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1、项目2任务3：流水灯设计与制作电子课件项目二 任务三流水灯设计与制作一、目的与要求一、目的与要求利用利用PROTUES仿真软件进行电路设计，通过仿真软件进行电路设计，通过KEIL软件进行单片机软件进行单片机程序设计，要求实现流水灯设计与制作，通本任务学习，要求学习程序设计，要求实现流水灯设计与制作，通本任务学习，要求学习者能进行流水灯电路设计与仿真，能熟练掌握数制转换及相关指令，者能进行流水灯电路设计与仿真，能熟练掌握数制转换及相关指令，能深刻理解电路设计与程序设计的协调性。能深刻理解电路设计与程序设计的协调性。项目二 任务三流水灯设计与制作二、电路设计二、电路设计1.1.效果图效果图项目二
2、任务三流水灯设计与制作2.搭建过程搭建过程 （1 1）放置单片机，在元件放置模式下点击）放置单片机，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“AT89C51”AT89C51”，选中，选中“AT89C51”AT89C51”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置单片机到合适位置。按钮，放置单片机到合适位置。项目二 任务三流水灯设计与制作 （2 2）放置）放置LEDLED灯，在元件放置模式下点击灯，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“LED”LED”，选中选中“LED-RED”LED-RED”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置按钮，放
3、置LEDLED灯到合适位置。灯到合适位置。项目二 任务三流水灯设计与制作（3 3）放置电阻，在元件放置模式下点击）放置电阻，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“RES”RES”，选中，选中“RES”RES”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置电阻到合适位置。按钮，放置电阻到合适位置。项目二 任务三流水灯设计与制作 （4 4）修改电阻参数，双击电子元件，编辑元件属性窗口中的）修改电阻参数，双击电子元件，编辑元件属性窗口中的“Resistance”Resistance”栏输入栏输入100100，点击，点击“OK”OK”按钮。此时设置电阻按钮。此时设置电阻R1R1
4、的阻的阻值为值为100100欧，阻值越大，欧，阻值越大，LEDLED灯亮度越低，一般设计值在灯亮度越低，一般设计值在100-500100-500欧之欧之间。其他电路阻值可设计成间。其他电路阻值可设计成1K1M1K1M等。等。项目二 任务三流水灯设计与制作 （5 5）放置电源，在图形编辑窗口空白区域，右击鼠标选择）放置电源，在图形编辑窗口空白区域，右击鼠标选择“Place”Place”、选择、选择“Terminal”Terminal”、选择、选择“POWER”POWER”按钮，放置电源到合按钮，放置电源到合适位置。适位置。项目二 任务三流水灯设计与制作（6 6）连接电路。）连接电路。项目二 任务
5、三流水灯设计与制作三、程序设计三、程序设计1.源程序源程序#include/创建库文件/1ms延时函数/void delay(unsigned int i)unsigned int j,k;for(j=0;ji;j+)for(k=0;k120;k+);void main()/主程序 while(1)/循环指令，一直执行下面括号中的内容P1=0XFE;/delay(1000);/调用延时程序P1=0 xFD;/delay(1000);/调用延时程序P1=0 xFB;/delay(1000);/调用延时程序P1=0 xF7;/delay(1000);/调用延时程序P1=0 xEF;/delay(1
6、000);/调用延时程序P1=0 xDF;/delay(1000);/调用延时程序P1=0 xBF;/delay(1000);/调用延时程序P1=0 x7F;/delay(1000);/调用延时程序项目二 任务三流水灯设计与制作2.程序设计流程程序设计流程项目二 任务三流水灯设计与制作3.相关知识相关知识（1）进制转换进制转换十进制（十进制（Decimal）基基数数是是10，它它有有10个个数数字字符符号号（数数码码），即即0，l，2，3，4，5，6，7，8，9。其其中中最最大大数数码是基数减码是基数减1，即，即9，最小数码是，最小数码是0。二进制（二进制（Binary）基基数数是是2，它它只
7、只有有两两个个数数字字符符号号，即即0和和1。这这就就是是说说，如如果果在在给给定定的的数数中中，除除0和和1外外还还有有其它数，例如其它数，例如1012，它就决不会是一个二进制数。，它就决不会是一个二进制数。十六进制十六进制(Hexadecilnal)基基数数是是16，它它有有16个个数数字字符符号号，除除了了十十进进制制中中的的10个个数数外外，还还使使用用了了6个个英英文文字字母母。它它的的16个个数数字字依依次次是是0，l，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。其其中中A至至F分分别别代代表表十十进制数的进制数的10至至15，最大的数字也是基数减，最大的数字也是基数减
8、1。项目二 任务三流水灯设计与制作二进制转换十进制二进制转换十进制二二进进制制数数从从低低位位到到高高位位（即即从从右右往往左左）计计算算，第第0位位的的权权值值是是2的的0次次方方，第第1位位的的权权值值是是2的的1次次方方，第第2位位的的权权值值是是2的的2次次方方，依依次次递递增增下下去去，把把最最后后的的结结果果相加的值就是十进制的值了。相加的值就是十进制的值了。例：将二进制的例：将二进制的(101011)B转换为十进制的步骤如下：转换为十进制的步骤如下：第第0位位1x20=1；第第1位位1x21=2；第第2位位0 x22=0；第第3位位1x23=8；第第4位位0 x24=0；第第5位
9、位1x25=32；读数，把结果值相加，读数，把结果值相加，1+2+0+8+0+32=43，即，即(101011)B=(43)D。项目二 任务三流水灯设计与制作二进制转换十六进制二进制转换十六进制方方法法：取取四四合合一一法法，即即从从二二进进制制的的小小数数点点为为分分界界点点，向向左左（向向右右）每每四四位位取取成成一一位位，接接着着将将这这四四位位二二进进制制按按权权相相加加，然然后后，按按顺顺序序进进行行排排列列，小小数数点点的的位位置置不不变变，得得到到的的数数字字就就是是我我们们所所求求的的十十六六进进制制数数。如如果果向向左左（向向右右）取取四四位位后后，取取到到最最高高（最最低低
10、）位位时时候候，如如果果无无法法凑凑足足四四位位，可可以以在小数点最左边（最右边），即整数的最高位（最低位）添在小数点最左边（最右边），即整数的最高位（最低位）添0，凑足四位。，凑足四位。例：将二进制的例：将二进制的(11010111)B转换为十六进制的步骤如下：转换为十六进制的步骤如下：0111=70111=7；1101=D1101=D；读数，读数从高位到低位，即读数，读数从高位到低位，即(11010111)B=(D7)H，如图所示。，如图所示。项目二 任务三流水灯设计与制作十六进制转换十进制十六进制转换十进制方方法法：十十六六进进制制数数从从低低位位到到高高位位（即即从从右右往往左左）计计
11、算算，第第0位位的的权权值值是是16的的0次次方方，第第1位位的的权权值值是是16的的1次次方方，第第2位位的的权权值值是是16的的2次次方方，依依次次递递增增下下去去，把把最后的结果相加的值就是十进制的值了。最后的结果相加的值就是十进制的值了。十六进制就是逢十六进制就是逢16进进1，十六进制的，十六进制的16个数为个数为0123456789ABCDEF。例：将十六进制的例：将十六进制的(2B)H转换为十进制的步骤如下：转换为十进制的步骤如下：第第0位位Bx160=11；第第1位位2x161=32；读数，把结果值相加，读数，把结果值相加，11+32=43，即，即(2B)H=(43)D。项目二
12、任务三流水灯设计与制作十进制转换二进制十进制转换二进制方方法法：除除2取取余余法法，即即每每次次将将整整数数部部分分除除以以2，余余数数为为该该位位权权上上的的数数，而而商商继继续续除除以以2，余余数数又又为为上上一一个个位位权权上上的的数数，这这个个步步骤骤一一直直持持续续下下去去，直直到到商商为为0为为止止，最最后后读读数数时时候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。例：将十进制的例：将十进制的(43)D转换为二进制的步骤如下：转换为二进制的步骤如下：将商将商43除以除以2，商，商21余数为余数为1；将商将商21除以除以2，商，商10
13、余数为余数为1；将商将商10除以除以2，商，商5余数为余数为0；将商将商5除以除以2，商，商2余数为余数为1；将商将商2除以除以2，商，商1余数为余数为0；将商将商1除以除以2，商，商0余数为余数为1；读读数数，因因为为最最后后一一位位是是经经过过多多次次除除以以2才才得得到到的的，因因此此它它是是最最高高位位，读读数数字字从从最最后后的的余余数数向向前前读读，101011，即即(43)D=(101011)B，如图所示。，如图所示。项目二 任务三流水灯设计与制作十六进制转换二进制十六进制转换二进制方方法法：取取一一分分四四法法，即即将将一一位位十十六六进进制制数数分分解解成成四四位位二二进进制
14、制数数，用用四四位位二二进进制制按按权权相相加加去去凑凑这这位位十十六六进进制制数数，小数点位置照旧。小数点位置照旧。例：将十六进制的例：将十六进制的(D7)H转换为二进制的步骤如下：转换为二进制的步骤如下：D=1101D=1101；7=01117=0111；读读数数，读读数数从从高高位位到到低低位位，即即(D7)H=(11010111)B，如如图所示。图所示。项目二 任务三流水灯设计与制作十进制转换十六进制十进制转换十六进制方方法法1：除除16取取余余法法，即即每每次次将将整整数数部部分分除除以以16，余余数数为为该该位位权权上上的的数数，而而商商继继续续除除以以16，余余数数又又为为上上一
15、一个个位位权权上上的的数数，这这个个步步骤骤一一直直持持续续下下去去，直直到到商商为为0为为止止，最最后后读读数数时时候候，从从最最后后一一个个余余数数起起，一一直直到到最前面的一个余数。最前面的一个余数。例：将十进制的例：将十进制的(796)D转换为十六进制：转换为十六进制：项目二 任务三流水灯设计与制作方法方法2：使用间接法，先将十进制转换成二进制，然：使用间接法，先将十进制转换成二进制，然后将二进制又转换成十六进制，如图所示后将二进制又转换成十六进制，如图所示。项目二 任务三流水灯设计与制作举个例：举个例：点亮第一个灯时点亮第一个灯时根据实际电路连接，LED灯为共阳连接，分析可得，单片机
16、输出“0”电平时LED灯点亮，单片机输出“1”电平时LED灯熄灭。如图所示。项目二 任务三流水灯设计与制作点亮任意一个灯时点亮任意一个灯时根据实际电路连接，LED灯为共阳连接，分析可得，单片机输出“0”电平时LED灯点亮，单片机输出“1”电平时LED灯熄灭。如图2-1所示。项目二 任务三流水灯设计与制作（2）关系运算符）关系运算符用用关关系系运运算算符符将将两两个个表表达达式式（可可以以是是算算术术表表达达式式、关关系系表表达达式式、赋赋值值表表达达式式或或逻逻辑辑表表达达式式）连连接接起来的式子，称为关系表达式。关系表达式的值为逻辑值起来的式子，称为关系表达式。关系表达式的值为逻辑值“真真”
17、或或“假假”，以，以1代表代表“真真”，以，以0代表代表“假假”。关系运算符：关系运算符：=!=含义：含义：小于小于小于等于小于等于大于大于大于等于大于等于等于等于不等于不等于例如：例如：KEY=0若若KEY变变量量为为0时时，此此表表达达式式成成立立，为为真真；若若KEY变变量量为为1时时，此此表表达达式式不不成成立立，为假。为假。KEY！=0若若KEY变变量量为为1时时，此此表表达达式式成成立立，为为真真；若若KEY变变量量为为0时时，此此表表达达式式不不成成立立，为假。为假。项目二 任务三流水灯设计与制作（3）算术运算符）算术运算符（加法运算）（加法运算）（减法运算）（减法运算）*（乘法
18、运算符）（乘法运算符）（除法运算符）（除法运算符）%（求余运算符，或称模运算符）如：（求余运算符，或称模运算符）如：4%20+(变量自加变量自加1)-（变量自减（变量自减1）两两个个整整数数相相除除结结果果为为整整数数，如如8/5的的结结果果为为1，舍舍去去小小数数部部分分。如如果果参参加加运运算算的的两两个个数数中中有有一一个个数数为为实实数数，则则结结果果是是实实型型。求求余余运运算算要求要求%两侧都是整型数据。两侧都是整型数据。项目二 任务三流水灯设计与制作（4）自增、自减运算）自增、自减运算自增运算符（自增运算符（+）和自减运算符（）和自减运算符（-）：）：前置运算前置运算变量、变量即
19、先增减、后运算。变量、变量即先增减、后运算。后置运算后置运算变量、变量即先运算、后增减。变量、变量即先运算、后增减。例如：例如：unsignedintx=6,y,z,m,n;y=+x;/执行此行程序后，执行此行程序后，y=7,x=7z=x-;/执行此行程序后，执行此行程序后，z=7,x=6m=y/z;/执行此行程序后，执行此行程序后，m=1n=z%x;/n=z%x;/执行此行程序后，执行此行程序后，x=1项目二 任务三流水灯设计与制作（5）逻辑运算符）逻辑运算符 !(!(逻辑非逻辑非)&(逻辑与逻辑与)|(逻辑或逻辑或)注注意意：逻逻辑辑运运算算符符与与位位操操作作运运算算符符的的区区别别。用
20、用逻逻辑辑运运算算符符将将一一个个或多个表达式连接起来，进行逻辑运算的式子。或多个表达式连接起来，进行逻辑运算的式子。例如：例如：若若a=1,b=2,c=3,x=4,y=3，写出下各个表达式的值：，写出下各个表达式的值：a+bc&b=c 0 a+bc&b=c 0 !(x=a)&(y=c)0 !(x=a)&(y=c)0项目二 任务三流水灯设计与制作（6）运算优先级）运算优先级 运算优先级如图所示。运算优先级如图所示。例如：例如：xy&mn 等效于 (xy)&(mc 等效于(!a)&(bc)项目二 任务三流水灯设计与制作（7）位运算）位运算与操作与操作按位与操作符按位与操作符:&格式：格式：x&y
21、规则：对应位均为规则：对应位均为1时才为时才为1，否则为，否则为0例如：例如：i=i&0 x0f;若若i=0 x38，执行本语句后，执行本语句后i=0 x08。主要用途：取（或保留）主要用途：取（或保留）1个数的某（些）位，其余各位置个数的某（些）位，其余各位置0。或操作或操作按位或操作符按位或操作符:|格式：格式：x|y规则：对应位均为规则：对应位均为0时才为时才为0，否则为，否则为1例如：例如：i=i|0 x0f;若若i=0 x38，执行本语句后，执行本语句后i=0 x3f。主要用途：将主要用途：将1个数的某（些）位置个数的某（些）位置1，其余各位不变，其余各位不变项目二 任务三流水灯设计
22、与制作异或操作异或操作按位异或操作符按位异或操作符:格式：格式：xy规则：对应位相同时为规则：对应位相同时为0，不同时为，不同时为1例如：例如：i=i0 x0f;若若i=0 x38，执行本语句后，执行本语句后i=0 x37。主主要要用用途途：使使1个个数数的的某某（些些）位位翻翻转转（即即原原来来为为1的的位位变变为为0，为为0的的变变为为1），其其余各位不变。余各位不变。按位取反操作按位取反操作按位取反操作符按位取反操作符:格式：格式：x规则：各位翻转，即原来为规则：各位翻转，即原来为1的位变成的位变成0，原来为，原来为0的位变成的位变成1例如：例如：i=i;若若i=0 x38，执行本语句后
23、，执行本语句后i=0 xC7。主要用途：间接地构造一个数，以增强程序的可移植性。主要用途：间接地构造一个数，以增强程序的可移植性。项目二 任务三流水灯设计与制作（8）移位运算）移位运算左移运算符左移运算符“”功功能能：是是把把“”左左边边的的操操作作数数的的各各二二进进制制位位全全部部左左移移若若干干位位，移移动动的的位位数数由由“”右右边的常数指定，高位丢弃，低位补边的常数指定，高位丢弃，低位补0。例例如如：a”功功能能：是是把把“”左左边边的的操操作作数数的的各各二二进进制制位位全全部部右右移移若若干干位位，移移动动的的位位数数由由“”右右边的常数指定。进行右移运算时，如果是无符号数，则总
24、是在其左端补边的常数指定。进行右移运算时，如果是无符号数，则总是在其左端补“0”。例例如如：4是是指指把把a的的各各二二进进制制位位向向右右移移动动4位位。如如a=01100011B，右右移移4位位后后为为00000110B。项目二 任务三流水灯设计与制作四、仿真调试四、仿真调试1.加载HEX文件在在仿仿真真软软件件中中双双击击鼠鼠标标左左键键，在在中中单单击击“ProgramFile”栏栏后后的的文文件件夹夹图图标标，找找到到HEX文文件件所所在在目目录录，点点击击“打打开开”按按钮钮，点点击击“OK”按按钮钮完成完成HEX文件加载。文件加载。项目二 任务三流水灯设计与制作项目二 任务三流水灯设计与制作2.仿真结果 调试过程中，重新修改了程序，生成的HEX文件如位置和名称发生变化的需要重新加载HEX文件，没有发变化的，不需要重新加载HEX文件，但需要停止仿真后，再次全部运行仿真即可。点击图中所示图标，可实现全部运行、单步运行、暂停、停止功能。THE END