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学习情境3 变化点亮LED彩灯 学习情境目标 本学习情境是以8只发光二极管显示为例，用单片机控制发光二极管，实现8只发光二极管有规律的变化点亮。从而学习C51的分支结构程序设计、关系运算符和逻辑运算符及表达式。 学习情境分析 为了让单片机控制发光二极管，将8只发光二极管接在单片机P1口上，根据P2口外接的组合开的状态有规律的控制P1口的任意管脚上为低电平，则接在它上面的发光二极管就被点亮；反之，如果P1口的任意管脚上为高电平，则接在它上面的发光二极管就不会被点亮。连接电路图如图3-1所示。 图3-1 连接电路图 任务一 简单变化点亮8路彩灯 任务目标 本任务是用P2口外接8位组合开关，根据P2口的开关组合状态，单片机的P1口控制外接的8个发光二极管固定显示。掌握利用if~else语句实现分支结构程序设计的方法。 任务程序分析 在这里，要编写C51程序，首先读取P2口的开关组合状态，利用if~else控制语句实现将一个不同的8位无符号数通过P1口输出并能通过8个发光二极管观察结果。从输出的具体数据来看，D1灯亮需要的数据是P1.0的位为0，D2灯亮需要的数据是P1.1的位为0，依此类推。 源程序 #include reg51.h //包含头文件 #define uint unsigned int //宏定义 #define uchar unsigned char //宏定义 void main(void) { uchar i;// 定义为无符号字符型变量 while(1)//无限循环 { i=P2;// if(i==0xff) P1=~i;//判i变量的 else if(i==0xfe) P1=0xfe;// 判i变量的 else if(i==0xf0) P1=0xf0; //判i变量的i变量的i变量的i变量的 } } 任务实施 1.利用proteus仿真软件绘制电路原理图 按照情景一proteus仿真软件绘制电路过程绘制原理图3.1，绘制原理图时的添加器件有：AT89S51，LED-BLUE，RESPARK-8，DIPSW_8等，注意电源器件的放置于连线。 2. C51程序的编译 按照情景一Keil C51编译软件的操作步骤对源程序进行编译和调试。 3.执行程序观察效果 将编译成功后的.HEX文件加载到CPU，根据程序设置DIPSW_8组合开关的状态，执行程序观察效果。 相关知识 1. C51程序的选择结构程序设计 在结构化的程序设计中，程序由三种基本结构组成。它们分别是顺序结构，选择结构和循环结构。已经证明，由三种基本结构组成的算法结构可以解决任何复杂的问题。由三种基本结构组成的程序可以称为结构化程序。其中： 顺序结构流程图如图3.2所示。由图我们不难看出，程序执行时先执行语句1再执行语句2，两者是顺序执行的关系，我们前面介绍的源程序中，赋值语句都可以实现该结构。 选择结构流程图如图3.3所示。当判断表达式P为真时，执行语句1部分，否则执行语句2部分。尤其要注意的是语句1和语句2在程序的执行中只有一个被执行。 循环结构将在情景4中介绍。 图3.2 顺序结构流程图 图3.3 选择结构流程图 2. C51程序中的if语句的三种形式 C语言提供了三种形式的if语句。 （1）if（表达式） 语句 例如：if(ab) { t=a; a=b; b=t; } （2）if (表达式) 语句1 ； else 语句2； 例如：if（） ; else P1=0xff; （3）if(表达式1) 语句1; else if(表达式2) 语句2; else if(表达式3) 语句3; ··· else if(表达式m) 语句m; else 语句n; 源程序中采用了这种形式。这种形式实际上是一种嵌套的if形式，用于多分支结构程序设计。 3.关系运算符和关系表达式 关系运算是一种简单的逻辑运算，关系运算符中的“关系”二字指的是一个值与另一个值之间的关系。 （1）关系运算符及优先级 关系运算符就是关系比较符C语言共有6种关系运算符，见表3-1。 表3-1 关系运算符 关系运算符 作 用 结 合 性 ＜ 小于 左结合性 ＜＝ 小于等于 ＞ 大于 ＞＝ 大于等于 ＝＝ 等于 左结合性 ！＝ 不等于 注意： 1）关系运算符共分两级，其中＜，＜＝，＞，＞＝的优先级相同，且高于＝＝和！＝（二者优先级相同）。 2）关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。 例： a＋b