手把手教你學(xué)51單片機(jī)-C語言版 第1章 如何學(xué)習(xí)單片機(jī)

《手把手教你學(xué)51單片機(jī)-C語言版》是一本由金沙灘工作室宋雪松老師等人員編著、由清華大學(xué)出版社正式出版的單片機(jī)學(xué)習(xí)教材。作者本著開源共享精神以及為讀者提供切實(shí)方便的目的，經(jīng)由出版社同意，將本書的電子版免費(fèi)提供給廣大讀者。本文檔及其配套視頻教程、課件、例程源碼的版權(quán)均為金沙灘工作室所有，讀者出于學(xué)習(xí)目的可以自由轉(zhuǎn)載、分享，發(fā)布請(qǐng)注明出處。嚴(yán)禁用于任何未經(jīng)授權(quán)的商業(yè)目的！嚴(yán)禁對(duì)文檔內(nèi)容的任何篡改！本電子版與正式出版的紙質(zhì)書籍內(nèi)容完全一致，只在排版、頁碼編排上略有不同，敬請(qǐng)開放電子版的初衷源自于我們倡導(dǎo)的開源與知識(shí)共享理念，真切希望本書可單片機(jī)的朋友們。但我們必須鄭重聲明：開放電子版不是為了方便或縱容金沙灘工作室2014-3-4購(gòu)買請(qǐng)點(diǎn)擊：官網(wǎng)網(wǎng)站：www.king內(nèi)容簡(jiǎn)介本書旨在培養(yǎng)和鍛煉單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)用開發(fā)技能，全書以實(shí)踐為主線，讓讀者在一個(gè)個(gè)實(shí)踐案例中逐步掌握單片機(jī)電路設(shè)計(jì)與程序代碼編寫能力。書中的內(nèi)容從最初點(diǎn)亮一個(gè)小燈的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，逐步增加擴(kuò)展知識(shí)面，到最后多功能電子鐘的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)指導(dǎo)，不僅僅講解了大量原理性知識(shí)，更重要的本書的參編人員都是擁有多年實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的資深工程師，因此書籍的內(nèi)容涵蓋了大量的現(xiàn)時(shí)實(shí)際項(xiàng)目中所采用的技術(shù)和技巧，具有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和先進(jìn)性，可以為讀者鋪就一條從單片機(jī)初學(xué)本書適合剛剛接觸單片機(jī)的初學(xué)者自學(xué)閱讀，又可以作為各類院校電子技術(shù)相關(guān)專業(yè)的單片機(jī)教版權(quán)所有，侵權(quán)必究。侵權(quán)舉報(bào)電話片機(jī)技術(shù)，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化、電子電氣、通信及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的一門主流技術(shù)。隨著我們生活及生產(chǎn)方式的自動(dòng)化、智能化程度越來越高，單片機(jī)技術(shù)早已融入到我們生活的每一個(gè)角落，幾乎所有的家電內(nèi)部都有單片機(jī)的身影，無數(shù)的自動(dòng)化及智能公共設(shè)施也都有單片機(jī)在其背后兢兢業(yè)業(yè)的工作著。同時(shí)，單片機(jī)技術(shù)也是學(xué)習(xí)ARM嵌入式系統(tǒng)、FPGA設(shè)計(jì)等更高階技術(shù)的一個(gè)基礎(chǔ)。很多同學(xué)都想學(xué)好單片機(jī)技術(shù)，可能看了不少書，也付出了很多的努力，但卻總感覺似懂非懂，遇上具體項(xiàng)目也很茫然而無從入手。目前市面上關(guān)于單片機(jī)開發(fā)的書籍有很多，但絕大多數(shù)的書籍，要么是過于理論化，全是架構(gòu)講述和匯編指令等，學(xué)了半天仍不知單片機(jī)為何物。要么只是一些很簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)，學(xué)完后也只能做到點(diǎn)亮個(gè)小燈、顯示個(gè)數(shù)字等，C語言指針都沒有用到過，綜合實(shí)踐的例子更是一個(gè)沒有。同學(xué)們學(xué)完這類教材后無法深入下去，很難跟實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)銜接起來，于是可能會(huì)懷疑自己的能力，適不適合搞單片機(jī)。從我們多年從事單片機(jī)領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)來說，單片機(jī)這東西，要說難的話真不怎么難，外行人看起來可能挺神秘，其實(shí)主要是沒人幫忙去點(diǎn)破各種緣由，學(xué)不會(huì)的主要原因是方法不對(duì)頭，沒有專業(yè)的人員帶領(lǐng)大家入門?；谶@些原因，我們編寫了這本《手把手教你學(xué)51單片機(jī)》的教材，并且配套了相關(guān)的視頻教程、電子教案、源代碼和實(shí)驗(yàn)開發(fā)板（詳情點(diǎn)擊手把手的帶領(lǐng)大家來學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，給單片機(jī)初學(xué)者帶來福音，讓大家一步一個(gè)腳印的掌握單片機(jī)技術(shù)。《手把手教你學(xué)51單片機(jī)》這本教材除了講解簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)和編程語法、由淺入深的講解單片機(jī)技術(shù)和C語言編程技巧外，更重要的是結(jié)合了多個(gè)模塊，以實(shí)際工程項(xiàng)目的編程規(guī)則來逐步帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)實(shí)際開發(fā)中的電路設(shè)計(jì)和編程思路。尤其是C語言的指針和結(jié)構(gòu)體的靈活運(yùn)用、單片機(jī)的多模塊編程、實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)流程指導(dǎo)等，更是當(dāng)前單片機(jī)類教材中少見的瑰寶。通過對(duì)本教材的透徹掌握，可以使你在進(jìn)入公司后能夠快速適應(yīng)并能承擔(dān)實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)，可以說這本教材為同學(xué)們搭建了從初學(xué)者步入工程師殿堂的橋梁。1、實(shí)踐為主，理論與實(shí)踐相結(jié)合現(xiàn)階段，我們學(xué)習(xí)單片機(jī)不是為了應(yīng)付考試，也不是為了去撰寫論文，而是真正學(xué)會(huì)單片機(jī)開發(fā)技術(shù)。因此本書主要起到一個(gè)輔導(dǎo)實(shí)踐的作用，通過每一章節(jié)的學(xué)習(xí)，目的不是讓大家記住背過那些理論，而是讓大家知道如何去實(shí)際操作編程，了解方法后，大家就可以真正的去實(shí)踐操作一下，從而達(dá)到學(xué)習(xí)和掌握單片機(jī)技術(shù)的目的。2、科學(xué)的學(xué)習(xí)方案，由淺入深循序漸進(jìn)眾多初學(xué)者不知道單片機(jī)該如何學(xué)習(xí)，不要緊，本教材為你制定了一套科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思路，只要你緊跟著我們的方法和思路，按照我們要求的去實(shí)踐，相信你很快就可以學(xué)會(huì)單片機(jī)了。我們的學(xué)習(xí)套路和傳統(tǒng)的方法大不相同，傳統(tǒng)的是先講基本原理，然后再舉例，我們則是盡可能的先舉例子，建立起鮮活的形象，然后帶領(lǐng)大家去探求其中的奧秘，逐一解釋例程中的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的原理，這樣會(huì)非常有利于大家對(duì)于例程的理解。3、細(xì)致講解，形象比喻自然萬物都是相通的，單片機(jī)也不例外。其實(shí)單片機(jī)技術(shù)的很多原理和道理，都跟我們的實(shí)際生活類似。在課程講解的過程中，我們會(huì)盡量把難以理解的技術(shù)問題和實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，用形象的比喻來幫助大家透徹理解根本原理。4、例程豐富，設(shè)計(jì)規(guī)范，與實(shí)際項(xiàng)目緊密結(jié)合以前的教材大多是學(xué)校老師或者是專業(yè)寫書人的著作，相對(duì)來說和實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)有所偏離。我們認(rèn)為：學(xué)習(xí)技術(shù)，無限接近實(shí)際項(xiàng)目才是王道。因此參與編寫此書的人員都是有著多年的豐富的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師，所有的電路設(shè)計(jì)、編程的思路和規(guī)范，都是與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)相結(jié)合的，這樣大家在入門后，能夠很快的投入到實(shí)際開發(fā)中去。5、重點(diǎn)關(guān)注實(shí)用技術(shù)本書的內(nèi)容偏重于單片機(jī)的應(yīng)用而非詳盡的理論闡述。傳統(tǒng)的書籍作者一般會(huì)把和單片機(jī)、C語言相關(guān)的內(nèi)容一一列舉介紹出來，而本書的原則是常用的重點(diǎn)講解分析，不常用的做簡(jiǎn)單介紹，早已經(jīng)過時(shí)的或者極少用到的內(nèi)容直接不予理會(huì)，提高本書的精華度。用一位網(wǎng)友的描述就是：都是干貨，對(duì)實(shí)際開發(fā)相當(dāng)有用。6、配套視頻教程除了紙質(zhì)書本之外，還附贈(zèng)了DVD光盤，內(nèi)容是我們的視頻教程、電子課件（PPT）、各章節(jié)的實(shí)例源代碼和習(xí)題答案等。7、完善的技術(shù)討論平臺(tái)本書提供論壇技術(shù)討論平臺(tái)：。讀者可以在上邊找到我們的聯(lián)系方式，可以下載所有的學(xué)習(xí)視頻和文檔資料，可以加入到我們的技術(shù)討論群中和大家一起討論學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。全書一共20章，從第1章到第18章以實(shí)驗(yàn)為載體，從單片機(jī)最小系統(tǒng)和C語言基本語法開始講解，逐步深入，講解單片機(jī)內(nèi)部資源和C語言的各種用法，并穿插介紹實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)常用的電路設(shè)計(jì)思路和編程技巧等。本書在知識(shí)講解的過程中，有些地方?jīng)]有按照傳統(tǒng)思路先介紹后應(yīng)用，而是先應(yīng)用后講解，這樣的方式更有利于大家深入理解知識(shí)點(diǎn)，清楚的了解知識(shí)點(diǎn)的用法和原理。第19章是項(xiàng)目開發(fā)指導(dǎo)，帶領(lǐng)大家逐一走過實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的全部流程，并最終完成它，讓大家進(jìn)行一次實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)前的一個(gè)實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。第20章講解了單片機(jī)開發(fā)中一些常用工具的用法，熟練運(yùn)用它們，可以幫助你高效率的定位并解決問題。相信很多學(xué)電子的同學(xué)和我接觸單片機(jī)的經(jīng)歷一樣，大學(xué)里開了C語言和單片機(jī)相關(guān)的課程，但是上完課了卻從未見過單片機(jī)長(zhǎng)什么樣子，也不知道C語言有何用處，考試的時(shí)候通過背一下書上的概念和程序就那么通過去了，頭腦中除了留下“單片機(jī)”和“C語言”這樣兩個(gè)概念外，其它的全都就著饅頭下肚了，沒在大腦中留下一片云彩。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，我進(jìn)入我的單片機(jī)啟蒙恩師李冬明老師的實(shí)驗(yàn)室，從此真正的單片機(jī)進(jìn)入了我的世界。李老師給了我一套學(xué)習(xí)板，讓我從師兄編寫的程序開始學(xué)習(xí)，不懂的可以問師兄師姐。剛開始的學(xué)習(xí)很難，什么都不懂，甚至想問問題都不知道該問什么，但是我還是堅(jiān)持從早上8點(diǎn)半到晚上9點(diǎn)半全天候在實(shí)驗(yàn)室里學(xué)習(xí)。大概兩三個(gè)月的時(shí)間，隨著老師布置給我的第一個(gè)任務(wù)的完成，我發(fā)現(xiàn)自己一下理解單片機(jī)了，當(dāng)然這頓悟離不開兩三個(gè)月的積累。半年后正式開始參與老師項(xiàng)目開發(fā)的一些簡(jiǎn)單工作，算是入門單片機(jī)了。我找工作的那年，由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)帶來就業(yè)問題很嚴(yán)峻，但是帶著在實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的技術(shù)和積累的經(jīng)驗(yàn)，我在就業(yè)大潮中很容易的找到了工作，而且進(jìn)入工作崗位后，我迅速進(jìn)入狀態(tài)，一個(gè)月后在公司就開始參與實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)工作了，幾乎沒有什么過渡期?；仡櫸业膯纹瑱C(jī)之路，我發(fā)現(xiàn)我是個(gè)幸運(yùn)兒。一個(gè)班級(jí)里幾十個(gè)人，一個(gè)學(xué)校又有那么多電子專業(yè)的學(xué)生，最終能夠真正跟著老師參與項(xiàng)目開發(fā)鍛煉的就那么幾個(gè)，而全國(guó)有很多很多高校，最終有機(jī)會(huì)得到特訓(xùn)參加電子比賽以及項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐機(jī)會(huì)的人太少太少了，大多數(shù)同學(xué)只能在外圍羨慕嫉妒恨。更有很多同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己沒這種機(jī)會(huì)后就自甘墮落，整天逃課玩游戲，最終大學(xué)畢業(yè)兩手空空，如果不靠拼爹，靠自己很難找到稱心的工作。大多數(shù)同學(xué)能考上大學(xué)，腦子一點(diǎn)也不比別人笨，只是沒有一個(gè)領(lǐng)路人，沒有一個(gè)正確的學(xué)習(xí)方法，缺少了參與學(xué)習(xí)的平臺(tái)和參加實(shí)踐的機(jī)會(huì)。隨著我自己工作中技術(shù)水平的不斷提高，我也發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的單片機(jī)教材完全跟不上技術(shù)發(fā)展的節(jié)奏，導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)的初學(xué)者非常迷茫和無奈。找了幾個(gè)志同道合的朋友出來創(chuàng)業(yè)的時(shí)候，決定把單片機(jī)教學(xué)相關(guān)工作作為工作室一項(xiàng)業(yè)務(wù)，先后做過兩個(gè)版本的《手把手教你學(xué)單片機(jī)》視頻教程。2013年初，跟清華大學(xué)出版社聯(lián)合編寫《手把手教你學(xué)單片機(jī)——51單片機(jī)C語言開發(fā)》這本教材，旨在幫助那些想學(xué)單片機(jī)但又無從下手的初學(xué)者們，幫助同學(xué)們真正跨過這道門檻，步入工程師的行列。本書在編寫過程中，得到李冬明老師的大力指點(diǎn)和指導(dǎo)，由衷的表示感謝。李冬明老師是一位非常嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真的老師，他的嚴(yán)謹(jǐn)不僅體現(xiàn)在教學(xué)上，在科研上對(duì)我們的要求也是無比嚴(yán)格。我跟著他學(xué)習(xí)的時(shí)候，他經(jīng)常說的一句話就是：“做技術(shù)必須要認(rèn)真，很多人做事的時(shí)候喜歡糊弄，但做技術(shù)絕對(duì)不可以。技術(shù)是邏輯性很強(qiáng)的東西，不應(yīng)該有任何僥幸心理，你糊弄它的話它就糊弄你?！边@一點(diǎn)我在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候已經(jīng)體會(huì)到了，曾經(jīng)由于自己的不認(rèn)真，電容極性接反，導(dǎo)致電容爆掉板子燒毀。本書的諸多與實(shí)際開發(fā)相關(guān)的設(shè)計(jì)思路、編程技巧和算法等得到崔長(zhǎng)勝工程師的大力指導(dǎo)，由衷的表示感謝。崔工是那種能讓初學(xué)者膜拜級(jí)別的大牛工程師，有著十幾年的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，能夠獨(dú)自一人從上位機(jī)軟件到ARM、FPGA、單片機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路、原理圖設(shè)計(jì)、高速高精度PCB布板等等全部做下來。崔工的這種項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)滲入到我們的教材中，讓初學(xué)者可以學(xué)到很多其他教科書上學(xué)不到的內(nèi)容，今后可以直接把這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到你自己的項(xiàng)目開發(fā)中去。此外，本書在編寫過程中，也得到了廣大單片機(jī)愛好者熱情的支持和寶貴的反饋，在此表示真誠(chéng)的感謝。限于作者水平，書中難免存在不當(dāng)之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。任何批評(píng)和建議請(qǐng)發(fā)至：service@。宋雪松2013年12月 11.1學(xué)什么單片機(jī) 11.2如何學(xué)習(xí)單片機(jī) 11.3單片機(jī)學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備工作 31.4單片機(jī)開發(fā)軟件環(huán)境搭建 41.5Keil基本概況介紹 71.6答學(xué)生問 9 112.1單片機(jī)的內(nèi)部資源 2.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 2.2.1電源 122.2.2晶振 132.2.3復(fù)位電路 132.3LED小燈 142.4程序代碼編寫 162.4.1特殊功能寄存器和位定義 162.4.2新建一個(gè)工程 172.4.3編寫點(diǎn)亮小燈的程序 202.5程序下載 232.6作業(yè) 25 263.1電磁干擾EMI 263.2去耦電容的應(yīng)用 263.3三極管在數(shù)字電路中的應(yīng)用 283.3.1三極管的初步認(rèn)識(shí) 293.3.2三極管的原理 293.3.3三極管的應(yīng)用 303.474HC138三八譯碼器的應(yīng)用 343.5LED閃爍程序 363.6作業(yè) 37 384.1二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制 384.2C語言變量類型和范圍 394.3C語言基本運(yùn)算符 404.4for循環(huán)語句 404.5while循環(huán)語句 414.6函數(shù)的簡(jiǎn)單介紹 424.7Keil軟件延時(shí) 434.8流水燈程序 484.9作業(yè) 50 515.1邏輯電路與邏輯運(yùn)算 515.2定時(shí)器的學(xué)習(xí) 525.2.1定時(shí)器的初步認(rèn)識(shí) 525.2.2定時(shí)器的寄存器 535.2.3定時(shí)器的應(yīng)用 565.3數(shù)碼管的學(xué)習(xí) 585.3.1數(shù)碼管的基本介紹 585.3.2數(shù)碼管的真值表 595.3.3數(shù)碼管的靜態(tài)顯示 605.4作業(yè) 62 636.1C語言的數(shù)組 636.1.1數(shù)組的基本概念 636.1.2數(shù)組的聲明 636.1.3數(shù)組的初始化 646.1.4數(shù)組的使用和賦值 646.2if語句 646.3switch語句 666.4數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示 676.4.1動(dòng)態(tài)顯示的基本原理 676.4.2數(shù)碼管顯示消隱 716.5單片機(jī)中斷系統(tǒng) 736.5.1中斷的產(chǎn)生背景 736.5.2定時(shí)器中斷的應(yīng)用 736.5.3中斷的優(yōu)先級(jí) 766.6作業(yè) 78 797.1變量的作用域 797.1.1局部變量 797.1.2全局變量 797.2變量的存儲(chǔ)類別 807.3點(diǎn)陣的初步認(rèn)識(shí) 827.4點(diǎn)陣的圖形顯示 857.5點(diǎn)陣的動(dòng)畫顯示 907.5.1點(diǎn)陣的縱向移動(dòng) 907.5.2點(diǎn)陣的橫向移動(dòng) 927.6作業(yè) 96 988.1單片機(jī)最小系統(tǒng)解析 988.1.1電源 988.1.2晶振 988.1.3復(fù)位電路 998.2函數(shù)的調(diào)用 1008.3函數(shù)的形式參數(shù)和實(shí)際參數(shù) 1038.4按鍵 1048.4.1獨(dú)立按鍵 1048.4.2矩陣按鍵 1058.4.3獨(dú)立按鍵的掃描 1068.4.4按鍵消抖 1098.4.5矩陣按鍵的掃描 8.5簡(jiǎn)易加法計(jì)算器 8.6作業(yè) 122 1239.1單片機(jī)IO口的結(jié)構(gòu) 1239.2上下拉電阻 1249.328BYJ-48型步進(jìn)電機(jī)詳解與實(shí)例 1259.3.1電機(jī)的分類 1259.3.228BYJ-48型步進(jìn)電機(jī)原理詳解 1259.3.3讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來 1279.3.4轉(zhuǎn)動(dòng)精度與深入分析 1299.3.5編寫實(shí)用程序的基礎(chǔ) 1329.3.6包含綜合應(yīng)用的實(shí)用程序 1349.4蜂鳴器 1399.5作業(yè) 144 14510.1數(shù)字秒表實(shí)例 14510.1.1不同數(shù)據(jù)類型間的相互轉(zhuǎn)換 14510.1.2定時(shí)時(shí)間精準(zhǔn)性調(diào)整 14610.1.3字節(jié)操作修改位的技巧 14610.1.4數(shù)碼管掃描函數(shù)算法改進(jìn) 14710.1.5秒表程序 14810.2PWM知識(shí)與實(shí)例 15310.3交通燈實(shí)例 15910.451單片機(jī)RAM區(qū)域的劃分 16210.5長(zhǎng)短按鍵的應(yīng)用 16310.6作業(yè) 170 17111.1串行通信的初步認(rèn)識(shí) 17111.2RS232通信接口 17211.3USB轉(zhuǎn)串口通信 17311.4IO口模擬UART串口通信 17411.5UART串口通信的基本應(yīng)用 17811.5.1通信的三種基本類型 17811.5.2UART模塊介紹 17911.5.3UART串口程序 18011.6通信實(shí)例與ASCII碼 18211.7作業(yè) 187 18812.1指針的概念與指針變量的聲明 18812.1.1變量的地址 18812.1.2指針變量的聲明 18912.1.3指針的簡(jiǎn)單示例 19112.2指向數(shù)組元素的指針 19212.2.1指向數(shù)組元素的指針和運(yùn)算法則 19212.2.2指向數(shù)組元素指針的實(shí)例 19312.3字符數(shù)組和字符指針 19512.3.1常量和符號(hào)常量 19512.3.2字符和字符串?dāng)?shù)組實(shí)例 19712.41602液晶的認(rèn)識(shí) 20012.4.11602液晶的硬件接口介紹 20012.4.21602液晶的讀寫時(shí)序介紹 20212.4.31602液晶的指令介紹 20412.4.41602液晶簡(jiǎn)單實(shí)例 20512.5作業(yè) 207 20813.1通信時(shí)序解析 20813.21602整屏移動(dòng) 21113.3多.c文件的初步認(rèn)識(shí) 21513.4計(jì)算器實(shí)例 22013.5串口通信機(jī)制和實(shí)用的串口例程 22913.6作業(yè) 238 23914.1I2C時(shí)序初步認(rèn)識(shí) 23914.2I2C尋址模式 24014.3EEPROM的學(xué)習(xí) 24514.3.1EEPROM單字節(jié)讀寫操作時(shí)序 24614.3.2EEPROM多字節(jié)讀寫操作時(shí)序 25214.3.3EEPROM的頁寫入 25514.4I2C和EEPROM的綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí) 25914.5作業(yè) 263 26415.1BCD碼的概念 26415.2SPI時(shí)序初步認(rèn)識(shí) 26415.3實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302 26715.3.1DS1302的特點(diǎn) 26715.3.2DS1302的硬件信息 26815.3.3DS1302寄存器介紹 27015.3.4DS1302通信時(shí)序介紹 27115.3.5DS1302的BURST模式 27715.4復(fù)合數(shù)據(jù)類型 28215.4.1結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型 28215.4.2共用體數(shù)據(jù)類型 28415.4.3枚舉數(shù)據(jù)類型 28515.5電子鐘實(shí)例 28515.6作業(yè) 298 29916.1紅外光的基本原理 29916.2紅外遙控通信原理 30016.3NEC協(xié)議紅外遙控器 30216.4溫度傳感器DS18B20 31016.5作業(yè) 320 32117.1A/D和D/A的基本概念 32117.2A/D的主要指標(biāo) 32217.3PCF8591的硬件接口 32317.4PCF8591的軟件編程 32417.5A/D差分輸入信號(hào) 32917.6D/A輸出 33017.7簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器實(shí)例 33217.8作業(yè) 337 33818.1RS485通信 33818.2Modbus通信協(xié)議介紹 34518.2.1Modbus協(xié)議特點(diǎn) 34518.2.2RTU協(xié)議幀數(shù)據(jù) 34618.3Modbus多機(jī)通信例程 34918.4作業(yè) 355 35719.1類型說明 35719.2頭文件 35819.3條件編譯 36119.4項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)——多功能電子鐘 36319.4.1項(xiàng)目需求分析 36319.4.2程序結(jié)構(gòu)規(guī)劃 36319.4.3程序代碼編寫 36519.5作業(yè) 398 39920.1萬用表 39920.1.1什么是萬用表 39920.1.2萬用表的使用方法 39920.2示波器 40120.2.1什么是示波器 40120.2.2示波器的使用 40220.3邏輯分析儀 40520.3.1什么是邏輯分析儀 40520.3.2邏輯分析儀的參數(shù) 40620.3.3邏輯分析儀的使用 407I2C、SPI 40820.3.5數(shù)字電路應(yīng)用中邏輯分析儀比之示波器的優(yōu)勢(shì) 41020.4作業(yè) 411 412 413 414手把手教你學(xué)51單片機(jī)-C語言版1第1章如何學(xué)習(xí)單片機(jī)在錯(cuò)誤的道路上日夜兼程，最終也無法成功，方法和思路絕對(duì)是第一重要的。一些學(xué)技術(shù)的同學(xué)，往往看到這類章節(jié)會(huì)直接跳過去，因?yàn)榇蠖鄶?shù)類似章節(jié)都是廢話連篇。但是，今天在這里我可以很負(fù)責(zé)任的告訴你，本章節(jié)講到的學(xué)習(xí)單片機(jī)的方法，都是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)的無數(shù)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)總結(jié)出來的瑰寶。因?yàn)槲覀兣G斬棘，開辟了道路，所以可以告訴你路在何方；也因?yàn)槲覀兠^燒紅的鐵塊，燙了手，所以也可以告訴你教訓(xùn)和代價(jià)是什么。希望各位都能站在我們的肩膀上，看得更遠(yuǎn)！單片機(jī)的型號(hào)那么多，如何選取一款合適的進(jìn)行學(xué)習(xí)？如果身邊有比較現(xiàn)成的學(xué)習(xí)單片機(jī)的條件，有什么條件就學(xué)習(xí)什么型號(hào)。比如，你所在的公司剛好用到某個(gè)型號(hào)單片機(jī)，那么就方便多了。開發(fā)板不用購(gòu)買，直接用公司現(xiàn)成的板子，指導(dǎo)老師到處是，公司的工程師，只要你耐心虛心的不恥上問，相信他們都愿意幫你解答問題。或者你跟著學(xué)習(xí)的導(dǎo)師，正在使用某個(gè)型號(hào)的單片機(jī)開發(fā)產(chǎn)品，那么同樣的道理，你也會(huì)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，直接跟著學(xué)就行了。單片機(jī)型號(hào)雖然眾多，看起來紛繁復(fù)雜，其實(shí)它們的基本原理、基本用法都是相通的，只要熟練掌握其中一種，其它的都可以觸類旁通，快速上手了。如果你這些條件都沒有，那就跟著我學(xué)吧，我建議你學(xué)習(xí)51單片機(jī)。為什么呢？雖然現(xiàn)在單片機(jī)種類和型號(hào)非常多，每個(gè)型號(hào)都有一定的市場(chǎng)份額，但是哪個(gè)型號(hào)也沒有早期51單片機(jī)那般風(fēng)光和火爆，雖然現(xiàn)在地位不是那么高了，但是因?yàn)?1單片機(jī)積累的資料非常多，大家學(xué)起來就會(huì)擁有眾多的參考資料，所以上手肯定比其他型號(hào)的要快一些。如果你學(xué)習(xí)稍微偏門的單片機(jī)，可能一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件問題就要折騰你好長(zhǎng)時(shí)間，不僅僅浪費(fèi)了你的學(xué)習(xí)時(shí)間，更重要的是打擊了學(xué)習(xí)單片機(jī)的信心。那么是不是每種單片機(jī)我們都要學(xué)一遍呢？答案當(dāng)然是否定的。大家跟著我來學(xué)習(xí)51單片機(jī)，必須得跟著學(xué)會(huì)舉一反三和融會(huì)貫通的能力。單片機(jī)型號(hào)那么多，挨個(gè)學(xué)下來估計(jì)頭發(fā)白了也學(xué)不完，所以大家跟著我學(xué)51單片機(jī)，不能僅僅當(dāng)做51來學(xué)習(xí)，更重要的是要當(dāng)做“單片機(jī)”來學(xué)，要通過我們的這個(gè)教程，把所有的單片機(jī)的內(nèi)部資源都搞清楚弄明白，每個(gè)內(nèi)部模塊的用法理解透徹，這樣當(dāng)你遇到一個(gè)從沒有用過的單片機(jī)，也就知道如何下手去使用它進(jìn)行開發(fā)了。前邊提到過，單片機(jī)是一門實(shí)用技術(shù)，我們學(xué)習(xí)它已經(jīng)不是為了應(yīng)付考試了，我給大家總結(jié)了單片機(jī)的學(xué)習(xí)方法是：一個(gè)要領(lǐng)，四個(gè)步驟。學(xué)習(xí)單片機(jī)的要領(lǐng)就是：在實(shí)踐中成長(zhǎng)，InDoingWeLearn!學(xué)射箭，你得去拉弓，整天只擺造型肯定不行；學(xué)游泳，你得下水撲騰，整天在岸上做模仿活動(dòng)不行；學(xué)開車，你得坐車上去開，坐沙發(fā)上肯定學(xué)不會(huì)。同樣的道理，學(xué)單片機(jī)，整天盯著單片機(jī)書看肯定不行，你也必須得親自動(dòng)手去練。沒有不下水就學(xué)會(huì)游泳成為游泳健將的，沒有不到車上練就能成為賽車手的，這點(diǎn)大家都清楚，可為什么那么多人學(xué)單片機(jī)的時(shí)候，總是只抱著一本書看呢。第一，我們小學(xué)中學(xué)甚至大學(xué)的學(xué)習(xí)模式都是如此，學(xué)什么東西主要都是靠看書，應(yīng)付書面考試；第二，很多人2想實(shí)踐卻不太清楚該怎么去實(shí)踐。遇到問題查下書比直接看書的效果要好過百倍。不是不讓大家看書，而是看了一點(diǎn)以后，要馬上去實(shí)踐驗(yàn)證，然后再回頭結(jié)合實(shí)踐的結(jié)果，理解書上的內(nèi)容。從這個(gè)地方，大家要得出一個(gè)結(jié)論來，就是在學(xué)實(shí)際技術(shù)的過程中，和應(yīng)付考試不同，書上的內(nèi)容不需要你去硬性記憶，書是用來查的，不是用來背的。下面，就是我總結(jié)的跟著我學(xué)習(xí)單片機(jī)的四個(gè)步驟。第一步：鸚鵡學(xué)舌。剛出生的孩子叫“爸爸”“媽媽”的時(shí)候，他甚至不知道“爸爸”“媽媽”是什么意思，更不會(huì)理解這些聲音是什么意思，但是我們帶著孩子見到他爸爸就讓他喊“爸爸”，見到媽媽就讓他喊“媽媽”，見到爺爺就喊“爺爺”??慢慢的你會(huì)發(fā)現(xiàn)，次數(shù)多了，孩子就知道誰是爸爸，誰是媽媽，誰是爺爺，誰是奶奶了。大家剛開始接觸單片機(jī)的時(shí)候，也屬于單片機(jī)行業(yè)的新生兒。單片機(jī)的樣子，單片機(jī)外圍的各種器件，單片機(jī)內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)，單片機(jī)使用C語言的編程方法，初學(xué)者可能都沒有見過，腦子里全無概念。沒關(guān)系，有些概念和方法你不理解也沒有關(guān)系，甚至不需要你去理解，你只需要跟著我去鸚鵡學(xué)舌式的學(xué)習(xí)，第一遍學(xué)習(xí)某一節(jié)課的內(nèi)容時(shí)，對(duì)于程序，大家就可以完全跟著抄下來，甚至抄兩三遍，過一段你會(huì)發(fā)現(xiàn)，好多東西你也認(rèn)識(shí)了，好多概念你也慢慢的理解清楚了，你也能大概看懂別人的小程序了，切忌覺得自己看會(huì)了，而簡(jiǎn)單復(fù)第二步：照葫蘆畫瓢。很多同學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)候喜歡看，看我做的視頻，看我寫的程序，甚至看別人的程序，都能看懂，覺得自己就會(huì)了，等到自己寫程序的時(shí)候，感覺就是老鼠啃天，不知道從哪里下手了，這是初學(xué)者很容易犯的“眼高手低”的毛病，所以第二步的內(nèi)容就非常重要了。我的要求是，每一位同學(xué)，在學(xué)完了當(dāng)前課的內(nèi)容，把第一步順利完成以后，然后關(guān)掉視頻教程，關(guān)掉源代碼，自己通過看電路圖和查找非源代碼的其他任何資料，把當(dāng)節(jié)課我寫的程序代碼重新默寫出來，邊寫邊多少理解那么一點(diǎn)點(diǎn)，不是純粹的背誦，應(yīng)該說是背誦加理解的結(jié)合體。甚至學(xué)過幾節(jié)課以后，可以回頭把前邊曾經(jīng)這樣實(shí)現(xiàn)過的課程，再按照這種方法做一遍。千萬不要認(rèn)為這一步?jīng)]必要，這一步是你能否真正學(xué)會(huì)單片機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵，在學(xué)完本教程之前，每一課內(nèi)容都要這樣做，如果每一個(gè)程序你都能夠完美的完成，那么可以說，當(dāng)節(jié)課的內(nèi)容，百分之七八十你已經(jīng)掌握了。第三步：他山之石，可以攻玉。單片機(jī)技術(shù)的最大特點(diǎn)就是可以通過修改程序來實(shí)現(xiàn)不同的功能，因此舉一反三的能力就必不可少了。每一節(jié)課的例程后邊，我一般都會(huì)布置幾個(gè)作業(yè)，大家盡量去獨(dú)立完成這個(gè)作業(yè)。在完成這個(gè)作業(yè)的過程中，都可以參考我的程序思路，在這個(gè)基礎(chǔ)上通過動(dòng)腦思考去構(gòu)建你自己的程序框架，最終將程序完成。在我們工程師實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)候，很多種情況下也是如此。比如一個(gè)產(chǎn)品，我們?nèi)绻麖牧闫鸩降脑?，可能?huì)走很多彎路，遭遇很多前人已曾遭遇過的挫折，所以我們通常的做法是尋找購(gòu)買幾款同類產(chǎn)品，然后先研究他們的各自優(yōu)缺點(diǎn)，學(xué)習(xí)他們的長(zhǎng)處，然后在同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上再來設(shè)計(jì)我們自己的產(chǎn)品，這就是“他山之石，可以攻玉”。初學(xué)者在學(xué)習(xí)的時(shí)候，往往遇到的問題很多，你應(yīng)該想到，你遇到的問題，可能前輩們手把手教你學(xué)51單片機(jī)-C語言版3早就遇到過了，所以遇到問題后，不要慌張，首先利用谷歌或者百度這些搜索引擎在網(wǎng)上搜一下，要做什么新東西，先去網(wǎng)上找相關(guān)資料了解一下，不管是編程還是硬件設(shè)計(jì)，多多參考別人的東西，只要把別人的東西分析明白了，自己用起來了，也就成為自己的知識(shí)了。第四步：理論實(shí)踐結(jié)合，溫故知新。當(dāng)大家把所有的課程都按照前邊三步完成后，這個(gè)時(shí)候不妨再把書打開，再看看書，經(jīng)過了自己的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)歷，再看書的時(shí)候，對(duì)很多知識(shí)點(diǎn)會(huì)有一種恍然大悟的感覺。甚至視頻教程、書籍都可以反復(fù)看幾遍，可能有的知識(shí)點(diǎn)當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)候不明白，過了一段時(shí)間，回過頭來再學(xué)習(xí)的時(shí)候，一下就明白了。第一：足夠的信心、恒心和耐心。有同學(xué)問過我，單片機(jī)這門技術(shù)難不難。我覺得這個(gè)問題得從兩個(gè)方面去分析。首先，我們從戰(zhàn)略上藐視它。那么多同學(xué)跟著老師學(xué)一段時(shí)間就可以做出來小車，超聲波測(cè)距，甚至做出來機(jī)器人，似乎很拽的樣子。那他們又不是三頭六臂，我們也沒有什么做不了的道理。實(shí)際上要說技術(shù)，其實(shí)就是一層窗戶紙，表面看不透徹，感覺特別神秘，實(shí)際只要你稍微一努力就可以捅破它，夸張點(diǎn)說，單片機(jī)在邏輯上的關(guān)系，只有小學(xué)的水平，簡(jiǎn)單的很。正所謂會(huì)者不難，難者不會(huì)，大家不懂這個(gè)東西，看起來感覺很神秘。所以大家只要認(rèn)真踏實(shí)堅(jiān)持學(xué)下去，肯定能學(xué)好這么技術(shù)。其次呢，我們從戰(zhàn)術(shù)上要重視它。你說單片機(jī)這東西，如果十天八天就學(xué)會(huì)了，那么這個(gè)技術(shù)還能值錢嗎？我可以這樣去表達(dá)，如果一個(gè)技術(shù)很簡(jiǎn)單就被學(xué)會(huì)，那么很多人都會(huì)的這個(gè)技術(shù)，肯定也沒什么前途和錢途。那究竟多久能學(xué)會(huì)呢？我給大家制定的學(xué)習(xí)方案，根據(jù)每個(gè)人的基礎(chǔ)不同，平均每天要拿出2個(gè)小時(shí)以上的學(xué)習(xí)時(shí)間，大概一到三個(gè)月可以入門。入門的概念是給你一個(gè)單片機(jī)開發(fā)任務(wù)，你起碼知道要努力的方向和解決問題的大概方法了。技術(shù)這東西，關(guān)鍵是堅(jiān)持做下去，有恒心和耐心，如果長(zhǎng)時(shí)間不用的話，肯定還會(huì)生疏。所以要想成為單片機(jī)高手，起碼需要一年左右的單片機(jī)開發(fā)的歷練才行。成為單片機(jī)高手的概念就是你自己可以從頭根據(jù)自己的想法，去設(shè)計(jì)一個(gè)電路，根據(jù)需要的功能編寫代碼，做一個(gè)產(chǎn)品出來。第二：教材和教程。要學(xué)習(xí)單片機(jī)這門技術(shù)，良好的教材和教程必不可少。單片機(jī)方面，大家可以直接學(xué)習(xí)我們這本《手把手教你學(xué)單片機(jī)——51單片機(jī)C語言開發(fā)》，我們還精心制作了配套的《手把手教你學(xué)單片機(jī)》的視頻教程。本著開源、共享的理念，我們的視頻教程都是免費(fèi)開放的，大家可以到我們的網(wǎng)站找到下載鏈接。另外，因?yàn)槲覀冏鰡纹瑱C(jī)開發(fā)使用的是C語言，所以最好能再有一本純C語言的教材，學(xué)到一些C語言的細(xì)節(jié)問題的時(shí)候，可以方便大家查閱，或者你也可以直接把相關(guān)問題通過谷歌和百度搜索一下，絕大部分情況下它們都會(huì)給你滿意的答案的。第三：電腦一臺(tái)、單片機(jī)開發(fā)板一塊。電腦，是學(xué)習(xí)單片機(jī)必不可少的工具，因?yàn)榫帉懗绦?，查閱資料都得用到，但是有句題外話說一下，不要把電腦當(dāng)成游戲機(jī)或者影碟機(jī)，偶爾玩玩游戲看看電影是可以的，勞逸結(jié)合，但是不可沉溺其中，否則還不如沒有電腦。手把手教你學(xué)51單片機(jī)-C語言版4單片機(jī)開發(fā)板，這也是必須的。如果你還在上學(xué)，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室一般會(huì)有開發(fā)板，可以考慮跟老師借一個(gè)，或者使用師兄師姐們用完的，這樣可以省點(diǎn)錢。當(dāng)然，如果身邊有高手，比如輔導(dǎo)老師，會(huì)單片機(jī)的師兄，在他們的指導(dǎo)下做一個(gè)也可以，身邊有人指導(dǎo)的話，不懂的問題還可以問他們。如果這些條件都不具備，那么可以購(gòu)買一個(gè)，先學(xué)習(xí)別人的板子設(shè)計(jì)思路，給自己以后設(shè)計(jì)電路板打下基礎(chǔ)。在這里就順便推薦一下我們的KST-51開發(fā)板，我不敢說我們的設(shè)計(jì)是最好的，但是我可以很負(fù)責(zé)任的說，我們的板子是出自經(jīng)驗(yàn)豐富的一線工程師之手，其中的設(shè)計(jì)都是根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的思路進(jìn)行的，包括整體規(guī)劃、電路設(shè)計(jì)、器件布局等等，可以為你今后的項(xiàng)目開發(fā)提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)的參考。另外一方面，因?yàn)槲覀兊慕坛淌腔谖覀兊拈_發(fā)板做的，所以大家配套來用的話可以節(jié)省時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率。當(dāng)然，即使不購(gòu)買我們的開發(fā)板，你想學(xué)單片機(jī)，也還是要有一塊開發(fā)板的，不能總是用軟件仿真，軟件仿真是學(xué)不會(huì)單片機(jī)的。經(jīng)常有同學(xué)過來問我，老師我用軟件模擬的好用，做了硬件不好用是什么原因。在這里我提一下，如果你上課用這個(gè)軟件仿真，糊弄老師應(yīng)付考試是可以的，但是實(shí)際開發(fā)和仿真軟件卻差別很大，如果真心想學(xué)好單片機(jī)這門技術(shù)，那我只能告訴你，拿起烙鐵焊電路，動(dòng)手寫程序，遠(yuǎn)離仿真軟件，靠軟件仿真永遠(yuǎn)學(xué)不到真正單片機(jī)開發(fā)，首要的兩個(gè)軟件一個(gè)是編程軟件，一個(gè)是下載軟件。編程軟件我們用KeiluVision4的51版本，也叫做KeilC51，不做過多介紹，先直接講如何安裝。1、首先準(zhǔn)備KeiluVision4安裝源文件，雙擊安裝文件，彈出安裝的歡迎界面，如圖1-1圖1-1Keil安裝歡迎界面2、點(diǎn)擊“Next”按鈕，彈出“LicenseAgreement”對(duì)話框，如圖1-2所示。這里顯示的是安裝許可協(xié)議，需要在“IagreetoallthetermsoftheprecedingLicenseAgreement”打勾。5圖1-2“LicenseAgreement”對(duì)話框3、點(diǎn)擊“Next”按鈕，彈出“FolderSelection”對(duì)話框，如圖1-3所示。這里可以設(shè)置安裝路徑，默認(rèn)安裝路徑在“C:\Keil”文件夾下。點(diǎn)擊“Browse...”按鈕，可以修改安裝路徑，這里建議大家用默認(rèn)的安裝路徑，如果你要修改，也必須使用英文路徑，不要使用包含有中文字符的路徑。圖1-3“FolderSelection”對(duì)話框4、點(diǎn)擊“Next”按鈕，彈出“CustomerInformation”對(duì)話框，如圖1-4所示。大家輸入用戶名、公司名稱以及E-mail地址即可。65、單擊“Next”，就會(huì)自動(dòng)安裝軟件，如圖1-5所示6、安裝完成后，彈出來安裝完成對(duì)話框，如圖1-6所示，并且出現(xiàn)幾個(gè)選項(xiàng)，大家剛開始把這幾個(gè)選項(xiàng)的對(duì)號(hào)全部去掉就可以了，先不用關(guān)注有什么作用。77、最后，點(diǎn)擊“Finish”，Keil編程軟件開發(fā)環(huán)境就這么裝好了。首先，我們用Keil先打開一個(gè)現(xiàn)成的工程，來認(rèn)識(shí)一下Keil軟件，如圖1-7所示。從圖1-7我們可以很輕松的分辨出菜單欄、工具欄、工程管理區(qū)、程序代碼區(qū)和信息輸出窗口。這個(gè)是Keil4的英文版，網(wǎng)上有一些漢化版本的，但不建議使用。即使你的英語不好，使用英文版本的軟件也一點(diǎn)問題沒有，剛開始大家先跟著我去使用，一共沒幾個(gè)單詞，8不需要你去翻譯，用幾次你就記住怎么用了。因?yàn)橐院笞鰧?shí)際開發(fā)的時(shí)候，大多數(shù)軟件都是英文版的，如果現(xiàn)在學(xué)習(xí)的時(shí)候一直用中文軟件，將來一旦換了其它的英文軟件就會(huì)慌了，所以從現(xiàn)在開始，我們就慢慢的來熟悉英文軟件，將來再用到其他英文軟件的時(shí)候，就可以做到觸類旁通、駕輕就熟了。Keil軟件菜單欄和工具欄的具體細(xì)化功能，都可以很方便的從網(wǎng)上查到，不需要記憶，隨用隨查即可。在這里我們只介紹一點(diǎn)，關(guān)于Keil軟件里邊的字體大小和顏色設(shè)置。在菜單Edit-->Configuration-->Colors&Fonts里邊，可以進(jìn)行字體類型、顏色、大小的設(shè)置，如圖1-8圖1-8字體設(shè)置（一）因?yàn)槲覀冇玫氖荂語言編程，所以我們?cè)赪indow欄中選擇8051:EditorCFiles，然后在右側(cè)Element欄目里可以選擇要修改的內(nèi)容，一般我們平時(shí)用到的，只是