单片机技术及应用项目教程 课件 项目2：初识层次化软件设计思想——点亮你的LED.ppt

山东电子职业技术学院电子工程系单片机程序设计与应用课程组项目2：初识层次化软件设计思想——点亮你的LED

1初步认识LED2单片机控制LED原理3位寄存器DDRx和PORTx用法4C语言的位操作5C语言中的宏6层次化软件设计思想

1初步认识LED

图2-1北京奥运会流光溢彩的开幕式场景

图2-3LED的结构组成LED是特殊的二极管，半导体芯片是LED的核心，附着在基底上，直接连接负极，正极则由导线连接阳极接柱，由反射碗增强芯片的照明效果，整个芯片被环氧树脂封装起来。

图2-4LED的结构组成LED两端加上电压（P区加正电压，N区加负电压），则会在LED中形成电场，当电场能量越过“费米能级（FermiLevel）”时，电子便会穿过“禁带（bandgap）”到达“空穴”区，从而形成电流。电子和空穴会相互结合会释放能量，从而发出可见光。

图2-5LED的常见发光颜色根据“三基色原理”，可以应用绿色LED、蓝色LED、红色LED发出自然界中的各种可见光。

山东电子职业技术学院电子工程系单片机程序设计与应用课程组项目2：初识层次化软件设计思想——点亮你的LED

1初步认识LED2单片机控制LED原理3位寄存器DDRx和PORTx用法4C语言的位操作5C语言中的宏6层次化软件设计思想

2单片机控制LED原理

单片机用于实现数据并行输入和输出的引脚集合，其所包含的数量与单片机的位数相关。例如：8位单片机每个端口包含8个引脚，16位单片机每个端口包含16个引脚，32位单片机每个端口包含32个引脚。由于我们使用的单片机为8位单片机，所以从图2-6可以看出，每个端口最多包含8个引脚，整个单片机包含3个端口，分别为PORTB、PORTC和PORTD。一、端口（PORT）图2-6含有LED控制电路的单片机最小系统图

单向导电，导通电压比普通二极管高许多，并随着颜色的不同而不同，一般红色发光二极管的导通电压在1.8V左右。正极与高电平相连接，负极应与低电平相连接，这样才能保证电流流过LED，从而使LED发光。且LED的发光强度与流过的电流相关，电流越大，LED越亮；反之，电流越小，LED越暗。二、发光二极管特性

?三、LED亮度控制

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1初步认识LED2单片机控制LED原理3位寄存器DDRx和PORTx用法4C语言的位操作5C语言中的宏6层次化软件设计思想

3位寄存器DDRx和PORTx用法

一、寄存器知识寄存器（register）：是在单片机设计时就已经定义功能的，离单片机内部CPU最近的存储单元，操纵寄存器可以使单片机完成指定的功能，寄存器中的数据在单片机掉电后会消失。单片机的功能不同，其在寄存器的定义上也不仅相同。位数越高寄存器功能越复杂。也正是基于上述原因，使得直接操纵寄存器的程序，不具可移植性。寄存器BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0引脚PIN7PIN6PIN5PIN4PIN3PIN2PIN1PIN0表2-1寄存器与引脚对照表

1、DDRX寄存器用法寄存器DDRx的每位表示对应引脚的方向，单片机引脚的方向有输出和输入之分。DDRx寄存器的相应位置成1，则对应的引脚方向位输出；DDRx寄存器的相应位置成0，则对应的引脚方向为输入。注意：程序应当将PC2引脚置成输出方向，才能控制LED的亮灭，也就是应当在程序中将DDRC的BIT2置成1。

2、PORTX寄存器用法PORTx寄存器的每位表示表示输出电平的高或者低。PORTx寄存器的相应位置成1，则对应的引脚输出高电平，也就是电源VCC电压。PORTx寄存器的相应位置成0，则对应的引脚输出低电平，也就是地GND。

二、程序调试图2-7在SolutionExplorer面板中打开main.c文件

（1）启动AtmelStudio软件，并打开随书光盘的“模板”例程（该例程是一个具有完整程序框架，但不针对任何用户逻辑的空白例程，我们可以应用这个例程进行本书所有的程序开发）。（2）在屏幕右面的SolutionExplorer面板中找到main.c文件，双击打开，如图2-7所示。（3）在程序中找到main函数，如果对这个函数中的内容还有什么不理解，我们可以重新再看一下项目1中的相关内容。（4）输入如程序2-1所示的程序。（5）根据