项目任务LED显示器设计

任务1LED显示器设计项目2键盘与显示系统组装一个简易流水灯显示器，单片机外接8个发光二极管，要求系统上电后，8个发光二极管依次循环点亮。任务内容知识要求

掌握C51程序循环结构及循环语句的使用；了解单片机存储结构，能够在Keil软件中查看变量，掌握程序调试的基本方法；学会单片机控制LED显示器的电路设计及控制方法。项目设计准备2.1.1搭建硬件仿真电路请注意练习总线的绘制和标注方法！控制程序设计与软件仿真调试2.1.2keil工程的创建与设置2.1.3C51控制程序编写2.1.4工程的调试运行2.1.5存储空间资源的查看和修改2.1.6变量的查看和修改知识点1循环结构与循环语句在程序设计中经常会遇到需要重复执行的操作，如延时、累加、累乘、数据传递等，利用循环结构来处理各类重复操作既简单又方便。

C51语言中提供了3种语句来实现循环结构，分别是while语句、do-while语句和for语句。1.while语句

while语句的一般形式：while(表达式)循环体其中，“表达式”可以是C51语言中任意合法的表达式，其作用是控制循环体是否执行；“循环体”是循环语句中需要重复执行的部分，可以是一条简单的可执行语句，也可以是用大括号括起来的复合语句。

while语句的执行过程如图2.3所示。while语句的特点是：先判断，后执行。图2.3while语句的执行过程【例】基于项目一任务2（模拟汽车转向灯控制），编程实现下列功能：开机后，全部发光二极管不亮；按下左转键，左转灯亮；松开，即熄灭。用while语句实现。小练习1(1)要定义循环控制变量。(2)要确定循环变量的初值、终值、增量(步长)。(3)要保证每执行一次循环体，循环控制变量的值按增量向终值靠近一些，即要避免死循环。

while语句的使用注意事项2.do-while语句

do-while语句的一般格式：do循环体while(表达式);其中，“表达式”可以是C51语言中任意合法的表达式，其作用是控制循环体是否执行；“循环体”可以是C51语言中任意合法的可执行语句；最后的“;”不可丢，表示do-while语句结束。

do-while语句的执行过程如图2.4所示。do-while语句的特点是：先执行，后判断。图2.4do-while语句的执行过程【例】基于项目一任务2（模拟汽车转向灯控制），编程实现下列功能：开机后，全部发光二极管不亮；按下左转键，左转灯亮；松开，即熄灭。用do-while语句实现。小练习23.for语句

for语句的典型应用形式：for(循环变量初值;循环条件;循环变量增值)循环体

for语句的一般形式：for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体其中，“表达式1”、“表达式2”、“表达式3”可以是C51语言中任意合法的表达式，3个表达式之间用“;”隔开，其作用是控制循环体是否执行；循环体可以是C51语言中任意合法的可执行语句。

for语句的执行过程如图2.5所示。(1)for语句中的表达式可以部分或全部省略，但两个“；”不可省略。例如：for(;;)D0=!D0;3个表达式均被省略，因缺少条件判断，循环将会无限制地执行，形成无限循环(通常称为死循环)。在使用for语句时应注意以下两点：图2.5for语句的执行过程(2)所谓省略，只是在for语句中的省略。实际上是把所需表达式放在for的循环体中或for的语句前面。下面几种for语句的表达方式是等价的。表达方式1(正常情况)：

sum=0；

for(i=1；i<=100；i++)sum+=i；表达方式2(省略表达式1)：

sum=0；i=1；

for(；i<=100；i++)sum+=i；表达方式3(省略表达式3)：

sum=0；

for(i=1；i<=100；){sum+=i；i++；}表达方式4(省略表达式1和表达式3)：

sum=0；i=1；

for(；i<=100；){sum+=i；i++；}4.几种循环的比较(1)3种循环可相互替代处理同一问题。(2)do-while循环至少执行一次循环体，而while及for循环则不然。(3)while及do-while循环多用于循环次数不可预知的情况，而for循环多用于循环次数可以预知的情况。5.循环的嵌套在编写程序时，嵌套循环的书写要采用缩进形式，使程序层次分明，例如：

for(i=1；i<=10;i++){ //外层循环

… for(j=1；j<=10;j++){ //中层循环

… for(k=1；k<=10；k++){ //内层循环

循环语句

} … } … }在一个循环体内又完整地包含了另一个循环称为循环嵌套。循环的嵌套可以有多层，但每一层循环在逻辑上必须是完整的。【例】利用本任务的电路（简易流水灯显示器），编写程序，控制8个LED全体闪烁，闪烁间隔时间为0.5s。提示：延时0.5s请利用循环嵌套实现。小练习3【巩固练习】利用双层循环打印9×9乘法表。(1)内外循环的循环变量不应相同。(2)内外循环不应交叉。(3)只能从循环体内转移到循环体外，反之不行。循环嵌套的使用注意事项知识点2C51中的函数

C51语言程序是由一个个函数构成的。所谓函数，是指可以被其他程序调用的具有特定功能的一段相对独立的程序。引入函数的主要目的有两个：一是为了解决代码的重复；二是结构化模块化编程的需要。［return＿type］funcname(［args］)[{small|compact|large}］［reentrant］［interruptn］[usingn］{

局部变量定义 可执行语句}C51函数定义的一般格式函数头函数体用C51语言设计程序，就是编写函数。在构成C51语言设计程序的若干个函数中，有且仅有一个是主函数main()。因为C51语言程序的执行都是从main()函数开始的，也是在main()函数中结束整个程序运行的，其他函数只有在执行main()函数的过程中被调用才能被执行。从用户使用的角度看，函数可以分成两大类：标准库函数和用户自定义函数。

【例】请利用自定义函数的方法，完成延时函数，优化本任务的程序设计。（1）实现延时固定长度：0.5s（2）实现延时指定长度：带参数【例】基于项目一任务2（模拟汽车转向灯控制），编程实现下列功能：故障按键按下，双灯闪烁，间隔时间200ms。小练习4控制软件设计1、控制信号（对照硬件电路）

FEH→FDH→FBH→F7H→EFH→DFH→BFH→7FH

2、“<<”运算和“>>”运算3、编写控制代码（主程序，延时子函数）4、工程的调试运行1）单步跟踪(StepInto)2）单步运行(StepOver)4）全速运行(Go)3）运行到光标处(RuntoCursorline)软件的调试运行编译、链接成功，进入调试窗口。提供4种运行方式：

如果想退出μVision4的软件仿真环境，可以使用下列方法：(1)单击图标。(2)执行菜单命令Debug→Start/StopDebugSession。知识点3存储空间及变量的查看

在μVision4的软件仿真环境中，标准80C5l的所有有效存储空间资源都可以查看和修改。μVision4把存储空间资源分成以下4种类型加以管理。1.内部可直接寻址RAM(类型data，简称d)

在标准C51中，可直接寻址空间为0～0x7F范围内的RAM和0x80～0xFF范围内的SFR(特殊功能寄存器)。data存储空间可以使用存储器对话框(Memory)进行查看和修改。2.内部可间接寻址RAM(类型idata，简称i)使用存储器对话框同样可以查看和修改idata

存储空间，在Address栏中输入的存储空间类型为“i”，如“i：0x76”。

在标准80C51中，可间接寻址空间为0x00～0xFF范围内的RAM。其中，0x00～0x7F内的RAM和0x80～0xFF内的SFR既可以间接寻址，也可以直接寻址；0x80～0xFF的RAM只能间接寻址。在μVision4中把它们组合成空间连续的可间接寻址的idata空间。3.外部数据空间XRAM(类型xdata，简称x)

在标准80C5l中，外部可间接寻址64K地址范围的数据存储器，在μVision4中把它们组合成空间连续的可间接寻址的xdata空间。在“存储器地址输入栏Address”内输入的存储空间类型为“x”。4.程序空间code(类型code，简称c)

在标准80C5l中，程序空间有64K的地址范围。程序存储器的数据按用途可分为程序代码(用于程序执行)和程序数据(程序使用的固定参数)。在“存储器地址输入栏“Address”内输入的存储空间类型要变为“c”。5.变量的查看和修改

执行菜单命令View→Watch&CallStackWindows可以打开观察对话框。其中，Name栏用于输入变量的名称，Value栏用于显示变量的数值。

在μVision4中，使用“观察”对话框(Watches)可以直接观察和修改变量。图“Watch”对话框

单击准备添加行(选择该行)的Name栏，然后按F2键，出现文本输入栏后输入变量的名称，确认正确后按回车键。输入的变量名称必须是文件中已经定义的。图中，LedBuff是我们自己定义的，而Pl是头文件REG52.H定义的。图“观察”对话框（1）变量名称的输入（2）变量数值的显示和修改

在Value栏，除显示变量的数值外，用户还可修改变量的数值，方法是：单击该行的Value栏，然后按F2键，出现文本输入栏后输入修改的数据，确认正确后按Enter键。图“观察”对话框此外：main程序中定义的变量还可通过local窗口直接观察变量的变化情况。【例】要求简单流水花色：单个led轮流点亮。某同学编写如下代码，运用单步运行调试方法，查看变量结果，发现其中的问题并修改。小练习5