ZigBee无线传感网技术与应用 课件 项目二任务二 变化的IO口 .pptx

Zigbee无线传感网技术与应用

空调排气系统

02

任务二：变化的I/O口

任务要求

要求读者掌握程序中与、或、非逻辑语法的用法，掌握单片机程序中延迟程序的写法，使用延迟程序修改任务一程序让LED效果慢下来，并使用万用表测量电压。

储备知识

逻辑运算符，共有三种常用的计算方式与、或、非，在单片机程序设计中起着十分关键的作用，这先与、或、非计算方式做一个介绍。单片机中的逻辑计算数字都是1或0进行。

1.逻辑运算

“与”计算在C语言中以“”符号来表示，注意这里为一个的“”，两个表示对位操作，一个表示对字节的计算。

“与”计算英文表示为and，在字面上的理解为and即和，如“我要一个杯子和一块布”字面上意思是说杯子和布我都要，其计算的方式与乘法类似。如右图：

图：类似乘法的计算

用一个口决表示即：“有0出0，全1出1”。与运算中只要一个有0的存在那么它的结果就为0。

储备知识

1.逻辑运算

“或”计算在C语言中以“|”符号来表示，注意这里为一个的“|”，两个表示对位操作，一个表示对字节的计算。

“或”计算英文表示为or，在字面上的理解即或者，如“我要一杯酒或者一盏茶”，字面上的意思说我要酒或者茶，其计算方式类似加法计算。如右图：

图：类似加法的计算

用一个口决表示即：有1出1，全0出0”。或运算中只要一个有1的存在，那么她的结果就是1。

储备知识

1.逻辑运算

“非”计算在C语言中以“~”符号来表示，注意与“！”不同，“~”为对字节进行非运算。

“非”计算即取反，如果数据为0那么非则为1，1非则为0。如下图：

图：取反计算

储备知识

2.逻辑运算作用

逻辑运算符在单片机中一个最为重要作用就是对位的计算。如果需要实现将P1.0置成输出模式，然后在不改变原先的状态的情况下再将P1.5设置成输出，在不改变原先的状态的情况下再将P1.7设置成输出，下面列举一行代码，代码如下所示。

P1DIR=0x01;//将P1口的P1.0设置为输出

P1DIR=0x41;//将P1口的P1.5设置为输出

P1DIR=0xC1;//将P1口的P1.7设置为输出

储备知识

2.逻辑运算作用

P1DIR|=0x01;//将P1口的P1.0设置为输出

P1DIR|=0x40;//将P1口的P1.5设置为输出

P1DIR|=0x80;//将P1口的P1.7设置为输出

这里提到有个前提是不影响原先状态的情况下，改变对操作每个位，此时则需要对先前的位进行保留重新计算新的位，大大增加了计算的量，如果这时使用逻辑运算符就可以减轻计算量，同时又可以使得I/O口的位操作变的十分方便，代码如下所示。

代码如上所示，其中“|=”表示P1DIR或计算0x01数值。利用或计算的特点，在或计算中如果数据或上0则保留下原先的数据，或上1则强制变为1，如右图所示。

图：或计算

储备知识

2.逻辑运算作用

在理解完“或”计算之后同样对“与”计算在单片机中的作用进行说明，实际“与”计算则作为或计算相反在使用。同样如果将P1DIR设置成先前的P1.0设置成输入，P1.5设置成输入，那么如果不考虑先前数据的情况下，可以使用“与”计算来进行操作。代码如下所示。

P1DIR=~0x01;//将P1口的P1.0设置为输入

P1DIR=~0x40;//将P1口的P1.5设置为输入

P1DIR=~0x80;//将P1口的P1.7设置为输入

储备知识

2.逻辑运算作用

代码如上所示这里使用到了一个“非”的取反符号，让程序写起来更加容易，0x01取反的到一个0xfe的数据二进制即为11111110,根据与计算的原则任何数与上1得到的为其本身，与上0则强制清0，如下图所示。

图：与计算

储备知识

在任务一中，是否遇到一个问题即程序上写了LED亮与灭的代码，但是全速运行的过程中并未出现同样的亮与灭效果，这是因为程序执行的速度很快，因为太快了所以看不出原先的亮灭的变化，这时希望它的执行速度可以慢下来，但是无法通过修改特殊寄存器的方式让程序慢下来，所以需要使用延迟程序来实现该功能。

延迟顾名思义让程序先等一会在执行，延迟的思想在于如何等一会，在这一会的时间我们需要干些什么事情呢？答案就是做没有用的代码，如循环。代码如下所示。

3.延迟妙用

unsignedinti=10000;

while(i--);

储备知识

分析刚刚的代码，首先定义了一个整型的变量i，让i赋值10000，再让i一直减1直到i为0时退出循环，在这过程中在这个代码段循环了10000次，如果芯片的一条指令的速度为0.032us,则乘上10000得到320us的时间，也就是得到了停留时间。但是320us并