3.1.3 并行口（位、段）（输入/输出方式）设计的应用编程
1.应用电路
用单片机I/O实现流水灯电路设计的应用电路如图3.1所示。
图3.1 6个数码管接口电路
图3.1中74LS573接成直通方式驱动数码管，用两个短接块将J2、J3上面的两引脚相连（见图3.1的黑线），这样P1.4和P1.5就连接了第5个和第6个数码管的阴极，此时这两个数码管可受程序控制工作。
图3.1所示的为接有6个共阴极数码管的动态显示接口电路，用74LS573接成直通的方式作为驱动电路，阴极用非门74LS04反向门驱动，字形选择由P2口提供，位选择由P1口控制。
2.应用内容
1）实验1——控制发光二极管的闪烁
（1）设计及要求。
设计：控制1～6盏发光二极管的闪烁。
要求：通过实践本实验，掌握延时语句、延时函数的编写；掌握延时时间的仿真测量方法，掌握带形参函数或者不带形参函数的编写。
（2）解析。
什么是闪烁？闪烁其实就是灯的亮灭状态转换。闪烁的快慢就是灯亮灭状态切换的频率。如果灯闪烁太快，或者说切换频率太快，那么人眼就会无法分辨灯亮灭状态，最终看到的是灯处于常亮状态。这点同学们可以在实验中通过调节延时时长来体会。
（3）参考程序。
软件仿真参考流程图如图3.2所示。
图3.2 实验1软件仿真参考流程图
参考程序1——采用循环语句实现延时的程序如下。
参考程序2——不带形参的延时函数的程序如下。
参考程序3——带形参的延时函数的程序如下。
2）实验2——流水灯
（1）设计及要求。
设计：用不同的方法实现流水灯。
要求：在单片机系统运行时，可以在不同状态下让流水灯显示不同的组合，作为单片机系统运行正常的指示。当单片机系统出现故障时，可以利用流水灯显示当前的故障码。
（2）解析。
将若干个灯泡有规律依次点亮或依次熄灭的灯就称为流水灯，流水灯更像“马儿一样跑动”的灯，故也称为“跑马灯”。一般情况下，单片机的流水灯由若干个LED发光二极管组成。
有DO、D1、D2、D3、D4、D5等6盏LED，可以设计如图3.3所示的右移流水灯。实现流水灯的方法很多，以下仅选取其中三种方法加以说明。
图3.3 右移流水灯状态转移图
（3）参考程序。
①方法一：对P1口直接赋状态值。
参考程序流程图如图3.4所示。
图3.4 实验2方法一的参考程序流程图
参考程序如下。
可通过主菜单中的“外设”→“端口“，按热键F7或F8，进行单步跟踪，观察P1口的变化。
将上述程序烧进单片机，观察实验板的执行现象。
将上述程序中的P1口改为P2口，完成上面相同的步骤。
②方法二：将灯的状态编写成字符型数组（注意：用来存放字符型数据的数组称为字符型数组），通过循环左移实现。举例如下。
char code a［3］=｛'H'，'0'，'W'｝；
参考程序流程图如图3.5所示。
图3.5 实验2方法二的参考程序流程图
参考程序如下。
③方法三：用库函数（循环左移）实现。
循环左移示意图如图3.6所示。
图3.6 循环左移示意图
循环左移函数，即库函数_crol_（unsigned char，unsigned char）
如何使用库函数crol_（）来实现循环左移呢？
例如：“a=_crol_（a，1）；”表示将a左移1位后再赋给a；假设a=0x01，转换为二进制为00000001b，那么执行一次该语句后，a=0x02，即00000010b，……每执行一次，“1”就左移一位。另外，_crol_（）函数包含在头文件intrins.h中，所以使用该函数之前一定要先添加该头文件。
参考程序流程图如图3.7所示。
图3.7 实验2方法三的参考程序流程图
参考程序如下。
3）实验3——数码的显示控制程序设计
（1）设计及要求。
设计：从左往右每次点亮1个LED，并在数码管上显示0～F的字形码，当点亮最右边即第6个LED时，再从左往右每次点亮1个LED，点亮每个LED后的延时时间约为200 ms。
要求：通过实验，熟练掌握数组和位控。
（2）解析。
软件延时时间估算方法：为了观察发光二极管循环点亮，需要在点亮每个LED后，延时一段时间。关于延时程序有两种常用的方法：一是用定时器中断来实现，时间控制比较精准，但要占用单片机定时器/计数器硬件资源；二是用软件延时来实现。
例如：假如晶振为12 MHz。一个时钟周期（也称为振荡周期）=（1÷12）μs，即一个机器周期包含12个时钟周期。一个机器周期=12×（1÷12）μs=1μs，执行一条NOP指令需要花费一个机器周期，所以运行一条NOP指令所花费时间是1μs。
（3）参考程序。
