基于51单片机的流水灯实验

第4讲完成一个流水灯实验流水灯设计•本讲任务：•分别用位输出操作、移位操作、循环移位操作完成3个典型流水灯的设计。•掌握下列C语言知识点：•宏定义、函数和函数调用、循环结构、while语句、关系运算和逻辑值•掌握流程图绘制。•完成闪烁灯的设计。•如何完成函数调用。完成一个典型流水灯的设计程序就是人的思想的反映，编程最重要的就是你的编程思路，有什么样的思路就会编出什么样的程序。先看上一讲的点一个发光管程序：1、思路分析。流程图是整理我们思路的好工具，同时也能保证若干年以后你还能轻易看懂自己编写的程序。2、程序讲解（这个程序是利用了位输出操作）。宏定义函数和函数调用如何熄灭发光管循环结构，while语句详解、关系运算和逻辑值如何改变流水灯流动的速度本讲需要学习的新知识•数电、模电方面同上一讲一样，有不熟悉的同学也可回看上一讲的内容，本讲在C语言方面增加了一个新的函数。•延时函数delay•for循环语句了解一下延时函数•学过汇编你就会知道，每条指令都占一定的时间（或者机器周期）的，如果你让机器什么都不做，即空指令的话，机器就会延时，然后你在计算好每次延时到底有多长，外面套一个循环（或者多重循环），根据你想要的延时时间即可计算出来循环的次数，延时函数基本上都是这种原理，它的参数就是用来控制循环次数的。怎样编写精确的延时函数实现延时通常有两种方法：一种是硬件延时，要用到定时器/计数器，这种方法可以提高CPU的工作效率，也能做到精确延时；另一种是软件延时，这种方法主要采用循环体进行。•1使用定时器/计数器实现精确延时•2软件延时与时间计算•在很多情况下，定时器/计数器经常被用作其他用途，这时候就只能用软件方法延时。下面介绍几种软件延时的方法。•2.1短暂延时•2.2在C51中嵌套汇编程序段实现延时•2.3使用示波器确定延时时间•2.4使用反汇编工具计算延时时间认识一个For循环语句•For(表达式1;表达式2;表达式3){语句（内部可为空）}执行过程：1.求解一次表达式1.2.求解表达式2，若其值为真（非0即为真），则执行for中语句。然后执行第3步。否则结束for语句，直接跳出，不再执行第3步。3.求解表达式3.4.跳到第2步重复执行。一个简单的延时函数只需要了解一下，不需要记住，学会调用它就可以了。•/*------------------------------------------------•延时函数，含有输入参数unsignedintt，无返回值•unsignedint是定义无符号整形变量，其值的范围是•0~65535•------------------------------------------------*/•voidDelay(unsignedintt)•{•while(--t);•}了解一下实验板初始化•初始化就是把变量赋为默认值，把控件设为默认状态，把没准备的准备好。但是如果是整个系统初始化那就不一样了。在汇编语言中，为变量分配空间时，初始化过的变量的初值位于可执行文件代码段数据后，会占用一定空间，不必要的初始化会造成磁盘空间的浪费。在C语言等高级语言中，为每一个变量赋初值被视为良好的编程习惯，有助于减少出现Bugs的可能性。因此，是否对不必要的变量初始化依情况而定。实验板初始化函数•只需要了解一下，不需要记住，学会调用它就可以了。•bst-m51.h•bst-m51.c宏定义#号是预处理指令，用#开头。#defineON（新的名称）1（原来的名称）作用：在程序书写时可用新的名称代替原来的名称书写，以达到简化或直观的效果。编译器在预处理的时候，自动将新的名称还原为原来的名称。•书写位置：源程序开头，函数的外面3个流水灯程序框图函数的引入函数是C语言的主要特点，也是我们学习的一个重点。主函数：主人，只有一个。从家里的电脑坏了说起。在实际编程中，我们会遇到两种情况：1、需要使用别人的程序，现在是网络共享时代，要学会在网络中找到你需要的东西，例如DS18B20功能函数2、某一段程序会反复用到，这时，我们需要用到函数和函数调用其他功能函数：工人（下属，可以被调用完成某项工作的人），以有多个，可实现某种功能的一段相对独立的，可以被调用的代码。•相互间的调用关系•注意：我们一般所说函数，指的都是功能函数实现函数调用的前提：调用者必须能看到被调用者调用者必须能看到被调用者程序如何才能找到要•调用的函数呢？有三种方法：•第一种、将被调用函数写在当前代码之前。•第二种、将被调用函数的函数声明写在当前代码•之前。•第三种：使用头文件。如何完成函数的调用函数调用：就是在一个函数体中引用另外一个已经定义的函数完成函数的调用三种方式：1、函数语句。函数名（实际参数表）；有参调用和无参调用2、函数表达式。3、函数参数。函数的调用注意掌握4个要点：被调函数名称、功能、参数、返回值。函数内部语句不必了解！While循环语句•While（关系表达式或逻辑值）；•While（关系表达式或逻辑值）一条语句；•While（关系表达式或逻辑值）注意：这里没有分号•{•语句1;•语句2;•语句3;•……•语句n;•}•特点：先判断条件表达式，后执行语句。•原则：若条件表达式的值为真，那么执行语句。否则跳出•while语句。关系运算和逻辑值关系运算13=11==2=01+12=0•逻辑值：真（1或非0），假（0）•计算机中三种运算千万不要搞混了：•1、算术运算：参与运算的对象是数，结果也是数，运算符是加减乘除；•2、逻辑运算：参与运算的对象是逻辑量，结果也是逻辑量，运算符是与或非；•3、关系运算：参与运算的对象是数，结果是逻辑量，运算符如下：•====等于（注意：与赋值符=，完全不同！）!=不等于关系运算和逻辑值关系运算13=11==2=01+12=0•逻辑值：真（1或非0），假（0）•计算机中三种运算千万不要搞混了：•1、算术运算：参与运算的对象是数，结果也是数，运算符是加减乘除；•2、逻辑运算：参与运算的对象是逻辑量，结果也是逻辑量，运算符是与或非；•3、关系运算：参与运算的对象是数，结果是逻辑量，运算符如下：•====等于（注意：与赋值符=，完全不同！）!=不等于如何改变流水灯流动的速度•1、改变调用延时函数的实参。•2、更换不同频率的晶振。（复习以前讲过的时钟的快慢决定了程序运行速度）左移和右移位运算：按位对变量进行运算。左移和右移属于位运算。格式：P11;/*左移一位*/a2;/*右移二位*/一般我们比较多的是对8位无符号数进行移位操作，移出的数丢弃，空位自动补0。注意点：位运算不改变参与运算的变量的值，如果希望改变参与运算的变量的值，应利用相应的赋值操作！用左移编写第二个流水灯程序。[例程]循环左移和循环右移C51没有专门的循环左移和循环右移指令，但我们可以调用C51库函数实现循环左移和循环右移（具体可以见C:\keil\C51\HLP\C51lib.chm）：1、必须先包含intrins.h2、i=_crol_(i,1);/*将i循环左移1位*/3、i=_cror_(i,1);/*将i循环右移1位*/用循环左移编写第三个流水灯程序。[例程]流水灯电路原理图