GPIO在按键检测与LED控制中的应用-优快云博客

GPIO

GPIO(General Purpose Input/Output)中文叫做通用I/O口，简称I/O口。GPIO的用途非常广泛，以至于任何一款单片机都带有不同数量的I/O口。I/O主要有如下一些功能：

输出功能：驱动外部执行机构，如驱动LED灯、喇叭、继电器等。
输入功能：检测数字信号输入，如按键信号检测。
通信功能：与外部器件进行通信，这种操作即要用到输出也会用到输入，从而达到控制外部器件或了解外部器件信息的目的。

I/O摘自网络的解释：I/O口即通用输出输出口，I/O口只能出入或者输出0和1，0对应低电平，1对应高电平，如果是3.3V系统，高电平就为3.3，如果为5V，那高电平就为5V，低电平为0V。
如果做输出口的话，就是单片机通过软件置位相关寄存器让端口置高电平或低电平，达到电平输出的目的。
如果做输入口，就是单片机捕捉端口的电平然后置位相关寄存器，然后软件读取寄存器中0或1，达到输入作用。这是很通俗的理解，如果想更深的了解可以参考通用I/O的结构(肆)。

输入功能应用——按键

在单片机按键的应用系统中，分为独立式按键和矩阵式按键
1、独立式按键结构
所谓的独立式按键就是指按键直接连接在I/O口线上构成的单独按键，通常一个按键需要单独占用一根口线，那么微处理器就可以通过向次I/O口发出读指令来得到当前按键的状态。
2、矩阵式按键结构
在独立式按键结构下，如果连接16个按键则需要占用16个I/O资源，而矩阵式按键结构则只需要8个I/O口。因此在需要大量按键的情况下，矩阵式按键结构比较独立式按键结构而言，节约了I/O口的资源。
矩阵式键盘与独立式的键盘不同，往往矩阵式按键需要行和列共同决定按键的键值。

独立式按键结构	矩阵式按键结构

实验

汇编代码

******************************************************************/	
*   【课程7】 ****GPIO***********
*   【说 明】 ****检测按键
*   【描 述】 ****检测按键被按下，则LED闪烁
******************************************************************/
		ORG	    0000H

		MOV	    P1,#0FFH	;P1.0=1,内部上拉
		MOV	    R1,#00H		;R1记录按键次数
KEY:	JB	    P1.0,KEY	;P1.0=1，则跳到KEY处继续执行
		CALL	DELAY	    ;调用延时函数，消抖
		JB	    P1.0,KEY	;再次判断P1.0是否等于1，若P1.0=1则跳转到KEY处
Loop:	JNB	    P1.0,Loop	;P1.0=0则一直等待，直到按键释放

LED:    INC	    R1			;按键次数++
		MOV	    A,R1
		MOV	    R0,A	
N:		CLR		P3.0		;根据按键次数控制LED灯的闪烁次数
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		SETB    P3.0
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		CALL	DELAY
		DJNZ	R0,N
		JMP	    KEY

DELAY:	MOV	    R3,#0FFH	;软件延时函数DELAY
W1:     MOV     R4,#0EFH
W2:     DJNZ	R4,W2
        DJNZ	R3,W1
	    RET
END

C代码

******************************************************************/
*   【课程7】 ****GPIO***********
*   【说 明】 ****检测按键
*   【描 述】 ****检测按键被按下，则LED闪烁
******************************************************************/
#include<reg51.h>		//51头文件，

//---------常用的两个宏定义-------------- 
#define uint8	unsigned char
#define uint16  unsigned int

sbit Key=P1^0;
sbit Led=P3^0;

/********************************************************
** 名称 ：void DelayMS(uint16 dly)
** 功能 ：毫秒级延时（24M的晶振）
** 入口参数 ：dly	用户的延时参数 
** 出口参数 ：无   
*********************************************************/
void DelayMS(uint16 dly)
{
	uint16 x,y;
	for(x=dly;x>0;x--)
		for(y=247;y>0;y--);
}

/********** 主函数 ***********/
main()
{
	int i,N=0;
	while(1)
	{
		while(Key==0)	     	 //如果P1.0==0，则进入while循环中
		{ 
			DelayMS(10);		 //软件延时,该时间较长，需按久一点
			if(Key==1)           //如果P1.0==1，则跳出这个while	
				break;
			while(Key==0)  ;     //等待释放按键
			N++;
			for(i=0;i<N;i++)	 //控制LED灯的闪烁
			{ 
				Led=0;	DelayMS(100);
				Led=1; 	DelayMS(100);
			}
		}	
	}
}