單片機基礎(chǔ)知識及單片機C語言

單片機基礎(chǔ)知識及單片機C語言

2、單片機能做什么凡是與控制或簡單計算有關(guān)的電子設(shè)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(shù)。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(yīng)電流表等。消費類電子產(chǎn)品：洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車電子設(shè)備等。通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)、手機、小靈通等。武器裝備：飛機、軍艦、坦克、導(dǎo)彈、航天飛機、魚雷制導(dǎo)、智能武器等。等等…..

3、怎么開始學(xué)習(xí)？1、實踐第一。2、即缺什么補什么（補充必要的理論知識）。3、做實際小制作積累經(jīng)驗，比如調(diào)試、編程。（可在網(wǎng)絡(luò)上搜集題目，也可自己有什么想法大膽的去試驗）4、80C51系列介紹

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Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；

﹡ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；

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Philips、華邦、Dallas、STC等公司的許多產(chǎn)品。

80C51是MCS-51系列中的一個典型品種；其它廠商以8051為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為80C51系列。當(dāng)前常用的80C51系列單片機主要產(chǎn)品有：80C51的引腳封裝總線型非總線型總線（BUS）是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內(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

CB（ControlBus）。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；五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。第二部分單片機C語言入門1、C51簡介

C語言是一種編譯型程序設(shè)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(shè)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、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C語言編程，如：各種單片機、DSP、ARM等.C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移植過來。

C提供了很多數(shù)學(xué)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，增加程序可讀性和可維護性。

C-51的特點C-51與ASM-51（匯編）相比，有如下優(yōu)點：1.

對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對8051的存貯器結(jié)構(gòu)有初步了解；2.

寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理；3.

程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化；4.

提供的庫包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力；5.

由于具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好程序可容易地移植；2、單片機C程序設(shè)計的一般格式幾個基本概念（1）函數(shù)：C語言程序由一個主函數(shù)和若干個其它函數(shù)構(gòu)成，程序中由主函數(shù)調(diào)用其它函數(shù)，其它函數(shù)之間也可以相互調(diào)用。（2）指針與指針變量：若定義變量x，&x即為x的指針，指針變量是指針的指針，若xp=&x,利用*xp即可訪問變量x。（3）#include(包含處理命令）：把一個源文件將另外一個源文件的全部內(nèi)容包含進來，或者說把一個外部文件包含到本文件之中。（4）#define(宏定義)：在C程序中，可以指定一標(biāo)志符去定義一個常量或字符串。單片機C程序的基本結(jié)構(gòu)（1）主函數(shù)名必須為main()。C程序通過函數(shù)調(diào)用去執(zhí)行指定的工作。（2）一個函數(shù)由說明部分和函數(shù)體兩部分組成。函數(shù)說明部分是對函數(shù)名、函數(shù)類型、形參名和形參類型等所做的說明。（3）C程序的執(zhí)行總是從main()函數(shù)開始，而對該函數(shù)的位置無特殊規(guī)定。（4）在源程序文件需要包含其它源程序文件時，應(yīng)在本程序文件頭部用包含命令#include處理。（5）C程序中的一個函數(shù)需要調(diào)用另一個子函數(shù)時，另一個函數(shù)應(yīng)寫在前面，否則應(yīng)聲明。（6）C程序書寫格式自由，一行可寫一個語句或幾個語句。每個語句結(jié)尾用;結(jié)束。3、單片機C程序的數(shù)據(jù)類型常量和符號常量例：#definePARL3.14159(PARL即為符號常量）（1）整型常量，如11，o11，0xff等。（2）實型常量，如，等。（3）字符常量，如‘a(chǎn)’、‘A’等。（4）字符串常量，如“a”、“CHINA”等。變量（1）位變量：bit和sbit（2）字符變量：singedchar和unsignedchar（3）整型變量：singedint和unsignedint（4）長整型變量：unsignedlong和signedlong（3）實型變量：float和double（4）寄存器變量：sfr和sfr164、單片機C程序的運算符和表達(dá)式（1）算術(shù)運算符13個：+、-、*、/、%、=、+=、-=、*=、/=、%=、++、--（2）關(guān)系運算符6個：>、<、==、>=、<=、！=（3）邏輯運算符3個：&&、||、！（4）位操作運算符7個：>>、<<、|、&（相與）、^、~、&（變量取地址）（5）指針運算符：*5、單片機C程序的一般語法結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)例：main(){P0=0xff;P2=0x30;P1=0xff;P3=0xff;scan();test();}分支結(jié)構(gòu)（1）單分支結(jié)構(gòu)形式：if(條件表達(dá)式）{執(zhí)行語句；}例：（2）雙分支結(jié)構(gòu)：形式：if(條件表達(dá)式）{語句1；}else{語句2；}例：（3）由雙分支結(jié)構(gòu)變化而成的多分支結(jié)構(gòu)形式：

if(表達(dá)式1）語句1；

elseif(表達(dá)式2）語句2；.

.elseif(表達(dá)式n)語句n;else語句n+1;例：（4）switch…case多分支轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)語句形式：

switch(條件表達(dá)式）

{case常量表達(dá)式1:{語句1;break;}case常量表達(dá)式2:{語句2;break;}.

..case常量表達(dá)式n:{語句n;break;}default:{語句n+1;break;}}例：循環(huán)結(jié)構(gòu)（1）while(表達(dá)式）{循環(huán)體語句；}例：voiddelay(unsignedchartimes){unsignedcharI;i=250;while(--times){while(--i);}}（2）do{循環(huán)體語句；}while(表達(dá)式）；（3）for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3）{循環(huán)體語句；}例：6、C51區(qū)別于標(biāo)準(zhǔn)C語言的特點（1）使用文件包含命令#include應(yīng)注意對應(yīng)頭文件的名稱，要與規(guī)定名稱相符。（2）單片機中，一個變量可放在片內(nèi)存儲單元，也可放在片外存儲單元，放在片內(nèi)存儲單元還要區(qū)分是否可位尋址，或放在間接尋址區(qū)。例：intdatax,y;//表示整型變量指定在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)

charxdatam,n;//表示字符變量指定在片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)C51存儲類型存儲類型尋址空間數(shù)據(jù)長度值域范圍data片內(nèi)直接尋址RAM800H~7FHidata片內(nèi)間接尋址RAM880H~FFHpdata分頁尋址片外RAM800H~FFH存儲類型尋址空間數(shù)據(jù)長度值域范圍xdata片外數(shù)據(jù)存儲（64K）160000H~FFFFHcode片內(nèi)統(tǒng)一編址ROM（64K）160000H~FFFFHbdata片內(nèi)可位尋址的RAM（16byet）120H~2FH（3）21個SFR只能直接尋址，一般在頭文件中用字節(jié)定義方式定義。如：sfrTMOD=0x89;

（4）C51編譯器編譯源程序時，數(shù)據(jù)類型和存儲類型都可預(yù)先定義，但數(shù)據(jù)具體放在哪一個單元不由用戶指定。（5）單片機C程序的中斷程序與匯編語言程序不同，中斷過程通過使用interrupt關(guān)鍵字和中斷號（0~31）來實現(xiàn)。中斷號告訴編譯器中斷程序的入口地址。單片機中斷源與C中斷程序中中斷號對照表C中的中斷號對應(yīng)單片機中的中斷源C中的中斷號對應(yīng)單片機中的中斷源0外部中斷03定時器1中斷1定時器0中斷4串行口中斷2外部中斷15定時器2中斷一個定時器0中斷程序編寫格式如下：Voidtimer0(void)interrupt1{TR0=0;TH0=0xff;TL0=0x30;TR0=0;tick_count++;}用戶不必關(guān)心現(xiàn)場保護及恢復(fù)現(xiàn)場的問題，編譯器會自動完成。中斷程序的入口地址被編譯器放在中斷向量中，無需用戶指定。（6）片外擴展的I/O接口，可用#define進行定義。如：#include""#defineADC0804XBYTE[0x7ffe]例1：清零程序(將2000H—20FFH的內(nèi)容清零)

★匯編語言程序

ORG0000HSE01:MOVR0,#00HMOVDPTR,#2000H;(0000H)送DPTRLOO1:CLRAMOVX@DPTR,A;0送(DPTR)INCDPTR;DPTR+1INCR0;字節(jié)數(shù)加1CJNER0,#00H,LOO1;不到FF個字節(jié)再清LOOP:SJMPLOOP程序示例清零程序(將2000H—20FFH的內(nèi)容清零)

★C－51程序

#include<reg51.h>main(){inti;unsignedcharxdata*p=0x2000;

/*指針指向2000H單元*/for(i=0;i<256;i++){*p=0;p++;}/*清零2000H-20FFH單元*/}★匯編語言程序

ORG0000HL00:MOVR0,#10H;查找16個字節(jié)

MOVR1,#00HMOVDPTR,#2000H