锁存器怎么使用c语言编程,读引脚、读锁存器与读-改-写指令
51 单片机有四个 8 位的并行接口。
因为内部结构的特点,这些接口,在输出 0、1 的时候,能力是不一样的。
输出 0 的时候,能力较强,可以允许灌入十多毫安的电流,能够直接驱动 LED 发光。
但是,这些接口在输出 1 的时候,能力就很差了,特别是 P0 口,它自身根本就不具备输出 1 的能力,总是要借助外接的上拉电阻才能输出 1。
这时如果外接一个小电阻接地,引脚就维持不住高电平了。外接的电路,很容易就可以把引脚的电平拉低。
就是说,输出了 1 之后,接口引脚的电平,就完全取决于外部电路。
正是因为这种特点,所以,就把输出 1,规定为单片机的输入方式。
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因为输出了 1 之后,外接的电路就可以随便的改变引脚电平。
那么,还想要用原来输出的数据,进行计算,比如说加一:INC P1,数据又被外部电路改变了,这样可不好。
其实,输出的数据(0 或 1),是先存放在接口寄存器中,再由寄存器输出到引脚。
接口寄存器也就是 P0~P3,它们都属于单片机的特殊功能寄存器,它们之中任意的一个位,都称为锁存器。
引脚的电平,可以受到外部电路的影响,而接口寄存器的内容是不变的。
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针对接口的读出,有读引脚指令,还有一种是读寄存器的读-改-写指令。
读引脚指令,也就是用于输入数据的指令。
凡是以接口为源操作数的传送指令,全都是读引脚指令,如:MOV A, P1。
而读-改-写指令,是先读出接口寄存器的数据,修改后,再写入接口寄存器。
如 INC P1,就是先读出 P1 寄存器中内容,加一后,再写入 P1 寄存器。
读-改-写指令和引脚电平无关,这种指令不能输入数据。
属于读-改-写的指令有个特点,就是以接口寄存器为目的操作数,如:
ANL、ORL、XRL、DJNZ、INC、DEC、JBC、CPL、CLR、SETB、MOV PX.Y, C。
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学习汇编语言时,就会学到读引脚、读锁存器的区别。
但是,以 C 语言为主的单片机教材,几乎都没有针对读-改-写指令的特点加以说明。
有很多人,对用 C 语言编程比较热心,也确实能够编写出来一些成功的东西。可是看他们对单片机的理解、对于某些问题的解答,难免贻笑大方。
可以看出,有些编程高手,其实,也并不懂单片机。
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有这样一个问题:
P2 口外接 4*4 的矩阵键盘,采用反转法来读出按键信息,也就是在高、低四位,分别输出0,再读入另外四位的引脚电平。
错误的程序如下:
/*************键盘扫描******错误*********/
void scan()
{
unsigned char media;
P2 = 0x0f;
P2 = P2 | 0xf0;
key = P2;
}
但是,key 并没有反映出按键的信息,为什么错了呢?
做而论道的回答如下:
/*************键盘扫描******错误*********/
void scan()
{
unsigned char media;
P2 = 0x0f; //在P2高四位输出0,将以低四位为输入
P2 = P2 | 0xf0; //在P2高四位又输出1
//前面两条,在 P2 的八条线,都输出了1
key = P2; //读入的,这是什么呢?
}
P2 口,如果外接的独立按键,这么做,就是对的。
P2 口,如果外接的矩阵按键,这么做,就是错的。因为读入前,并没有输出0。
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追问:
//假设有键按下:
P2 = 0x0f; //高四位为0第四位为1,因为有键按下,则低四位中有0
P2 = P2 | 0xf0;//将高四位也赋值为1,因为低四位中有0,且有键按下则高四位中也有0
key = P2; //将P2的键值保存在key中, 不知问题在哪儿
做而论道回答:
P2 = P2 | 0xf0;//将高四位也赋值为1,因为低四位中有0,且有键按下则高四位中也有0
这条语句,并没有读入低四位的0。
P2 | 0xf0;,这里所用的 P2,是原来的 P2 = 0x0f。
而按键产生的《低四位中有0》,并没有发挥作用。
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追问:
首先感谢您的耐心解答,这个问题让我困惑了一天。
P2 = 0x0f; 这条语句在有 media 作为中间变量的时候,就能实现:
【高四位为0第四位为1,因为有键按下,则低四位中有0】的功能。
而没有media时,就不能读入低四位的0呢 ?
做而论道回答:
这个问题,要从汇编语言中,才能找到答案。
使用 C 语言编程,好比是隔靴搔痒。出现了异常,也只能疑惑终身。
看看汇编语言里面《读-改-写》指令吧。
汇编语言里面,有《读引脚》、《读锁存器》的区别。
在 C 语言里面,就葫芦搅茄子的弄不清了。
汇编:
ORL P2, #0F0H ;读锁存器
MOV A, P2 ;读出引脚
刚才有错误的程序,关键是这条语句:
P2 = P2 | 0xf0;//将高四位也赋值为1,因为低四位中有0,且有键按下则高四位中也有0
表面上看,这是读出了 P2,高四位或上 1111,低四位不变,低四位应该是读出按键的0。
但是,这条指令编译成汇编语言之后,就是:
ORL P2, #0F0H
这是典型的读-改-写指令。
它读的是接口寄存器,并不是读出引脚,所以反映不出来按键的状态。
读出 4*4 键盘的正确程序,提问者也提供了,做而论道加上了说明,如下:
/*************键盘扫描******正确*********/
void scan()
{
unsigned char media;
P2 = 0x0f; //在P2高四位输出0,将以低四位为输入
media = P2; //读入引脚,低四位代表按键信息
//如果有键按下,低四位中,就有0
//那么,media 可能是下列之一:
//XXXX 0111
//XXXX 1011
//XXXX 1101
//XXXX 1110 假如,就是这个吧。
media | 0xf0;
//那么,media,就是:
//1111 1110 就是这个。
P2 = media | 0xf0; //以高四位为输入,低四位将输出0
//P2 = 1111 1110
key = P2; //读入引脚,高、低四位皆含有按键信息
//key 可能就是下列之一:
//0111 1110
//1011 1110
//1101 1110
//1110 1110
//key 的内容,就反映出来了按键信息。
//这些,就是正确读出矩阵键盘程序的过程。
}
追问:嗯 非常感谢 我会深入去了解的 谢谢你的耐心解答
2014-01-15 12:36
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后记:
以 C 语言来讲单片机的书,做而论道也看过几本,说实在的,和单片机无关的垃圾太多了,也看不下去。
关于读-改-写的知识,做而论道还是注意找了找,但是,确实没有发现写在何处。
也许,看的书,还不全。
有些同学,碰到难学的课程,考试挂了,也不知道哪里错了,通过了,也不知道怎么过去的。
用 C 语言编程,就和这类似,编成功了,也不知道怎么弄成功的,碰到异常,也不知道有什么毛病。
特别是一些自认是 C 语言的编程高手,针对这个问题,也是瞎说一气,呵呵
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搜集了几个问答,留着参考:
在单片机中,什么叫读引脚,什么叫读端口,它们有什么区别?
在单片机中,当P0口作为输入口使用时,为什么要区分" 读引脚" 和"读锁存器"
单片机的I/O寄存器与I/O引脚有什么区别,也就是说怎么理解P0寄存器与P0引脚?
读引脚和读寄存器有什么区别?为什么要区分?
单片机中的“读-修改-写”和“读引脚”有何不同
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