單片機預備知識

單片機預備知識自我介紹姓名：郭天祥出生年月：1983年10月家鄉(xiāng)：新疆伊寧郵箱：電話：網(wǎng)站：2004年5月首次與電子元件見面，6月開始學習單片機，9月參加黑龍江省大學生電子設(shè)計大賽獲一等獎，04年主要學會了單片機的匯編語言編程和非常簡單的常用電路設(shè)計。05年開始學單片機C語言編程，5月獲學校五四杯電子設(shè)計競賽二等獎，6月參加“梟龍杯”全國空中機器人比賽于11月在成都舉行，獲全國亞軍，9月參加“索尼杯”全國大學生電子設(shè)計競賽未獲獎。05年期間學會了C語言、C++語言、VC++編程、VHDL語言、FPGA/CPLD（可編程邏輯器件）。06年5月獲校五四杯電子設(shè)計大賽一等獎，同年被免試保送信通學院讀碩士研究生。06年開始和同學一起對外承接工程項目，同時學習DSP（數(shù)字信號處理器），8月建立了個人網(wǎng)站（天祥電子），主要是產(chǎn)品宣傳與銷售。07年5月獲校五四杯電子設(shè)計大賽一等獎，黑龍江省挑戰(zhàn)杯電子設(shè)計競賽一等獎。07年主要對外承接工程項目，同年學習ARM7（嵌入式系統(tǒng)設(shè)計）。

以此鼓勵同學們，希望同學們從現(xiàn)在開始你們的電子創(chuàng)新生活，只要大家有信心、有熱情，不久的將來必將碩果累累、前途無量。第一講學單片機需要什么基礎(chǔ)？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(chǔ)知識。了解TX-1C單片機學習板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何用TX-1C單片機學習板在短時間內(nèi)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(chǔ)？與以前所學的知識關(guān)聯(lián)很少；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(zhuǎn)換，與、或、非邏輯關(guān)系等；對各種器件的概念基本上是從0開始；如果要用C語言編程，需具備簡單的C語言基礎(chǔ)；所有人都站在了同一起跑線上;

什么是單片機？◆單板機將CPU芯片、存儲器芯片、I/O接口芯片和簡單的I/O設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺單板微型計算機（簡稱單板機）。單板機單板機的I/O設(shè)備簡單，軟件資源少，使用不方便。早期主要用于微型計算機原理的教學及簡單的測控系統(tǒng)，現(xiàn)在已很少使用。

◆單片機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，即單片機。Intel公司推出了MCS-51系列單片機：集成8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強的布爾處理器。單板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(shè)備畢設(shè)答辯打分器電話臺燈自動感應水龍頭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(luò)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2進制與16進制的表示及轉(zhuǎn)換二進制數(shù)的邏輯運算8051單片機介紹C51基礎(chǔ)知識關(guān)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0VRS232電平：計算機的串口 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（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00611011 7 111 210 8 1000311 9 10014100 10 10105101 111011十六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

二進制數(shù)的邏輯運算

1.“與”運算

“與”運算是實現(xiàn)“必須都有,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

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=13.“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。其運算規(guī)則如下:

A4.“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:80C51系列介紹

﹡

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

﹡ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；

﹡

Philips、華邦、Dallas、STCSiemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品。補充：關(guān)于型號的介紹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P3第二功能各引腳功能定義：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(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）。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。C51知識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；C－51的數(shù)據(jù)類型基本數(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float32有double64有char8-128~127無unsignedchar80~255C語言中的基本數(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float32有double64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sfr16:sfr的16位數(shù)據(jù)聲明sbit:特殊功能位聲明bit:位變量聲明例：sfrSCON=0X98;sfr16T2=0xCC;sbitOV=PSW^2;例：數(shù)據(jù)類型變量名charvar1;bitflags;unsignedcharvextor[10];intwwww;注意：變量名不能用C語言中的關(guān)鍵字表示。C-51數(shù)據(jù)的存儲類型C-51的包含的頭文件通常有:常用有:

（定義特殊功能寄存器和位寄存器）；

math.h

（定義常用數(shù)學運算）；

C-51的運算符與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）>><<

（位右移位左移）&|(按位與按位或)^~(按位異或按位取反)

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)語言中斷服務程序函數(shù)名（）interruptnusingm{

函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)….}I/O口定義sbitbeep=P2^3;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：voidmain()

特點：無返回值，無參。

任何一個