51单片机教程（五）- LED灯闪烁
1 项目分析
- 让输入/输出口的P1.0或P1.0~P1.7连接的LED灯闪烁。
2 技术准备
1、C语言知识点
1 运算符
1 算术运算符 
#include <stdio.h>
int main(){
// 算术运算符
int a = 13;
int b = 6;
printf("%d\n", a+b);
printf("%d\n", a-b);
printf("%d\n", a*b);
printf("%d\n", a/b);
printf("%d\n", a%b);
// 后续应用：将数的十位、个位取出来，分别记录下来用于显示在不同的数码管
printf("1: %d\n", a/10);
printf("3: %d\n", a%10);
return 0;
}
2 自增/自减运算符
-
自增运算符为
++，其功能是使变量的值自增1 -
自减运算符为
--，其功能是使变量值自减1。
#include <stdio.h>
int main(){
// 自增、自减运算符 --》 计数
int a = 10;
printf("%d\n", a++); // ++ 在后，表示先用后加
++a; // ++ 在前，表示用先加后用
printf("%d\n", a);
return 0;
}
3 关系运算符
- 关系表达式的值是
真和假，在C程序用整数1和0表示。
#include <stdio.h>
int main(){
// 关系运算符 --> if语句中使用
int a = 13;
int b = 6;
printf("%d\n", a>=b);
printf("%d\n", a==b);
printf("%d\n", a!=b);
return 0;
}
5 逻辑运算符
#include <stdio.h>
int main(){
// 逻辑运算符 --> if语句中使用：条件关系的判断
int mathScore = 90;
int englishScore = 60;
int stu1_mathScore = 99;
int stu1_englishScore = 66;
printf("%d\n", (stu1_mathScore > 60) && ();
printf("%d\n", a||b);
printf("%d\n", !b);
return 0;
}
6 位运算符和位表达式
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10; // 二进制为：1010
int b = 6; // 二进制为：0110
printf("&：%d\n", a & b); // 2 --> 0010
printf("|：%d\n", a | b); // 14 --> 1110
// int在计算机中是以补码形式存储
printf("~：%d\n", ~a); // -11 --> 0101 (32位：0101,最高位为1表示为负，补码：取反后 +1)
printf("^：%d\n", a ^ b); // 1100 --> 12
printf("<<: %d\n", a << 2); // 1010 00 --> 40 低位补0，高位丢失
printf(">>: %d\n", b >> 3); // 0000 00 --> 0 高位补0，低位丢失
return 0;
}
7 赋值运算符
-
格式
- 变量名 = 表达式;
#include <stdio.h>
int main()
{
int number = 10;
char letter = 'a';
printf("int：%d\n", a);
printf("char：%c\n", letter);
return 0;
}
8 复合赋值运算符
- 将变量计算的结果重新赋值给该变量
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 13;
int b = 6;
//a = a +b;
a += b;
printf("%d\n", a);
return 0;
}
9 三目运算符
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3;
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 6;
printf("结果为：%d", a > b ? a : b); // a 大于 b,返回a，否则返回b
return 0;
}
2 选择与循环语句
1 if 语句
if(表达式)
语句;
if(表达式){
语句列表1
}
else{
语句列表2；
}
//多分支
if(表达式1){
语句列表1；
}
else if(表达式2){
语句列表2；
}
else{
语句列表3；
}
#include <stdio.h>
int main()
{
// if 语句 --> 存在多个范围判断
int a = 4;
if(a > 0){
printf("a 是正数");
} else if(a < 0){
printf("a 是负数");
} else{
printf("a 是零");
}
return 0;
}
2 switch语句
- 使用：用于多分支的情况，可以简化多重if语句嵌套的情况。
switch(表达式A){
case 常量表达式1:
语句1;
break;
case 常量表达式2:
语句2;
break;
……
case 常量表达式n:
语句n;
break;
default:
语句n+1;
break;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
// switch-case --> 对变量的有限个取值判断
int a = 1;
switch(a){
case 1:
// 无break：case穿透
printf("选项1");
case 2:
printf("选项2");break;
case 3:
printf("选项3");break;
default:
printf("无效选择");
}
return 0;
}
3 while语句
while(表达式){
循环语句；
}
#include <stdio.h>
int main()
{
// while循环 --> 已知或未知循环次数
int a = 1;
while(a < 6){
printf("%d\n", a);
a++;
}
return 0;
}
4 do-while语句
do{
循环语句；
}while(表达式);
5 for语句
for(表达式1；表达式2；表达式3){
循环语句；
}
#include <stdio.h>
int main()
{
// while循环 --> 已知或未知循环次数
int a = 1;
while(a < 6){
printf("%d\n", a);
a++;
}
return 0;
}
6 死循环
// 死循环 --> 主要用于未知循环次数
while(1){
}
for(;;){
}
3 函数
1）函数的定义
void 函数名()
{
语句块;
}
2）函数的返回
类型 函数名(形参1,形参2,形参3,……)
{
……
return 数据;
}
3）形式参数与实际参数。
void(类型形参1，类型形参2，……)
{
}
函数名(实参1;实参2;实参3;……);
4）函数的调用方式
函数名();
#include <stdio.h>
// 函数定义位置
// 1 在main函数之前
int max(int a, int b){
if(a >b){
return a;
} else{
return b;
}
}
int main()
{
// 调用函数
int c=max(4, 7);
printf("最大值：%d\n", c);
int d=max1(40, 7);
printf("最大值：%d\n", d);
return 0;
}
// 2 在main函数之后
int max1(int a, int b){
if(a >b){
return a;
} else{
return b;
}
}
4 reg52.h
-
介绍
- 用于80C52和80C32微控制器的通用头文件。
- 其中定义了各种特殊字节寄存器，如P0口、P1口、P2口、P3口、程序状态字寄存器、累加器、B特殊寄存器、堆栈指针寄存器和数字指针（低位/高位）等。
- 该头文件还定义了一些与定时器/计数器和电源控制相关的寄存器。
-
导入
#include "reg52.h" -
区别：引入方式 “” 与 <>
- “”
- 使用双引号来包含头文件时，编译器会首先在当前文件所在的目录下搜索指定的头文件。
- 如果在这个目录下找不到文件，编译器会继续在编译器的标准库路径中查找。
- 这种机制允许开发者包含项目中自定义的头文件。
- <>
- 当使用尖括号时，编译器只在编译器的标准库路径中查找指定的文件。
- 意味着尖括号主要用于包含标准库头文件，如
<stdio.h>、<stdlib.h>等。
- “”
-
内容
- 点击到 “reg52.h” 处，右击选择 Open Document <reg52.h>
3 项目实现
实验1 点亮LED
-
基本结构：main.c 文件
#include "reg52.h" sbit LED = P1^4; void main() { while (1) { LED = 0; // 点亮LED1 } }- 注意：一个程序里有且只有一个main函数。
-
释义
- **sbit LED = P0^4; ** 定义P0.4引脚赋值给变量LED（sbit 是定义特殊功能寄存器的位变量）。
实验2 实现LED闪烁
-
延迟函数
void Delay(unsigned int t) { while(--t); } -
说明
- 通过一个空 while 循环来延迟执行，让CPU在循环中忙等待，直到变量 t 的值从传入的值递减到0。
- 大约是 0.1 毫秒（ms）或 0.0001 秒。
-
缺点
- 效率低下：CPU在这段时间内无法执行其他任务，导致资源浪费。
- 不可预测性：延迟的时间长度高度依赖于执行代码的CPU的速度。在更快的CPU上，同样的循环次数会更快地完成，导致延迟时间更短。
- 不可移植性：由于延迟时间依赖于CPU速度，因此代码在不同硬件上的表现可能会有很大差异。
-
代码
#include <reg52.h> //头文件包含特殊功能寄存器的定义 sbit LED0=P1^0; // 用sbit 关键字 定义 LED到P1.0端口， void Delay(unsigned int t); //函数声明 /*------------------------------------------------ 主函数 ------------------------------------------------*/ void main (void) { while (1) //主循环 { LED0=0; //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平 Delay(10000); //调用延时程序；更改延时数字可以更改延时长度； LED0=1; //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平 Delay(10000); } } /*------------------------------------------------ 延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值 unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是0~65535 ------------------------------------------------*/ void Delay(unsigned int t) { while(--t); }
-
方式2：for循环延迟
#include "reg52.h" sbit LED = P1^4; void delay(); void main() { while (1) { LED = 0; // 点亮LED1 delay(); // 延时1s LED = 1; // 熄灭LED1 delay(); // 延时1s } } -
实现delay函数
void delay() { unsigned int i, j; for(i=0; i<183; i++) { for(j=0; j<1000;j++); } }
实验3 LED灯先快闪，再慢闪，循环闪烁
#include<reg52.h> //头文件包含特殊功能寄存器的定义
sbit LED0 = P1 ^ 0; // 用sbit 关键字 定义 LED到P1.0端口，
void Delay(unsigned int t); //函数声明
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
void main()
{
unsigned char i; //定义一个无符号字符型局部变量 i 取值范围 0~255
while (1) { //主循环
for (i = 0; i < 10; i++) { //加入 for循环，表明for循环大括号中的程序循环执行10次
LED0 = 0; //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
Delay(5000); //调用延时程序；更改延时数字可以更改延时长度；
LED0 = 1; //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
Delay(5000);
}
for (i = 0; i < 10; i++) {
LED0 = 0; //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
Delay(60000); //用于改变闪烁频率
LED0 = 1; //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
Delay(60000);
}
}
}
/*------------------------------------------------
延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值
unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是0~65535
------------------------------------------------*/
void Delay(unsigned int t)
{
while (--t);
}
实验4 不同频率让多个LED灯闪烁
#include<reg52.h>
sbit LED0 = P1 ^ 0;
sbit LED1 = P1 ^ 1;
sbit LED2 = P1 ^ 2;
sbit LED3 = P1 ^ 3;
sbit LED4 = P1 ^ 4;
sbit LED5 = P1 ^ 5;
sbit LED6 = P1 ^ 6;
sbit LED7 = P1 ^ 7;
void Delay(unsigned int t); //函数声明
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
void main()
{
unsigned char i; //定义一个无符号字符型局部变量 i 取值范围 0~255
while (1) {
for (i = 0; i < 10; i++) { //程序循环执行10次
LED0 = 0; //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
LED2 = 1;
LED4 = 0;
Delay(5000);
LED0 = 1; //将P1.0口赋值1，对外输出高电平
LED2 = 0;
LED4 = 1;
Delay(5000);
}
for (i = 0; i < 10; i++) {
LED0 = 0; //将P1.0口赋值 0，对外输出低电平
LED2 = 1;
LED4 = 0;
Delay(60000);
LED0 = 1; //将P1.0口赋值 1，对外输出高电平
LED2 = 0;
LED4 = 1;
Delay(60000);
}
}
}
/*------------------------------------------------
延时函数，含有输入参数 unsigned int t，无返回值
unsigned int 是定义无符号整形变量，其值的范围是 0~65535
------------------------------------------------*/
void Delay(unsigned int t)
{
while (--t);
}
4 格式化代码
-
下载并安装AStyle
-
访问AStyle的官方网站（https://astyle.sourceforge.net/）下载最新版本的AStyle。
-
解压下载的文件，并记住解压后的路径，特别是
Astyle.exe文件的路径。
-
-
在Keil 5中加载AStyle
-
打开Keil 5软件，选择
Tools->Customize Tools Menu...，点击“新建”按钮，创建一个新的菜单项，命名为“formatCode”， -
在 “Command” 栏中选择上述解压的绝对路径（选择到 astyle.exe）
-
在 “Arguments” 栏中输入：
!E --style=1tbs --indent-col1-comments --break-blocks --pad-oper --pad-comma --pad-header --unpad-paren --delete-empty-lines --align-pointer=name --break-one-line-headers --add-braces --max-code-length=120。 -
点击“OK”保存设置。
-
-
设置 代码格式化 快捷键
- 点击菜单栏中的 【Edit】选择【 Configuration…】，切换到【Shortcut Keys】，在 Select a Command 中找到：【Tools: formatCode】，点击 【Create Shortcut】，设置快捷键（按下对应的按键，如：Ctrl + Q），点击【OK】
