單片機(jī)預(yù)備知識課件

十天征服你！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(xué)習(xí)單片機(jī)，9月參加黑龍江省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽獲一等獎(jiǎng)，04年主要學(xué)會(huì)了單片機(jī)的匯編語言編程和非常簡單的常用電路設(shè)計(jì)。05年開始學(xué)單片機(jī)C語言編程，5月獲學(xué)校五四杯電子設(shè)計(jì)競賽二等獎(jiǎng)，6月參加“梟龍杯”全國空中機(jī)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(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽未獲獎(jiǎng)。05年期間學(xué)會(huì)了C語言、C++語言、VC++編程、VHDL語言、FPGA/CPLD（可編程邏輯器件）。

以此鼓勵(lì)同學(xué)們，希望同學(xué)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(xué)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)？什么是單片機(jī)、單片機(jī)能做什么、怎么開始學(xué)習(xí)單片機(jī)。學(xué)單片機(jī)需要的一些預(yù)備知識C51基礎(chǔ)知識。了解TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何用TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板在短時(shí)間內(nèi)掌握51單片機(jī)和C語言編程。KEIL工程建立詳細(xì)介紹及KEIL軟件使用方法從點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)板上的一個(gè)發(fā)光二極管開始學(xué)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)？與以前所學(xué)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(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)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;單板機(jī)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(jì)算機(jī)原理的教學(xué)及簡單的測控系統(tǒng)，現(xiàn)在已很少使用。

◆單片機(jī)在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。Intel公司推出了MCS-51系列單片機(jī)：集成8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器。單板機(jī)單片機(jī)單片機(jī)能做什么實(shí)物展示用到單片機(jī)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)介紹手持糧庫溫度尋檢設(shè)備畢設(shè)答辯打分器電話臺(tái)燈自動(dòng)感應(yīng)水龍頭凡是與控制或簡單計(jì)算有關(guān)的電子設(shè)備都可以用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，再根據(jù)具體實(shí)際情況選擇不同性能的單片機(jī)，如：atmel,stc,pic,avr,凌陽，80C51，arm等怎么開始學(xué)習(xí)？實(shí)踐第一。補(bǔ)充必要的理論知識，即缺什么補(bǔ)什么。做工程項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)。（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(yàn)）預(yù)備知識電平特性2進(jìn)制與16進(jìn)制的表示及轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算8051單片機(jī)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(jī)為TTL電平：高+5V低0VRS232電平：計(jì)算機(jī)的串口 高-12V低+12V

所以計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間通訊時(shí)需要加電平轉(zhuǎn)換芯片max232（實(shí)驗(yàn)板上左下角）。十六進(jìn)制是二進(jìn)制的簡短表示形式。十進(jìn)制中的0-15分別表示為十六進(jìn)制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F熟練掌握二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。規(guī)律：一般把四個(gè)二進(jìn)制數(shù)放在一起轉(zhuǎn)換成一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換時(shí)先把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，再把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。如：0001B->1->1HB表示為二進(jìn)制，H為十六進(jìn)制

1001B->9->9H1010B->10->AH00101100->44->2CH

各種進(jìn)位制的對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制000910019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F711171610000108100082.“或”運(yùn)算

“或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“只要其中之一有,就有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算,其運(yùn)算符為“+”?！盎颉边\(yùn)算規(guī)則如下:0+0=0,0+1=1+0=1,1+1=13.“非”運(yùn)算

“非”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“求反”這種邏輯的一種運(yùn)算，如變量A的“非”運(yùn)算記作。其運(yùn)算規(guī)則如下:

A4.“異或”運(yùn)算

“異或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須不同,否則就沒有”這種邏輯的一種運(yùn)算,運(yùn)算符為“”。其運(yùn)算規(guī)則是: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(shí)器0外部輸入P3.5：T1定時(shí)器1外部輸入P3.6：WR外部寫控制P3.7：RD外部讀控制CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)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(yùn)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(gè)8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時(shí)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(jī)型號及性能。C51知識C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個(gè)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(qiáng)程序的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)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(shí)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(jī)、DSP、ARM等.C語言程序本身不依賴于機(jī)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(jī)中移植過來。C提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點(diǎn)運(yùn)算，開發(fā)效率高，故可縮短開發(fā)時(shí)間，增加程序可讀性和可維護(hù)性。

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

對單片機(jī)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(qiáng)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?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)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unsignedchar80~255C語言中的基本數(shù)據(jù)類型類型符號關(guān)鍵字?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)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unsignedchar80~255C－51的數(shù)據(jù)類型擴(kuò)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(chǔ)類型C-51的包含的頭文件通常有:reg51.hreg52.hmath.hctype.hstdio.hstdlib.habsacc.h常用有:reg51.hreg52.h

（定義特殊功能寄存器和位寄存器）；

math.h

（定義常用數(shù)學(xué)運(yùn)算）；

C-51的運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(wù)程序函數(shù)名（）interruptnusingm{

函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)….}I/O口定義sbitbeep=P2^3;單片機(jī)主要掌握以下幾點(diǎn)最小系統(tǒng)能夠運(yùn)行起來的必要條件。

1.電源2.晶振3.復(fù)位電路對單片機(jī)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(shí)器：重點(diǎn)掌握最常用的方式2中斷：外部中斷、定時(shí)器中斷、串口中斷串口通信：單片機(jī)之間、單片機(jī)與計(jì)算機(jī)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(yīng)用；掌握用KEIL直接硬件仿真TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板的方法Main函數(shù)

格式：voidmain()

特點(diǎn)：無返回值，無參。

任何一個(gè)C程序有且僅有一個(gè)main函數(shù)，它是整個(gè)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；

}課后練習(xí)對照TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板原理圖寫程序用位操作和總線操作兩種方法完成以下題目1.熟練建立KEIL工程2.點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光管.3.點(diǎn)亮最后一個(gè)發(fā)光管4.點(diǎn)亮1、3、5、75.點(diǎn)亮二、四、五、六6.嘗試讓第一個(gè)發(fā)光管閃爍7.嘗試設(shè)計(jì)出流水燈程序自己動(dòng)手實(shí)踐需要硬件材料DIP40腳座一個(gè)。杜邦線，單頭帶冒，40根。單排針兩排。小電路板一塊。DS12C887一片（舊10元，新22元）。焊錫、單片機(jī)工作的基本時(shí)序

機(jī)器周期和指令周期（1）振蕩周期:也稱時(shí)鐘周期,是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘