從零開始入門學習單片機教程2

從零開始入門學習單片機教程演示文稿目前一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點（優(yōu)選）從零開始入門學習單片機教程.目前二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機有什么用應(yīng)該學什么樣的單片機學習單片機需什么基礎(chǔ)如何學好單片機學前準備，單片機學習開發(fā)環(huán)境的建立第一課初識單片機目前三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機有什么用?工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)智能化儀器儀表通訊設(shè)備......目前四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點應(yīng)該學什么樣的單片機?在我們這個課程中，我們將選用51系列單片機作為講解。51單片機同時也是學習，ARM、DSP、FPGA等，高端應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。目前五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點學習單片機要什么基礎(chǔ)?1.有信心，有恒心；2.只要撐握最基本的數(shù)電模電知識；3.對各種器件的認識大家都是從0開始；4.單片機編程，只要會簡單的C語言基礎(chǔ)知識。目前六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點如何學好單片機1.要領(lǐng)：理論與實踐并重，實踐先行；2.學習總是從模仿開始；3.舉一反三；目前七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點學前準備1．電腦一臺2．單片機C語言書一本3.開發(fā)板一塊目前八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點51單片機C語言程序設(shè)計教程本視頻配套書籍：——王云編著目前九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點課程內(nèi)容安排基礎(chǔ)篇基于單片機最小系統(tǒng)，介紹單片機的基礎(chǔ)知識；及單片機C語言基礎(chǔ)知識。實戰(zhàn)篇以YL-51開發(fā)板為平臺，逐個講解開發(fā)板上各個模塊的使用，把各器件模塊講解清楚。通過實踐深化理解數(shù)字電路的概念、C語言的基本應(yīng)用以及C語言如何同實際電路發(fā)生聯(lián)系。提高篇講解單片機應(yīng)用的擴展知識，及編程技巧。講授單片機項目開發(fā)的流程及方法。目前十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點課后作業(yè)安裝以下兩個軟件：1、STC-ISP下載軟件2、KEIL編程軟件目前十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第二課點亮一個發(fā)光二極管目前十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點什么是單片機?如何選擇單片機?單片機能做什么？目前十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機指以8051為核心的單片機，統(tǒng)稱為MCS51單片機。是在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機，簡稱單片機。MCS51單片機如8031，8751，8032，8052，8752等該系列其它單片機都是在8051的基礎(chǔ)上進行功能的增、減、改變而來的。1.1什么是單片機?8051是美國INTEL公司，生產(chǎn)的一系列單片機中最早最典型的產(chǎn)品。目前十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1.2近年來推出MCS51的主要產(chǎn)品有：

﹡ATMEL公司的89C51、89C52系列；

﹡Philips公司的80C51、80C52系列；

﹡華邦公司的W78C51、W77C51高速低價系列；

﹡LG公司的GMS90/97低壓高速系列；

﹡宏晶公司的STC89C51、STC89C52系列。

目前十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1.380C51的引腳封裝總線型非總線型目前十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2.單片機內(nèi)部資源三大指標1、FLASH（程序存儲空間ROM）2、RAM（數(shù)據(jù)存儲器）3、SFR（特殊功能寄存器）單片機內(nèi)集成了一些常用的I/O接口電路，如并行的I/O端口、串行口、定時器/計數(shù)器、中斷控制器等，這些I/O接口單元電路，統(tǒng)稱為特殊功能寄存器(SFR)。目前十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機的選擇STC89C52：8KFLASH，512字節(jié)RAM，32個I/O口，

3個定時器，1個UART，8個中斷源。SST89E516：64KFLASH，1024字節(jié)RAM，32個I/O口，3個定時器，1個UART，10個中斷源。支持與KEIL連線進行在線仿真。目前十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機最小系統(tǒng)特點：用最少的元件組成的單片機工作系統(tǒng)。由四大硬件組成：單片機、電源電路、晶振電路、復(fù)位電路。目前十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點31腳是內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。為高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器；為低電平時，則訪問外部程序存儲器。目前二十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

點亮一個LED發(fā)光二極管發(fā)光二極管：通常紅色貼片LED：正向壓降1.6-2.4V，電流2-20mA。2-5mA亮度有明顯變化，5mA以上亮度基本沒變化。R≈V/I一般應(yīng)用取I＝3～5mA，則R＝?。LED與單片機，成為一個最小的控制單元，實現(xiàn)控制發(fā)光二極管的亮滅。目前二十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點目前二十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點特殊功能寄存器聲明

語法：sfrsfr_name=int_constant

例：sfrP0=0x80;

sfrSCON=0X98;特殊功能位聲明

例：sbitCY=PSW^7;

sbitLED=P1^0;目前二十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點Main函數(shù)

格式：voidmain()

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；

}目前二十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點三、建立獨立的KEIL工程：

1.點亮第一個發(fā)光管

2.點亮最后一個發(fā)光管3.點亮一、三、五、七二、理解單片機單片機最小系統(tǒng)的組成。一、了解發(fā)光二極管參數(shù)及限流電阻計算方法。作業(yè)

4.點亮二、四、五、六目前二十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第三課C51基礎(chǔ)知識及流水燈設(shè)計目前二十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點電平特性單片機的數(shù)制C51的特點C51基礎(chǔ)知識C51簡介目前二十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點關(guān)于電平特性1、數(shù)字電路中只有兩種電平（本課程中）定義單片機為TTL電平高電平：+5V低電平：0V2、RS232電平：計算機串口

高電平：-12V低電平：+12V

所以計算機串口與單片機進行通信時，需加電平轉(zhuǎn)

換芯片MAX232。目前二十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機的數(shù)制1、單片機內(nèi)部的數(shù)制：二進制2、單片機編程常用的數(shù)制：十六進制目前二十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點二進制數(shù)字電路中的兩種電平特性決定了它

0 0 6 1101 1 7 1112 10 8 10003 11 9 10014 100 10 10105 101 11 1011目前三十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點十六進制數(shù)

是二進制的簡短表示形式。

十進制中的0-15在十六進制數(shù)中分別表示為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)。目前三十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點如：0001B→1→1HB表示為二進制，H為十六進制1001B→9→9H1010B→10→AH10011010→154→9AH目前三十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

各種進制的對應(yīng)關(guān)系目前三十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點二進制數(shù)的邏輯運算1."與"運算

"與"運算是實現(xiàn)“必須有，否則就沒有”這種邏輯關(guān)系的一種運算。運算符為“

·

”

其運算規(guī)則如下：

0·0=0；0·1=1·0=0；1·1=1目前三十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2."或"運算

"或"運算是實現(xiàn)“只要其中之一有，就有”這種邏輯關(guān)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目前三十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點3.是“非”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“

A”其運算規(guī)則如下： 1=0；0=1目前三十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點4．“異或”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：0⊕0=0；0⊕1=1⊕0=1；1⊕1=0目前三十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點C51的特點C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，它支持當前程序設(shè)計中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計方法提供了有力的保障。使用C語言進行程序設(shè)計已成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言來編寫目標系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。因此，用C語言進行單片機程序設(shè)計是單片機開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。目前三十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點C-51的優(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準子程序，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。目前三十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點C-51的基本數(shù)據(jù)類型類型符號關(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double641.7e-308~1.7e308有char8-128~127無unsignedchar80~255目前四十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點+ -*/（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)>><< (位右移位左移)& | (按位與按位或)^ ～ (按位異或按位取反)

C-51的運算符:（與C語言基本相同）目前四十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點C-51的基本語句與標準C語言基本相同：

if選擇語言

switch/case多分支選擇語言

while循環(huán)語言

do-while循環(huán)語言

for循環(huán)語言目前四十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點常用的延時方法一.非精確延時方法1.for(i=0;i<100;i++);2.i=100;while(i--);二.精確延時方法1.利用庫函數(shù)_nop_();(需要include<intrins.h>)2.利用定時器進行定時（后邊的課程進行介紹）目前四十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點流水燈實驗8個發(fā)光二極管，分別對應(yīng)單片機I/O口的P1.0到P1.7，8個單片機IO口組成一個字節(jié)，在程序編寫過程中，可以直接用P1來進行操作。C語言的8位二進制數(shù)代表了8個I/O口P1=0XFE；它是二進制11111110的簡短表示形式, 它分別表示

P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0

11111110

目前四十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1.了解單片機C語言都有哪方面的內(nèi)容。2.掌握延時語句的用法及運行時間計算。3.用3個LED小燈做一個交通燈的程序。4.根據(jù)原理圖，獨立完成流水燈反方向流動，和全部點亮到一個個熄滅。

作業(yè)目前四十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第四課數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及靜態(tài)顯示原理數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)和顯示原理數(shù)碼管靜態(tài)顯示數(shù)組的定義及調(diào)用子程序調(diào)用、帶參數(shù)子程序設(shè)計目前四十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

數(shù)碼管，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管。七段發(fā)光管加上一個小數(shù)點，共計8段。因此我們對它編碼時，剛好是用一個字節(jié)。共陰極共陽極共陰極共陽極目前四十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點顯示段符號十六進制代碼dpgfedcba共陰極0123456789AbCdEF無00000000000000000001111101111011101000111011111011010100010101111110101101101101111001101111111110100011111001111001000101101111110101100x3f0x060x5b0x4f0x660x6d0x7d0x070x7f0x6f0x770x7c0x390x5e0x790x710x00共陰數(shù)碼管真值表目前四十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點數(shù)碼管的顯示方法（2）動態(tài)顯示。（1）靜態(tài)顯示。目前四十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點——>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。這種方法的優(yōu)點是占用CPU時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點是占用I/O口多，增加了電路的復(fù)雜性。（1）靜態(tài)顯示。目前五十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點（2）動態(tài)顯示?！?gt;動態(tài)顯示的特點是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。這樣一來，就沒有必要每一位數(shù)碼管配一個鎖存器，從而大大地簡化了硬件電路。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感,使人的感覺好像各位數(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，所以在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。目前五十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點數(shù)組二.數(shù)組定義：類型說明符數(shù)組名[表達式]；三.數(shù)組賦值：inta[5]={A,B,C,D,E}inta[]={A,B,C,D,E}a[0]=A;a[1]=B;a[2]=C;a[3]=D;a[4]=E;一.數(shù)組需滿足三個條件：1.元素具有相同的數(shù)據(jù)類型2.用不同的下標來區(qū)分數(shù)組中的元素3.在存儲器中是被連續(xù)存放的目前五十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點函數(shù)定義的一般形式1.無參函數(shù)的定義形式類型標識符函數(shù)名（）{聲明部分語句}2.有參函數(shù)的定義形式類型標識符函數(shù)名（形式參數(shù)列表）{聲明部分語句}目前五十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點中斷概念單片機中斷的應(yīng)用單片機的定時器應(yīng)用第五課中斷與定時器目前五十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機的中斷系統(tǒng)

一、中斷的概念CPU在處理某一事件A時，發(fā)生了另一事件B請求CPU迅速去處理（中斷產(chǎn)生）；CPU暫時中斷當前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B（中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)）；待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來事件A中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過程稱為中斷。目前五十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(yīng)執(zhí)行中斷處理程序中斷返回目前五十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點引起CPU中斷的根源叫做中斷源。中斷源向CPU的請求，叫做中斷請求。CUP暫時中斷原來的事件A，轉(zhuǎn)去處理事件B。對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。實現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機構(gòu)）。目前五十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)中斷技術(shù)不僅解決了快速主機與慢速I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送問題，而且還具有如下優(yōu)點：分時操作。CPU可以分時為多個I/O設(shè)備服務(wù)，提高了計算機的利用率；實時響應(yīng)。CPU能夠及時處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機事件，系統(tǒng)的實時性大大增強；可靠性高。CPU具有處理設(shè)備故障及掉電等突發(fā)性事件能力。從而使系統(tǒng)的可靠性提高。目前五十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點8051中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8051的中斷系統(tǒng)有5個中斷源，2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷嵌套。目前五十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點8051中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖目前六十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點當中斷源滿足條件產(chǎn)生中斷請求時，中斷請求標記志位會置1。向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)中斷時，TCON的中斷請求標記位由硬件自動清除;

SCON則須為軟件清零。中斷源與標記位關(guān)系目前六十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點8051中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖IT0外部中斷0（INT0）觸發(fā)方式選擇位，由軟件設(shè)置。1、低電平觸發(fā)方式，INT0（P3.2）引腳上低電平可引起中斷。2、下降沿觸發(fā)方式，INT0（P3.2）引腳上電平由高變低負跳變可引起中斷。目前六十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點中斷允許控制位在IE特殊功能寄存器上的分布中斷優(yōu)先級控制位在IP特殊功能寄存器上的分布目前六十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點在8051單片機中有兩個定時器/計數(shù)器,分別稱為定時器/計數(shù)器0和定時器/計數(shù)器1。

(在本課程中)將采用：

T/C0:表示定時器/計數(shù)器0

T/C1:表示定時器/計數(shù)器1

T0:表示定時器0

T1:表示定時器1

C0:表示計數(shù)器0

C1:表示計數(shù)器1如果是對內(nèi)部振蕩源12分頻的脈沖信號進行計數(shù)（即對每個機器周期計數(shù)），它是定時器（T0,T1）。如果是對單片機引腳T0（P3.4）或T1(P3.5)輸入的外部脈沖信號進行計數(shù)，則它是計數(shù)器(C0,C1)。定時器/計數(shù)器的概念目前六十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點定時/計數(shù)器(T/C)的結(jié)構(gòu)圖

一、定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)：1、由兩個加1計數(shù)寄存器(由高8位和低8位兩個寄存器組成，共16位)，分別對應(yīng)T/C0和T/C1.2、TMOD是定時/計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能。3、TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動和停止及設(shè)置溢出標志。目前六十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點加1計數(shù)寄存器輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源：1、一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；2、一個是從單片機引腳T0（P3.4）或T1(P3.5)輸入的外部脈沖源。每來一個脈沖計數(shù)器加1，當加到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零；且計數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數(shù)器中斷允許時）。如果定時/計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿?？梢姡梢绯鰰r計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加1計數(shù)器的計數(shù)值。

目前六十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

二、控制寄存器TCON

TCON的低4位用于控制外部中斷，已在前面介紹。TCON的高4位用于控制定時/計數(shù)器的啟動和中斷申請。其格式如下：TF1（TCON.7）：T/C1溢出中斷請求標志位。T/C1計數(shù)溢出時由硬件自動置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動清0。T/C1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測試的標志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。TR1（TCON.6）：T/C1運行控制位。TR1置1時，T/C1開始工作；TR1置0時，T/C1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。TF0（TCON.5）：T/C0溢出中斷請求標志位，其功能與TF1類同。TR0（TCON.4）：T/C0運行控制位，其功能與TR1類同。目前六十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點三、工作方式寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T/C0，高四位用于T/C1。其格式如下：GATE：門控位。GATE＝0時，只要使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作。(其中：TR0對應(yīng)T/C0；TR1對應(yīng)T/C1)GATA＝1時，要滿足兩個條件，才能啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作：使TR0或TR1為1。同時外部中斷引腳INT0/1也為高電平時。(INT0對應(yīng)T/C0；INT1對應(yīng)T/C1)

:定時/計數(shù)模式選擇位。＝0為定時模式；=1為計數(shù)模式。目前六十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點M1M0：工作方式設(shè)置位。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進行設(shè)置。方式1：常用的16位定時器/定數(shù)器。（本節(jié)課主要講：方式1定時器模式）方式2：主要用在串口波特率發(fā)生器。（在串口通信里再作詳細講解）方式0和方式3：幾乎不用。目前六十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

四、方式1（定時器0模式）方式1的計數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計數(shù)器。16位定時器0裝初值的計算公式：假設(shè)要計的個數(shù)是n，TH0=(65536-n)/256

TL0=(65536-n)%256目前七十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點8051的基本時序周期振蕩周期：為單片機提供振蕩源的周期（是指振蕩源的兩個相鄰?fù)较蚍逯抵g的時間）機器周期：1個機器周期等于12個振蕩周期若：fosc=12M,則8051的各周期參數(shù)如下：振蕩周期=1/12us;機器周期=1us;目前七十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點初始化程序應(yīng)完成如下工作：1、對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。2、計算初值,并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。3、使TR0或TR1置位，啟動定時/計數(shù)器定時或計數(shù)。4、中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷。定時/計數(shù)器應(yīng)用舉例

目前七十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點作業(yè)1、利用定時/計數(shù)器T1從P1.0輸出周期為1s的方波，讓發(fā)光二極管以1HZ閃爍，設(shè)晶振頻率為12MHz。試設(shè)計程序。2、利用定時/計數(shù)器T0產(chǎn)生定時時鐘,由P1口控制8個發(fā)光二極管。編一個程序,使8個指示燈依次一個一個閃動，閃動頻率為10次/秒(8個燈依次亮一遍為一個周期)。3、用定時器以間隔500MS在6位數(shù)碼管上依次顯示0、1、

2、3….C、D、E、F，重復(fù)。目前七十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

第六課數(shù)碼管動態(tài)顯示及定時器應(yīng)用目前七十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點中斷請求主程序執(zhí)行主程序執(zhí)行中斷處理程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點中斷響應(yīng)中斷返回MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目前七十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點三、工作方式寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T/C0，高四位用于T/C1。其格式如下：GATE：門控位。GATE＝0時，只要使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作。(其中：TR0對應(yīng)T/C0；TR1對應(yīng)T/C1)GATA＝1時，要滿足兩個條件，才能啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作：使TR0或TR1為1。同時外部中斷引腳INT0/1也為高電平時。(INT0對應(yīng)T/C0；INT1對應(yīng)T/C1)

:定時/計數(shù)模式選擇位。＝0為定時模式；=1為計數(shù)模式。目前七十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點M1M0：工作方式設(shè)置位。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進行設(shè)置。方式1：常用的16位定時器/定數(shù)器。（本節(jié)課主要講：方式1定時器模式）方式2：主要用在串口波特率發(fā)生器。（在串口通信里再作詳細講解）方式0和方式3：幾乎不用。目前七十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點動態(tài)顯示的特點是將所有數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。這樣一來，就沒有必要每一位數(shù)碼管配一個鎖存器，從而大大地簡化了硬件電路。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描，即是通過分時輪流送出字形碼和相應(yīng)的位選，使各個數(shù)碼管輪流受控顯示。在輪流顯示過程中，每1位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。

動態(tài)顯示目前七十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1、利用動態(tài)掃描方法在六位數(shù)碼管上顯示出穩(wěn)定654321。2、用動態(tài)掃描方法和定時器0在數(shù)碼管的前三位顯示出秒表，精確到1%秒，即后兩位顯示1%秒，一直循環(huán)下去。3、

利用動態(tài)掃描和定時器0在數(shù)碼管上顯示出從543210開始以1%秒的速度往下遞減直至543111并保持顯示此數(shù)，與此同時利用定時器0以500MS速度進行流水燈從上至下移動，同時蜂鳴器發(fā)聲，當數(shù)碼管上數(shù)減到停止時，實驗板上流水燈全部閃爍4次，數(shù)碼管全熄滅。單片機進入休眠狀態(tài)。課后練習目前七十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

第七課鍵盤的應(yīng)用目前八十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點以下為鍵盤輸入信息的主要過程如下：1、CPU判斷是否有按鍵按下。2、確定按下的是哪一個按鍵。3、把此按鍵代表的信息翻譯成CPU所能識別的代碼，如ASCII或其他特征碼。以上第2，3步由專用硬件編碼器完成的，稱為編碼鍵盤。如果由軟件完成的，稱為非編碼鍵盤。在單片機組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤；當然也可以使用編碼鍵盤。鍵盤的分類目前八十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點非編碼鍵盤又分為：獨立鍵盤和行列式鍵盤（矩陣鍵盤）目前八十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點歡迎進入云龍電子科技大講堂S2S3S4S5目前八十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點獨立鍵盤的檢測過程:先給按鍵對應(yīng)的I/O口置1；再來讀這個I/0是否等于1；若是1，說明按鍵沒有按下，若是0，說明按鍵已按下。獨立鍵盤的檢測

目前八十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點按鍵在閉合和斷開時，觸點會存在抖動現(xiàn)象：

前沿抖動后沿抖動按鍵抖動時間由按鍵的機械特性決定:一般為5ms～10ms。

目前八十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點歡迎進入云龍電子科技大講堂目前八十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點矩陣鍵盤檢測原理：查詢是否有鍵按下。鍵的抖動處理。查詢按下鍵所在行和列位置，并對行號和列號譯碼，得到鍵值。目前八十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1、數(shù)碼管前三位顯示一個跑表，從000到999之間以1%秒速度運行，當按下一個獨立鍵盤時跑表停止，松開手后跑表繼續(xù)運行。(用定時器設(shè)計表)。2、在上題的基礎(chǔ)上，用另外三個獨立鍵盤實現(xiàn)按下第一個時計時停止，按下第二個時計時開始，按下第三個是計數(shù)值清零從頭開始。3、按下16個矩陣鍵盤依次在數(shù)碼管上顯示1-16的平方。如按下第一個顯示1，第二個顯示4...作業(yè)目前八十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第八課D/A轉(zhuǎn)換器與單片機接口目前八十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機接口常用電阻分壓/分流來實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，讓模擬量的輸出變化與數(shù)字量的輸入變化成線性關(guān)系。一.D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及分類2.分為權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò)與T型解碼網(wǎng)絡(luò)兩種構(gòu)建方法，其中又以T型解碼網(wǎng)絡(luò)最為常用。目前九十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機接口二.Ｔ型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器：第個2R支路的電流均為上一個支路的1/2：I7=（Vref/2R）I6=（Vref/2R）/2I5=（Vref/2R）/4I4=（Vref/2R）/8I3=（Vref/2R）/16I2=（Vref/2R）/32I1=（Vref/2R）/64I0=（Vref/2R）/128

目前九十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點三、D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標1、分辨率分辨率是指輸入數(shù)字量的最低有效位（LSB）發(fā)生變化時，所對應(yīng)的輸出模擬量（電壓或電流）的變化量。它反映了輸出模擬量的最小變化值。分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定的關(guān)系，可以表示成FS/。FS表示滿量程輸入值，n為二進制位數(shù)。對于5V的滿量程，采用８位的DAC時，分辨率為5V/256＝19.5mV；當采用12位的DAC時，分辨率則為5V/4096＝1.22mV。顯然，位數(shù)越多分辨率就越高。2、線性度線性度（也稱非線性誤差）是實際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想直線特性之間的最大偏差。常以相對于滿量程的百分數(shù)表示。如±１％是指實際輸出值與理論值之差在滿刻度的±１％以內(nèi)。目前九十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點3、絕對精度和相對精度絕對精度（簡稱精度）是指在整個刻度范圍內(nèi)，任一輸入數(shù)碼所對應(yīng)的模擬量實際輸出值與理論值之間的最大誤差。絕對精度是由DAC的增益誤差（當輸入數(shù)碼為全1時，實際輸出值與理想輸出值之差）、零點誤差（數(shù)碼輸入為全０時，DAC的非零輸出值）、非線性誤差和噪聲等引起的。絕對精度（即最大誤差）應(yīng)小于1個LSB。相對精度與絕對精度表示同一含義，用最大誤差相對于滿刻度的百分比表示。目前九十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點4、建立時間建立時間是將一個數(shù)字量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定模擬信號所需的時間。是描述D/A轉(zhuǎn)換速率的一個動態(tài)指標。電流輸出型DAC的建立時間短。電壓輸出型DAC的建立時間主要決定于運算放大器的響應(yīng)時間。根據(jù)建立時間的長短，可以將DAC分成超高速（＜1μS)、高速（10～1μS）、中速（100～10μS）、低速（≥100μS）幾檔。應(yīng)注意，精度和分辨率具有一定的聯(lián)系，但概念不同。DAC的位數(shù)多時，分辨率會提高，對應(yīng)于影響精度的量化誤差會減小。但其它誤差（如溫度漂移、線性不良等）的影響仍會使DAC的精度變差。目前九十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點DAC0832芯片及其與單片機接口

DAC0832是使用非常普遍的８位D/A轉(zhuǎn)換器，由于其片內(nèi)有輸入數(shù)據(jù)寄存器，故可以直接與單片機接口相連。DAC0832以電流形式輸出，當需要轉(zhuǎn)換為電壓輸出時，可外接運算放大器。屬于該系列的芯片還有DAC0830、DAC0831，它們可以相互代換。DAC0832主要特性：分辨率８位；電流建立時間１μS；數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式；輸出電流線性度可在滿量程下調(diào)節(jié)；邏輯電平輸入與TTL電平兼容；單一電源供電（＋5V～＋15V）；低功耗，20mＷ。

目前九十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳鎖CS目前九十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點目前九十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點DAC0832利用WR1

、WR2

、ILE、XFER控制信號可以構(gòu)成三種不同的工作方式。DAC0832工作方式目前九十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點１、單緩沖工作方式兩個寄存器之一始終處于直通，即WR1=0或WR2=0，另一個寄存器處于受控狀態(tài)。目前九十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2、雙緩沖工作方式

兩個寄存器均處于受控狀態(tài)。這種工作方式適合于多模擬信號同時輸出的應(yīng)用場合。目前一百頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點3、直通工作方式當DAC0832芯片的片選信號、寫信號、及傳送控制信號的引腳全部接地，允許輸入鎖存信號ILE引腳接＋5V時，DAC0832芯片就處于直通工作方式，數(shù)字量一旦輸入，就直接進入DAC寄存器，進行D/A轉(zhuǎn)換。目前一百零一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第九課A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口目前一百零二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

A/D將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。目前一百零三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器。逐次逼近比較型AD/轉(zhuǎn)換器。并行A/D轉(zhuǎn)換器。根據(jù)A/D電路的工作原理可分為以下幾大型：目前一百零四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點逐次逼近式ADC的轉(zhuǎn)換原理目前一百零五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標1、分辨率ADC的分辨率是指使輸出數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量。常用二進制的位數(shù)表示。例如8位ADC的分辨率就是8位，或者說分辨率為滿刻度FS的1/28

。一個5V滿刻度的8位ADC能分辨輸入電壓變化最小值是5V×1/28=19.53mV。目前一百零六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2、量化誤差A(yù)DC把模擬量變?yōu)閿?shù)字量，用數(shù)字量近似表示模擬量，這個過程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數(shù)對模擬量進行量化而引起的誤差。實際上，要準確表示模擬量，ADC的位數(shù)需很大甚至無窮大。一個分辨率有限的ADC的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線與具有無限分辨率的ADC轉(zhuǎn)換特性曲線（直線）之間的最大偏差即是量化誤差。

目前一百零七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點3、偏移誤差偏移誤差是指輸入信號為零時，輸出信號不為零的值，所以有時又稱為零值誤差。假定ADC沒有非線性誤差，則其轉(zhuǎn)換特性曲線各階梯中點的連線必定是直線，這條直線與橫軸相交點所對應(yīng)的輸入電壓值就是偏移誤差。４、滿刻度誤差滿刻度誤差又稱為增益誤差。ADC的滿刻度誤差是指滿刻度輸出數(shù)碼所對應(yīng)的實際輸入電壓與理想輸入電壓之差。目前一百零八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點5、線性度線性度有時又稱為非線性度，它是指轉(zhuǎn)換器實際的轉(zhuǎn)換特性與理想直線的最大偏差。6、絕對精度在一個轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對應(yīng)的實際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對精度。對于ADC而言，可以在每一個階梯的水平中點進行測量，它包括了所有的誤差。7、轉(zhuǎn)換速率ADC的轉(zhuǎn)換速率是能夠重復(fù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。而完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時間（包括穩(wěn)定時間），則是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。目前一百零九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第十課1602液晶的顯示原理及應(yīng)用

1、1602液晶硬件原理。

2、1602液晶操作時序。

3、如何在1602液晶上顯示一個字符A。

4、如何在1602液晶上顯示一串字符。

目前一百一十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點目前一百一十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第十一課串口通信1、80C51的串行口結(jié)構(gòu)和工作原理2、單片機串行口編程應(yīng)用舉例目前一百一十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點通信基礎(chǔ)知識計算機通信是指計算機與外部設(shè)備或計算機與計算機之間的信息交換。通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機系統(tǒng)以及現(xiàn)代測控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。目前一百一十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時進行傳送。并行通信特點：控制簡單、傳輸速度快；但傳輸線較多，長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在困難。目前一百一十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個地傳送。串行通信的特點：傳輸線少，長距離傳送時成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。目前一百一十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點一、串行通信的傳輸方向1、單工單工是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個方向，不能實現(xiàn)反向傳輸。2、半雙工半雙工是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個方向，但需要分時進行。3、全雙工全雙工是指數(shù)據(jù)可以同時進行雙向傳輸。

單工半雙工全雙工目前一百一十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點串行通信的分類

分為兩大類：異步通信與同步通信1、異步通信

異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時鐘盡可能一致。目前一百一十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

異步通信是以字符（構(gòu)成的幀）為單位進行傳輸，字符與字符之間的間隙（時間間隔）是任意的，但每個字符中的各位是以固定的時間傳送的，即字符之間不一定有“位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系，但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍。目前一百一十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點異步通信的數(shù)據(jù)格式：異步通信的特點：不要求收發(fā)雙方時鐘的嚴格一致，實現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。目前一百一十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2、同步通信同步通信時要建立發(fā)送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方達到完全同步。此時，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍，同時傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對接收方的同步可以通過兩種方法實現(xiàn)。

外同步自同步目前一百二十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點串行通信接口標準

一、RS-232C接口

RS-232C是EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會）1969年修訂RS-232C標準。RS-232C定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）與數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的物理接口標準。1、機械特性RS-232C接口規(guī)定使用25針連接器，連接器的尺寸及每個插針的排列位置都有明確的定義。（陽頭）目前一百二十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點公頭母頭串口線(公對母)串口線(母對母)串口線(公對公)目前一百二十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2、功能特性目前一百二十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點80C51串行口

SBUF為兩個物理上獨立的接收、發(fā)送緩沖器，它們有相同的名字和地址空間，共用地址99H，但不會產(chǎn)生沖突；因為接收器只能被CPU讀出數(shù)據(jù)；發(fā)送緩沖器只能被CPU寫入數(shù)據(jù)，不會產(chǎn)生重疊錯誤。

80C51串行口的結(jié)構(gòu)目前一百二十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

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

80C51串行口的控制寄存器

SM0和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：目前一百二十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點●SM2，多機通信控制位，主要用于方式2和方式3。1.當SM2=1時，只有接收到第9位數(shù)據(jù)（RB8）為1，RI才會置1，（此時RB8具有控制RI激活的功能；進而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從SBUF讀走）。2.當SM2=0時，收到字符R1就置1，使收到的數(shù)據(jù)進入SBUF，（即此時RB8不具有控制RI激活的功能）。通過控制SM2，可以實現(xiàn)多機通信。●REN，允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟動串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。目前一百二十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點●TB8，在方式2或方式3中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用軟件規(guī)定其作用?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗位，或在多機通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標志位。在方式0和方式1中，該位未用，默認為0?！馬B8，在方式2或方式3中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位，作為奇偶校驗位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標志位。在方式1時，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。目前一百二十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點●TI，發(fā)送中斷標志位。在方式0時，當串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開始時，由內(nèi)部硬件使TI置1，向CPU發(fā)中斷申請。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清0，取消此中斷申請?！馬I，接收中斷標志位。在方式0時，當串行接收第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式，串行接收停止位的中間時，由內(nèi)部硬件使RI置1，向CPU發(fā)中斷申請。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清0，取消此中斷申請。目前一百二十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點PCON中只有一位SMOD與串行口工作有關(guān)

：

SMOD（PCON.7）波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3時，波特率與SMOD有關(guān)，當SMOD=1時，波特率提高一倍。復(fù)位時，SMOD=0。目前一百二十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

80C51串行口的工作方式一、方式0

方式0時，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。主要用于擴展并行輸入或輸出口。數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由TXD（P3.1）引腳輸出。發(fā)送和接收均為8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12。

1、方式0輸出目前一百三十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

2、方式0輸入方式0接收和發(fā)送電路目前一百三十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

二、方式1

方式1是10位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示。其中1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。

1、方式1輸出目前一百三十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

2、方式1輸入用軟件置REN為1時，接收器以所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平，檢測到RXD引腳輸入電平發(fā)生負跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1）時，將接收到的9位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第9位（停止位）進入RB8，并置RI=1，向CPU請求中斷。目前一百三十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

三、方式2和方式3

方式2或方式3時為11位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳。方式2和方式3時起始位1位，數(shù)據(jù)9位（含1位附加的第9位，發(fā)送時為SCON中的TB8，接收時為RB8），停止位1位，一幀數(shù)據(jù)為11位。方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，方式3的波特率由定時器T1的溢出率決定。目前一百三十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

1、方式2和方式3輸出發(fā)送開始時，先把起始位0輸出到TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（D0）到TXD引腳。每一個移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引腳輸出。第一次移位時，停止位“1”移入輸出移位寄存器的第9位上，以后每次移位，左邊都移入0。當停止位移至輸出位時，左邊其余位全為0，檢測電路檢測到這一條件時，使控制電路進行最后一次移位，并置TI=1，向CPU請求中斷。目前一百三十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

2、方式2和方式3輸入接收時，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位0移到最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當RI=0，且SM2=0（或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1）時，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF和RB8（接收數(shù)據(jù)的第9位），置RI=1，向CPU請求中斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼續(xù)搜索RXD引腳的負跳變。目前一百三十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點四、波特率的計算

串行口的四種工作方式對應(yīng)三種波特率。由于輸入的移位時鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計算公式也不相同。方式0的波特率=fosc/12方式2的波特率=（/64）·fosc方式1的波特率=（/32）·（T1溢出率）方式3的波特率=（/32）·（T1溢出率）目前一百三十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點當定時器1作波特率發(fā)生器使用時，通常選用可自動裝入初值模式(方式2)，在方式2中，TL1作為計數(shù)用，而自動裝入的初值放在TH1中，假設(shè)計數(shù)初值為x，則每過“256-x”個機器周期，定時器T1就會產(chǎn)生一次溢出。這時溢出率取決于TH1中的計數(shù)值。T1溢出率=溢出周期的倒數(shù)；溢出周期=(256-TH1)×12/Fosc；(其中：12/Fosc表示一個機器周期)因此方式1和方式3：波特率：Baud=(2×Fsoc)/{32×12×(256-TH1)}我們一般不太關(guān)注波特率的計算，而是關(guān)心選用的波特率（傳輸速度）去反算定時器1（自動重裝模式）的初值（TH1），所以將上面的公式導一下，得到TH1的公式：TH1=256-(Fsoc×2)/(12×32×Baud)目前一百三十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點在單片機的應(yīng)用中，常用的晶振頻率為：12MHz和11.0592MHz。所以，選用的波特率也相對固定。常用的串行口波特率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。目前一百三十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

串行口工作之前，應(yīng)對其編程進行初始化設(shè)置，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時器1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：確定T1的工作方式（編程TMOD寄存器）；計算T1的初值，裝載TH1、TL1；啟動T1（編程TCON中的TR1位）；確定串行口控制（編程SCON寄存器）；串行口在中斷方式工作時，要進行中斷設(shè)置（編程IE、IP寄存器）。目前一百四十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1.以16進制發(fā)送一個0-65536之間的任一數(shù)，當單片機收到后在數(shù)碼管上動態(tài)顯示出來，波特率自定。2.按下矩陣鍵盤第一行時以1200bps發(fā)送，1，2，3，4，第二行時以2400bps發(fā)送5，6，7，8，第三行以4800bps發(fā)送，9，10，11，12，第四行以9600pbs發(fā)送，13，14，15，16.3.以2400bps從計算機發(fā)送任一字節(jié)數(shù)據(jù)，當單片機收到該數(shù)據(jù)后，在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上加1，然后把加1后的數(shù)據(jù)發(fā)回給計算機。4.用AD以1HZ的頻率采集模擬信號，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再將其以1200bps發(fā)送到計算機，在計算機上顯示。作業(yè)目前一百四十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第十二課I2C串行總線原理及模塊化編程方法目前一百四十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點單片機系統(tǒng)-常見的存儲器件介紹常見存儲器件：鐵電，EEPROM，F(xiàn)LASH共同特點：掉電后數(shù)據(jù)不丟失各自特點：鐵電：理論上可以無限次擦寫，操作簡單，但容量小。EEPROM：理論上擦寫次數(shù)在30W到100W不等，操作簡單，容量中等。FLASH：理論上擦寫次數(shù)在10W到100W不等，容量大，但操作復(fù)雜，若要改變一個字節(jié)就要改變整個扇區(qū)。目前一百四十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點我們單片機系統(tǒng)用得最多的是I2C接口的EEPROM。比如24C系列的，有24C01、24C02、24C04、

24C08等。

常用的串行擴展總線有：I2C（InterICBUS）總線、單總線（1－WIREBUS）、SPI（SerialPeripheralInterface）總線及Microwire/PLUS等。常見的EEPROM芯片按其接口方式來分，有I2C、Microwire、SPI三種。本節(jié)課我們主要討論I2C總線工作原理和應(yīng)用方法。目前一百四十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點I2C串行總線概述

I2C總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。

I2C總線只有兩根雙向信號線。一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。目前一百四十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

I2C總線通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，兩根線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關(guān)系。目前一百四十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點每個接到I2C總線上的器件都有唯一的地址。主機與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時主機即為發(fā)送器。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。

在多主機系統(tǒng)中，可能同時有幾個主機企圖啟動總線傳送數(shù)據(jù)。為了避免混亂，I2C總線要通過總線仲裁，以決定由哪一臺主機控制總線。

在80C51單片機應(yīng)用系統(tǒng)的串行總線擴展中，我們經(jīng)常遇到的是以80C51單片機為主機，其它接口器件為從機的單主機情況。

目前一百四十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種特殊類型信號，它們分別是：I2C總線的數(shù)據(jù)傳送終止信號起始信號應(yīng)答信號目前一百四十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點一、起始和終止信號

SCL線為高電平期間，SDA線由高電平向低電平的變化表示起始信號；SCL線為高電平期間，SDA線由低電平向高電平的變化表示終止信號。

目前一百四十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點

起始和終止信號都是由主機發(fā)出的，在起始信號產(chǎn)生后，總線就處于被占用的狀態(tài)；在終止信號產(chǎn)生后，總線就處于空閑狀態(tài)。主機可以采用不帶I2C總線接口的單片機，如80C51、AT89C2051等單片機，利用軟件實現(xiàn)I2C總線的數(shù)據(jù)傳送，即軟件與硬件結(jié)合的信號模擬。I2C總線的起始信號、終止信號、可以讓單片機I/O口不斷的發(fā)送“0”和發(fā)送“1”進行模擬時序：目前一百五十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點模塊化編程的優(yōu)點隨著代碼量的增加，將所有代碼都放在同一個.C文件中的做法，會使得程序結(jié)構(gòu)混亂、可讀性與可移植性變差；而模塊化編程是解決這個問題的常用而有效的方法。目前一百五十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點模塊化設(shè)計原則：“高內(nèi)聚，低耦合”高內(nèi)聚：一個C文件里面的函數(shù)，只有相互之間的調(diào)用，而沒有調(diào)用其它文件里面的函數(shù)，這樣可以視為高內(nèi)聚。盡量減小不同文件里函數(shù)的交叉引用。低耦合：一個完整的系統(tǒng)，模塊與模塊之間，盡可能的使其獨立存在。也就是說，讓每一個模塊，盡可能的獨立完成某個特定的子功能。模塊與模塊之間的接口，盡量的少而簡單。目前一百五十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點模塊化編程-創(chuàng)建步驟第一步：創(chuàng)建頭文件例如：I2C函數(shù)相關(guān)的源文件與頭文件命名為i2c.c與i2c.h。建立一個.C文件（源文件）和一個.h文件（頭文件）。原則上文件可以任意命名;但強烈推薦如下原則：.c文件與.h文件同名；文件名要有意義，最好能夠體現(xiàn)該文件代碼的功能定義。目前一百五十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第二步：頭文件中需要防重復(fù)包含處理防止頭文件在被多個文件引用的時候，讓編譯器在編譯時不會多次編譯。在.h文件中加入如下代碼1#ifndefXXX2#defineXXX3//此處添加代碼（比如聲明或定義語句）4#endif其中的XXX原則上可以是任意字符，在同一個工程中各個.h文件的XXX不能相同，因此強烈推薦如下的規(guī)則：將.h文件的文件名全部都大寫，“.”替換成下劃線”_”，首尾各添加2個下劃線”__”作為ＸＸＸ。目前一百五十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第三步：代碼封裝將需要模塊化的代碼封裝成函數(shù)與宏定義。.C文件中放置內(nèi)容通常是：函數(shù)體?；蛘咧槐槐?c文件調(diào)用的宏定義。.h文件中放置內(nèi)容通常是：對需要被外部調(diào)用的函數(shù)要在.h文件中聲明一下。需要被外部調(diào)用的宏定義要放在.h文件中。目前一百五十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第四步：添加源文件將.c文件添加到工程之中；.h的不用添加到工程里面。同時在.c文件里把對應(yīng)的.h文件包含進去。目前一百五十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點目前一百五十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點目前一百五十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點二、I2C總線數(shù)據(jù)操作

在I2C總線上，數(shù)據(jù)是伴隨著時鐘脈沖，一位一位的傳送的，數(shù)據(jù)位由高到低傳送，每位數(shù)據(jù)占一個時鐘脈沖。在時鐘線SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA的狀態(tài)就表示要傳送的數(shù)據(jù)；高電平為數(shù)據(jù)1，低電平為數(shù)據(jù)0。在數(shù)據(jù)傳送時，SDA上數(shù)據(jù)的改變要在時鐘線為低電平時完成，而SCL為高電平時，SDA必須保持穩(wěn)定；否則SDA上的變化會被當作起始或終止信號而致使數(shù)據(jù)傳輸停止。目前一百五十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點三、I2C的數(shù)據(jù)讀寫和應(yīng)答每一個字節(jié)必須保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高（MSB）。主機寫數(shù)據(jù)時，每發(fā)送一個字節(jié)，接收機需要回復(fù)一個應(yīng)答位“0”，通過應(yīng)答位來判斷從機是否接收成功。主機讀數(shù)據(jù)時，接收一個字節(jié)結(jié)束后，主機也需要發(fā)送一個應(yīng)答位“0”，但是接收最后一個字節(jié)結(jié)束后，則需發(fā)

送非應(yīng)答位“1”，發(fā)完了1后，再發(fā)一個停止信號，最終

結(jié)束通信。目前一百六十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2.非應(yīng)答：是一個高電平信號應(yīng)答：是一個低電平信號。應(yīng)答位分為:目前一百六十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點1.應(yīng)答信號ACK:I2C總線的數(shù)據(jù)都是以字節(jié)（8位）的方式傳送的，發(fā)送器每發(fā)送一個字節(jié)之后，在時鐘的第9個脈沖期間釋放SDA數(shù)據(jù)線，由接收器發(fā)送一個ACK（把數(shù)據(jù)線電平拉低）來表示數(shù)據(jù)成功接收。目前一百六十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點2.無應(yīng)答信號NACK在時鐘的第9個脈沖期間發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)線，接收器不拉低數(shù)據(jù)線表示一個NACK。NACK有兩個用途：1.一般表示接收器未成功接收數(shù)據(jù)字節(jié)。2.當接收器是主機時，它收到最后一個字節(jié)后，應(yīng)發(fā)送一個NACK，以通知被控從機結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送，并釋放總線，以便主機發(fā)送一個停止信號。目前一百六十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點目前一百六十四頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點如何發(fā)送I2C總線數(shù)據(jù)I2C總線發(fā)送到SDA線上的每一個字節(jié)必須保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）。依據(jù)I2C總線規(guī)定，SCL線呈高電平期間，SDA線上的電平必須保持穩(wěn)定。只有SCL線為低電平期間SDA線上的電平才允許變化。因此發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)可在SCL線為低電平期間將數(shù)據(jù)賦值給SDA線，由于每一個字節(jié)必須為8位，因此循環(huán)8次即可將數(shù)據(jù)傳送給從器件。目前一百六十五頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點如何接收I2C總線數(shù)據(jù)依據(jù)I2C總線規(guī)定，SCL線呈高電平期間，SDA線上的電平必須保持穩(wěn)定，因此應(yīng)在SCL線為高電平的時候讀取SDA數(shù)據(jù)狀態(tài)。I2C總線每次傳輸?shù)氖且粋€字節(jié)數(shù)據(jù)，對于I2C數(shù)據(jù)的接收同樣也應(yīng)接收8位為一字節(jié)數(shù)據(jù)，因此循環(huán)8次即可接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)。目前一百六十六頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點I2C器件寫操作基本步驟目前一百六十七頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點移位操作左移時最低位補0，最高位移入PSW的CY位右移時最高位保持原數(shù)，最低位移除。目前一百六十八頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點作業(yè)理解I2C總線的工作原理，對著時序圖把各個子函數(shù)搞明白;將今天課堂內(nèi)容自己完全獨立做出即可。目前一百六十九頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點第十三課紅外通信原理及應(yīng)用目前一百七十頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點紅外線：在光譜中，波長在0.76至400微米的一段，我們稱為紅外線。什么是紅外線所有高于絕對零度（-273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。紅外線是不可見光線。目前一百七十一頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點紅外通信原理紅外通信是利用紅外技術(shù)實現(xiàn)兩點間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。他一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。今天我們就以紅外遙控為代表，具體講一講紅外通信的具體過程。目前一百七十二頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點紅外遙控的優(yōu)點及應(yīng)用場合紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。紅外線遙控裝置的優(yōu)點:體積小、功耗低、功能強、成本低。應(yīng)用場合:在家用電器中，彩電、錄像機,錄音機、音響設(shè)備、空凋機以及玩具等產(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。目前一百七十三頁\總數(shù)二百五十六頁\編于十八點紅外對管紅外發(fā)光管:

紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。

通電后會產(chǎn)生的光波波長為940nm左右的紅外線