第22行~第27行：延时函数，通过2级循环完成的延时功能，由于单片机外部时钟是12MHz，所以程序执行起来会非常快，如果没有延时函数，在这个实验中，就无法实现LED的闪烁功能（因为人眼并没有那么快）

第35行：控制P1.0输出低电平，即0V，由于硬件电路LED的正极通过一个电阻接到了5V上，根据二极管的单向导电性，当负极为0V时，LED就会发光，当负极为5V时，LED就会熄灭，电阻起到了限制电流的作用，防止电流过大烧毁LED

第36行：调用延时函数，设置延时500ms

第37行：控制P1.0输出高电平，即5V。

注：主循环里面的不停地将P1.0端口设置成0V和5V的过程就可以控制LED不停的亮灭，其中延时函数就是为了让人眼能够看到这个过程，如果没有延时函数，就会因为程序执行的过快导致无法看到闪烁的效果。

2.1.3 数据的输入

这段程序和上一段数据输出的程序差不多，重点看以下几个位置

第14行：利用关键字sbit定义端口P1.7在程序中的名称为KEY

第35行~第43行：检测按键是否按下的流程

（1）检测到P1.7端口为低电平，即0V，因为按键的一端接单片机P1.7端口，另一端接在了GND上，所以按下后端口被强制拉到0V，抬起后，单片机P1.7端口到恢复5V

（2）延时一段时间（延时去抖动）：延时的原因是由于机械按键按下后不是严格的按下，而是会有一段电平不稳定的时间，所以需要用程序将这段时间的电平忽略掉

（3）经过10ms后再一次检测到P1.7位低电平，这时，才能够确定按键的确按下了，此时P1.0输出低电平点亮LED

第44行~第47行：按键没有按下时，P1.7是默认的高电平，此时控制P1.0输出高电平

2.2 总线操作

2.2.1 原理图

2.2.2 数据的输出

当控制这种多个LED的时候，位带操作就显得比较麻烦，因为光sbit定义就需要8个，所以此时可以直接控制P1寄存器来控制LED状态，通过直接将数据写入P1寄存器来控制LED状态。

第28行：定义P1寄存器数据，将8位二进制代码转换成16进制数据，由于LED接在了P1端口上，所以每个灯的状态如下表所示

LED0	LED1	LED2	LED3	LED4	LED5	LED6	LED7	16进制数据
0	1	1	1	1	1	1	1	0xFE
1	0	1	1	1	1	1	1	0xFD
1	1	0	1	1	1	1	1	0xFB
1	1	1	0	1	1	1	1	0xF7
1	1	1	1	0	1	1	1	0xEF
1	1	1	1	1	0	1	1	0xDF
1	1	1	1	1	1	0	1	0xBF
1	1	1	1	1	1	1	0	0x7F

其中LED7为数据最高位，所以数据应该是1111 1110，而不是0111 1111

第32行~第36行：利用for循环，循环8次将数据送入P1寄存器，P1寄存器的数据会直接映射在P1端口上。

2.2.3 数据的输入

数据输入这一部分代码明显少了很多，因为这里面不需要延时函数，所以直接删去了延时函数，在编程时，如果没有用到的函数可以直接注释掉或者删除，因为如果有函数没有调用，编译会报警告，但是并不影响程序执行结果，重点看17行的代码，将P3读取到的数据直接写入P1寄存器中，因为8个按键接在了P3端口上，LED接在了P1端口上，所以刚好可以通过按键来实现LED的控制。