52单片机IO口输出-流水灯

流水灯电路分析
- 流水灯电路图
- 74HC573
- - 芯片图
  - 电极特性
  - 真值表
二进制十进制和十六进制转换
- 进制图表
- 二进制转十六进制
- 二进制转十进制
- 十进制转二进制
- 十进制转十六进制
- 十六进制转十进制
IO口的总线程控制方式
- 单片机IO口控制方式
参考代码
- 1、简单粗暴法
- 2、左移法简化程序
- 3、调用库函数法
- 4、数组法
总结

欢迎你的到来！这里是我的单片机学习笔记，希望我的笔记可以在你学习的道路上对你有所帮助！

流水灯电路分析

流水灯电路图

电源→限流电阻→发光二极管→74HC573输出端→单片机P1组IO口

因为单片机的IO口输出电流非常小，无法直接用IO口驱动发光二极管，所以我们需要用到74HC573这个芯片（可以理解为电流放大的芯片）。

74HC573

芯片图

从图中可以看出74HC573有20个引脚，Vcc和GND是电源的正负极，2 ~ 9的引脚是输入端，12 ~ 19的引脚是输出端

电极特性

①我们的电路板一般的工作电压是5V，根据表中数据可以得知，芯片高电平的输入电压为≥3.15V，低电平输入电压为0~1.35V。我们使用的单片机STC89C52输出的电压为5V或者0V，满足上面的条件。
②再看高低电平的转换时间，Vcc=4.5V对应的是500ns，单片机执行一条指令最少的时间为1.08微秒，大于500纳秒，不需要额外加入延时就能达到芯片的要求。
③工作温度在-45摄氏度和85摄氏度之间。

真值表

L表示低点平，H表示高电平，X表示任意
Q0表示保持上一次的状态，Z表示保持高阻状态

由图可得：
①当输入OE的电平为低电平，LE为高电平时，输出电平的高低与输入电平相同。
②当输入OE的电平为低电平，LE也为低电平时，输出电平保持原来的电平高低。
③当输入OE的电平为高电平时，输出电平为高阻状态。

由于我的OE始终时接地的，所以OE始终为低电平，不会出现上述第③种情况
我把跳线帽接在了1和2（如上图），则LE为高电平，符合上述第①种情况

二进制十进制和十六进制转换

进制图表

表示方法：
二进制：0B 十六进制：0X 十进制数直接表示

示例：
十进制：15➡二进制：0B1111➡十六进制：0X0F

二进制转十六进制

一位十六进制数由四位二进制数表达，通过8421码来计算。（重点）
计算示例：

二进制转十进制

十进制转二进制

十进制转十六进制

十六进制转十进制

IO口的总线程控制方式

单片机IO口控制方式

位控制：对单独的每个IO口进行控制例：led0=0（我的上一篇文章点亮led用的这种方法）
总线控制：对八个IO口通知进行控制例：P1=0XFE
下面是通过总线控制点亮单个led对应的十六进制数是什么

参考代码

1、简单粗暴法

上面我有提到单片机运行这一条代码的时间是微秒级别的，而我们人眼对于每11毫秒闪烁一次约83赫兹就已经基本感觉不到了。所以我们要在上面代码的基础上加上延时

int i = 40000;
while(i--);//延时

我们知道程序运行时需要时间，运行一次的时间很短，但我们可以用while循环让它多运行几次，从而达到延时的效果

#include<reg52.h>
#define led_time 40000
void main()
{unsigned int i;while(1){P1 = 0XFE;//点亮第1个ledi = led_time;while(i--);//延时（下同）P1 = 0XFD;//点亮第2个ledi = led_time;while(i--);P1 = 0XFB;//点亮第3个ledi = led_time;while(i--);P1 = 0XF7;//点亮第4个ledi = led_time;while(i--);P1 = 0XEF;//点亮第5个ledi = led_time;while(i--);P1 = 0XDF;//点亮第6个ledi = led_time;while(i--);P1 = 0XBF;//点亮第7个ledi = led_time;while(i--);P1 = 0X7F;//点亮第8个ledi = led_time;while(i--);}
}

2、左移法简化程序

#include<reg52.h>
void main()
{unsigned int X = 0;unsigned int i;while(1){P1 = ~( 0X01 << X );//左移并取反X++;if( X >= 8 ){X = 0;    //左移7次后清零}i = 40000;while(i--);}
}

3、调用库函数法

#include<intrins.h>
这个库函数包含了循环左移或者右移的子程序和_nop_延时函数
_nop_();//空操作，延迟一个机器周期时间
机器周期时间长短取决于晶振频率

#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
void main()
{unsigned int i;P1 = 0XFE;//点亮第1个ledwhile(1){i = 40000;while(i--);//延时P1 = _crol_(P1,1);//每次循环左移一格}
}

4、数组法

#include<reg52.h>
unsigned char code LED[8]={0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F};
//点亮led的数组（加code为只读，不可修改，节省内存）
void main()
{unsigned int i;unsigned char j=0;//自加变量while(1){  P1 = LED[j++];if(j>=8)j=0;i = 40000;while(i--);//延时}
}

总结

四种方法实现流水灯
第一种：简单粗暴法
特点：思路简单明了，程序过于繁杂。
第二种：左移法
特点：运用了左移的运算，简化了第一种的方法的程序。
第三种：调用库函数
特点：程序上最简便的方法，一条语句实现了流水灯的功能。
第四种：数组法
特点：控制流水灯最灵活的方法，可以实现任意花样流水灯的效果。

参考内容链接: https://www.bilibili.com/video/BV1Kt411Q7aV?t=6824&p=5.

如有错误，还望斧正！感谢你的观看！

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