6.1 闪烁 LED 小灯
怎么让 LED 小灯闪烁？我们最先想到的办法当然是先让 LED 小灯点亮，延时一段时间，熄灭 LED 小灯，再延时一段时间，一直循环上面的步骤就能实现 LED 小灯的闪烁了。根据第 3 章的知识我们知道点亮 LED 的语句为 led0 = 0;,熄灭 LED 的语句为 led0 = 1;。按照第 3 章介绍我们重新建立一个 LED 小灯闪烁的工程。编写 LED .c，程序代码设计如下：
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*
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* 【主芯片】：STC89SC52/STC12C5A60S2
* 【主频率】: 11.0592MHz
* 【版 本】： V1.0
* 【作 者】： hugh
* 【网 站】： https://rymcu.com
* 【邮 箱】： hugh@rymcu.com
* 【店 铺】： rymcu.taobao.com
* 【版 权】All Rights Reserved
* 【声 明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！
* 【功 能】闪烁 LED
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#include <reg52.h> // 寄存器声明头文件
sbit led0 = P1^0; // 位声明，将 P1.0管脚声明为 led0
void main() // 程序主函数入口，每个C语言程序有且只有一个
{
int i; // 变量声明
while(1) // 循环
{
led0 = 0; // 赋值管脚 P1.0为低电平，点亮 LED 小灯
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
led0 = 1; // 熄灭 LED 小灯
for(i=0;i<5000;i++);// 再延时一段时间
}
}
图 6-1 闪烁 LED 代码
代码解析：
a) 第 1 行至第 17 行为注释，无需过多解释了；
b) 第 18 行替代了 sfr P1 = 0x90;，稍后解释；
c) 第 21,22,32 行为主函数的固定写法；
d) 第 24 行是一个 while() 循环，里面表达式始终为真，所以程序将一直在 while 里面循环了；
e) 第 26 行，点亮 LED0；
f) 第 27 行， for 循环执行了 5000 次，而循环一次需要消耗一点时间，相当于延迟了一段时间,而这段时间内 LED0 一直点亮；
g) 第 29 行，熄灭 LED0；
h) 第 30 行，继续延时一段时间
i) 回到第 26 行循环执行，因此，现象为 LED 0 点亮一段时间，熄灭一段时间，循环往复，即 LED 闪烁功能了。
第 18 行解析：
sfr P1 = 0x90; 这条语句被放到了 reg52.h 文件当中，我们只需要使用 #include < reg52.h>
语句就可以把它添加到我们的程序中了。这么做的原因是，单片机有许多需要使用 sfr 定义的特殊功能寄存器，我们都像第三章那样，放在程序前面的话显得很冗长， keil 很贴心的把所有定义都放到了
reg52.h 文件中，后缀名为.h 的文件称为头文件。下面我们看看怎么查看头文件具体内容：
图 6-2 如何打开查看.h 头文件
按照 2.3 小节的方法，将程序编译下载至 Nebula-Pi 观察 LED 灯闪烁情况。
6.2 跑马灯设计
在我们的开发板上设计了 8 个依次排列的 LED 小灯，让小灯依次点亮和熄灭实现跑马灯的效果是我们这一节的主要内容。
6.2.1 硬件设计
8 个 LED 小灯的硬件电路设计原理图如下图所示：
图 6-3 8 位跑马灯设计原理图
如上图所示，8 个 LED 小灯 D0 ~ D7 的正极和电源 VCC 之间均串联了一个 1K 的限流电阻， LED 小灯 D7 ~ D0 的负极与单片机的 P1.7~ P1.0 管脚一一相连。因此，在单片机程序中通过控制 P1.7~P1.0 管脚的高低电平便可控制 8 个 LED 小灯的亮灭。
8 位流水灯在开发的位置如下图所示：
图 6-4 8 个 LED 灯 PCB 布局图
该实验要实现的功能为：
首先点亮 D0 ，然后延迟一段时间，熄灭 D0 点亮 D1 ，延迟一段时间，熄灭 D1 点亮 D2，延迟一段时间，一直到熄灭 D6 点亮 D7，依照上面的步骤一直循环下去，便实现了一个简单的跑马灯的效果。
6.2.2 软件设计
前面我们试验中都是只对 P1 .0 这个管脚进行赋值，来控制 LED 小灯 led0 的亮灭。实际在编写程序的过程中我们可以对 P1 寄存器进行直接赋值来同时控制 8 个 LED 小灯。
表 6-1 P1 寄存器对照表
| 8 | 位 | 特 | 殊 | 功 | 能 | 寄 | 存 | 器 | 赋 | 值 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 功能 | P1.7 | P1.6 | P1.5 | P1.4 | P1.3 | P1.2 | P1.1 | P1.0 | 二进制 | 十六进制 |
| 点亮 LED0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0b1111,1110 | 0xFE |
| 点亮 LED1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0b1111,1101 | 0xFD |
| 点亮 LED2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0b1111,1011 | 0xFB |
| 点亮 LED3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0b1111,0111 | 0xF7 |
| 点亮 LED4 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0b1110,1111 | 0xEF |
| 点亮 LED5 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0b1101,1111 | 0xDF |
| 点亮 LED6 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0b1011,1111 | 0xBF |
| 点亮 LED7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0b0111,1111 | 0x7F |
如上表所示， P1 寄存器是一个 8 位的寄存器，最高位到最低位依次对应的 P1 .7 管脚到 P1 .0 管脚。点亮某个 LED 小灯的二进制，十六进制赋值如上表所示。
例如：
P1 = 0xFE; 表示点亮 led0
P1 = 0x7F; 表示点亮 led7
在软件代码设计时，我们想到的第一个方法为依次点亮小灯并延时，代码如下图所示。
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* 【功 能】闪烁 LED
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#include <reg52.h> // 加载头文件
int i;
void main()// 主函数入口
{
P1 = 0xFE; // 点亮 LED0
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0xFD; // 点亮 LED1
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0xFB; // 点亮 LED2
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0xF7; // 点亮 LED3
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0xEF; // 点亮 LED4
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0xDF; // 点亮 LED5
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0xBF; // 点亮 LED6
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
P1 = 0x7F; // 点亮 LED7
for(i=0;i<5000;i++);// 延时一段时间
}
图 6-5 跑马灯代码
代码解析：
第 24~39 行代码为从 LED0~LED7，依次点亮，并且每个之间延迟一段时间。按照，第三章的方法将程序下载至开发板，看看实际效果。
我们对代码进行一下小的改进，这个方法这里称之为"左移取反"法，这个方法在很多的应用中都能用到，非常实用，代码如图 6-6 所示。
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* 【主芯片】：STC89SC52/STC12C5A60S2
* 【主频率】: 11.0592MHz
* 【版 本】： V1.0
* 【作 者】： hugh
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* 【功 能】闪烁 LED
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#include <reg52.h> // 加载头文件
int i;
int flag=0;
void main()// 主函数入口
{
P1 = 0xFF;// 初始值，关闭所有 LED 灯
while(1)
{
P1 = ~(0x01<< flag );//P1 的值等于1左移 flag 位后取反，点亮第 flag 位 LED 小灯亮
for(i=0;i<25000;i++);// 延时一段时间
if(flag>=8) //flag 大于等于8时，置零，从零开始
{
flag=0;
}
else
{
flag++; //flag 累加
}
}
}
图 6-6 跑马灯代码改进
代码解析：
一整段代码的核心第 19 行的 P1 = ~(0x01 << flag);
核心就是给 P1 这个有 8 位的寄存器赋予一个 8 位的值，使得 P1.0-P1.7 都有 1 或 0 的值。
<<：往左移位
0x01 = 0x0000 0001
0x01 << 0 = 0x0000 0001
0x01 << 1 = 0x0000 0010
0x01 << 2 = 0x0000 0100
~：取反， 1->0 或者 0->1。
0x01 << 0 = ~0x0000 , 0001 = 0x1111 , 1110 : P1.0=0， LED0 亮
0x01 << 1 = ~0x0000 , 0010 = 0x1111 , 1101 : P1.1=0， LED1 亮
0x01 << 2 = ~0x0000 , 0100 = 0x1111 , 1011 : P1.2=0， LED2 亮
0x01 << 7 = ~0x1000 , 0000 = 0x0111 , 1111 : P1.7=0， LED7 亮
再分析第 32-39 行， flag 每循环一次 +1，当 flag 大于 7 时，被强制归 0，因此， flag 一直在 0-7 之间循环。因此，循环执行 P1 = ~(0x01 << flag ); 语句便实现了跑马灯的效果。赶快下载到开发板查看效果吧。
小技巧：
如果每次改进代码都需重新建工程，那就有点太繁琐了。我们只需要把当前的 .c 文件从工程移除，再添加新的 .c 文件，再编译即可。例如跑马灯原来的代码是 led.c，改进的代码在 LedNew.c 文件中。切换的方法如下图所示：
图 6-7 移除旧文件
图 6-8 添加新文件
这里的移除，并不是直接删除 .c 文件，而是让它不参与工程的编译。如果要切换回来，同样用上述方法就可以了。
6.2.3 下载验证
将程序通过 STC-ISP 软件下载到单片机，观察 8 个 LED 小灯效果与设想的效果是否一致？至此，本章的内容讲解完毕，内容包括进制转换的基础知识、 LED 小灯闪速程序以及跑马灯的两种程序。大家在动手操作的过程中多多下载到单片机中观察现象，加深印象。
6.3 本章小结
闪烁 LED，跑马灯功能告一段落了。