并行I/O口編程范例

來源：方案開發部日期：2020-11-16

單片機I/O的應用最典型的是通過I/O口與7段LED數碼管構成顯示電路，我們從常用的LED顯示原理開始，詳盡講解利用單片機驅動LED數碼管的電路及編程原理，目的在于通過這一編程范例，讓初學者了解I/O口的編程原理，意在起舉一反三，拋磚引玉的作用。
LED的發光原理，稍有電子技術基礎的人士都很清楚，我們不想作過多的介紹，7段LED數碼管，則在一定形狀的絕緣材料上，利用單只LED組合排列成“8”字型的數碼管，分別引出它們的電極，點亮相應的點劃來顯示出0-9的數字。

LED數碼管根據LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。右圖是共陰和共陽極數碼管的內部電路，它們的發光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。
將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽極連在一起即為共陽式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應段的陽極接上正電源，該段即會發光。當然，LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將"b"和"c"段接上正電源，其它端接地或懸空，那么"b"和"c"段發光，此時，數碼管顯示將顯示數字“1”。而將"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數碼管將顯示“2”。其它字符的顯示原理類同，讀者自行分析即可。

    左圖為實驗電路圖，我們使用80C51單片機，電容C1、C2和CRY1組成時鐘振蕩電路，這部分基本無需調試，只要元件可靠即會正常起振。C3和R1為單片機的復位電路，80C51的并行口P1.0-P1.7直接與LED數碼管的"a-f"引腳相連，中間接上限流電阻R3-R10。值得一提的是，80C51并行口的輸出驅動電流并非很大，為使LED有足夠的亮度，LED數碼管應選用高亮度的器件。

    此外，圖中的80C51還可選用C51系列的其它單片機，只要它們的指令系統兼容C51即可正常運行，程序可直接移植，例如選用低價Flash型的AT89C1051或2051(詳細技術手冊)等，它們的ROM可反復擦寫，非常適合作實驗用途。

    △ 程序清單: