零基礎(chǔ)51單片機(jī)初級入手和應(yīng)用詳細(xì)截圖教程

第1章預(yù)備 如何在win7系統(tǒng)下安裝CH340驅(qū) 如何在win7系統(tǒng)下查看com STC15L104E硬件簡 編譯軟件Keil的使 Keil軟件的安 Keil工程的建 文件的編 程序的......................................................................................................................如何使用串口調(diào)試助 C51基礎(chǔ)知識介 C51中的基本數(shù)據(jù)類 C51中的運(yùn)算 C51常用的符 C51函數(shù)名命名規(guī) C51基礎(chǔ)例 第2章基礎(chǔ)學(xué)習(xí) RAM的認(rèn) RAM的簡 IO口輸出點亮led小 硬件連接原 原工程詳 定時器應(yīng)用之定時器閃爍LED燈（不含中斷 STC15L104E定時器簡 硬件連接原 原工程詳 定時器應(yīng)用定時器點亮LED燈（含中斷 STC15L104E中斷簡 硬件連接原 原工程詳 串口發(fā) 串口發(fā)數(shù)的原 硬件連 原工程詳 串口收發(fā) 原工程詳 1章預(yù)備如何win7CH340驅(qū)單片機(jī)連接的COM口。安裝步驟如下。1CH3401.111.11CH3402CH3401.121.12CH340圖1.1-3管理員運(yùn)57、單擊確定，關(guān)閉驅(qū)動安裝即可如何win7com選擇管理，如圖1.2-1所示。1.212、選擇管理后界面如圖1.221.24STC15L104E在學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)板之前了解一下我們使用的這款單片STC15L104ESTC擾的新一代80C51單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快6-12倍。其管腳圖如圖1.3-1所示。圖1.3- STC15L104E管腳為DIP8/SOP8封裝，體積較小，功耗較低Keil使用Keil編寫程序進(jìn)行編譯后無錯誤并生成單片機(jī)識別的文件，到單片機(jī)KeilKeiluVision41.411.41KeiluVision4打開后界面如1.42所示1.42Keil打開安裝說明.txt1.431.43Keil1.44Keil1.45Keil建立一個新工程單擊【Project】菜單中的【NewuVision4Project…】選項，如圖1.4-6所示。1.46選擇工程要保存的路徑，輸入工程文件名。Keil的一個工程里通常含有很多存】按鈕。工程建立后，此工程明變?yōu)閙yproject.uvproj。1.47這時會彈出一個框，要求用戶選擇單片機(jī)的型號，可以根據(jù)用戶使用的單片機(jī)來選擇。KeilC51幾乎支持所有的51內(nèi)核的單片機(jī)，我們用的是性，所以我們在這里可以任選一款89C51就行，Keil軟件的關(guān)鍵是程序代碼的編寫，而非用戶選擇什么硬件，在這里我們選擇Atmelde89C51來說明，如圖1.4889C51后，右邊的【Description】欄里是對該型號單片機(jī)的基1.481.491.491.410所示，單擊【File】菜單中的【New】菜單項，或單擊界面上的1.4101.4111.411件與我們剛才建立的工程還沒有直接的聯(lián)系單擊圖標(biāo)窗口界面如圖1.4-所示，在【文件名（NC.main.，然后單擊【保存】按鈕。1.412回到編輯界面，單擊【Target1】前面的“+”號，然后在【SourceGroup1】選項上單擊右鍵，彈出如圖1.4-13所示菜單。然后選擇【AddFilestoGroup‘SourceGroup1’】菜單項，框如圖1.4-14所示。1.4131.414框左側(cè)【SourseGroup1】前面的“+”號，屏幕窗口如圖1.4-15所示。1.415有不同顏色出現(xiàn)。程序輸入完畢后，如圖1.4-16所示。1.4161.417所示，我們重點觀察信息輸出窗口。1.4171.417中，我們看到信息輸出窗口中顯示的是編譯過程及編譯結(jié)果。BuildtargetTarget compiling // ProgramSizedata=42.4xdata=0code=355creatinghexfilefrom"串口發(fā)數(shù)"..."串口發(fā)數(shù)"-0Error(s),0Warning(s). 程序的51單片機(jī)正常工作，要先保證STM8單片機(jī)不工作，所以我們可以在STM8里一個空程序，即在向51單片機(jī)里程序的時候，要先在STM8單片機(jī)里文件名為【myfirstproject】的程序，方法請參照第三部分的程序（1.5.2。單片機(jī)識別的程序為擴(kuò)展名為.hex的文件，所以我們要如圖1.5-1所示。1.51生成.hex如圖1.5-2所示。1.52生成.hex，我們打開器stc-isp-15，如圖1.5-3所示1.541.51.541.5STC15L104E9600，如圖1.5-5所示。用串口線將單片機(jī)和電腦連接起來（如圖1.5-6所示，這時器中的串口1.571.561.5接下來單擊器中的打開程序文件（如圖1.5-8所示，選擇要的程雙擊打開，如圖1.591.59led511.510511.511從電路圖51單片機(jī)的電源J19的中2，1是電3.3V，3是接地0V123.3V給單片機(jī)，給單片機(jī)斷電就要用跳帽將23連接供電0V給單片機(jī)。TXD_51RXD_USB1.513所示左側(cè)綠框的跳帽，上下兩排插針分別是J14、J15。接下來這一步驟很重要，我們點擊器的/編程（如圖1.5-12所示， 前就用跳帽將J19的23連接（J19的跳帽連接如圖1.5-13所示然后點擊 立刻將跳帽連接上12。即如圖1.5-13所示的右面的綠框的跳帽先連接右側(cè)兩個插針（J19的23），點擊后立刻拔下跳帽連接左側(cè)兩個插針（J19的12。我們就會看到器燒錄程序的過程了如圖1.514

圖1.5-12器的/編1.513跳帽連接實物圖（J1923連接單片機(jī)斷電圖1.5-14器燒錄過動，不然容易停在“正在檢測目標(biāo)單片機(jī)...”字樣不動，如果未成功，串口調(diào)試助手軟件，圖標(biāo)如圖1.6-1所示。1.611.621.62COMCOM口，如何看COM口請參見1.2，這里不再講解。然后將波特率選擇9600，最后將ReceiveAsHEX勾選取出，如圖1.6-3所示。1.63收欄里出現(xiàn)“abab”現(xiàn)象如圖1.6-4所示。1.64C51基礎(chǔ)知識介 以是常量，B的值隨D的變化而變化所以是變量，同樣道理C也是變量。C511.71unsignedchar-unsignedint-unsignedlong-存在，二進(jìn)制只有0和1，這兩個數(shù)每一個所占的空間就是一位（b）位也是單1B=8b。為方便理解，數(shù)據(jù)類型所占位如圖1.71所示。1.71其中float和double型是用來表示浮點數(shù)的，即帶有小數(shù)點的數(shù)，通常float器有關(guān)，并不是所有編譯器都遵守這個原則。當(dāng)把一個double型賦給float型的時候，系統(tǒng)會截取相應(yīng)的有效位。例如floata；a=1. 但改成double則能全部顯示出來。C51C511.721.72+加-減*乘/除自-自%求余運(yùn)C511.731.73>大大于等<小小于等測試相測試不與或C511.741.74&|^異~取右左就是將a&b的值賦給a，還有很多a+=b、a++=b等等。C51中的基礎(chǔ)語C511.751.75類選擇語循環(huán)語循環(huán)語多分支語do-循環(huán)語C51常用的符sfr-特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)sbit-特殊功能位，即寄存器中的具體哪一位C51函數(shù)名命名規(guī)名最好直觀一些，使人一看就知道這個函數(shù)是干什么的，比如delay()一看就知要注意的是每個工程中只能有一個main（）｛｝，其他的函數(shù)都統(tǒng)稱/*說明：C51數(shù)據(jù)類 char:字符型變量，8位 int:整型變量，16long:長整型變量，32float:浮點型變量，32 //51 //整型變量 //字符型變量 //長整型變量 //浮點型變量void {

b+100=102b=102 a+200=410b=410 c=360c*30=10800c=10800;//將 的值（上一句c=10800,所c=10800，//c=110800 //將d賦值0.01，d=0.01 //將0.01*20的值賦給d，d=0.2 }Keil中的軟件調(diào)試模下單擊【OptionsforTarget‘Target1’…】，如1.72所示。圖1.7-2打開工程設(shè)置值改成我們用的單片機(jī)11.0592MHzOK即可。如圖1.73所示。1.73鈕快捷圖標(biāo)，進(jìn)入到軟件模擬調(diào)試模式，如圖1.7-4所示。1.74鈕如圖1.7-5所示。圖1.7-5調(diào)試按鈕：顯示/隱藏變量觀察窗口，可以查看各個變量值的變化狀態(tài)。1.771.761.77Watch1如圖1.78所示。觀察Watch1窗口，a對應(yīng)0x0000，b對應(yīng)0x00，0x表示16進(jìn)制，那后面有幾0表示有幾16進(jìn)制216進(jìn)制位是一個字節(jié)，我們從此能看出每一個變量的長度了a416進(jìn)制位兩個字節(jié)長16位，和我們定義的a為整型完全符合，其他道理一樣。單擊單步執(zhí)行代碼圖標(biāo)，觀察Watch1窗口，我們會發(fā)現(xiàn)b=1的時bValue0x01，Watch116進(jìn)制，十六01等于十進(jìn)制的1，如圖1.7-9所示。進(jìn)制的2，如圖1.7-10所示。b=100+b的時候，bValue0x66，十66等于十進(jìn)制102，如圖1.7-11所示。其中的16進(jìn)制與10進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，讀者可用計算機(jī)中的計算機(jī)計算。一個節(jié)占兩個16進(jìn)制位，上面的b被定義為字符型，所以我們看到的都是兩位單步a=210的時候，a對應(yīng)Value顯示0x00D2，十六進(jìn)D2等于十進(jìn)制210，如圖1.7-12所示。4101.7136101.714aa4個十六進(jìn)制位，所以我們看到a對應(yīng)的Value都是0x，而字符型b只占2個十六進(jìn)制位。sec1.7151.7152章基礎(chǔ)學(xué)習(xí)用戶RAM區(qū)和堆棧區(qū)。工作寄存器組區(qū)地址從00H~1FH32B（字節(jié)）單元，分為4組（每一組稱為一個寄存器組，每組包含8個8位的工作寄存器，編號均為R0~R7，但屬于不同的物理空具體使用哪一組寄存器由PSW寄存器中的RS1和RS0組合2.11RAM128位，所對應(yīng)的地址范圍是00H~7FH。位地址范圍是00H~7FH。（SP，用于指向堆棧區(qū)。單片機(jī)復(fù)位后，堆棧指針SP為07H，指向了工作寄存器組0中的R7，因此用戶初始化程序都應(yīng)對SP設(shè)置初值，一般設(shè)置在60H后2.12IOled小2.212.21IOP3M1、P3M02.222.22P3M1、P3M0設(shè)定前要對P3M0、P3M1進(jìn)行宏定義，詳解請見軟件設(shè)計部分。硬件連接原LED2.23由此我們可以判斷，要想讓led小燈亮，就是讓P3.4口置為高電平即可（若將J7的跳帽接到2,3腳，則可以驅(qū)動蜂鳴器）。2.242.24LED點亮led燈只需配置P3.4口就好，且看以下代碼。sfrP3M1=0xb1;sfrP3M0=0xb2;sbitBEEP=P3^4;voidmain(void){BEEP=1;}（#inludereg51.h51單片機(jī)兼容，所以加的頭文件是reg51.h，在代碼中頭文件的意義就是免后者一般為我們自己寫的頭文件，后面的TM1628應(yīng)用中就會用到。P3M0=0xb2;P3M0（寄存器見原理部分，它們的地址分別是B1H、B2H，sfr是符號表示一個寄存器（1.7.4用法是sfr變量名=地址值。BEEP=P3^4;，P3.4CP3.4之間建立一個關(guān)系，就使用到了sbit（寄存器位），sbit將要使用的串口具換成另一個名字來使用，這里就是串口3的第四位成BEEP。（返回值即為main前面的類型）無參數(shù)（參數(shù)即為（）中的類型，沒有則為空（BEEP=1;小燈就亮起來了。while(1);（while循環(huán)下面會講到，此處不易理解）是個死循一下，到板子上，注意跳帽的連接，就可以看到中間的led燈亮了。定時器應(yīng)用之定時器閃爍 燈（不含中斷 （65536那么水桶里原來存的水就是65536-a。這就是定時器。STC15L104E內(nèi)部設(shè)置了兩個16位定時器/計時器T0和T1，它們都有計數(shù)TMODC/T決定，置1計數(shù)器，置0定時器。TMOD寄存器如圖2.3-1所示。定時器/計數(shù)器的部方式，此時定時器每12個時鐘或者1個時鐘得到一個計數(shù)脈沖，計數(shù)值加1；脈沖來源單片機(jī)外部引腳（T0為P3.4，T1為P3.5）則為計數(shù)方式，每來一個脈沖加1。低四位控制定時器0。如圖2.3-1所示。2.31TMOD當(dāng)定時器/計數(shù)器工作在定時模式時，AUXRT0x12T1x12分別2.32AUXR與定時器計數(shù)器相關(guān)的寄存器還有TL0、TL1、TH0、TH1、TCONTL0/1、TH0/1分別為定時器0/1的低位和。TCON寄存器是定時器/計數(shù)器的控制也鎖T0T1溢出中斷源和外部請求中斷源等，寄存器如圖2.3-3所示。2.33TCON2.34INT_CLKOINT_CLKO012.34T1CLKO1P3.4/T0管腳配置為定時1CLKOUT1，0不允許P3.4/T0管腳配置為定時器1時時鐘輸出。T0CLKO1P3.5/T1管腳配置為定時0CLKOUT0，0不允許P3.5/T1管腳配置為定時器0時時鐘輸出。硬件連接原sbitBEEP=P3^4;sfrAUXR unsignedintvoidDelay_mS(unsignedint首先是加頭文件（#include<reg51.h>）BEEPP3.4（sbit3^4;，0x8E;AUX（0x8E這些上一章都講解過，見0。定義寄存器的這一語句后面多了個“//AUXR寄存器的地址為0x8e”，這個是一條注釋，就是為了解釋的語句，即解釋前面的sfrAUXR=0x8E;，為“返回值數(shù)據(jù)類型函數(shù)名（參數(shù)類型參數(shù)）;”千萬不能忘記加“;”。void //20us{重裝載}

AUXR TMOD TL0=0x22; TH0=0xFF; TR0 名稱（參數(shù)類型參數(shù)）｛執(zhí)行的內(nèi)容｝，我們注意到子函數(shù)的寫法和子函數(shù)的寫法有些類似，是將子函數(shù)最后的“;”去掉并加上｛｝。子函數(shù)中首先是對AUXR寄存器賦值0xdf，對照圖2.3-2，我們知道7、61了說明我們對定0不分TOMD寄存器0x00，對照圖2.3-1我們可知定時器0采用了16位自動重裝的工作方式。1/11.0592us2^16位，所以定時器總221（20/（1/11.0592））65535-221=65314=0xff22位（16進(jìn)制）65536個數(shù)為什最后開啟定時器0允許位，寄存器見圖2.3-3void {{{count}{TR0=}}}10while1，說明主函數(shù)一直在執(zhí)行while里面的程序，直到給單片機(jī)斷電。接下來我們看while里面的程序，首先調(diào)用定0初始化子函數(shù)，調(diào)用方if語句，if（），（）中的為條件，條件為真（1）120usTF01count=count+1;TF0=0;，count加1，將溢出位TF0賦值0。count==1000的時候（注意=為賦值，==為等于），才執(zhí)while里面的語句，也就是定時器定時1000次（20000us），我們就將count0BEEP取反，BEEPIO口，這為什么我們要對count做定時器的計數(shù)，計數(shù)1000次才執(zhí)行閃爍程序，這是因為定時器定時最大才5926us，就是定時器定時滿655365926us再執(zhí)行閃定時器應(yīng)用定時器點亮LED燈（含中斷 中斷簡STC15L104E80（INT0）、中斷是指CPU在處理某一A時，發(fā)生了另一件事B，請求CPU迅速去處理（中斷發(fā)生）；CPU暫時停止當(dāng)前的工作（中斷響應(yīng)），轉(zhuǎn)去處理（中斷服務(wù)）；待CPU將B處理完畢后，再回到原來A被中斷的地方繼續(xù)處理A（中斷返回），這一過程稱為中斷，其流程圖如圖2.4-1所示2.41這就像在生活中，我們洗衣服（主程序），突然響了（中斷請求，也是斷點），我們放下衣服（中斷響應(yīng)）去接（中斷服務(wù)），通完我們繼續(xù)IE（2.42所示）INT_CLKO寄存器控制中斷的開2.42總中斷由IE的7位EA控制，置1中斷開放，置0中斷。中斷源首先受別控制定時器1、0的中斷，2EX10EX0分別控制外部中斷1、2。INT_CLKO4位、562、3、42.3234CPU怎樣處理，這個就涉及到了優(yōu)先級的問題，中斷優(yōu)先級寄存器IP控制著中斷的優(yōu)先級，如圖2.4-3所示。STC15L104E2/3/4外，所有中斷請求正常的中斷優(yōu)先級由高到低順序（沒有IP寄存器控制時）是外部中斷0、定時器0、外部中斷1、定時器1、LVD、外部中斷2、外部中斷3、外部中斷4。中斷優(yōu)先查詢順序如圖2.4-4所示。2.44器TCON2.3-3所示。TF為中斷溢出標(biāo)志，TR為定時器運(yùn)行控制位，TE為外部中斷請求源，IT為外部中斷源觸發(fā)控制位。（65536），a后產(chǎn)生中斷，我們就要向定時器里存就相當(dāng)于我們想向水桶里放入a水后水桶就溢出，那么水桶里原來存的水就是硬件連接原燈閃爍。這一段我們采用的是定時器1中斷。第一部分#include"sbitBEEPsfrAUXR=0x8E; unsignedintcount=0; tim1計數(shù)標(biāo)志并初始0。第二部分void //20us{重裝載}

AUXR&= TMOD //0(16TL1=0x22; TH1=0xFF; TR1 ET1 EA=1的初AUXR寄存器設(shè)置定TMOD寄存器設(shè)置定時器工作模式，向寄存器里賦值，存器見圖2.4-2），ET11我們才能開啟這個中斷，但是只開定時1的中斷是開啟不了的，還要將總中斷使能EA（寄存器見圖2.4-2）置1。所以我們要voidtm1interrupt //time1{while(count--{ }首先是關(guān)于中斷的寫法，void中斷函數(shù)名（）interrupt中斷號，中斷號就是中斷查詢順序號（見圖2.4-4），寫法可如圖2.4-5所示。2.45Cvoidtm1()interrupt3tim1()，一看便知是定時器1的中斷，interrupt3也確實是定時器1中斷。中斷中的語句所以一開始定時器第一次定時一周進(jìn)入中斷的時候進(jìn)入while語句，count賦值行1000次的定時才取反一次。 {}止程序跑飛的while語句1中斷中串口發(fā)串口發(fā)數(shù)的原11.0592MHz9600bps的情況下，設(shè)置常量BAUD0xFE80，并將該常量賦值到TL0、TH0兩個寄存器中，實現(xiàn)定時。每2.51對于BAUD的具體算法是BAUD=65536-SYSclk/3/AUDRATE/M(1TM=1；12T：M=12)。65536T0T016位定時器，所2^16，SYSclk11.0592MHZ，BAUDRATE為波特率9600bps，而我們使用的是單周期M=1，所以我們要像定時器里存入0xfe80。什么呢，這是因為我們每讀一位要抽樣三次來檢查的數(shù)據(jù)。我們要計數(shù)SYSclk/3/BAUDRATE/M位的時候產(chǎn)生中斷，就要用AUXR、TMOD、TCON、IE、IP，前兩節(jié)都硬件連我們定義P3.1為發(fā)送數(shù)據(jù)，P3.0為接收數(shù)據(jù)。原理圖如圖2.5-2所示。2.52首先是頭文件，宏定義BAUD0xfe80（2.5.1中已介紹，在這里不詳用法是#define新名字原內(nèi)容，注意沒有分號。#defineBAUD0xFE80的意義就是用BAUD代替0xfe80。定義AUXR寄存器，定義接收串口（P3^0）和發(fā)送串口（P3^1）tpedeftpede為要傳送的數(shù)據(jù)，T為抽樣計數(shù)器，TBIT/RBIT為字節(jié)的位數(shù)，TING/RING為起始標(biāo)志位，TEND/REND為結(jié)束標(biāo)志位。接著了4個子函數(shù)，分別是串口初始化函數(shù)、延時函數(shù)、發(fā)送字節(jié)函數(shù)和發(fā)送字符串子函數(shù)。子函數(shù)的寫法面的章節(jié)都介紹過，此處不介紹。/*#include"reg51.h"#defineBAUD sfrAUXR=0x8E;sbitRXB=P3^0; //UARTTX/RXsbitTXB=P3^1;typedefbittypedefunsignedcharBYTE;typedefunsignedintBYTETBUF,RBUF; BYTETDAT,RDAT; BYTEBOOL BOOLTEND,REND; voidUART_INIT();voidDelay_mS(unsignedintvoidUART_SendByte(unsignedcharvoidUART_SendString(unsignedchar*Data,unsignedintvoidDelay_mS(unsignedint //timemS的延時程序，最大可以延時65535{unsignedint {for(i=0;i<142;i++);//延時 //time=time-}}1ms。For循環(huán)就for(1;2;3)，條1為起始，看條件件2跳出循環(huán)。所以這個子函數(shù)whilefor循環(huán)一次（1421time0while142*timevoidUART_SendByte(unsignedchar {if //等待數(shù)據(jù)的傳{TEND=TING=}}TEND重新賦值0，把要發(fā)送的數(shù)據(jù)date(參數(shù))給TBUF，后面的中斷模擬串口可知發(fā)數(shù)是通過TBUF發(fā)出去dataTBUF。將發(fā)TING賦值1，跳出if語句。調(diào)用延時子函數(shù)延時100ms。我們賦的初值TEND=1，所以作用是每執(zhí)行一次就發(fā)送一個字節(jié)（8位）。voidUART_SendString(unsignedchar*Data,unsignedint {}隔開。進(jìn)入子函數(shù)i并賦初值0，然后執(zhí)行for循環(huán)，for循環(huán)里的條件1沒有就是默認(rèn)i=0，for循環(huán)里套著發(fā)送字節(jié)子函數(shù)，直到發(fā)送完len的長度的字節(jié)for循環(huán)，其len的長度為字符串的總長度（在主函數(shù)內(nèi)實現(xiàn)），每發(fā)送一個字節(jié)都要延時50ms。這個子函數(shù)的作用是發(fā)送一個字符串的。voidUART_INIT(){TMOD=AUXR=0x80; 1T模式(185)TL0=TH0 //timer0TR0 //tiemr0ET0 //timer0PT0 //timer0EA TING=0; RING=0;TEND=REND=TCNT=RCNT=}裝模式。AUXR0x80T0為單周期不分頻（1T模式）。給定0賦初值，將BAUD8位賦TH0（BAUD>>8BAUD8位，BAUD就由0xfe80變成0x80），低8位賦給TL0（直接賦值），說明定時器定時BAUD個位時就產(chǎn)生中斷。ET0=1開啟定時0中斷，PT0T0的中斷優(yōu)先級，EA開啟總中斷。將模擬串口狀態(tài)標(biāo)志位中的TEND發(fā)送結(jié)束位賦值1，其他賦值0。這些都并不陌生了，不細(xì)講解。voidtm0interrupt1using {if {if T=={RCNT if(--RBIT=={}{}}}

RBUF=RDAT;//數(shù)據(jù)保存到RBUFRING=0; REND if(RXB)RDAT|= //shiftRXdatatoRXelseif{RING RCNT //RBIT //初始接收比特數(shù)(8位加一位停止位}先看中斷中的接收程序，RING0elsei