数字量输入输出

一、实验目的1．熟悉教学板电路及其结构。

2．掌握利用μVision C51 软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISP V39软件和下载线将程序写入单片机的方法。

3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。

4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。

二、实验设备PC机一台、实验教学板一块。

三、实验内容1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P2.4经NPN 三极管9011控制发光管的阳极。

P3口支持一个8位行列式键盘，其中P3.4~P3.7供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。

实验要求：编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点亮。

2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。

实验要求：编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。

四、实验步骤1.将实验板与PC机通过COM口连接。

启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立新工程文件，即可开始输入源程序。

2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。

3．接上实验板上的电源。

4．运行“STC-ISP V39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。

操作的顺序是：1）选择单片机（MCU TYPE）型号。

如：“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。

2）打开文件（Open File）。

即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲区”有数字变化。

3）选择串行通信口。

选对时，软件上的小灯会变绿。

否则小灯是灰色。

且在左下窗口提示“出错信息”。

4）下载：按“Download/下载”按键下载。

数字量输入输出实验一、实验目的了解P1口作为输入输出方式使用时，CPU 对P1口的操作方式。

二、实验环境1、软件环境要求Windows XP操作系统以及Keil C51 单片机集成开发环境。

2、硬件环境要求电脑一台，TD-51单片机系统，开关及LED显示单元，单次脉冲单元。

三、实验内容编写实验程序，将P1口的低4位定义为输出，高4位定义为输入，数字量从P1口的高4位输入，从P1口的低4位输出控制发光二极管的亮灭。

提高部分：LED灯控制要求：通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。

四、实验分析P1口是8位准双向口，每一位均可独立定义为输入输出，输入位置1。

通过A的左/右移位及赋值55H、0AAH，再将A值送入P1，可实现LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。

五、实验步骤（一）基础实验程序及实验程序流程图如下。

实验程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV P1,#0F0H ；将开关状态送入P1高位MOV A,P1 ；送入ASWAP A ；高低位互换MOV P1,A ；将开关状态送入P1低位JMP MAIN ；循环SJMP $END程序流程图：图1 LED开关控制显示功能图图2 实验接线图实验步骤：1. 按图2所示，连接实验电路图，图中“圆圈”表示需要通过排线连接；2. 编写实验程序，编译链接无误后进入调试状态；3. 运行实验程序，观察实验现象，验证程序正确性；4. 按复位按键，结束程序运行，退出调试状态；5. 自行设计实验，验证单片机其它IO 口的使用。

（二）提高实验程序及实验程序流程图如下。

实验程序：实验程序流程图：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:KT: ；检查KK1SETB P3.3JNB P3.3,KTCLR P3.3LL1: ；左循环MOV A,#01HX1:MOV P1,ACALL DELAYRL ASETB P3.3JNB P3.3,X1CLR P3.3LL2: ；右循环MOV A,#80HX2:MOV P1,ACALL DELAYRR ASETB P3.3JNB P3.3,X2CLR P3.3LL3: ；间隔闪烁MOV A,#55HMOV P1,ACALL DELAYMOV A,#0AAHMOV P1,ACALL DELAYSETB P3.3JNB P3.3,LL3CLR P3.3JMP KTDELAY: ；延时子程序MOV R2,#00H图3 实验流程图MOV R3,#00HABC:DJNZ R2,ABCDJNZ R3,ABCRETSJMP $END实验步骤：（1）按图4连接实验电路；（2）编写实验程序，编译、链接无误后启动调试；（3）运行实验程序，每按一次KK1+，观察实验现象；（4）验证程序功能，实验结束按复位按键退出调试。

输入模拟量与输出数字量的计算公式在我们的电子世界里，输入模拟量与输出数字量之间有着神秘而有趣的关系，这背后藏着一套计算公式。

咱们先来说说啥是输入模拟量。

比如说，温度、压力、声音的强度，这些连续变化的量就是模拟量。

就拿温度来说吧，它可不是一下子从 0 跳到 10 度，而是能在 0 到 10 度之间平滑地变化。

而输出数字量呢，就像是我们在计算机里看到的 0 和 1 组成的数字。

比如说，温度传感器把连续变化的温度转变成计算机能处理的数字信号，这就是从模拟量变成了数字量。

那它们之间的计算公式到底是啥呢？一般来说，常用的公式是：数字量 = （模拟量 - 模拟量下限）×（数字量最大值 - 数字量最小值）÷（模拟量上限 - 模拟量下限） + 数字量最小值咱来举个例子哈。

假设我们有一个温度传感器，它能测量的温度范围是 0 到 100 度（这就是模拟量的范围），而对应的数字量范围是 0到 1023 。

现在测到的温度是 50 度，那按照公式算一下：数字量 = （50 - 0）×（1023 - 0）÷（100 - 0） + 0算出来大概是 511.5 ，因为数字量得是整数，所以就约等于 512 。

还记得我之前参加过一个电子小制作的活动。

我们要做一个能显示环境湿度的小装置。

在这个过程中，就得搞清楚湿度这个模拟量怎么变成能在屏幕上显示的数字量。

当时可把我难坏了，对着那一堆公式和数据，脑袋都大了几圈。

我就不停地测试，调整参数，反复计算。

有好几次都算错了，显示出来的湿度数值完全不对，要么超高，要么超低，就像个调皮的孩子在跟我开玩笑。

但我没放弃，继续琢磨，终于算出了正确的结果。

当看到那个小装置准确地显示出环境湿度的时候，心里那叫一个美呀！这就像是解开了一道神秘的谜题，找到了通往数字世界和现实世界的桥梁。

其实啊，输入模拟量与输出数字量的计算公式在很多地方都有用。

比如在工业自动化控制中，要精确控制机器的运行，就得靠这个公式把各种模拟量转化成数字量，让计算机能明白该怎么做。

PLC模拟量输⼊和数字量输⼊是什么
数字信号输⼊输出: 就是开关闭合，断开。

输出: 就是⼀个数值。

⽐如：液位1.5⽶，温度30度，这样的数。

输⼊单元
输⼊单元是PLC与被控设备相连的输⼊接⼝，是信号进⼊PLC的桥梁，它的作⽤是接收主令元件、检测元件传来的信号。

输⼊的类型有直流输⼊、交流输⼊、交直流输⼊。

输出单元
输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作⽤是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执⾏元件。

输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

扩展资料：
PLC⼯作原理
当可编程逻辑控制器投⼊运⾏后，其⼯作过程⼀般分为三个阶段，即输⼊采样、⽤户程序执⾏和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作⼀个扫描周期。

在整个运⾏期间，可编程逻辑控制器的CPU以⼀定的扫描速度重复执⾏上述三个阶段。