51单片机编程学习笔记——管脚输入

在《51单片机编程学习笔记——管脚输出》一文中，我们了解了管脚和寄存器之间的关系。我们可以给寄存器的一些位设置值，然后控制管脚的电平，以达到给器件传输信号的目的。

实际上，这些管脚除了有输出功能，还有输入功能。即我们可以通过器件影响寄存器的值，从而给单片机获取输入信息的机会。

我们可以使用开发板上的“独立按键模块”来学习该知识点。

在学习之前，我们需要知道P0~P3管脚在复位情况下的电平状态。这将影响到后续编码时我们对默认状态的考虑和理解。

• P0 ：在复位后，P0 口的管脚处于高阻态，既不是高电平也不是低电平。这是因为 P0 口在作为通用 I/O 口使用时，内部没有上拉电阻，其电平状态取决于外部电路的连接情况。当 P0 口作为地址 / 数据总线复用口时，在不进行数据传输时，其状态不确定。
• P1：复位后，P1 口的管脚默认输出高电平。这是因为 P1 口内部具有上拉电阻，在上电复位后，寄存器初始值为全 1，使得管脚呈现高电平状态。
• P2：与 P1 口类似，P2 口复位后管脚默认输出高电平。因为 P2 口内部也有上拉电阻，上电复位后，其端口寄存器初始化为全 1，所以管脚为高电平。
• P3：P3 口同样内部有上拉电阻，复位后管脚默认输出高电平。其端口寄存器在上电复位后为全 1，使得管脚处于高电平状态，并且 P3 口的各个管脚还具有第二功能，在没有使用第二功能时，默认呈现高电平。

由上可见，除了P0，其他端口默认状态时都是高电平。

让我们回到“独立按键模块”的电路原理图。

图中4个按键的电路连接的都是P3系列的管脚。它们的另一端连接着GND。

GND 是英文 “Ground” 的缩写，在电子电路等领域中表示接地。它代表着电路中的参考电位点，通常被定义为零电位。

然后按键被按下，管脚接地会导致其对应的寄存器位中值变成0。当按键被松开，管脚不接地，会自动上电，对应的寄存器位的值恢复成1。

基于这样的认知，我们可以通过判断P30~P31的位变量值是否为0，来得知对应按键是否被按下。

我们可以设置如下规则：

• K1被按下，LED的亮灯会左移1位
• K2被按下，LED的亮灯会右移1位
• K3被按下，LED的亮灯会熄灭，之前熄灭的灯会亮起
• K4被按下，LED的灯会跑一轮马灯

对应代码如下

#include <REG52.H>
#include <intrins.h>

void Delay1ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	_nop_();
	i = 2;
	j = 199;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void Delay(unsigned int millisecond) {
	unsigned int i = 0;
 	for (i = 0; i < millisecond; i++) {
		Delay1ms();	
	}
}


void marquee(unsigned char from) {
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++) {
		// P2=~(0x01<<((from+i)%8));
		P2 = _cror_(P2, 1);
		Delay(200);
	}
}

sbit K1 = P3^0;
sbit K2 = P3^1;
sbit K3 = P3^2;
sbit K4 = P3^3;

// K1被按下，LED的亮灯会左移1位
// K2被按下，LED的亮灯会右移1位
// K3被按下，LED的亮灯会熄灭，之前熄灭的灯会亮起
// K4被按下，LED的灯会跑一轮马灯

void main() {
	P2 = 0xfe;

	while(1) {
		if(K1 == 0) {
			P2 = _crol_(P2, 1);
			Delay(200);
		}
		if(K2 == 0) {
			P2 = _cror_(P2, 1);
			Delay(200);
		}	
		if(K3 == 0) {
			P2 = ~P2;
			Delay(200);
		}
		if(K4 == 0) {
			// 从当前位置开始跑马灯
			marquee(j);
		}
	}		
}

需要说明的是，电路图中给的K1和K2对应的管脚是错的。实际上，我购买的开发板上，K1对应P30，K2对应P31。

这儿有两个函数需要解释下：

• _cror_
  功能：对一个无符号字符型（unsigned char）变量进行循环右移操作，同样是将二进制位整体右移，移出的位补到最左边。
• _iror_
  功能：对一个无符号整型（unsigned int）变量进行循环右移操作。循环右移意味着将变量的二进制位整体向右移动指定的位数，最右边移出的位会移到最左边。