【80.1 不再依赖第11节模板程序。】 前面大量的章节主要是讲C语言本身的基础知识，因此每次的练习例程都要依赖第11节的模板程序。从本节开始，正式进入到单片机主题，如果没有特殊说明，以后的练习程序就不再需要依赖第11节模板程序，可以脱离模板单飞了。 【80.2 寄存器。】 寄存器是跨越在软件与硬件之间的桥梁，单片机的C语言想控制单片机引脚输出0V或者5V的物理电压，本质就是通过往寄存器里填数字，往哪个寄存器填数字，填什么样的数字，对应的引脚就输出什么样的电压。至于“为什么往寄存器填数字就会在引脚上输出对应的电压”这个问题，对于我们“应用级”工程师来说是一个黑匣子。我们写软件的最底层就是操作到“寄存器”这个层面，至于“寄存器与物理电压之间是如何关联如何实现”的这个问题，其实是“芯片级”半导体工程师所研究的事，因为单片机本身其实就是一个成品，我们从“芯片级”半导体工程师那里拿到这个成品，这个成品的说明书告诉了我们该成品的每个寄存器的作用，我们只能在这个基础上去做更上层的应用。该说明书其实就是大家通常所说的芯片的datasheet。 寄存器在单片机C语言层面，是一个全局变量，是一个具备特定名字的全局变量，是一个被系统征用的全局变量。寄存器的名字就像古代皇帝的名字，所有普通老百姓的变量名字都要“避尊者讳”，不能跟寄存器的名字重名，否则C编译器就编译不通过。  图80.2.1 单片机的32个IO口引脚 本教程用的STC89C52单片机IO口寄存器有4个，分别是P0,P1,P2,P3这4个寄存器，每个寄存器都是一个8位的全局变量，每一位代表控制一个单片机的IO口引脚，因此，该单片机一共有32个（4乘以8）IO口引脚，每个引脚都是可以单独控制的（俗称位操作）。往该位填入0，对应的引脚就输出0V的物理电压。往该位填入1，对应的引脚就输出5V的物理电压。 【80.3 C语言操作IO口寄存器。】 C语言操作单片机IO口寄存器，以便在对应的引脚上输出对应的物理电压，有两种方式。一种是并口的方式，另外一种是位操作的方式。并口方式，一次操作8个位（8个引脚），往往用在并口数据总线上。位操作方式，一次操作1个位（1个引脚），该方式因为单独控制到某个引脚，所以应用更加灵活广泛。 并口方式。并口方式的时候，可以直接对P0,P1,P2,P3这4个寄存器赋值，就像对一个unsigned char的全局变量赋值一样。比如： \#include "REG52.H" void main() { P0=0xF0; //直接对P0赋值0xF0，意味着P0口的8个引脚，高4位全部输出5V，低4位全部输出0V。 while(1) { } } “P0=0xF0”这行代码，把十六进制的0xF0分解成二进制11110000来理解，P0.7，P0.6，P0.5，P0.4这4个引脚分别输出5V物理电压，而P0.3，P0.2，P0.1，P0.0这4个引脚分别输出0V物理电压。 位操作方式。并口方式因为一次操作就绑定了8个引脚，是非常不方便的，因此，位操作就显得特别灵活实用，你可以直接操作P0，P1，P2，P3这4组引脚中（共32个）的某1个引脚，而不影响其它引脚的状态。比如，P1.4引脚是属于P1组的8个引脚中的某1个引脚，如果想直接位操作P1.4引脚，要用到特定的关键词sbit和符号“^”这个组合，sbit和符号“^”的组合类似宏定义，使用方式如下。 \#include "REG52.H" sbit P1\_4=P1^4; //利用sbit和符号“^”的组合，把变量名字P1\_4与P1.4引脚关联起来 void main() { P1\_4=0; //P1.4引脚输出0V物理电压，而不影响其它P1口引脚的状态。 while(1) { } } 【80.4 点亮LED。】 LED灯要有电流通过，才会发光。要有电流通过，必须要有电压的“正压差”，“压差”可以用水压来比喻。 比如在2楼的水，对于1楼来说，它就有“正压差”（2减去1等于“正1”），因此只要构成回路（有水管），2楼的水是可以往1楼流动的。 比如在2楼的水，对于3楼来说，它虽然有压差，但是有的只是“负压差”（2减去3等于“负1”），因此哪怕构成回路（有水管），2楼的水也是不可以往3楼流动的。 比如在2楼的水，对于同楼层的2楼来说，它的压差是0压差（2减去2等于“0压差”），因此哪怕构成回路（有水管），2楼的水也是不可以在2楼之间流动的。 上面三个比喻很关键，精髓在于是否有“正压差”。要点亮一个LED灯，并不是说你单片机引脚直接输出一个5V的物理电压就能点亮的，还要看它构成的整个LED灯回路，也就是实际的电路图是什么样的。在本教程的原理图中，我们点亮LED灯是采样“灌入式”的电路，也就是单片机输出5V电压的时候LED灯是熄灭的，而输出0V物理电压时LED灯反而是被点亮的。如下两个图：  图80.4.1 灌入式驱动8个LED  图80.4.2 灌入式驱动4个LED 现在根据这原理图，编写一个并口和位操作的练习例子，直接把程序烧录进开发板，就可以看到对应的LED灯的状态。 \#include "REG52.H" sbit P1\_4=P1^4; //利用sbit和符号“^”的组合，把变量名字P1\_4与P1.4引脚关联起来 void main() { P0=0xF0; //直接对P0赋值0xF0，意味着P0口的8个引脚，高4位全部输出5V，低4位全部输出0V。 P1\_4=0; //P1.4引脚输出0V物理电压，而不影响其它P1口引脚的状态。 while(1) { } } 现象分析： “P0=0xF0”直接对P0赋值0xF0，意味着P0口的8个引脚，高4位全部输出5V（LED灯反而灭），低4位全部输出0V（LED灯反而被点亮）。 “P1\_4=0”P1.4引脚输出0V物理电压（LED灯反而被点亮）。