電協(xié)初級組培訓

—51單片機通講

主講人：柏明明時間：2015年5月29日預備知識認識51

應用51題目講解預備知識電平特性進制邏輯運算C—51電平特性數(shù)字電路中電平只有兩種狀態(tài)：高電平和低電平電平分很多類：TTL、CMOS、EIA等。51單片機為TTL電平：高+5V低0V

（L<0.8VH>2.4V）TTL特點：速度快但是功耗高計算機RS232電平(EIA電平):高-12V低+12V所以計算機與單片機之間通訊時需要加電平轉(zhuǎn)換芯片max232二進制十進制二進制十進制二進制0081000101910012101010103111110114100121100510113110161101411107111151111十六進制是二進制的簡短表示形式。十進制中的0-15分別表示為十六進制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F熟練掌握二進制與十六進制之間的轉(zhuǎn)換。規(guī)律：一般把四個二進制數(shù)放在一起轉(zhuǎn)換成一個十六進制數(shù)，轉(zhuǎn)換時先把二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，再把十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)。如：0001B->1->1HB表示為二進制，H為十六進制

1001B->9->9H1010B->10->AH00101100->44->2CH

各種進位制的對應關(guān)系十進制二進制十六進制十進制二進制十六進制000910019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F71117161000010810008

邏輯運算1.“與”運算“與”是實現(xiàn)“必須都有，否則就沒有”邏輯關(guān)系的運算。運算符為“&”,其運算規(guī)則如下:0&0=0，0&1=1&0=0，1&1=1

2.“或”運算“或”是實現(xiàn)“只要其中之一有,就有”邏輯關(guān)系的運算,其運算符為“|”。其運算規(guī)則如下:0|0=0,0|1=1|0=1,1|1=13.“非”運算“非”是實現(xiàn)“求反”這種邏輯的一種運算，“非”運算記作！其運算規(guī)則如下:

！1=0，！0=14.“異或”運算“異或”是實現(xiàn)“必須不同,否則就沒有”邏輯的運算,運算符為^。其運算規(guī)則如下:0^0=0,1^1=0,1^0=0^1=1C—51類型符號關(guān)鍵字數(shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實型有無(signed)int16-32768~32767(signed)short16-32768~32767(signed)long32-2147483648~214748364716unsignedint0~65535320~4294967295unsignedlongintunsignedshortint160~65535有float323.4e-38~3.4e38有double321.7e-308~1.7e308有char8-128~127無unsignedchar80~255C－51的數(shù)據(jù)類型擴充定義sfr:特殊功能寄存器聲明(reg52.h)sfr16:sfr的16位數(shù)據(jù)聲明（TL0、TH0）sbit:特殊功能位聲明例：sfrSCON=0X98;sfr16T2=0xCC;sbitOV=PSW^2;C-51的包含的頭文件通常有:reg51.h

reg52.hmath.hstdio.hreg51.h/reg52.h：定義特殊功能寄存器和位寄存器的物理地址math.h：定義常用數(shù)學運算：sin()cos()tan()abs()fabs()等Stdio.h：putchar()getchar()puts()printf()等與C語言基本相同：+-*/（加減乘除）>>=<<=（大于大于等于小于小于等于）==!=（測試等于測試不等于）&&||!（邏輯與邏輯或邏輯非）&|(按位與按位或)>><<（位右移位左移）^~(按位異或按位取反)C-51的運算符

C-51的基本語句與標準C語言基本相同：

if選擇語言

while循環(huán)語言

for循環(huán)語言

switch/case多分支選擇語言

do-while循環(huán)語言

格式：voidmain(void)

特點：無返回值，無參。

任何一個C程序有且僅有一個main函數(shù)，它是整個程序開始執(zhí)行的入口。

例：voidmain()

{

總程序從這里開始執(zhí)行;

其他語句；

}主函數(shù)中斷服務程序void函數(shù)名（）interruptn{

函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)….}預備知識認識51

應用51題目講解什么是單片機將CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器以及I/O接口電路等微型計算機的主要部件集成在一塊芯片上（單片化），使其具有計算機的基本功能的芯片。

主要型號：Atmel公司AT89C51、AT89C52臺灣STC（宏晶）公司STC89C51、STC89C5251單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時鐘信號源外部事件信號BUS時鐘電路8KBFlashROM256BRAM128BSFR16位×3個定時/計數(shù)器64KB總線擴展控制器可編程并行口可編程全雙工串行口CPU中斷控制器外中斷8位×4個并行口串行通信總線控制BUS52單片機內(nèi)部主要包括9個部分：一個8位的微處理器CPU8KB的片內(nèi)程序存儲器FlashROM256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器RAM、128B特殊功能寄存器（SFR）3個16位的定時器/計數(shù)器有一個管理6個中斷源的中斷控制器4個8位并行I/O端一個全雙工的串行接口（UART）片內(nèi)振蕩電路和時鐘發(fā)生器

可擴展64KB程序、64KB數(shù)據(jù)存儲器的三總線控制電路單片機的引腳封裝： 常用40DIP40個引腳分為4類：電源引腳晶振引腳控制信號輸入/輸出引腳T2/P1.0T2EX/P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1GATE0/INT0/P3.2GATE1/INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1Vss89C5289C5140393837363534333231302928272625242322211234567891011121314151617181920VccP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8一、電源引腳 Vcc（40腳）：接5V電源正端 Vss（20腳）：接5V電源地端二、晶振引腳XTAL1（19腳）XTAL2（18腳）晶振XTAL2XTAL1單片機C1C21819三、控制信號引腳：1、RST（9腳）

RST：復位信號輸入端，高電平有效。

單片機正常工作時：RST保持兩個機器周期的高電平就會使單片機復位；

上電時：RST上的高電平必須保持10ms以上才能保證有效復位，由于振蕩器需要一定的起振時間。

P3口控制引腳引腳第二、第三功能P3.0RXD：串行口輸入P3.1TXD：串行口輸出P3.2INT0/GATE0

：外部中斷0請求輸入/定時器/計數(shù)器0運行外部控制輸入P3.3INT1/GATE1

：外部中斷1請求輸入/定時器/計數(shù)器1運行外部控制輸入P3.4T0：定時器/計數(shù)器0外部計數(shù)脈沖輸入P3.5T1：定時器/計數(shù)器1外部計數(shù)脈沖輸入P3.6WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫控制信號輸出P3.7RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀控制信號輸出

時鐘與周期

狀態(tài)周期、機器周期、指令周期

機器周期：指CPU訪問一次存儲器所需要的時間。機器周期是量度時間的基本單位。機器周期與振蕩周期的關(guān)系：1個機器周期包含12個振蕩周期，即 機器周期=12／fosc 例如，單片機的振蕩頻率fosc為12MHz，則 機器周期=12／fosc=10-6s=1us

CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O口：四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；內(nèi)部資源六個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機型號及性能?？偩€（BUS）是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是CPU內(nèi)部之間的連線。外部總線是指CPU與其它部件之間的連線。外部總線有三種:數(shù)據(jù)總線DB（DataBus）,地址總線AB（AddressBus）和控制總線CBControlBus）。預備知識認識51

應用51題目講解I/O口流水燈數(shù)碼管按鍵中斷定時器中斷串口中斷外部中斷LED電路加上拉電阻，低電平點亮sbitLED0=P1^0;voidmain(void){ LED0=1; while(1) { LED0=!LED0; DelayMs(200); } }閃爍LED數(shù)碼管

數(shù)碼管其實就是幾個連在一起LED燈，操作方法與LED燈一樣使用數(shù)碼管時要注意區(qū)分這兩種不同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對數(shù)字或字符進行編碼。共計8段，編碼是一個字節(jié)，dp、g在高位端。共陰極共陽極共陰數(shù)碼管碼表

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0 1 2 3

450x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,6 7 8 9

AB0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00C

D

EF

無顯示數(shù)碼管電路靜態(tài)顯示的特點是每個數(shù)碼管的段選必須接一個8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。字形碼即是段選信號。靜態(tài)顯示動態(tài)掃描

動態(tài)顯示的特點是將所有數(shù)碼管段選并聯(lián)在一起，由位選控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描即輪流向各位數(shù)碼管送出段選和位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺數(shù)碼管同時都在顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，選擇限流電阻時應略小于靜態(tài)顯示電路中的。sbitdula=P2^6;sbitwela=P2^7;unsignedcharcodetable[]=0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};voidmain(void){ dula=1;//先送段選 P0=table[0]; dula=0; wela=1; P0=0XFE; wela=0; while(1);}靜態(tài)顯示

dula=1; P0=table[0]; dula=0; P0=0XFF;//??ó° wela=1; P0=0XFE; wela=0; DelayMs(50);//體現(xiàn)器實現(xiàn)過程 dula=1; P0=table[1]; dula=0; P0=0XFF;//??ó° wela=1; P0=0XFD; wela=0; DelayMs(50);動態(tài)掃描按鍵：分為按鍵和矩陣鍵盤抖動問題if(KEY1==0) { DelayMs(10); if(KEY1==0) {

操作語句；……… while(!KEY1); } }獨立按鍵核心代碼：P3=0XFE; temp=P3; temp&=0XF0; if(temp!=0XF0) { DelayMs(10); temp=P3; temp&=0XF0; if(temp!=0XF0) { temp=P3; switch(temp) { case0XEE:Key=0;break; case0XDE:Key=1;break; case0XBE:Key=2;break; case0X7E:Key=3;break; }

矩陣鍵盤核心代碼：while(temp!=0XF0){temp=P3; temp&=0XF0;}

} }

P3=0XFD;………執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點中斷請求中斷響應執(zhí)行中斷處理程序中斷返回中斷關(guān)鍵寄存器：IE、IP

可以通過IP設置為高低兩個優(yōu)先級，默認為低優(yōu)先級。作用：當兩個中斷源同時發(fā)生時，執(zhí)行的順序。高的先執(zhí)行。同一優(yōu)先級中斷源按以下順序處理。中斷響應條件中斷源有中斷請求；此中斷源的中斷允許位為1；

CPU開中斷（即EA=1）。以上三條同時滿足時，CPU才有可能響應中斷。模式1voidTimer_Init(void)

{

TMOD=0X01; //IETMODTCON

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

}模式2：初值自動重裝voidTimer_Init(void)

{

TMOD=0X02; //IETMODTCON

TH0=0x06;

TL0=0x06;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

}//任務：LED=~LED;SCON是一個特殊功能寄存器，用以設定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及設置狀態(tài)標志：

關(guān)鍵寄存器：SCON、PCON

串口SCON中關(guān)鍵位：SM0、SM1、REN、TI、RI其余位：