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2020年03月09日 | 第一個(gè)單片機(jī)小程序

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上一次我們的程序?qū)嵲谑菦]什么用,要燈亮還要重寫一下片子,下面我們要讓燈持續(xù)地閃爍,這就有一定的實(shí)用價(jià)值了,比如能把它當(dāng)成汽車上的一個(gè)信號燈用了。怎樣才能讓燈持續(xù)地閃爍呢?實(shí)際上就是要燈亮一段時(shí)間,再滅一段時(shí)間,也就是說要P10持續(xù)地輸出高和低電平。怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求呢?請考慮用下面的指令是否可行:

SETB P1.0

CLR P1.0 ……


這是不行的,有兩個(gè)問題,第一,計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間很快,執(zhí)行完SETB P1.0后,燈是滅了,但在極短時(shí)間(微秒級)后,計(jì)算機(jī)又執(zhí)行了CLR P1.0指令,燈又亮了,所以根本分辨不出燈曾滅過。第二,在執(zhí)行完CLR P10后,不會(huì)再去執(zhí)行SETB P1.0指令,所以以后再也沒有機(jī)會(huì)讓滅了。


為了解決這兩個(gè)問題,我們能做如下設(shè)想,第一,在執(zhí)行完SETB P1.0后,延時(shí)一段時(shí)間(幾秒或零點(diǎn)幾秒)再執(zhí)行第二條指令,就能分辨出燈曾滅過了。第二在執(zhí)行完第二條指令后,讓計(jì)算機(jī)再去執(zhí)行第一條指令,持續(xù)地在原地兜圈,我們稱之為"循環(huán)",這樣就能完成任務(wù)了。


以下先給出程序(后面括號中的數(shù)字是為了便于講解而寫的,實(shí)際不用輸入):

;主程序:
LOOP: SETB P1.0    ;(1)熄滅燈
LCALL DELAY        ;(2)延時(shí)一段時(shí)間
CLR P1.0           ;(3)點(diǎn)亮燈
LCALL DELAY        ;(4)延時(shí)一段時(shí)間
AJMP LOOP          ;(5)跳轉(zhuǎn)到第一句LOOP處

;以下子程序
DELAY: MOV R7,#250 ;(6)
D1: MOV R6,#250    ;(7)
D2: DJNZ R6,D2     ;(8)
       DJNZ R7,D1  ;(9)
       RET         ;(10)
END                ;(11)



按上面的設(shè)想分析一下前面的五條指令。

第一條是讓燈滅,第二條應(yīng)當(dāng)是延時(shí),第三條是讓燈亮,第四條和第二條一模一樣,也是延時(shí),第五條應(yīng)當(dāng)是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。第二和第四條實(shí)現(xiàn)的原理稍后談,先看第五條,AJMP是一條指令,意思是轉(zhuǎn)移,往什么地方轉(zhuǎn)移呢?后面跟的是LOOP,看一下,什么地方還有LOOP,對了,在第一條指令的前面有一個(gè)LOOP,所以很直觀地,我們能認(rèn)識到,它要轉(zhuǎn)到第一條指令處。這個(gè)第一條指令前面的LOOP被稱之為標(biāo)號,它的用途就是給這一行起一個(gè)名字,便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢?當(dāng)然不是,起什么名字,完全由編程序的人決定,能稱它為A,X等等,當(dāng)然,這個(gè)時(shí)候,第五條指令A(yù)JMP后面的名字也得跟著改了。


第二條和第四條指令的用途是延時(shí),它是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?指令的形式是LCALL,這條指令稱為調(diào)用子程序指令,看一下指令后面跟的是什么,DELAY,找一下DELAY,在第六條指令的前面,顯然,這也是一個(gè)標(biāo)號。這條指令的作用是這樣的:當(dāng)執(zhí)行LCALL指令時(shí),程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標(biāo)號所標(biāo)定的程序處執(zhí)行,如果在執(zhí)行指令的過程中遇到RET指令,則程序就返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行,從第六行開始的指令中,能看到確實(shí)有RET指令。在執(zhí)行第二條指令后,將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6條指令,而在執(zhí)行完6,7,8,9條指令后將遇到第10條令:RET,執(zhí)行該條指令后,程序?qū)⒒貋韴?zhí)行第三條指令,即將P10清零,使燈亮,然后又是第四條指令,執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6,7,8,9,10條指令,然后回來執(zhí)行第5條指令,第5條指令就是讓程序回到第1條開始執(zhí)行,如此周而復(fù)始,燈就在持續(xù)地亮、滅了。


在標(biāo)號DELAY標(biāo)志的這一行到RET這一行中的所有程序,這是一段延時(shí)程序,大概延時(shí)零點(diǎn)幾秒,至于具體的時(shí)間,以后我們再學(xué)習(xí)如何計(jì)算。 程序的最后一行是END,這不是一條指令,它只是告訴我們程序到此結(jié)束,它被稱為"偽指令"。


單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析:為了知道延時(shí)程序是如何工作的,我們必需首先了解延時(shí)程序中出現(xiàn)的一些符號,就從R1開始,R1被稱之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢?讓我們從現(xiàn)實(shí)生活中來找找答案。如果出一道數(shù)學(xué)題:123+567,讓你回答結(jié)果是多少,你會(huì)馬上答出是690,再看下面一道題:123+567+562,要讓你要上回答,就不這么不難了吧?我們會(huì)怎樣做呢?如果有張紙,就不難了,我們先算出123+567=690,把690寫在紙上,然后再算690+562得到結(jié)果是1252。這其中1252是我們想要的結(jié)果,而690并非我們所要的結(jié)果,但是為了得到最終結(jié)果,我們又不得不先算出690,并記下來,這其實(shí)是一個(gè)中間結(jié)果,計(jì)算機(jī)中做運(yùn)算和這個(gè)類似,為了要得到最終結(jié)果,一般要做很多步的中間結(jié)果,這些中間結(jié)果要有個(gè)地方放才行,把它們放哪呢?放在前面提到過的ROM中能嗎?顯然不行,因?yàn)橛?jì)算機(jī)要將結(jié)果寫進(jìn)去,而ROM是不能寫的,所以在單片機(jī)中另有一個(gè)區(qū)域稱為RAM區(qū)(RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的英文縮寫),它能將數(shù)據(jù)寫進(jìn)去。 特別地,在MCS-51單片機(jī)中,將RAM中分出一塊區(qū)域,稱為工作寄存器區(qū),上面程序用到的R6,R7就是在這個(gè)區(qū)里面,這我們會(huì)在第7課有詳細(xì)的介紹。其實(shí)如果我們用C語言來寫程序的話用根本不用了解工作寄存器這個(gè)概念了因?yàn)镃編譯器會(huì)自動(dòng)處理.看上面的程序如果用c來寫就是

#include

void DELAY()   //延時(shí)函數(shù)
{ unsigned char i,j;
    for(i=0;i<250;i++)
    {
        for(j=0;j<200;j++);
    } 
}

void main() //程序從這里開始執(zhí)行
{
while(1) //這句的作用就是反復(fù)的執(zhí)行下面這個(gè){}中包含的4句
    {
     P1_0=1;  //(1)熄滅燈
     DELAY(); //(2)延時(shí)一段時(shí)間
     P1_0=0;  //(3)點(diǎn)亮燈
     DELAY(); //(4)延時(shí)一段時(shí)間
    }
}


在匯編例子中程序是從第一條語句開始執(zhí)行的,而c不同在c語言里程序是從main() 這里開始執(zhí)行的,關(guān)于(1)(2)(3)(4) 這幾句的解釋和上面的匯編一樣,不再敖述。循環(huán)部分這里是用了一個(gè)while(1) 語句下面打了一個(gè)大括號,這樣大括號中的這4條語句就會(huì)按(1)->(2)->(3)->(4) ->(1)->(2)->(3)->(4) ->(1)->(2)->(3)->(4)……永遠(yuǎn)不停的執(zhí)行下去。這樣燈就會(huì)持續(xù)的亮滅再亮再滅實(shí)現(xiàn)了閃爍效果,關(guān)于延時(shí)函數(shù)下節(jié)課再敘。

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