LED流水灯

实验三LED流水灯

一、实验目的

1.熟练掌握二进制、十进制和十六进制的转换方法。。

2.掌握C语言变量类型和范围，for、while等基本语句的用法。

3.了解函数的基本结构，能够独立进入程序Debug，熟练Keil软件环境的一些基本

操作。

4.将流水灯左移理解透彻后，独立完成流水灯右移操作以及流水灯先左移后右移等简

单的花样操作

二、实验内容

通过对单片机编程来实现8个LED小灯组成的流水灯左移、右移及循环移动起来，实现流水灯。

三、实验原理

3.1二进制、十进制和十六进制

逢十进位，一个位有十个值：0～9。

二进制就是逢二进位，它的一个位只有两个值：0和1，但它却是实现计算机系统的最基本的理论基础，计算机（包括单片机）芯片是基于成万上亿个的开关管组合而成的，他们每一个都只能有开和关两种状态，书写二进制数据时需加前缀0b，每一位的值只能是0或1。

十六进制就是把4个二进制位组合为一位来表示，于是它的每一位有0b0000～0b1111共16个值，用0～9再加上A～F（或a～f）表示，书写十六进制数据时需加前

我们在进行C语言编程的时候，我们只写十进制和十六进制，那么不带0x的就是十进制，带了0x符号的就是十六进制。

3.2 C语言变量类型和范围

C语言的数据基本类型分为整型、字符型以及浮点型，如图4-1

图3-1 C语言数据类型

图3-1中，三种基本类型，每个基本类型又包含了两个类型。其中字符型和整型，除了有一定的数据大小范围之外，只能表达整数。而unsigned型的又只能表达正数，要表达负数必须用signed型，表达小数，必须用浮点型。

比如上节课最后给的闪烁小灯的程序，我们用的是unsigned int i = 0;这个地方i的范围就是0~65535，我们for语句的写法，如果那个30000改成70000的话，for(i=0;i<70000;i++);大家会发现小灯会一直亮，而不是闪烁了，那理解这个问题，当然我们要来了解for语句的用法了。

这里有一个编程宗旨，就是能用小不用大。就是说定义能用1个字题的，就不定义成int，一方面节省RAM空间可以让其他变量或者中间运算过程使用，另外一方面，占空间小程序运算速度也快一些。

3.3 for循环语句

for语句不仅仅可以用来做延时，还可以用来做一些循环运算。for语句的一般形式如下：

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)

{ (需要执行的语句);}

其执行过程是：表达式1首先执行且只执行一次；然后执行表达式2，通常都是一个用于判定条件的表达式，如果表达式2条件成立，就执行(需要执行的语句)；然后再执行表达式3；再判断表达式2，再执行表达式3.....一直到表达式2不成立时，跳出循环往下执行。举个例子：

for(i = 0; i<2; i++)

j++;

for语句除了这种标准用法，还有几种特殊用法，我们上节课的闪烁小灯对for语句的用法for(i=0; i<30000; i++) ;我们没有加(需要执行的语句)，这个for语句循环判断了30000次，程序执行是会用掉时间的，所以就起到了延时的作用。

还有一种写法for( ; ; )，这样写后，这个for循环就变成了死循环了，就不停的执行(需要执行的语句)，和我们前边讲的while(1)的意思是一样的。那while这个语法是如何用的呢？

3.4 while循环语句

在我们单片机C语言编程的时候，每个程序我们都会固定的加一句while(1)，这条语句就可以起到死循环的作用。对于while语句来说，他的一般形式是：

While (表达式)

{

循环体语句；

}

在C语言里，通常表达式符合条件，我们叫做真，不符合条件，叫做假。除了表达式外，还有常数，习惯上，我们非0的常数都认为是真，只有0认为是假。

3.5 函数的简单介绍

函数定义的一般形式如下：

函数值类型函数名 (形式参数列表)

{

函数体

}

1、函数值类型，就是函数返回值的类型。Void类型一旦省略，Keil软件会报一个警告，所以我们通常也不省。

2、函数名。可以是任何合法的标示符，但是不能与其他函数或者变量重名，也不能是关键字。

3、形式参数列表，也叫做形参，这个是函数调用的时候，相互传递数据用的。有的函数，不需要传递参数，但是那个括号是不能省略的。

4、函数体。函数体包含了声明语句部分和执行语句部分。声明语句部分主要用于声明函数内部所使用的变量，执行语句部分主要是一些函数需要执行的语句。

5、一个工程文件必须有且仅能有一个main函数，程序执行的时候，都是从main函数开始的。

3.6 Keil软件延时

C语言常用的延时办法，有以下4种

图3-2 C语言延时

图3-2是我们编程语言常用的4种延时方法，其中两种非精确延时，两种精确一些的延时。for语句和while语句都可以通过改变i的范围值来改变延时时间，但是C语言的时间都是不能通过程序看出来的。

LED小灯闪烁的程序，我们用的延时方式是for(i=0;i<30000;i++);大家如果把这里的i 改成100，下载进入单片机，会发现小灯一直亮，而不是闪烁状态，现在大家都把这个程序改一下，都改成100，然后下载观察一下现象再继续。

这里介绍一个常识。我们人的肉眼对闪烁的光线有一个最低分辨能力，通常情况下当闪烁的频率高于50Hz时，我们看到的信号就是常亮的。即，延时的时间低于20ms的时候，我们的肉眼是分辨不出来小灯是在闪烁的，可能最多看到的是小灯亮暗稍微变化了一下。要想清楚的看到小灯闪烁，延时的值必须大一点，那么如何观察延时有多长时间呢？

鼠标点Keil的Project-->Options for Target ‘Target1’，或点Target1右侧图标

，进入设置选项，如图3-3所示，

首先我们打开Target这个选项卡，找到Xtal(MHz)这个位置，这是填写进行模拟时间的晶振选项，我们单片机所配的晶振是11.0592MHz。

图3-3 Options for Target

然后找到Debug这个选项，选择左侧的Use Simulator，点击OK，如图3-4所示。