2.4 任务4：有规律变化的花样灯——高/低4位交替闪烁

2.4.1 任务要求与分析

1.任务要求

8个LED，高4位的LED与低4位的LED交替闪烁。假设初始状态为高4位的LED灭，低4位的LED亮。

2.任务目标

（1）掌握先分解后主线串联的问题分析方法。

（2）学习现象分析并用表达式表示。

（3）掌握goto语句应用。

（4）灵活应用位运算符及移位函数。

3.任务分析

硬件电路如图2-9所示。P1口控制8个LED。根据亮灯逻辑，引脚电平为高，LED灭；引脚电平为低，LED亮。显示状态只有两种，见表2-11。显然，两种状态的数据正好相反，由状态1到状态2，只要数据按位取反或高/低4位数据互换位置即可。

2.4.2 流程与程序设计

高/低4位LED交替闪烁的程序流程图如图2-24所示。

2.4.3 编译、代码下载、仿真、测判

按第1章所述方法，先在Keil中新建工程LED24，然后添加源程序、设置工程选项并编译，生成代码文件LED24.HEX。参考2.1.7节下载代码，设置振荡频率为12MHz，进行仿真调试。

将代码下载到实物板进行测试。实践记录：是否成功？__________。自评分：__________。

2.4.4 进阶设计与思路点拨4：用“>>”“<<”实现两个亮点相向和相背运动

1.任务要求

（1）8个LED，最高位和最低位的两个亮点（LED）相向运动，相邻时重新循环；

（2）8个LED，中间两个亮点相背运动，到两端后重新循环。

2.任务目标

（1）掌握先分解后主线串联的问题分析方法。

（2）分析现象并推理数据变化规律的表达式。

（3）举一反三，灵活应用“>>”“<<”及位的逻辑运算符。

3.亮点相向任务分析

硬件电路如图2-9所示。P1口控制8个LED。根据亮灯逻辑，引脚电平为高，LED灭；引脚电平为低，LED亮。显示状态只有4种，见表2-12：高4位中为“0”的位逐位向右移；低4位中为“0”的位逐位向左移；移位三次后，从初始化开始重新进入下一个循环。因需要移位移入的都是1，即右移时进入最高位的是1，左移时进入最低位的也是1。所以若用移位运算符，则右移时，最高位与1相或；左移时，最低位与1相或。数据处理步骤如下：

（1）对上一状态数据，右移1位，最高位“或”1，得高4位的过程数据；左移1位，最低位“或”1，得低4位的过程数据。

（2）在（1）的基础上，高4位的过程数据&0xF0屏蔽低4位，低4位的过程数据&0x0F屏蔽高4位。

（3）高、低4位的过程数据相或合并为1字节。

编程思路如下，设输出数据初始值状态1为01111110B（十六进制数为0x7E），状态2数据为10111101B，数据变化分析见表2-13。

用移位运算符实现两个亮点相向运动的数据变化规律推演，即四个状态的数据变化见表2-12。请自行写出状态3、状态4的表达式。

4.亮点相向任务实现

根据以上分析，参考图2-25，编程、调试，直到成功。

注意：4个状态依次显示后，重新开始下一个循环。可设置一变量记录显示状态，状态4过后，要复位回到状态1。

根据图2-25把下面程序补充完整。

5.两个亮点相背运动

可参考表2-12把数据变化规律分析清楚，先完成表2-14。

程序流程参考图2-25，注意数据初始化及数据处理的不同。程序参考本节“4.亮点相向任务实现”。

请自行分析、设计，并进行仿真调试。

2.4.5 进阶设计与思路点拨5：用移位函数实现两个亮点相向运动

1.思路点拨

_crol_()、_cror()是8位数封闭循环移动。考虑设置两个变量分别实现高/低4位数据规律演化。设代表高4位数据的初始值为01111111B，代表低4位数据的初始值为11111110B，这两个数据经移位函数后分别得到高、低4位数，见表2-15。

高、低4位的演化数据再相“或”便可得到每个状态的数据，如由状态1到状态2，具体见表2-16。

2.程序设计与调试

根据以上分析，参考图2-24画出程序流程图、编程、调试，直到成功。

注意：4个状态依次显示后，重新开始下一循环。可设置一变量记录显示状态，状态4过后，要复位回到状态1。

2.4.6 进阶设计与思路点拨6：用移位函数实现两个亮点相背运动

在理解2.4.5节的基础上，参考表2-15、表2-16，填写表2-17，并完成程序设计与调试。