单片机输入输出端口.ppt

1、第五章 输入输出端口的用法,数字端口用法,第 2页,【学习目标】,掌握输入输出端口方向的控制方法； 熟练掌握数码管动态扫描的设计和编程； 掌握矩阵式键盘设计思路和编程；,第 3页,第六章 输入输出端口的用法,第 4页,第五章 输入输出端口的用法,第 5页,1 输入/输出端口原理,第 6页,输入/输出端口简介,PIC16F877共有40个引脚，其中有33个I/O引脚、与五个端口相对应。PORTA对应RA0到RA5共6个引脚、PORTB对应RB0到RB7共8个引脚、PORTC对应RC0到RC7共8个引脚、PORTD对应RD0到RD7共8个引脚、PORTE对应RE0到RE2共3个引脚。,第 7页,输

2、入/输出端口原理,第 8页,输入/输出端口的相关寄存器,当B口处于输出状态时，PORTB的内容能决定其对应引脚的电平状态。1对应高电平，0对应低电平。,当B口处于输入状态时，外部引脚的电平能决定其对应寄存器位的值。高电平对应1，低电平对应0。,第 9页,PIC的方向寄存器TRISX,TRISB是PORTB的方向寄存器。 TRISA是PORTA的方向寄存器。 TRISC是PORTC的方向寄存器。 TRISD是PORTD的方向寄存器。 TRISE是PORTE的方向寄存器。 TRISX也是8位寄存器。 当TRISX某二进制位为1时，PORTX对应位处于输入(Input)状态。 当TRISX某二进制位

3、为0时，PORTX对应位处于输出(Output)状态。,第 10页,第五章 输入输出端口的用法,第 11页,输出端口用法例题1,第 12页,输出端口用法例题1,编程实现跑马灯的运行效果，即D0到D7循环被依次点亮，但同一时刻只有一个灯亮。单片机主频为4MHz。,第 13页,输出端口用法例题代码,main() int i=0，DelayCNT=0; char Data=0; / 用来记录向PORTC输出内容的变量 TRISC=0; / 把C口置为输出状态 while(1) / 主循环必须是死循环 Data=0 x01; / 循环的初始值 for(i=0;i8;i+) /需要显示8次 PORTC=

4、Data; / 送PORTC显示 for(DelayCNT=0;DelayCNT10000;DelayCNT+) ; / 延时 Data=Data1; / 每显示一次后Data左移一次 ,第 14页,多数码管的显示控制,第 15页,4数码管控制：Proteus原理图,第 16页,动态扫描基本思想,只让第1个数码管亮； 显示个位; 延时20ms； 只让第2个数码管亮； 显示十位; 延时20ms； 只让第3个数码管亮； 显示百位; 延时20ms; .,第 17页,动态扫描代码的实现,void delay10ms(int m) /定义延时函数 int i=0,j=0; for(i=0;im;i+)

5、for(j=0;j67;j+) / 不同频率下67需要修改 ; const char TableNumber=0b11000000,0b11111001,0b10100100, 0b10110000,0b10011001,0b10010010,0b10000010, 0b11111000,0b10000000,0b10010000; /字形码数组,第 18页,动态扫描代码的实现（续）,void main(void) TRISB=0 x00; TRISC=0 x00; while(1) char i=0,j=0,k=0,Number5=0,0,0,0,0; Number1=2; Number2=

6、9; Number3=1; Number4=3; for(i=0;i10;i+) PORTC=k=0 x01; / 每次循环不要忘记k赋初始值 for(j=1;j=4;j+) / 共需要刷新四个数码管位置 PORTC=k; /设置要点亮的位置 PORTB=TableNumberNumberj; /设置字形 delay10ms(1); / 延时显示字形,造成视觉暂留现象 k=k1; / 左移为显示下一位置做准备 ,第 19页,将数码管扫描写成函数形式”seg4.h”,#ifndef _SEGMENT74_H_ / 防止重复编译本头文件 #define _SEGMENT74_H_ #define

7、SEG_BITSEL_PORT PORTC / 位选端口 #define SEG_BITSEL_PORT_DIR TRISC / 位选端口的方向寄存器 #define SEG_FONT_PORT PORTB / 字形输出端口 #define SEG_FONT_PORT_DIR TRISB / 字形端口的方向寄存器 void DisplayData(unsigned int iData);,第 20页,将数码管扫描写成函数形式”seg4.c”,void DisplayData(unsigned int Data) char i=0,j=0,k=0,Number5=0,0,0,0,0; /Numb

8、er0未用 Number1=Data/1000; / 千位 Number2=Data%1000/100; / 百位 Number3=Data%100/10; / 十位 Number4=Data%10; / 个位 for(i=0;i10;i+) SEG_BITSEL_PORT=k=0 x01; / 每次循环不要忘记k赋初始值 for(j=1;j=4;j+) / 共需要刷新四个数码管位置 SEG_BITSEL_PORT=k; /设置要点亮的位置 SEG_FONT_PORT=TableNumberNumberj; /设置字形 delay10ms(2); / 延时显示字形,造成视觉暂留现象 k=k1;

9、 / 左移为显示下一位置做准备 ,第 21页,在主程序中调用,/四位数码管动态扫描主程序，主频为4MHz #include pic.h #include delay.h #include seg74.h _CONFIG(HS ,第 22页,第五章 输入输出端口的用法,第 23页,输入端口基本用法,char chTmp; TRISB=0 xFF; / B口全置为输入状态 chTmp=PORTB; / 读取B口当前状态并保存在变量chTmp中,第 24页,单个按键状态的读取分析,当K1未按下时，RB0通过电阻R9与电路中的供电电源信号VCC相连，使RB0的电位也为高电平。即RB0输入值为1。 当K

10、1按下时，RB0与接地信号GND相连，使RB0输入为低电平，即逻辑的0。由于有R9的存在，即使K1按下也不会使VCC和GND短路。,第 25页,按键输入引脚电平抖动示意图,第 26页,单个按键输入例题,要求编程实现每按一次K1按键使数码管显示内容加一。,第 27页,例题程序代码,#define SW RD0 /在程序中用SW代表RD0 void main(void) int Data=0; TRISD0=1; / RD0 置位输入状态 SEG_BITSEL_PORT_DIR=0 x00; SEG_FONT_PORT_DIR=0 x00; while(1) if(SW=0) / 检测到SW变化

11、delay10ms(40); /在ISIS中的按钮按下到抬起过程比较长。 / 如果是实际硬件的话，延时10毫秒即可。 if(SW=0) /这说明SW真的按下了 Data+; DisplayData(Data); /在数码管上显示变量内容 ,第 28页,第五章 输入输出端口的用法,第 29页,矩阵小键盘的读取方法,在实际项目中可能会用到更多的按键输入，例如银行密码输入按键需要十几个按键，计算机键盘需要一百多个按键。如果每个按键都要独占一个I/O引脚的话会很浪费单片机资源并且程序编写也非常冗长。 如何解决这个问题？ 工程中常用矩阵扫描法实现多按键输入的识别，用少量的I/O引脚即可识别多个按键，这是

12、一种典型的软硬件结合设计。,第 30页,44矩阵式键盘与单片机连接原理图,第 31页,扫描式键盘简单示意图,当RC4输出0时， SW2状态能从RC3读入； 当RC3输出0时， SW2状态能从RC4读入；,第 32页,44键盘矩阵原理图示意图,0,1 0 1 1,第 33页,44键盘矩阵原理图示意图,0,1 1 1 0,第 34页,基于C口的44键盘矩阵的扫描流程图,C口高四位输出0 ，低四位输入,C口低四位为1111吗？,C口高四位为1111吗？,Y,KeyL4=C口低四位,C口高四位输入，低四位输出0,KeyValue=KeyL4 | KeyH4;,第 35页,基于C口的44键盘矩阵的扫描代

13、码,char KeyValue=0,keyH4=0,keyL4=0; / KeyValue保存键值，KeyH4保存高四位, TRISC=0 x0F; /高四位输出，低四位输入 PORTC=0 x00; /高四位输出0000 asm(nop); / 延时等待输出稳定 asm(nop); / 延时等待输出稳定 keyL4=PORTC; / 读取低四位内容 keyL4=keyL4 / 软件消除抖动 / 未完待续,第 36页,基于C口的44键盘矩阵的扫描代码(续),TRISC=0 xF0; / 高四位输入，低四位输出 PORTC=0 x00; /低四位输出0000 asm(“nop”); / 延时等待

14、输出稳定 asm(“nop”); / 延时等待输出稳定 keyH4=PORTC; / 读取高四位内容 keyH4=keyH4 / 送D口显示,第 37页,4*4键盘扫描电路图运行图示,第 38页,如何写成函数形式(函数模块编写方法)？,明确函数的功能: 获得按键的键值,即扫描码(高四位+低四位); 函数起名为:GetScanCode 明确函数的输入(参数)和输出(返回值): 输入参数: 无; 输出: 按键的扫描码,是8位数据,char型即可. 则函数声明为: char GetScanCode(void); 由于此函数功能相对独立,所以建立一个.c文件保存函数内容,同时建立.h文件保存函数声明.

15、设分别为keyboard44.c和keyboard44.h,第 39页,函数内容编写(keyboard44.c),char GetScanCode(void) / 函数首部 /根据功能流程编写函数内容; /函数结束时用return获得返回值; return KeyValue; ,头文件编写(keyboard44.h),char GetScanCode(void);,第 40页,模块的使用方法,函数定义: keyboard44.c 函数声明: keyboard44.h 在项目中添加模块的定义文件keyboard44.c : 在主程序中添加模块的声明文件keyboard44.h: #include “keyboard44.h” main() char chData=0; /临时变量 TRISD=0 x00; / D口输出,控制LED while(1) chData=GetScanCode (); /读取按键 if(chData!=0) / 不等0则显示按键值 PORTD=chData; /扫描码赋值 ,第 41页,思考与练习,6.1 I/O的全称是什么？ 6.2 简述4位数码管动态扫描输出原理。 6.3 单片机读取机械按键状态时为什么要消除抖动，如何消除抖动。 6.4 简述44按键动态扫描输入原理。 6.5 电路如图 6.