单片机并行I/O端口应用及C51语言编程指南

一、单片机并行I/O端口基础

1. 端口结构：

P0口：开漏结构，需外接上拉电阻；可用作数据/地址总线或通用I/O。

P1-P3口：内部带上拉电阻的准双向I/O，默认状态为高电平。

驱动能力：P0口吸收电流能力较强，输出高电平需外部上拉；P1-P3口可直接驱动LED（需限流电阻）。

2. 工作模式：

准双向模式（默认）：输入时需先写1，输出可直接控制。

推挽输出：高电平由内部上拉驱动，增强输出能力（部分型号支持）。

 高阻态：用于总线共享（如P0作输入时）。

二、C51编程核心要点

1. 关键字与寄存器访问：

sfr：定义特殊功能寄存器（如 sfr P1 = 0x90;）。

sbit：定义位变量（如 sbit LED = P1^0;）。

bit类型：声明位变量（如 bit flag;）。

2. 延时函数实现：

   void delay_ms(unsigned int ms) {

       unsigned int i, j;

       for (i = 0; i < ms; i++)

           for (j = 0; j < 120; j++); // 12MHz晶振近似1ms

   }

三、应用实例

 1. LED闪烁（P1.0）

#include <reg51.h>

sbit LED = P1^0;

void delay_ms(unsigned int ms) { /* 如上 */ }

void main() {

    while(1) {

        LED = 0;    // 点亮（低电平驱动）

        delay_ms(500);

        LED = 1;    // 熄灭

        delay_ms(500);

    }

}

2. 按键控制LED（P3.2）

#include <reg51.h>

sbit KEY = P3^2;

sbit LED = P1^0;

void delay_ms(unsigned int ms) { /* 同上 */ }

void main() {

    LED = 1; // 初始熄灭

    while(1) {

        if (KEY == 0) {         // 检测按键按下

            delay_ms(10);       // 去抖动

            if (KEY == 0) {

                LED = !LED;    // 状态翻转

                while (!KEY);   // 等待释放

                delay_ms(10);

            }

        }

    }

}

3. 流水灯效果（P1口）

#include <reg51.h>

#include <intrins.h> // 包含_crol_移位函数

void delay_ms(unsigned int ms) { /* 同上 */ }

void main() {

    P1 = 0xFE; // 初始值：11111110

    while(1) {

        delay_ms(200);

        P1 = _crol_(P1, 1); // 循环左移

    }

}

四、高级应用——LCD1602驱动

#include <reg51.h>

#define LCD_DATA P0    // 数据总线

sbit RS = P2^0;        // 命令/数据选择

sbit RW = P2^1;        // 读/写选择

sbit EN = P2^2;        // 使能信号

void LCD_Command(unsigned char cmd) {

    RS = 0; RW = 0;    // 写命令

    LCD_DATA = cmd;

    EN = 1;            // 产生使能脉冲

    delay_ms(2);

    EN = 0;

}

void LCD_Init() {

    LCD_Command(0x38); // 8位数据，两行显示

    LCD_Command(0x0C); // 开显示，关光标

    LCD_Command(0x06); // 地址递增

}

void main() {

    LCD_Init();

    LCD_Command(0x80); // 第一行首地址

    // 发送显示数据...

}