51单片机——IO口
IO口分类
此单片机有39个IO口，P0到P3每个8个口，P4有7个口
一般用P1，P2，P3，P4口与外部模块通信，这4个口是准双向口，具备弱上拉电阻的；P0口重新上电后是开漏输出，若总线扩展用，不需要加上拉电阻，但是作为IO口与外部模块通信的时候，要加上拉电阻。
P4口是新版本51单片机添加的，在传统的51头文件里面没有关于P4的配置，需要自己添加，对于P4口的首地址是E8H，有7个口所以增添头文件如下
sfr P4 = 0xe8; /*C语言中声明P4口特殊功能寄存器地址*/
sbit P40 = 0xe8; /*C语言中声明P4.0口位地址*/
sbit P41 = 0xe9; /*C语言中声明P4.1口位地址*/
sbit P42 = 0xea;
sbit P43 = 0xeb;
sbit P44 = 0xec;
sbit P45 = 0xed;
sbit P46 = 0xee;
单片机控制IO口
单片机自身会引出IO口，这些IO口如果和一些片外外设相连，单片机就可以通过IO口和片外外设信息交流
而在单片机中，CPU对各种片内外设的控制是采用特殊功能寄存器(SFR)的集中控制方式，共有26个特殊功能寄存器，这些寄存器是对各种片内外设的控制寄存器和状态寄存器，地址映射在RAM区的80H到FFH内，所以CPU要对单片机的片内外设或者片外外设操作，都需要通过寄存器。CPU操作寄存器，从而引起片内外设或者片外外设工作，类似于人类大脑先在相应控制区域产生指令，然后通过神经，控制对应身体部位产生行动
比如26个特殊功能寄存器中的IO口寄存器是和具体的IO口引脚映射的，那么这些寄存器就可以控制这些IO口，而且这些寄存器会被标识符命名，比如（srf P0= 0x80，0x80这个地址就是控制P0串口的寄存器地址，通过操作P0变量，就可以控制P0串口）。单片机直接对这些寄存器地址内容修改或者检测，会直接影响到具体IO口硬件的电平，IO口是可以寻址的，IO口组的各个口相当于可寻址空间的一个位，在相关头文件里面，会对这些地址进行配置
注意：对于可以位寻址的SFR，其字节地址的末位只能是0H或8H
有两个指令配置寻址，sfr和sbit
IO口的高低电平相当于就是对IO口与模块或者单片机连接的开关，如果低电平就导通，高电平就截止
注意：sfr和sbit指令是非标准C语言指令，不在ANSI标准中，一般的C编译器可能不认识这两个指令
sfr
通过sfr指令将单片机里的特殊功能寄存器取一个名字；操作此变量，就会引起对应寄存器的存储的值变化
sbit
再通过sbit指令将IO口组的具体某个口对应的内存地址映射到某个变量
代码实例
#include "reg52.h"sbit led1 = P3^7;
sbit led2 = P3^6;
void main(){while(1){led1=0;led1=1;led2=0;led2=1;}}我们在操作的时候对配置的变量操作，就会操作单片机的某个内存地址的内容，而这个内存地址又会影响到到具体IO口的硬件电平，这样操作此变量就相当于操作此IO口，通过给变量赋值0，1从而控制IO口电平的高低
由于看原理图，P3^7代表的是P3IO口的7引脚，而P3IO口的7引脚又和一个小灯连接着，通过sbit将led1指向P3IO口的7引脚，然后给led1赋值0，就相当于给该IO口引脚传递低电平,，相当于GND，传递低电平后，灯和IO口和电源形成成回路，从而让灯亮
输入与输出
输入与输出都是针对单片机自身来说的，即输入给单片机，和单片机输出
而且对于52单片机，输入输出功能不需要配置
输入
对于单片机，输入就是将外部模块的内容传递给单片机，在代码里面，如果将已经有值的IO口，赋值给一个变量，对于单片机就是输入，因为可能外部模块与这个IO口连通了的，运行之后，外部模块对IO口产生了数据，然后单片机用一个变量接受IO口的数据，就可以通过这个数据来操作其他的模块
输出
对于单片机，输出就是将单片机的内容传递给外部模块，在代码里面，如果将具体的值，0或1等，赋值给某个IO口，对于单片机就是输出，因为这个IO口所赋的值会影响与这个IO口连接的外部模块
代码实例
#include "reg52.h"sbit led1 = P3^7;
sbit IFfire=P1^0;
void main(){while(1){led1=1;int input=IFfire;if(input==0){led1=0; } }}首先将led1配置为1，对于单片机这个口就是输出，单片机通过将P3^7口配置为高电平，导致与该口所连的灯不亮，然后用input接受火焰传感器传给P1^0口的数据，对于单片机这个口就是输入，如果该口是低电平，那么让led1配置为1，让灯亮
小项目
一、项目1-灯的闪烁
#include "reg52.h"sbit ledblue =P3^7;
sbit ledyellow =P3^6;
void delay500(){int n=61404;while(n--);
}
void light(int x,int y){ledblue=x;ledyellow=y;}
void main(){while(1){light(0,0);delay500();light(1,1);delay500();light(0,1);delay500();light(1,1);delay500();light(0,0);delay500();light(1,1);delay500();light(1,0);delay500();light(1,1);delay500();}}要实现灯的闪烁，需要延时函数，51单片机可以自动帮助生成延迟函数的代码(比如延迟0.5秒，相当于数61404次数)
二、项目2-按键控制灯
#include "reg52.h"
#define LightBlue 1
#define LightYellow 2
#define LightAll 3
sbit ledblue =P3^7;
sbit ledyellow =P3^6;
sbit key1=P2^1;
sbit key2=P2^0;void delay100(){int tmp=61404*0.2;while(tmp--);
}
void delay500(){int tmp=61404;while(tmp--);
}
int light(int x){if(x==LightBlue){int n=3;while(n--){ledblue=0;delay500();ledblue=1;if(n!=0)delay500();}}if(x==LightYellow){int n=3;while(n--){ledyellow=0;delay500();ledyellow=1;if(n!=0)delay500();}}if(x==LightAll){int n=3;while(n--){ledyellow=0;ledblue=0;delay500();ledyellow=1;ledblue=1;if(n!=0) delay500();}}return x;
}
void main(){int flag=LightAll; int tmp=LightAll;while(1){int n=3;ledblue=1;ledyellow=1;if(key1==0){delay100();if(key1==0){if(tmp==LightAll){flag=LightBlue;tmp=light(flag);continue;}if(tmp==LightBlue){flag=LightYellow;tmp=light(flag);continue;}if(tmp==LightYellow){flag=LightAll;tmp=light(flag);continue;}}}}
}单片机点灯和物理点灯的区别
现实中，按键控制点灯，按键和灯在一个电路中，按键相当于开关，控制电路的通断而实现灯的亮灭
在单片机中，按键是一个电路，可以输出高低电平；点灯是一个电路，需要高低电平，而单片机是一个媒介，去检测按键的输出的高低电平，然后对应给灯输入高低电平，在逻辑上形成按键控制点灯
消抖
消抖，因为人按键按下到弹起可能有个150ms，如果板子用久了接触不良可能抖动导致按下按键，这样抖动从按下到弹起速度很快。软件消抖就是不立刻检测，延迟检测，延迟时间大于抖动的时间小于按键到松开的时间，那么就可以避免抖动，记录下的都是人为的信号
记录状态位
当按键需要控制的模块较多时，可以用一个状态变量来记录状态，模块可根据对应状态变量的值实现相应的功能，如果需要记录上一次的状态，可以再增加一个变量来记录上一层的状态
io口电平翻转
如果想要一个按键实现按下点灯，再次按下关灯，就可以通过led=!led，来翻转io的电平，也相当于是一个记录状态位的操作
三、终项目-简易电动车报警器
#include "reg52.h"sbit kaiguan =P2^3;
sbit zhendong =P3^3;
sbit key1 =P2^1;
sbit key2 =P2^0;
sbit A =P1^5;
sbit C =P1^7;
sbit led1 =P3^7;
sbit led2 =P3^6;void delay200(){int tmp=61404*0.3;while(tmp--);
}
void delay400(){int tmp=61404*0.6;while(tmp--);
}void main(){led1=1;led2=1;while(1){if(A==1){led1=1;led2=1;kaiguan=0;delay200();kaiguan=1;delay200();kaiguan=0;delay400();kaiguan=1;}if(C==1){led2=0;led1=0;kaiguan=0;delay200();kaiguan=1;}if(led2==0&&led1==0&&zhendong==0){int i=0;for(i;i<3;i++){int n=3;while(n--){kaiguan=0;delay200();kaiguan=1;delay200();}}}}
}用到的模块
振动传感器
VCC和GND针脚供电，DO口可以接到单片机的IO口，如果振动传感器感受到了振动，DO口就会向IO口发送低电平，并且DO-LED灯会亮，没有振动DO口维持高电平
振动传感器用于检测振动
继电器
继电器相当于是一个电路控制的开关，可以控制家用220v电灯的那种开关，继电器VCC和GND口连单片机供电，IN口连接单片机的IO口，当单片机向IN口输入低电平时，继电器另一端COM口和NO口接通，相当于开关闭合，就可以维持电路导通；默认情况，当继电器线圈两端无电压或电压不够，COM口和NC口接通，相当于开关断开。
继电器用于给喇叭当开关
433m射频遥控模块
该模块配套了一个433射频遥控器，模块的VCC和GND口连单片机供电，D0，D1，D2，D3连接单片机IO口
433射频遥控器的ABCD按键分别对应D0到D3口，按下按键，会给模块发出信号，对应的D口就会给单片机的对应IO口发送高电平
遥控模块用于整体的开关，按下A键关闭报警器，按下C键打开报警器
小喇叭
小喇叭和继电器和电池，组成报警模块，如果简易报警器处于打开状态，振动模块感应到振动就会，打开继电器，从而报警；如果简易报警器处于关闭状态，继电器是关闭的，振动模块就算感应到振动也不会报警
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