單片機教程(速成)

1、單片機十天征服你！第一講 學單片機需要什么基礎？ 什么是單片機、單片機能做什么、怎么開始學習單片機。 學單片機需要的一些預備知識 C51基礎知識。 了解TX-1C單片機學習板系統(tǒng)結構 如何用TX-1C單片機學習板在短時間內掌握51單片機和C語言編程。 KEIL工程建立詳細介紹及KEIL軟件使用方法 從點亮實驗板上的一個發(fā)光二極管開始學單片機需要什么基礎？與以前所學的知識關聯(lián)很少；與以前所學的知識關聯(lián)很少；只需要掌握很基本的數(shù)電模電知識，如只需要掌握很基本的數(shù)電模電知識，如二進制、十進制、十六進制之間的轉換，二進制、十進制、十六進制之間的轉換，與、或、非邏輯關系等；與、或、非邏輯關系等；對各種器

2、件的概念基本上是從對各種器件的概念基本上是從0開始；開始；如果要用如果要用C語言編程，需具備簡單的語言編程，需具備簡單的C語語言基礎；言基礎；所有人都站在了同一起跑線上所有人都站在了同一起跑線上; 什么是單片機？什么是單片機？單板機單板機 將將CPU芯片、芯片、存儲器存儲器芯片、芯片、I/O接口接口芯片和芯片和簡單的簡單的I/O設備設備（小鍵盤、（小鍵盤、LED顯示器）等裝顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序監(jiān)控程序（固（固化在化在ROM中），就構成了一臺單板微型計算中），就構成了一臺單板微型計算機（簡稱單板機）。機（簡稱單板機）。單板機單板機單板機的單

3、板機的I/O設備簡單，軟件資設備簡單，軟件資源少，使用不方便。早期主要用源少，使用不方便。早期主要用于微型計算機原理的于微型計算機原理的教學教學及及簡單簡單的測控系統(tǒng)的測控系統(tǒng)，現(xiàn)在已很少使用。，現(xiàn)在已很少使用。 單片機單片機 在一片集成電路芯片上集成微處理器、在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、存儲器、I/O接口電路，從而構成了接口電路，從而構成了單芯片單芯片微型計算機，即單片機微型計算機，即單片機。 Intel公司推出了公司推出了MCS-51系列單片機：系列單片機：集成集成 8位位CPU、4K字字節(jié)節(jié)ROM、128字節(jié)字節(jié)RAM、4個個8位并口、位并口、1個個全雙工串行口、全雙工串行

4、口、2個個16位定時位定時/計數(shù)器。尋址計數(shù)器。尋址范圍范圍64K，并有控制功能較強的布爾處理器。，并有控制功能較強的布爾處理器。單板機單板機單片機單片機單片機能做什么實物展示用到單片機的項目經(jīng)驗介紹 手持糧庫溫度尋檢設備畢設答辯打分器電話臺燈自動感應水龍頭1.凡是與控制或簡單計算有關的電子設備都可以用單片機來實現(xiàn)，再根據(jù)具體實際情況選擇不同性能的單片機，如：atmel,stc,pic,avr,凌陽，80C51，arm等 工業(yè)自動化：數(shù)據(jù)采集、測控技術。 智能儀器儀表：數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應電流表等。 消費類電子產(chǎn)品：洗衣機、電冰箱、空調機、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車

5、電子設備等。 通訊方面：調制解調器、程控交換技術、手機、小靈通等。 武器裝備：飛機、軍艦、坦克、導彈、航天飛機、魚雷制導、智能武器等。 等等.怎么開始學習？ 實踐第一。 補充必要的理論知識，即缺什么補什么。 做工程項目積累經(jīng)驗。（可在網(wǎng)絡上搜集題目，也可自己有什么想法大膽的去試驗）預備知識 電平特性電平特性 2進制與進制與16進制的表示及轉換進制的表示及轉換 二進制數(shù)的邏輯運算二進制數(shù)的邏輯運算 8051單片機介紹單片機介紹 C51基礎知識基礎知識關于電平特性 數(shù)字電路中只有兩種電平：高和低 （本課程中）定義單片機為TTL電平： 高 +5V 低 0V RS232電平：計算機的串口 高 -12V

6、 低+12V 所以計算機與單片機之間通訊時需要加電平轉換芯片max232（實驗板上左下角）。二進制 數(shù)字電路中的兩種電平特性決定了它0 0 6 1101 171112 10810003 11910014 1001010105 10111 1011十六進制 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換。 規(guī)律：一般把四個二進制數(shù)放在一起轉換成一個十六進制數(shù)，轉換時先把二進制數(shù)轉換成十進制數(shù)，再把十進制數(shù)轉換成十六進制數(shù)。如：0001B - 1 - 1H B表示為二進制，H為十六進

7、制 1001B - 9 - 9H 1010B - 10 - AH 0010 1100 - 44 - 2CH 各種進位制的對應關系 十進制十進制二進制二進制十六進制十六進制十進制十進制二進制二進制十六進制十六進制000910019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F71117161000010810008 二進制數(shù)的邏輯運算二進制數(shù)的邏輯運算 1. “與與”運算運算 “與”運算是實現(xiàn)“必須都有,否則就沒有”這種邏輯關系的一種運算。 運算符為“ ”, 其運算規(guī)則如下:00=0, 01=10=0, 1

8、1=1 2. “或或”運算運算 “或”運算是實現(xiàn)“只要其中之一有,就有”這種邏輯關系的一種運算, 其運算符為“+”。 “或”運算規(guī)則如下:0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1 3. “非非”運算運算 “非”運算是實現(xiàn)“求反”這種邏輯的一種運算，如變量A的“非”運算記作 。 其運算規(guī)則如下: A10, 01 4. “異或異或”運算運算 “異或”運算是實現(xiàn)“必須不同, 否則就沒有”這種邏輯的一種運算, 運算符為“”。其運算規(guī)則是: 011 , 101 , 110 , 000 80C51 80C51系列介紹系列介紹 Intel的：的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C5

9、2、87C52等；等； ATMEL的：的：89C51、89C52、89C2051等；等； Philips、華邦、華邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品等公司的許多產(chǎn)品 。補充：關于型號的介紹補充：關于型號的介紹 80C51是是MCS-51系列中的一個典型品種；系列中的一個典型品種；其它廠商其它廠商以以8051為基核為基核開發(fā)出的開發(fā)出的CMOS工藝工藝單片機產(chǎn)品單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為80C51系列系列。當前常用的。當前常用的80C51系列單片機主要產(chǎn)品有：系列單片機主要產(chǎn)品有：80C5180C51的引腳封裝的引腳封裝總線型總線型非總線型非總線型第二功能

10、各引腳功能定義：P3.0：RXD串行口輸入P3.1：TXD串行口輸出P3.2：INT0外部中斷0輸入P3.3：INT1外部中斷1輸入P3.4：T0定時器0外部輸入P3.5：T1定時器1外部輸入P3.6：WR外部寫控制P3.7：RD外部讀控制 總線（BUS）是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內部總線和外部總線兩類。內部總線是CPU內部之間的連線。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（Data Bus）, 地址總線 AB（Address Bus）和控制總線 CBControl Bus）。 CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括：由運算和控制邏輯組成

11、，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；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：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；中間結果、最終結果以及欲顯示的數(shù)據(jù)； ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格； I/O口：四個口：四個8位并行位并行I/O口，既可用作輸入，口，既可用作輸入，也可用作輸出；也可用作輸出； T/C：兩個定時：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；模式，也可以工作在記數(shù)模式； 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；五個中斷源的中斷控制系

12、統(tǒng)； 一個全雙工一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）（通用異步接收發(fā)送器）的串行的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；與微機之間的串行通信； 片內振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微片內振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片調電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機型號及性能。機型號及性能。C51知識 C語言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進行程序設計已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期，明顯增強程序的可讀性，便于改進

13、、擴充和移植。而針對8051的C語言日趨成熟，成為了專業(yè)化的實用高級語言。C C語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，很多硬件開發(fā)都用的支持，很多硬件開發(fā)都用C C語言編程，如：語言編程，如：各種單片機、各種單片機、DSPDSP、ARMARM等等. .C C語言程序本身不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基語言程序本身不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不作修改就可將程序從不同的單片機中本上不作修改就可將程序從不同的單片機中移植過來。移植過來。C C提供了很多數(shù)學函數(shù)并支持浮點運算，開提供了很多數(shù)學函數(shù)并支持浮點運算，開發(fā)效率高，故可縮短開發(fā)時間，增加程序可發(fā)效率高，故可縮

14、短開發(fā)時間，增加程序可讀性和可維護性。讀性和可維護性。 C-51C-51的特點的特點C-51C-51與與ASM-51ASM-51相比，有如下優(yōu)點：相比，有如下優(yōu)點：1.1. 對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對要求對8051 8051 的存貯器結構有初步了解；的存貯器結構有初步了解；2.2. 寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理；據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理；3.3. 程序有規(guī)范的結構，可分成不同的函程序有規(guī)范的結構，可分成不同的函數(shù)，這種方式可使程序結構化；數(shù)，這種方式可使程序結構化；4.4. 提供的庫包含

15、許多標準子程序，具有提供的庫包含許多標準子程序，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力；較強的數(shù)據(jù)處理能力；5.5. 由于具有方便的模塊化編程技術，使由于具有方便的模塊化編程技術，使已編好程序可容易地移植；已編好程序可容易地移植；C C5151的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型類型類型符號符號關鍵字關鍵字數(shù)的表示范圍數(shù)的表示范圍所占位數(shù)所占位數(shù)整型整型字符型字符型實型實型有有無無(signed) int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204

16、294967295unsigned long intunsigned short int16065535有有float323.4e-383.4e38有有double641.7e-3081.7e308有有char8-128127無無unsigned char80255C C語言中的基本數(shù)據(jù)類型語言中的基本數(shù)據(jù)類型類型類型符號符號關鍵字關鍵字數(shù)的表示范圍數(shù)的表示范圍所占位數(shù)所占位數(shù)整型整型字符型字符型實型實型有有無無(signed) int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) long32-2147483648214748364716un

17、signed int0655353204294967295unsigned long intunsigned short int16065535有有float323.4e-383.4e38有有double641.7e-3081.7e308有有char8-128127無無unsigned char80255C C5151的數(shù)據(jù)類型擴充定義的數(shù)據(jù)類型擴充定義sfr:sfr:特殊功能寄存器特殊功能寄存器聲明聲明sfr16:sfrsfr16:sfr的的1616位數(shù)據(jù)聲明位數(shù)據(jù)聲明sbit:sbit:特殊功能位聲明特殊功能位聲明bitbit: :位變量聲明位變量聲明例：例：sfr SCON = 0X98

18、;sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0 xCC; sfr16 T2 = 0 xCC; sbit OV = PSW2; sbit OV = PSW2;例：例：數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 變量名變量名char var1;char var1;bit flags;bit flags;unsigned char vextor10;unsigned char vextor10;int wwww;int wwww;注意：變量名不能用注意：變量名不能用C C語言中的關語言中的關鍵字表示。鍵字表示。C-51C-51數(shù)據(jù)的存儲類型數(shù)據(jù)的存儲類型C-51C-51的包含的頭文件的包含的頭文件通常有通常有:

19、 :reg51.h reg52.h math.h reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.hctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h常用有常用有: :reg51.h reg52.hreg51.h reg52.h （定義特殊功能寄存器和位寄存器）；（定義特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h math.h （定義常用數(shù)學運算）；（定義常用數(shù)學運算）； C-51C-51的運算符的運算符與與C C語言基本相同：語言基本相同：+ - + - * * / / （加（加 減減 乘乘 除）除） = = （位右

20、移（位右移 位左移）位左移）& |& | ( (按位與按位與 按位或按位或) ) ( (按位異或按位異或 按位取反按位取反) ) C-51C-51的基本語句的基本語句 與標準與標準C C語言基本相同：語言基本相同： if if 選擇語言選擇語言 while while 循環(huán)語言循環(huán)語言 for for 循環(huán)語言循環(huán)語言 switch/case switch/case 多分支選擇語言多分支選擇語言 do-while do-while 循環(huán)語言循環(huán)語言 中斷服務程序中斷服務程序函數(shù)名（）函數(shù)名（）interrupt interrupt n n using using m m 函數(shù)內

21、部實現(xiàn)函數(shù)內部實現(xiàn) . . I/OI/O口定義口定義sbit beep=P23;sbit beep=P23;單片機主要掌握以下幾點 最小系統(tǒng)能夠運行起來的必要條件。 1.電源 2.晶振3.復位電路 對單片機任意IO口的隨意操作 1.輸出控制電平高低2.輸出檢測電平高低。 定時器：重點掌握最常用的方式2 中斷：外部中斷、定時器中斷、串口中斷 串口通信：單片機之間、單片機與計算機間KEIL的使用 掌握KEIL工程的建立和軟件的開發(fā)； 掌握KEIL中軟件仿真的基本應用； 掌握用KEIL直接硬件仿真TX-1C單片機學習板的方法Main 函數(shù)格式：void main()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：void main()