51单片机C语言程序100例分析(1)IO+C语言+头文件

2022-12-07  

//实例1:用单片机控制第一个灯亮


#include   //包含51单片机寄存器定义的头文件


void main(void)


{


    P1=0xfe;//P1=11111110B,即P1.0输出低电平


}

分析:通过这短短的几行代码就可以让51单片机的P1.0引脚输出低电平,首先#include这句代码是包含51单片机寄存器定义的头文件,51单片机是寄存器和IO统一编址的,所以你往相应的寄存器中写1就会在对应引脚输出高电平,写0就会输出低电平,我们知道51共32个引脚作为IO端使用,所以只需要四个寄存器(一个寄存器是8位,这取决于数据总线),打开头文件就会发现P0和0X80这个地址绑定了,所以编程的实质就是往内存中写值,又因为单片机是数字器件,所以只能读懂二进制,为什么是二进制?因为0对应低电平0V,1对应高电平5V足够了,没有第三种明确的状态。注意加粗的地方,要细品。单片机是控制器件而不是驱动器件,因为输出电流很小,不足以驱动某些需要大电流的外设。


//实例2:用单片机控制一个灯闪烁:认识单片机的工作频率


#include     //包含单片机寄存器的头文件


/****************************************


函数功能:延时一段时间


*****************************************/


void delay(void)          //两个void意思分别为无需返回值,没有参数传递


{


unsigned int i;         //定义无符号整数,最大取值范围65535


for(i=0;i<20000;i++)   //做20000次空循环


;                  //什么也不做,等待一个机器周期


}


/*******************************************************


函数功能:主函数(C语言规定必须有也只能有1个主函数)


********************************************************/


void main(void)


{


while(1)       //无限循环


{


P1=0xfe;   //P1=11111110B,P1.0输出低电平


delay();   //延时一段时间


P1=0xff;   //P1=11111111B,P1.0输出高电平


delay();  //延时一段时间


}


}

分析:写程序是自下而上的过程,而读程序是自上而下的过程,所以编写程序和读程序的流程是不同的。从零开始编写程序一般要先构思,再走一步看一步,当然我更喜欢修改代码以完成目的,所以提前准备经典实例可以大大提高编程效率。对于读代码是很常见的,准备经典案例的时候就要读懂,毕竟读懂是修改的前提,事实证明有些代码读着都费力,自己是万万写不出来的,所以在不合适的时间选择发挥主观能动性就是愚蠢的表现,你花你个月的时间未必能达到写代码的那个人的水平,但我看懂加修改用不了多久,剩下的时间我又分析的大量的案例,51的功能也进一步把握,这难道不香吗?也不说不提倡创造,而是不提倡闭门造车,创造力应该用在人类没有突破的地方,只有更多的人到达那个阶段才更有希望。每个人的人生经历都不一样,所以每个人都是一种可能,别人做不到不代表你做不到,他可能就是少了一点必要的经历,但只要可能多了,总有一个人会成功推进。


读程序可以直接看主函数,看到未定义的函数和变量再往外找,事实上编程也可以这样,先做计划再找人。这个代码没什么好说的,还是在围绕着引脚玩。在我的上一篇文章中,我说编程就像做菜一样,没看过的可以先去看一下,这里的头文件就是菜库,4个IO端口只占了其中的4个菜种。


//实例3:将P1口状态分别送入P0、P2、P3口:认识I/O口的引脚功能



#include//包含单片机寄存器的头文件



/*******************************************************


函数功能:主函数(C语言规定必须有也只能有1个主函数)


********************************************************/


void main(void)


{


while(1)          //无限循环


{


P1=0xff;   //P1=11111111B,熄灭LED


P0=P1;     //  将P1口状态送入P0口


P2=P1;        //  将P1口状态送入P2口


P3=P1;     //  将P1口状态送入P3口


}


}


分析:内存的值只要没有代码去改变就会保持。这里关于端口的四个菜都上齐了,IO端口当然可以输入也可以输出。


//实例4:使用P3口流水点亮8位LED


#include    //包含单片机寄存器的头文件


/****************************************


函数功能:延时一段时间


*****************************************/


void delay(void)


{


unsigned char i,j;


for(i=0;i<250;i++)


for(j=0;j<250;j++)


;


}


/*******************************************************


函数功能:主函数


********************************************************/


void main(void)


{


while(1)


{



P3=0xfe;//第一个灯亮


delay();//调用延时函数


P3=0xfd;//第二个灯亮



delay();//调用延时函数


P3=0xfb;//第三个灯亮


delay();//调用延时函数


P3=0xf7;//第四个灯亮


delay();//调用延时函数


P3=0xef;//第五个灯亮


delay();//调用延时函数


P3=0xdf;//第六个灯亮


delay();//调用延时函数


P3=0xbf;//第七个灯亮


delay();//调用延时函数


P3=0x7f;//第八个灯亮


delay();//调用延时函数

}



}

分析:注意二进制和16进制的转换就好啦,另外这里的例子都没有涉及到位操作,不要着急,下面会有的。


//实例5:通过对P3口地址的操作流水点亮8位LED


#include    //包含单片机寄存器的头文件


sfr x=0xb0;    //P3口在存储器中的地址是b0H,通过sfr可定义8051内核单片机


//的所有内部8位特殊功能寄存器,对地址x的操作也就是对P1口的操作


/****************************************


函数功能:延时一段时间


*****************************************/


void delay(void)


{


unsigned char i,j;


for(i=0;i<250;i++)


for(j=0;j<250;j++)


;    //利用循环等待若干机器周期,从而延时一段时间


}


/*****************************************


函数功能:主函数


******************************************/


void main(void)


{


while(1)


{


x=0xfe;   //第一个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0xfd;  //第二个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0xfb;  //第三个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0xf7;  //第四个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0xef;   //第五个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0xdf;   //第六个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0xbf;   //第七个灯亮


delay();  //调用延时函数


x=0x7f;   //第八个灯亮


delay();  //调用延时函数


}


}

分析:sfr还可以在头文件之外使用哦,虽然意义不大,但是你又学到了一个操作不是吗?这里可以不用包含头文件。


//实例6:用不同数据类型控制灯闪烁时间


#include    //包含单片机寄存器的头文件


/******************************************************


函数功能:用整形数据延时一段时间


******************************************************/


void int_delay(void)//延时一段较长的时间


{


unsigned int m;     //定义无符号整形变量,双字节数据,值域为0~65535


for(m=0;m<36000;m++)


;            //空操作


}


/******************************************************


函数功能:用字符型数据延时一段时间


******************************************************/


7/192



void char_delay(void)//延时一段较短的时间


{


unsigned char i,j;    //定义无符号字符型变量,单字节数据,值域0~255


for(i=0;i<200;i++)


for(j=0;j<180;j++)


;         //空操作


}


/******************************************************


函数功能:主函数


******************************************************/


void main(void)


{


unsigned char i;


while(1)


{


for(i=0;i<3;i++)


{


P1=0xfe;      //P1.0口的灯点亮


int_delay();//延时一段较长的时间


P1=0xff;      //熄灭


int_delay();//延时一段较长的时间


}


for(i=0;i<3;i++)


{


P1=0xef;      //P1.4口的灯点亮


char_delay();//延时一段较短的时间


P1=0xff;      //熄灭


char_delay();//延时一段较短的时间


}


}


}

分析:延时函数比较常用,由于是自定义函数,花样也很多。这里注意程序的逻辑即可,顺序+循环。


//实例7:用P0口、P1口分别显示加法和减法运算结果


#include


void main(void)


{


unsigned char m,n;


m=43;//即十进制数2x16+11=43


n=60;//即十进制数3x16+12=60


P1=m+n;//P1=103=01100111B,结果P1.3、P1.4、P1.7口的灯被点亮


P0=n-m;//P0=17=00010001B,结果P0.0、P0.4的灯被熄灭


}

分析:十进制可以直接赋值给内存单元,单片机会自动转换为二进制。


//实例8:用P0、P1口显示乘法运算结果


#include//包含单片机寄存器的头文件


void main(void)


{


unsigned char m,n;


unsigned int s;


m=64;


n=71;


s=m*n;         //s=64*71=4544,需要16位二进制数表示,高8位送P1口,低8位送P0口


P1=s/256;      //高8位送P1口,P1=17=11H=00010001B,P1.0和P1.4口灭,其余亮


P0=s%256;      //低8位送P0口,P3=192=c0H=11000000B,P3.1,P3.6,P3.7口灭,其余亮


}

分析:注意这里高8位和低8位的操作。


//实例9:用P1、P0口显示除法运算结果


#include    //包含单片机寄存器的头文件


void main(void)


{


P1=36/5;            //求整数


P0=((36%5)*10)/5;//求小数


while(1);//无限循环防止程序“跑飞”



}

分析:想一想求小数的操作是固定的吗?换成37还是对的。


//实例10:用自增运算控制P0口8位LED流水花样


#include    //包含单片机寄存器的头文件


/******************************************************


函数功能:延时一段时间


******************************************************/


void delay(void)


{


unsigned int i;


for(i=0;i<20000;i++)


;


}


/******************************************************


函数功能 :主函数


******************************************************/


void main(void)


{


unsigned char i;


for(i=0;i<255;i++)   //注意i的值不能超过255


{


P0=i;    //将i的值送P0口


delay();//调用延时函数


}


}


分析:这个现象还是很有趣的,这里通过在IO端口的停留来考验C语言的功底,以便往下的进行。


//实例11:用P0口显示逻辑"与"运算结果


#include    //包含单片机寄存器的头文件


void main(void)


{


P0=(4>0)&&(9>0xab);//将逻辑运算结果送P0口


while(1)


;    //设置无限循环,防止程序“跑飞”


}

分析:可以玩的有很多哈,借助这个机会复习一下C语言吧。


//实例12:用P0口显示条件运算结果


#include    //包含单片机寄存器的头文件


void main(void)


{


P0=(8>4)?8:4;//将条件运算结果送P0口,P0=8=00001000B


while(1)


;    //设置无限循环,防止程序“跑飞”


}


分析:三目运算


//实例13:用P0口显示按位"异或"运算结果


#include    //包含单片机寄存器的头文件


void main(void)


{


P0=0xa2^0x3c;//将条件运算结果送P0口,P0=8=00001000B


while(1)


;    //设置无限循环,防止程序“跑飞”


}

分析:按位"异或"运算,注意结果的大小,选择可以存放的寄存器即可。


//实例14:用P0显示左移运算结果


#include    //包含单片机寄存器的头文件


void main(void)


{


P0=0x3b<<2;//将左移运算结果送P0口,P0=11101100B=0xec


while(1)


;    //无限循环,防止程序“跑飞”


}

分析:左移运算


//实例15:"万能逻辑电路"实验


#include//包含单片机寄存器的头文件


sbitF=P1^4;//将F位定义为P1.4


sbitX=P1^5;//将X位定义为P1.5


sbitY=P1^6;


sbitZ=P1^7;


void main(void)


{


while(1)


{

    F=((~X)&Y)|Z;//将逻辑运算结果赋给F

}



}



分析:sbit来啦


//实例16:用右移运算流水点亮P1口8位LED


#include   //包含单片机寄存器的头文件


/*****************************


函数功能:延时一段时间


*****************************/


void delay(void)


{


unsigned int n;


for(n=0;n<30000;n++)


;


}


/*****************************


函数功能:主函数


*****************************/


void main(void)


{


unsigned char i;


while(1)


{


P1=0xff;


delay();


for(i=0;i<8;i++)//设置循环次数为8


{


P1=P1>>1;    //每次循环P1的各二进位右移1位,高位补0


delay();    //调用延时函数


}


}


}

分析:右移运算


//实例17:用if语句控制P0口8位LED的流水方向


#include   //包含单片机寄存器的头文件


sbit S1=P1^4;      //将S1位定义为P1.4


sbit S2=P1^5;      //将S2位定义为P1.5


/*****************************


函数功能:主函数


*****************************/


void main(void)


{


while(1)


{


if(S1==0)   //如果按键S1按下


P0=0x0f;  //P0口高四位LED点亮


if(S2==0)   //如果按键S2按下


P0=0xf0;  //P0口低四位LED点亮


}


}

分析:if语句


//实例18:用swtich语句的控制P0口8位LED的点亮状态


#include   //包含单片机寄存器的头文件


sbit S1=P1^4;      //将S1位定义为P1.4


/*****************************


函数功能:延时一段时间


*****************************/


void delay(void)


{


unsigned int n;


for(n=0;n<10000;n++)


;


}


/*****************************


函数功能:主函数


*****************************/


void main(void)


{


unsigned char i;


i=0;//将i初始化为0


while(1)


{


if(S1==0)//如果S1键按下


delay();//延时一段时间


if(S1==0)//如果再次检测到S1键按下


i++;    //i自增1


if(i==9)  //如果i=9,重新将其置为1


i=1;


switch(i)//使用多分支选择语句


{


case1:P0=0xfe;   //第一个LED亮


break;


case2:P0=0xfd;   //第二个LED亮


break;


case3:P0=0xfb;    //第三个LED亮


break;


case4:P0=0xf7;    //第四个LED亮


break;


case5:P0=0xef;    //第五个LED亮


break;


case6:P0=0xdf;    //第六个LED亮


break;


case7:P0=0xbf;    //第七个LED亮


break;


case8:P0=0x7f;    //第八个LED亮


break;


default:   //缺省值,关闭所有LED


P0=0xff;


}


}

分析:继续考查C语言


//实例19:用for语句控制蜂鸣器鸣笛次数


#include   //包含单片机寄存器的头文件


sbit sound=P3^7;   //将sound位定义为P3.7


/****************************************


函数功能:延时形成1600Hz音频


****************************************/


void delay1600(void)


{


unsigned char n;


for(n=0;n<100;n++)


;


}


/****************************************


函数功能:延时形成800Hz音频


****************************************/


void delay800(void)


{


unsigned char n;


for(n=0;n<200;n++)


;


}


/****************************************


函数功能:主函数


****************************************/


void main(void)


{


unsigned int i;


while(1)


{


for(i=0;i<830;i++)


{


sound=0;  //P3.7输出低电平


delay1600();


sound=1;  //P3.7输出高电平


delay1600();


}


for(i=0;i<200;i++)


{


sound=0;  //P3.7输出低电平


delay800();


sound=1;  //P3.7输出高电平


delay800();


}

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