51單片機學習筆記（郭天祥版）（1）——單片機基礎和點亮LED燈

 

 

 

 

關於單片機型號的介紹：

STC89C52RC40C-PDIP 0721CV4336.....

• STC:STC公司
• 89:89系列
• C：COMS
• 52（還有51，54，55，58，516，）：2表示存儲空間的大小，2*4K=8K
• 40：晶振最高頻率40MHZ，單片機工做的速度
• C（commercial）：商業級。（還有I（industry）：工業級）區別在於溫度可用範圍，商業級：0~85℃，工業級：-40~125℃，還有軍品級：-55~160℃（這個不肯定）。
• PDIP：封裝形式，雙列直插式
• 0721：07年第21周

AT89C51，S51，LV51

• S：支持串口下載
• C：必需要專門的編程器才能寫程序
• LV：低電壓，工做電壓3V便可

STC89E，LE，C52AD

• E：低電壓
• AD：芯片自帶模擬電壓到數字電壓的轉換器

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總線型：有4組IO口，P0-P3，每組都是8位

非總線型：不能構成一組，例如P3。

單片機內部總線是8位爲一個總線。

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此處不會也沒事，後面用到會單獨講

 

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程序存儲器、數據存儲器都有總線（3條，送數據的時候，數據是在總線跑）與之相連，暫時不會沒事

 

 

 

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 單片機由這幾部分組成：（做爲了解）

 

 

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C-51（C語言），ASM-51（彙編語言），瞭解便可

 

 

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 須要知道，不然浪費空間等

 

char是8位，而bit就是一位

單片機每一個寄存器都有一個固定的地址，這裏sfr不經常使用

sbit經常使用，PSW是寄存器，^2是寄存器的第二位，定義後，之後想要使用直接使用OV便可

 

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頭文件以後會說

邏輯與、邏輯或、邏輯非和數字電路中相同：0&&1=0    1&&1=1    0||1=1     !0=1     !1=0

左移右移：原1110 1111 左移後1101 1110，左移後最低位補0，右移後最高位補0

按位與能夠是變量之間：5&2 -> 0101&0010（5和2的二進制） ->  0000（一位一位的與）  因此5&2=0

按位異或不經常使用

 

單片機須要掌握如下幾點：

• 最小系統運行的必要條件：

1. 電源
2. 晶振
3. 復位電路

• 對單片機任意IO口（4組，32個）的隨意操做

1. 輸出控制電平高低
2. 輸出檢測電平高低

• 定時器：重點掌握最經常使用方式2
• 中斷：

1. 外部中斷
2. 定時器中斷
3. 串口中斷

• 串口通訊：

1. 單片機之間
2. 單片機與計算機之間

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 發光二極管電阻的值怎麼選取：

發光二極管是內部電流點亮，3mA~10mA左右，有鍺管、硅管，經常使用硅管，點亮後發光二極管兩端1.7V左右，獲得電阻上電壓（5-1.7=3.3V），電流爲3mA，求獲得電阻爲1kΩ，用300Ω也行（更亮，電流就變爲了10mA，再高容易燒壞）。

 

電源（USB接口數據線D1和D2下面的線就是電源線）：

USB可用於作MP3或U盤開發

 

電源上有限流電阻1k（有三種，下拉電阻，上拉電阻，限流電阻：限制這條道線上經過電流大小），去耦電容（穩壓，去除雜波，並濾波，起緩衝做用）兩個，USB供電的時候，計算機USB使用的是開關電源（像是內部有個開關控制電流大小，電流一大自動關閉，一小就自動打開，是電流平均，最後轉換成5V電壓，示波器觀察發現電壓不穩定）

 

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74HC573鎖存器

      

 

OE非（out enable使能，低電平有效），D輸入，Q輸出，當OE爲H，輸出爲Z高阻態（介於高電平與低電平之間，總線與其餘元器件相鏈接，其餘元器件輸出高電平，高阻態就變爲高電平，其餘元器件輸出低電平，就變爲低電平），因此OE接地，D0-D7爲輸入，與DB1-DB8鏈接，這裏DB1-DB8爲單片機P1口，用單片機控制發光二極管亮滅，十、20接地和電源，11爲LE（鎖存器鎖存端），LE爲H時，輸出爲輸入變化，LE爲L時，輸出都保持上一次的值。這裏LE爲H（51單片機上電後，默認全部IO口都是高電平），至關於不存在鎖存器，其用於後面拓展使用AD轉換。

 

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編程正式開始

main，任何一個C程序都有且僅有一個main函數，它是程序開始執行的入口

花括號{}成對出現，因此先打出來以避免忘了

注意下面C語言的格式（注意用Tab，通常設置爲Tab爲4個空格），嚴格遵循，方便閱讀修改

 

再一次重複，51單片機上電後（接通電源開機）全部IO口都爲高電平（即1）

 

（原理圖）電路圖：

發光二極管陽極分別鏈接了排阻（電阻）和電源，陰極鏈接了鎖存器的輸出Q0-Q7，，鎖存器的DB0-DB7鏈接了單片機的P1.0-P1.7口，鎖存器這裏11引腳上電爲1，至關於輸入直接給輸出（不會了再回去看鎖存器，會經常使用到），要想讓發光二極管（LED燈）點亮，須要讓陰極爲負（低電平0），陽極爲正（高電平1）），因爲LED燈陽極接了電源因此爲高電平，所以要想讓LED亮，只須要讓單片機對應的IO口爲低電平，進而輸出給對應的Q0-Q7的某一個便可。

使用單片機必需要會看電路圖！由於電路圖不一樣，編程就不一樣（例如P1口再也不是鏈接燈而是鏈接鍵盤燈），並且之後須要本身畫電路圖設計單片機，或者學習新的單片機也須要會看。

 

位操做方法點亮一個二極管

1 #include<reg52.h>
2 sbit D1=P1^0; 3 void main() 4 { 5     D1=0; 6 }

程序最後進行講解，總線方法也先等到點亮觀看到結果後再嘗試。

 

總線操做方法點亮一個二極管（點亮第二個，DB8-DB1：1111 1101，4個一組換爲16進制fd）

 

#include<reg52.h>
void main() 
{ 
    P1=0xfd;//0x表示16進制
}

 

 

 第一個不知道，第二個編譯當前文件，第三個編譯全部工程文件

無錯誤

下載到單片機，有兩種，hex文件（16進制），bin文件（2進制），keil只能生成hex文件，weifu生成hex和bin文件。

找到生成hex的方法：

 

Xtal晶振頻率，此處不用管，這裏不須要計算單片機運行速度

Memory Model內存形式，Code..編碼內存程序空間大小64K，你能夠直接生成64K大小的程序，89c52支持片外存儲器，若是片內不夠，會存於片內。

選中Output，勾選Create HEX，再從新編譯便可。

下載程序：

 

先選擇型號，STC89C52RC，選擇Open File打開文件，選擇生成的HEX，選擇COM串口（右鍵個人電腦，選擇管理，設備管理器，打開端口，其中rs232對應的COM，若爲COM10+，雙擊rs232，選擇設置Setting，高級Advanced就能夠修改了），波特率默認。單片機下載時須要冷啓動（單片機不知道你要下載，因此先在軟件點擊下載，而後打開實驗板電源，就會給單片機發送指令，單片機剛上電會經過串口接收數據，檢測是否下載數據，若是檢測到下載命令，就和這個上位機（電腦）接通開始下載程序，若以前已開啓則從新開啓單片機）上述只需設置（型號，選擇COM，波特率）一次，之後默認。

 

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程序講解：

1 #include<reg52.h>//頭文件
2 sbit D1=P1^0;//特殊寄存器的位定義 3 void main() 4 { 5 D1=0;//D1=0即爲P1^0=0，即IO口爲低電平，即二極管陰極爲低電平 6 }

頭文件裏有許多寫好的程序，include後至關於把程序直接放入c文件內。
在reg52.h上右鍵，點擊open document...就能打開這個頭文件，看到裏面的內容（或者在keil文件夾下的C51文件夾裏，點開INC文件夾（include），裏面不少頭文件，就能看到REG52.H）。

  

 

52兼容51，52比51多一個寄存器（T2CON），若是不用那個定時器，那麼寫51和52都行。

 

 

 

P0是特殊功能寄存器，單片機有21個特殊功能寄存器，不一樣的特殊功能寄存器位於單片機內不一樣地址，單片機P0口的地址是0x80。

頭文件是把編譯器和單片機硬件鏈接器來的東西，編譯器不知道你操做的是單片機仍是什麼，因此須要把地址都定義一下。

例如sfr P0=0x80;這裏就和咱們c文件裏定義sbit D1=P1^0同樣。sfr是定義一個特殊功能寄存器也就是8位，而sbit是一位。

正如上面提到的，include頭文件至關於把頭文件的內容放入c文件，因此咱們才能用P1這種方式，不能用P1^0是由於沒有位定義，而這裏的AC等就能夠直接使用，由於頭文件裏定義了。頭文件也能夠本身寫。

 

例如這裏咱們頭文件裏位定義了D1，而後c文件裏直接使用沒有定義也不會出錯了。

最後再說一下注釋，有兩種

• 單行註釋    //這裏是註釋內容，只在本行內有效
• 多行註釋    /*這裏是註釋內容，能夠換行*/

 P1^2：單片機四組IO口，P1就是P1口，每組IO口有8位，用^2能夠選擇P1口的第2位，使用某一位之前必須定義，記住，除非頭文件裏有寫好的。而P1這些IO口就是在頭文件寫好的。

完整的程序應該善始善終，點亮後應該停在那裏

while(1),死循環，當知足while括號內的內容時（即括號內爲真時）就進入while循環，而1就是真，因此一直進入這個循環。

 

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做業：