i/o輸出——
例項1：led點亮-入門版
一、例項目的
通過本例項，我們應：
1. 了解發光二極體（led）驅動電路的原理；
2. 掌握微控制器i/o控制led的程式設計；
3. 掌握c51程式的結構；
4. 會編寫軟體延時函式。
提示：本例項屬於入門級，初學者應該熟練掌握，即在學完本課程後，不看資料就能畫出電路圖和編寫出程式並驗證。
二、led驅動原理
點亮led通常是微控制器初學者的第乙個程式，如同學習c語言的第乙個程式永遠是列印「hello world」一樣，亙古不變。
要點亮乙個led，需要用到微控制器的io輸出口，輸出乙個高電平（數字1）或低電平（數字0），至於是高電平還是低電平，這取決於led驅動電路。led驅動電路通常有兩種，如圖1所示。圖中，r為限流電阻。
圖1 led驅動電路
發光led的正嚮導通電壓一般在2.0v上下，不同材質和顏色的導通電壓不同。led的工作電流一般為ma級別（10~20ma），電流越大led越亮。限流電阻r計算公式如下：
r = （vcc-ud）/id
取ud=2.0v, vcc=5v, id=10ma，代入公式得：r=300ω。通常限流電阻為幾百歐，過大則可能達不到導通電壓，無法點亮led，過小led工作電流大，可能燒掉led，或影響壽命。
注意，51微控制器的i/o驅動能力只有幾百ua，採用方式2是無法直接點亮乙個led的。因此只能採取方式1來驅動led。
三、led驅動電路設計
假設通過8051微控制器p1口驅動8只led，p2.1管腳驅動乙隻led。電路圖如圖2所示。
圖2 led驅動電路例項
參考「keil基本操作
"，使用proteus isis畫出以上電路圖。
四、led驅動程式設計
（一）程式設計實現d1~d4和d9點亮，d5~d8熄滅。
根據圖2所示的電路，可知led控制管腳輸出低電平時，led點亮；輸出高電平時，led熄滅。根據led與i/o的連線關係，得到表1。
表1 led與微控制器i/o連線及驅動電平
ledd9
d8
d7
d6
d5d4
d3
d2
d1
i/op2.1
p1.7
p1.6
p1.5
p1.4
p1.3
p1.2
p1.1
p1.0電平0
1111
0000
根據表1，p0輸出1111_0000，即十六進製制的0xf0，p2.1輸出0即可滿足要求。
//樣例一
#include//包含微控制器標頭檔案，51系列微控制器為reg51.h，51系列為reg52.h
#define led1 p1 // 定義巨集led1，值為p1暫存器，編譯時先使用p1替換所有的led1
sbit led2 = p2^1; //定義sbit變數led2，指向p2.1，^符號取位符
void main() //main（）函式為微控制器程式入口，無返回值，即void型別
}試一試：將以上**編譯生成.hex，匯入proteus電路圖進行**，進行驗證。
（二）程式設計實現d1~d8和d9閃爍，即全亮->全滅->全亮，如此反覆。閃爍間隔不限。
為了實現閃爍，必須引入延時函式。延時函式的編寫方法有軟體延時函式和定時器延時。關於定時器延時，在學習到定時器再介紹。下面先介紹軟體延時的原理及延時函式的編寫。
微控制器指令系統裡有一條nop指令，即空指令。執行一條nop指令，微控制器僅僅是將pc加一，cpu不作其它操作，空指令因此得名。nop指令消耗乙個機器週期，如果採用12mhz的晶體，則執行一條nop指令的耗時是1us。執行n條nop指令，理論耗時n×1us。因此，延時函式就是通過迴圈執行nop指令達到延時的目的。
常見的 c51的軟體延時函式如下。不管延時函式如何變化，都是採用迴圈指令空語句（;）實現。注意，由於迴圈初值設定和迴圈遞增都會消耗機器週期，延時函式的延時時間並不精確，迴圈次數的選取一定程式上取決於經驗值（一般通過**或實測得到）。
/******************************
*函式：delayms
*功能：ms級延時函式@12mhz
*引數：ms：unsigned int，最大延時約65.535s
*返回值：無
*******************************/
void delayms(unsigned int ms)
//樣例二（a）
#include//包含微控制器標頭檔案，51系列微控制器為reg51.h，51系列為reg52.h
#define led1 p1 // 定義巨集led1，值為p1暫存器，編譯時先使用p1替換所有的led1
sbit led2 = p2^1; //定義sbit變數led2，指向p2.1，^符號取位符
/******************************
*函式：delayms
*功能：ms級延時函式@12mhz
*引數：ms：unsigned int，最大延時約65.535s
*返回值：無
*******************************/
void delayms(unsigned int ms)
void main() //main（）函式為微控制器程式入口，無返回值，即void型別
}試一試： 將以上**編譯生成.hex，匯入proteus電路圖進行**，進行驗證。
在樣例二（a）中，delayms（）函式是先宣告且實現（定義）後才呼叫。c語言嚴格要求函式必須先宣告，後呼叫，當然函式的宣告和實現可以分開。如樣例二（b） 。在程式設計時，可以靈活運用。
//樣例二（b）
#include//包含微控制器標頭檔案，51系列微控制器為reg51.h，51系列為reg52.h
#define led1 p1 // 定義巨集led1，值為p1暫存器，編譯時先使用p1替換所有的led1
sbit led2 = p2^1; //定義sbit變數led2，指向p2.1，^符號取位符
void delayms(unsigned int ms); //delayms()函式宣告
void main() //main（）函式為微控制器程式入口，無返回值，即void型別
}// delayms實現
/******************************
*函式：delayms
*功能：ms級延時函式@12mhz
*引數：ms：unsigned int，最大延時約65.535s
*返回值：無
*******************************/
void delayms(unsigned int ms)
五、試一試
1. led閃爍控制**使用了6條語句，如下所示。你可以只使用四條語句完成相同功能嗎？
led1 = 0x00; //d1~d8全亮
led2 = 0; //d9亮
delayms(1000); //延時約1s
led1 = 0xff; //d1~d8全滅
led2 = 1; //d9亮
delayms(1000); //延時約1s
2.本例項通過i/o（p0、p2.1）控制led，掌握i/o口輸出程式設計非常重要且必須。試說出i/o輸出和並口特殊功能暫存器的關係，寫出i/o輸出相關的**。
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