2.2 任务2：有规律变化的花样灯——亮点流动
2.2.1 任务要求与分析
1.任务要求
8个LED，每一刻只有一个亮，显示为亮点由低位向高位循环流动。
2.任务目标
（1）掌握显示的顺序输出控制。学会将一串显示效果分解为一个个稳定状态，并按先后次序主线将它们一一串起来，即按一定的顺序依次输出控制数据。
（2）掌握循环移位函数_crol_()的应用。
3.任务分析
硬件电路见图2-9。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。所以第1个显示状态为只有P1.0脚的LED亮，……，第8个显示状态为只有P1.7脚的LED亮。亮点流动控制数据分析见表2-4。
表2-4 亮点流动控制数据分析
4.建立时间概念
在单片机的振荡频率为12MHz时，其机器周期为1μs，最短的指令执行时间也是1μs。
在本例中，每个LED亮的时间就是输出数据指令执行的时间，如LED 1亮，则P1口输出0xFE（P1=0xFE），也就是1μs的时间；接下来LED2亮，P1=0xFD，也是1μs；……。这样，几乎每个LED依次亮1μs，我们的眼睛根本分辨不出哪个LED亮了，只看到8个LED一直是暗红的。画面时间间隔小于1/24s时，人眼就分辨不出来了。为了看清每个LED亮，必须要延时，延时约40ms以上就可看清了。2.2.3节程序中延时函数的延时约为500ms。
2.2.2 头文件reg51.h解读
C51程序设计是针对51单片机的，故编程中要涉及硬件资源（特殊功能寄存器及其可操作的位）。这些硬件资源用sfr、sbit等统一定义成一个头文件，供所有应用该单片机的控制源程序调用。如在Keil软件中，已将89C51单片机的硬件资源定义为头文件“reg51.h”，将89C52的头文件定义为“reg52.h”。其他许多51的变体单片机，只要添加新增的特殊功能寄存器等定义，保存为自己的头文件，保存在Keil安装路径“驱动器\Keil\C51\INC”下即可如“reg51.h”一样被引用。
头文件引用格式：
＃include <＊.h>：优先搜索由关键字INCDIR指定的编译器包含文件路径，接着搜索C51库函数头文件所在目录。
＃include"＊.h"：先搜索工程文件所在目录，再搜索C库函数头文件所在目录。
通过＃include"reg51.h"或＃include <reg51.h>，就可在自己的源程序中直接使用其内定义的特殊功能寄存器、特殊功能位，无须再用sfr、sbit定义。因其所有的特殊功能寄存器、特殊位都是大写字母，所以注意程序中用到特殊功能寄存器、特殊位时都要大写，如P1、IT0等。
2.2.3 流程与程序设计——一个亮点流动
根据表2-4的分析，只要对P1口按状态1～8输出相应的数据即可，流程图如图2-20所示。
图2-20 顺序结构流水灯（一个亮点流动）的程序流程图
2.2.4 编译、代码下载、仿真、测判
按项目1所述方法，先在Keil中新建工程led21.uv2，然后添加源程序、设置工程选项并编译，生成代码文件LED21.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。由仿真看到的现象应该与设计目标一样。
将代码下载到实物板进行测试。实践记录：是否成功？__________。自评分：__________。
2.2.5 应用移位函数_crol_设计亮点流动程序
2.2.3节的程序有点长，单片机循环输出了一串数据，且这串数据是有规律的，8位二进制数中最低位的0逐位向高位（向左）移动，移到最高位时，一个循环完成，又重新开始。使用Keil提供的循环移位函数是便捷方法。
1.认识移位函数
6个循环移位函数为_crol_、_irol_、_lrol_、_cror_、_iror_、_lror_，说明如图2-21所示。
图2-21 循环移位函数说明
各函数名中第1个字母表示变量类型，第4个字母表示移位方向，l表示左，r表示右。与汇编指令RL A、RR A相似，以上各函数是多位数的封闭循环移位。左移时，最高位移到最低位，其他位依次左移；右移时，最低位移到最高位，其他位依次右移。移动的位数取决于变量类型，如字符型变量可移动的位数为0～7。
函数原型：
函数功能：将无符号字符型/无符号整型/无符号长整型变量a，循环左移/右移n位。
2.用移位函数处理数据
此处选用无符号字符数据左移函数_crol_实现，数据变化规律（见表2-5）如下：
下一状态数据=上一状态数据循环左移1位=_crol_（上一状态数据，1）
3.流程设计与程序设计
根据表2-5的分析，使用左移函数实现亮点流动的程序流程图如图2-22所示，依此逐句写出主函数。
表2-5 用_crol_()进行数据变化规律推演
图2-22 使用左移函数实现亮点流动的程序流程图
4.编写程序
建立工程led22，编写程序，编译生成led22.HEX，下载代码，然后进行仿真调试。
5.深入理解移位函数
将程序中倒数第3句改一改，想一想改后有什么变化：
（1）改为OutData=_crol_（OutData，2），变化____________________。
（2）改为OutData=_crol_（OutData，3），变化____________________。
（3）改为OutData=_cror_（OutData，1），变化____________________。
总结移位函数的应用：______________________________。