51单片机学习总结(史上最全版,自己总结)

单片机学习总结

Lesson1 预备知识与点亮一个二极管

一、预备知识与流水灯

1、CPU ROM RAM STC I/O口

2、电平特性：高与低，TTL电平：高+5v，低0v；RS232电平：高-12v，低+12v，计算机与单片机通讯时要加电平转换芯片max232（实验板上左下角）

3、二进制：遇二进一；十六进制：十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1....9、A、B、

C、D、E、F，一般把四个二进制数放在一起转换为一个十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进制数，再把十进制数转换成十六进制数。0001B>1H;1010B>AH;0010 1100>2CH(这里B表示的是二进制，H表示的十六进制）。0x表示十六进制。

4、二进制的逻辑运算：“与”、“?”、“&”；“或”、“+”、“|”；“非”“A”;

“异或”“⊕”，相同为0，不同为1。按位与&，按位或|，按位异或~，按位取反~

5、芯片缺口方向，芯片插反会导致短路。

二、80C51系列介绍

1、80C51的引脚封装：总线型：有4组非总线型:只有20个引脚，送数据时，数据在总线上跑

2、C51知识：sfr，特殊功能寄存器声明；sfr16,sfr的16位数据声明；sbit，特殊功能位声明；bit，位变量声明。例如sfr SCON=0X98,sfr16 T2=0xCC,sbit 0V=PSW^2（第2位定义为ov）。单片机都是从0开始记值。

3、C-51的运算符：

4、单片机掌握几点：

5、stc-isp的使用

就德飞莱单片机而言，单片机类型为stc90c516RD+，com类型为com4，在下载程序时，一定要先把开发板上的电源断掉，过2秒钟再打开，顺序不能颠倒。如果此界面长期没有变化，考虑以下几点：

6、Keil的使用：

(1)、先建工程，文件名没有后缀名，保存，选择atmel中的80c52

（2）、再建文件，有后缀名，后缀名.c（c语言）或.asm（汇编语言）

（3）、将文件添加在工程里，在左方，右击

（4）、建一个工程，就要建一个文件名

（5）、先下载程序，后打开电源

（6）、注释的方式有两种，一是//，换行无效；二是/* */，但是注释的语句不编译。

(7)、c语言区分大小写，默认端口P是大写字母；c语言的任何语句和标点都是在英文状态下书写的，中文符号是不能识别的，中文仅仅能作为注释使用。

（8）、建立工程时，选择芯片类型为AT89c52即可。

（9）、c语言中数值不区分大小写，标识符一定区分大小写。

(10)、一个函数由两部分组成：函数首部与函数体。函数首部包括函数名max，函数类型int，函数参数x、y，函数参数类型int，比如int max （int x，int y），也可以没有参数，如void main（）。函数体包括声明部分（对变量和所调用函数）和执行部分。

6、自己动手需要的硬件材料

7、在字母上加上划线表示低电平有效。51单片机所有i/o口上电平默认为高电平

8、用位操作与总线操作两种方法写程序

（1）、位操作（2）总线操作

#include #include

sbit D1=P1^0；void main（）

void main（）{P1=0xfd；

{ D1=0；}

}

9、课后练习

对照TX-1C单片机学习板原理图写程序

用位操作和总线操作两种方法完成以下题目

1.熟练建立KEIL工程

2.点亮第一个发光管.

3.点亮最后一个发光管

4.点亮1、3、5、7

5.点亮二、四、五、六

6.尝试让第一个发光管闪烁

法一：#include

sbit P1_1=P1^0;

void main()

{unsigned int i;

while(1)

{P1_1=0;

for(i=1;i<10000;i++);

P1_1=1;

for(i=1;i<10000;i++);

}}

法二：#include

sbit P1_1=P1^0;

void yanshi();

void main()

{while(1)

{P1_1=0;

yanshi();

P1_1=1;

yanshi();}}

void yanshi()

{unsigned int i;

for(i=0;i<10000;i++);}

法三：#include

void main()

{while(1)

{

int i;i=50000;

P1=0xfe;

while(i--);

P1=0xff;

i=50000;

while(i--);

}

}

7.尝试设计出流水灯程序

法一：直接法

#include

//sbit P1_1=P1^0;

void yanshi();

void main()

{while(1)

{P1=0xfe;

yanshi();

P1=0xfd;

yanshi();

P1=0xfb;

yanshi();

P1=0xf7;

yanshi();

P1=0xef;

yanshi();

P1=0xdf;

yanshi();

P1=0xbf;

yanshi();

P1=0x7f;

yanshi();

}}

void yanshi()

{unsigned int i;

for(i=0;i<10000;i++);}

法二：使用数组

#include

unsigned char table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void yanshi();

void main()

{unsigned int i;

while(1)

{

for(i=0;i<8;i++)

{P1=table[i]; （注意，在这里的大括号是一定要加的，否则） yanshi();

}}}

void yanshi()

{unsigned int i;

for(i=0;i<10000;i++);}

法三：左移右移

#include

unsigned char table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsigned int i;

void yanshi();

void main()

{P1=0xfe;

while(1)

{P1=P1<<1;

P1=P1|0x01;（因为是左移而不是循环左移，所以要末位置一，这样的结果也会导致最后只挨个量一次）

yanshi();}

}

void yanshi()

{unsigned int i;

for(i=0;i<10000;i++);}

8、双灯左移右移闪烁（双灯左移7次，右移7次，然后全闪7次）

#include

void main()

{unsigned char i;

unsigned char temp;

while(1)

{temp=0xfc;

P1=temp;

for(i=0;i<7;i++)

Delay(50000）；

{temp<<=1;

temp=temp|0x01;

P1=temp;}之所以加入temp做中间变量，防止直接操作端口造成的短暂闪烁

Temp=0x3f；

P1=temp；

For（i=0;i<7;i++)

{Delay(50000）；

Temp>>=1；

Temp|=0x80；

P1=temp;}

For（i=0;i<3;i++)

P1=0xff;

Delay(50000);

P1=0x00;

Delay(50000);}

} }

9、花样灯

10、PWM调光

三、流水灯

1、在使用总线操作点亮发光二极管时，注意顺序，比如从左往右依次为12345678个二极管，要想让246亮。系统默认高电平不亮低电平亮，即1010 1011，但是在赋值时要倒过来，即11010101，十六进制为d5，这样就可以了。

2、LED发光二极管，单向导电性，电源电压减去LED的正向压降的值除以工作电流即为LED的电阻。LED正常压降1.5v，正常工作电流10mA。

J9端低电平时LED亮，高电平时LED灭。具体解释如下：

A点就相当于单片机的I/O口，接5v相当于高电平1，灯不亮；接地相当于低电平0，灯亮。

3、单片机端口是标准双向口，可作为输出控制端，如控制灯亮灭；可作为输入信号端，如按键信号输入。

4、给端口赋值

（1）、SETB P1.1等价于sbit P1_1=P1^1,P1_1=1。

（2）、CLR P1.1等价于sbit P1_1=P1^1,P1_1=0。因为在C51中，没有P1_1这个表示，所以要预先定义。

（3）、while语句的两种形式：do语句while（条件）；或while（条件）语句；。当循环条件为真即条件不为0时，循环会一直执行大括号中的语句。要想进行大循环时，用while （1），要想停留在某句，用while（1）；。

(4)、宏定义#define uint unsigned int 函数声明void Delay(unsigned int t ); （5）、for循环

（6）、调用函数时一定要提前声明；带参数的子函数调用；C51库函数的调用（可以实现流水灯）

（7）、蜂鸣器

四、共阳二极管

1、dp-a，这个小数点是最高位，a是最低位，若接在P1口，a所对应的应该是P1.0,dp对应的是P1.7.

2、一个共阳数码管显示数字变化

#include

unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1, 0x86,0x8e};

void Delay(unsigned int i);

void main(void)

{unsigned char i;

while(1)

{

for(i=0;i<16;i++)

{

P1=table[i];

Delay(60000);

}

}

}

void Delay(unsigned int t)

{

while(--t);

}

3、单个数码管模拟水流

#include

void Delay(unsigned int t);//函数声明时的格式

void main()

{

unsigned char i;

while(1)

{

P1=0xfe; 如果在while之前就只会闪烁一次

for(i=0;i<6;i++)

{

Delay(10000); 如果没有延时会怎样

P1<<=1;

P1|=0x01;

}

}

}

void Delay(unsigned int t)//注意格式

{

while(--t);

}

4、8位数码管显一个数字

#include

#define Port P0

void Delay(unsigned int i); sbit Duan_LATCH1=P2^2;

sbit Wei_LATCH2=P2^3;

void main()

{

P0=0xfe;

Wei_LATCH2=1;

Wei_LATCH2=0;

P0=0x3f;

Duan_LATCH1=1;

Duan_LATCH1=0;

Delay(60000);

while(1)

{

}

}

4、8位数码管显示两个不同的数字 #include

#define Port P0

void Delay(unsigned int i);

sbit Duan_LATCH1=P2^2;

sbit Wei_LATCH2=P2^3;

void main()

{

while(1)

{

P0=0xfe;

Wei_LATCH2=1;

Wei_LATCH2=0;

P0=0x3f;

Duan_LATCH1=1;

Duan_LATCH1=0;

Delay(60000);

P0=0xfd;

Wei_LATCH2=1;

Wei_LATCH2=0;

P0=0x06;

Duan_LATCH1=1;

Duan_LATCH1=0;

Delay(60000);

}

}

void Delay(unsigned int i)

{

while(--i);

}

5、8位数码管动态扫描

#include

#define Port P0

void Delay(unsigned int i);

unsigned char code Duan_table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39, 0x5e,0x79,0x71};

unsigned char code Wei_table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

sbit Duan_LATCH1=P2^2;

sbit Wei_LATCH2=P2^3;

void main()

{int i;

while(1)

{

for(i=0;i<8;i++)

{

P0=Wei_table[i];

Wei_LATCH2=1;

Wei_LATCH2=0;

P0=Duan_table[i];

Duan_LATCH1=1;

Duan_LATCH1=0;

Delay(60000);

}

}

}

void Delay(unsigned int i)

{

while(--i);

}

6、显示3位

#include

#define Port P0

void Delay(unsigned int i);

unsigned char code Duan_table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39, 0x5e,0x79,0x71};

unsigned char code Wei_table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

sbit Duan_LATCH1=P2^2;

sbit Wei_LATCH2=P2^3;

unsigned char temp[8];

void main()

{unsigned char i,j;

while(1)

{

j++;

for(i=0;i<8;i++)

{

temp[0]=Duan_table[j/100];

temp[1]=Duan_table[(j/10)%10];

temp[2]=Duan_table[j%10];

P0=Wei_table[i];

Wei_LATCH2=1;

Wei_LATCH2=0;

P0=temp[i];

Duan_LATCH1=1;

Duan_LATCH1=0;

Delay(60000);

}

}

}

void Delay(unsigned int i)

{

while(--i);

}

Lesson2 简单的延时程序及蜂鸣器

1、简单的延时程序：

一个机器周期等于12个时钟周期。用软件仿真进行调试，设定时间。

2、子程序调用：

（1）、宏定义：#define uint unsigned int（不加分号，注意先后顺序）以后出现uint 就是unsigned int

（2）、无参子函数的设计：声明时，函数类型名函数名参数类型名，没有可不写，如void delay（）

（3）、含参子函数的设计：

#include

#define uint unsigned int

sbit D1=P1^0;

void delay(uint z);

void main()

{

while(1)

{

D1=0;

delay(600);

D1=1;

delay(600);

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=100;x>0;x--)

for(z=y;y>0;y--);

}

（4）、c51库函数的调用

#include

#include 把所用库函数的函数名调用上 #define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar temp;

sbit D1=P1^0;

void delay(uint z);

void main()

{temp=0xfe;

P1=temp;

while(1)

{

temp=_crol_(temp,1);

delay(600);

P1=temp;

delay(600);

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=100;x>0;x--)

for(z=y;y>0;y--);

}

（5）蜂鸣器

P2^3即是

Lesson 3数码显示器以及定时器

1、锁存器：一个下降沿可以把输入的数据保持在输出端。8个数码管的公共端都是位选端，位选低电平有效；段选是高电平有效。

#include

sbit duan=P2^2;

sbit wei=P2^3;

void main()

{

wei=1;

P0=0x00;

wei=0xbf;（此条语句结果为第7位数码管亮，显示4）

duan=1;

P0=0x66;

duan=1;

while(1);

}

2、多个数码管静态显示

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit duan=P2^2;

sbit wei=P2^3;

uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e, 0x79,0x71};

void delay (uint z);

void main()

{wei=1;

P0=0xea;

wei=0;

while(1)

{uint num;

for(num=0;num<16;num++)

{

duan=1;

P0=table[num];

duan=0;

delay(1000);

}

}

}

void delay (uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

3、中断系统

（1）、中断响应条件：

中断源有中断请求；

此中断源的中断允许位为1；

CPU开中断（即EA=1）。

以上三条同时满足时，CPU才有可能响应中断。（2）、TCON的中断标志

IT0（TCON.0），外部中断0触发方式控制位。

当IT0=0时，为电平触发方式。

当IT0=1时，为边沿触发方式（下降沿有效）。

IE0（TCON.1），外部中断0中断请求标志位。

IT1（TCON.2），外部中断1触发方式控制位。

IE1（TCON.3），外部中断1中断请求标志位。

TF0（TCON.5），定时/计数器T0溢出中断请求标志位。 TF1（TCON.7），定时/计数器T1溢出中断请求标志位。（3）、中断允许控制

EX0(IE.0)，外部中断0允许位；

ET0(IE.1)，定时/计数器T0中断允许位；

EX1(IE.2)，外部中断0允许位；

ET1(IE.3)，定时/计数器T1中断允许位；

ES（IE.4)，串行口中断允许位；

EA (IE.7)， CPU中断允许（总允许）位。

4、定时器初始化程序应完成如下工作：

（1）、对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式。

（2）、计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。

（3）、中断方式时，则对IE赋值，开放中断。

（4）、使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数。

5、中断函数不需要声明28=2828=256,

void exter0（）interrupt 0（01234分别对应的是外部中断0、定时器/计数器T0、外部中断1、定时器/计数器T1、串行口中断）

{

d1=0；

}

单片机中各种周期的关系与定时器原理

?我们现来理解几个比较重要的概念：

?时钟周期：

时钟周期也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，一般有外部的振晶产生，比如12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期，也就是1/12微秒。通常也叫做系统时钟周期。是计算机中最基本的、最小的时间单位。

在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。

机器周期：

在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

在标准的51单片机中，一般情况下，一个机器周期等于12个时钟周期，也就是机器周期=12*时钟周期，（上面讲到的原因）如果是12MHZ，那么机器周期=1微秒。单片机工作时，是一条一条地从RoM 中取指令，然后一步一步地执行。单片机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期，这是一个时间基准。

机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义，而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。例如一个单片机选择了12MHZ晶振，那么当定时器的数值加1时，实际经过的时间就是1us，这就是单片机的定时原理。

但是在8051F310中，CIP-51 微控制器内核采用流水线结构，与标准的 8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。在一个标准的 8051 中，除 MUL和 DIV以外所有指令都需要 12 或 24 个系统时钟周期，最大系统时钟频率为 12-24MHz。而对于 CIP-51 内核，70%的指令的执行时间为 1 或2个系统时钟周期，只有 4 条指令的执行时间大于 4 个系统时钟周期。所以在计算定时器的值时要注意这里的变化。

指令周期

指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。

系统时钟：

系统时钟：系统时钟就是CPU指令运行的频率，这个才是CPU真正的频率。

单片机内部所有工作，都是基于由晶振产生的同一个触发信号源，由这个信号来同步协调工作步骤，我们把这个信号称为系统时钟，系统时钟一般由晶振产生，但在单片机内部系统时钟不一定等于晶振频率，有可能小于晶振频率，也有可能大于晶振频率，具体是多少由单片机内部结构决定，正常情况和晶振频率会存在一个整数倍关系。系统时种是整个单片机工作节奏的基准，它每振荡一次，单片机就被触发执行一次操作。

一般来说,单片机只有一个时钟源.用了外部晶振,就不用内部RC,用了内部RC,就不用外部晶振.振荡器振荡,产生周期波.单片机在这样的周期波的作用一下有规律的一拍一拍的工作,波的频率越高,单

片工作得就越快,波的频率越低,单片机工作得就越慢。

有了以上的概念以后，就可以正确的理解定时器的工作原理了，在8051F310单片机中，有3个定时器，如果定时器1工作在模式1下，如工作模式1下，是16位的计时器，最大数值是65535,当再加1时（＝65536），就会发生溢出，产生中断，所以如果我们要它计1000个数，那么定时初值就是65536－1000，结果就是64536，这个值送给TH、TL，因为是16进制的，所以高位是64536/256取商，低位是64536%256取余。

再者，就是每一计数的时间是多久？一般我们取12M晶振时，一个周期刚好是1us，计数1000个就是1ms，这是因为标准的51单片机是12时钟周期的（STC有6时钟和1时钟方式）。那么，如果我们晶振是12M，就比较好算，如果是其它的，就用12去除好了。比如是6M的，那么就是12/6＝2，每个计数是2us，那么你要定时1ms就只要计数500个即可以。

定时器的初值跟定时器的工作方式，跟晶振频率都有关系。一个机器周期Tcy=晶振频率X12，计数次数N=定时时间t/机器周期Tcy，那么初值就X=65536-N，得出的数化成十六进制就行了。这里是用定时器O工作方式1做例子，如果是其它工作方式，就不能是65535了。工作方式0是8192，方式2，3是256。这里有一个公式：

TH＝(65536-time/(12/ft))/256

其中，time就是要延时的100ms（要取100000us），ft是晶振频率。这个式子又可以简化成

TH＝(65536-time*ft/12)/256

TL＝(65536-time*ft/12)%256

在一本书上还看到了这样计算定时初值的：

TH0=-(50235/256); //重装100ms定时初值

TL0=-(50235%256); ///这里使用的6M晶体，

这里是6M晶体，延时100ms，那么按上面讲的原理，6M是每个计数为2us，100ms定时就是计数50000个。

那么，定时器初值要 65536-50000＝15536，转成16进是3CB0。这就是要送给TH（＝3C）和TL（＝B0）的值。

程序中写 TH0=-(50235/256);其实它是这样的TH0=0x100-(50235/256); 在51中，取负数，其结果就是它的值取反+1，也可以用0x100（十进制的256）去减，结果是多少呢？结果就是3C。