51单片机学习

Last updated on October 6, 2024 am

51单片机学习

教程来自B站：江协科技 ， 非常好的UP主！江协科技的主页：关于我们 (jiangxiekeji.com)

一、准备材料

51单片机开发板

软件：keil5(编写程序), STC-ISP（程序烧录到单片机）

开发板驱动安装，驱动程序安装在C盘下；设备管理器下，端口显示CH340

二、点亮LED

2-1 点亮一个LED

μVision新建工程

选择单片机芯片公司Atmel； AT89C52

新建project后，左侧可以看到工程文件夹，Source Group存放代码，新建C语言文件

添加主函数 void main()

{}两个花括号之间缩进一个tab

开发板LED模块

VCC：电源正极

从VCC，经过电阻

开发板上电阻写了102，理解为10的后面补2个零，1000=1K，最后一位数字代表倍率

左侧红色的P2数字指连接的单片机引脚，由于二极管特性，当P20输出高电平（5V），LED不会亮；输出低电平（0V），电流由正到负，灯亮。电流方向从右到左

那么，单片机是如何控制输出的电流大小呢

如上，单片机(MCU)内CPU向寄存器内写入1，通过驱动器放大，通过IO口输出5V高电平；写0则低电平

代码

记得添加头文件，里面包含了寄存器地址

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include <REGX52.H>

void main()
{
	P2=0xFE;//1111 1110
	while(1) //while(1),True,porgram run
	{
		
	}
}

0x 指用的是十六进制

P2寄存器（8位）写入，控制电流；1111 1110，但机器不识别这样写，用十六进制

Create HEX File; Build编译

程序写入单片机

STC-ISP 软件，找到对应的单片机(STC89C52RC)及串口型号CH340; 购买的板子和B站江协老师的有点不同

芯片型号必须正确，不然STC-ISP会一直显示”正在检测目标单片机“

打开.hex文件，并选择”下载/编程”

注意开发板冷启动，开关一下

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include <REGX52.H>

void main()
{
	P2=0x55;//0101 0101
	while(1)
	{
		
	}
}

2-2 LED闪烁

LED在亮灭之间需要延时才能由肉眼看见闪烁，可使用STC-ISP 软件的延时计算器，添加延时函数，系统频率要选择单片机旁边的晶振频率，8051指令集选STC-Y1

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>

void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_(); //void,nothing but waste time
	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}


void main()
{
	
	while(1)
	{
		P2=0xFE; //light one led
		Delay500ms();
		P2=0xFF; //not light
		Delay500ms();
	}
}

右键打开<INTRINS.H> ，它定义了_nop_

注：
#include <INTRINS.H> 是一个C语言头文件，它提供了一些内嵌汇编函数，可以在C语言程序中直接使用汇编指令。 这些函数可以用于访问特殊的CPU指令集，如MMX、SSE、AVX等指令集，以及一些特殊的寄存器和操作。

2-3 LED流水灯

代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>

void Delay500ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	i = 4;
	j = 205;
	k = 187;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}


void main()
{
	while(1)
	{
		P2=0xFE;//1111 1110
		Delay500ms();
		P2=0xFD;//1111 1101
		Delay500ms();
		P2=0xFB;//1111 1011
		Delay500ms();
		P2=0xF7;//1111 0111
		Delay500ms();
		P2=0xEF;//1110 1111
		Delay500ms();
		P2=0xDF;//1101 1111
		Delay500ms();
		P2=0xBF;//1011 1111
		Delay500ms();
		P2=0x7F;//0111 1111
		Delay500ms();
	}
}

改造代码：调节流水灯的延时速度

思路是先生成一个1ms的延时函数，此时Delay1ms()没有参数；写入参数xms， Delay1ms(xms), 但是C语言中需要指定变量的类型。（注：在Python中，通常情况下不需要显式指定变量的数据类型，因为Python是一种动态类型语言，它会自动根据变量的值来确定其数据类型。R 也是）

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
void Delay1ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	_nop_();
	i = 2;
	j = 199;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

单片机中 int 是16位的，而家用计算机是32位；只写int ，默认为(signed) int

float: 浮点型； double :双精度浮点型 ；用科学计数法表示小数

所以指定变量类型：

1
void Delay1ms(unsigned int xms)

在后面调用Delay1ms()这个函数时；Delay1ms(500)，将500这个形参赋给unsigned int xms ；就可以调速

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
#include <REGX52.H>

void Delay1ms(unsigned int xms)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;
	while(xms)
	{
		i = 2;
		j = 199;
		do
			{
			while (--j);
		} while (--i);
		xms = xms-1; //or can write xms--;
	}
}

void main()
{
	while(1)
	{
		P2=0xFE;//1111 1110
		Delay1ms(500);
		P2=0xFD;//1111 1101
		Delay1ms(500);
		P2=0xFB;//1111 1011
		Delay1ms(500);
		P2=0xF7;//1111 0111
		Delay1ms(500);
		P2=0xEF;//1110 1111
		Delay1ms(500);
		P2=0xDF;//1101 1111
		Delay1ms(500);
		P2=0xBF;//1011 1111
		Delay1ms(500);
		P2=0x7F;//0111 1111
		Delay1ms(500);
	}
}

三、独立按键

普中51开发板上独立按键模块和单片机IO连接口

寄存器会检测IO口的电平然后再写

P2_0是P2口其中一个LED灯；对应参见头文件<REGX52.H>

P3_1是开发板原理图的K1按键对应的端口号

代码：按下点亮，松手熄灭

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
#include <REGX52.H>

void main()
{
	while(1)
	{
		if(P3_1==0)
		{
			P2_0=0;//lightingLED
		}
		else
		{
			P2_0=1;
		}
	}
}

C51数据运算

注：赋值写成 c+1=3不可以；右边算出来给左边，不能写成解方程

位运算
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0011 1100<<1 //按位左移1位
0111 1000 //移出1位后，高位补零
0011 1100>>2
0000 1111

0001 1000 & 0010 1010 //按位与 -> 0000 1000 //只有全真，即2个1才是1
0001 1000 | 0010 1010 //按位或 -> 1011 1010
0001 1000 ^ 0010 1010 //按位异或 -> 0011 0010 //一样为0，不一样为1
~ 0001 1000 //按位取反 -> 1110 0111

C51基本语句