51单片机学习笔记（郭天祥版）（1）——单片机基础和点亮LED灯

关于单片机型号的介绍：

STC89C52RC40C-PDIP 0721CV4336.....

• STC:STC公司
• 89:89系列
• C：COMS
• 52（还有51，54，55，58，516，）：2表示存储空间的大小，2*4K=8K
• 40：晶振最高频率40MHZ，单片机工作的速度
• C（commercial）：商业级。（还有I（industry）：工业级）区别在于温度可用范围，商业级：0~85℃，工业级：-40~125℃，还有军品级：-55~160℃（这个不确定）。
• PDIP：封装形式，双列直插式
• 0721：07年第21周

AT89C51，S51，LV51

• S：支持串口下载
• C：必须要专门的编程器才能写程序
• LV：低电压，工作电压3V即可

STC89E，LE，C52AD

• E：低电压
• AD：芯片自带模拟电压到数字电压的转换器

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总线型：有4组IO口，P0-P3，每组都是8位

非总线型：不能构成一组，例如P3。

单片机内部总线是8位为一个总线。

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此处不会也没事，后面用到会单独讲

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程序存储器、数据存储器都有总线（3条，送数据的时候，数据是在总线跑）与之相连，暂时不会没事

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单片机由这几部分组成：（作为了解）

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C-51（C语言），ASM-51（汇编语言），了解即可

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需要知道，否则浪费空间等

char是8位，而bit就是一位

单片机每个寄存器都有一个固定的地址，这里sfr不常用

sbit常用，PSW是寄存器，^2是寄存器的第二位，定义后，以后想要使用直接使用OV即可

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头文件之后会说

逻辑与、逻辑或、逻辑非和数字电路中相同：0&&1=0    1&&1=1    0||1=1     !0=1     !1=0

左移右移：原1110 1111 左移后1101 1110，左移后最低位补0，右移后最高位补0

按位与可以是变量之间：5&2 -> 0101&0010（5和2的二进制） ->  0000（一位一位的与）  所以5&2=0

按位异或不常用

单片机需要掌握以下几点：

• 最小系统运行的必要条件：

1. 电源
2. 晶振
3. 复位电路

• 对单片机任意IO口（4组，32个）的随意操作

1. 输出控制电平高低
2. 输出检测电平高低

• 定时器：重点掌握最常用方式2
• 中断：

1. 外部中断
2. 定时器中断
3. 串口中断

• 串口通信：

1. 单片机之间
2. 单片机与计算机之间

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发光二极管电阻的值怎么选取：

发光二极管是内部电流点亮，3mA~10mA左右，有锗管、硅管，常用硅管，点亮后发光二极管两端1.7V左右，得到电阻上电压（5-1.7=3.3V），电流为3mA，求得到电阻为1kΩ，用300Ω也行（更亮，电流就变为了10mA，再高容易烧坏）。

电源（USB接口数据线D1和D2下面的线就是电源线）：

USB可用于做MP3或U盘开发

电源上有限流电阻1k（有三种，下拉电阻，上拉电阻，限流电阻：限制这条道线上通过电流大小），去耦电容（稳压，去除杂波，并滤波，起缓冲作用）两个，USB供电的时候，计算机USB使用的是开关电源（像是内部有个开关控制电流大小，电流一大自动关闭，一小就自动打开，是电流平均，最后转换成5V电压，示波器观察发现电压不稳定）

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74HC573锁存器

      

OE非（out enable使能，低电平有效），D输入，Q输出，当OE为H，输出为Z高阻态（介于高电平与低电平之间，总线与其他元器件相连接，其他元器件输出高电平，高阻态就变为高电平，其他元器件输出低电平，就变为低电平），所以OE接地，D0-D7为输入，与DB1-DB8连接，这里DB1-DB8为单片机P1口，用单片机控制发光二极管亮灭，10、20接地和电源，11为LE（锁存器锁存端），LE为H时，输出为输入变化，LE为L时，输出都保持上一次的值。这里LE为H（51单片机上电后，默认所有IO口都是高电平），相当于不存在锁存器，其用于后面拓展使用AD转换。

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编程正式开始

main，任何一个C程序都有且仅有一个main函数，它是程序开始执行的入口

花括号{}成对出现，所以先打出来以免忘了

注意下面C语言的格式（注意用Tab，一般设置为Tab为4个空格），严格遵循，方便阅读修改

再一次重复，51单片机上电后（接通电源开机）所有IO口都为高电平（即1）

（原理图）电路图：

发光二极管阳极分别连接了排阻（电阻）和电源，阴极连接了锁存器的输出Q0-Q7，，锁存器的DB0-DB7连接了单片机的P1.0-P1.7口，锁存器这里11引脚上电为1，相当于输入直接给输出（不会了再回去看锁存器，会常用到），要想让发光二极管（LED灯）点亮，需要让阴极为负（低电平0），阳极为正（高电平1）），由于LED灯阳极接了电源所以为高电平，因此要想让LED亮，只需要让单片机对应的IO口为低电平，进而输出给对应的Q0-Q7的某一个即可。

使用单片机必须要会看电路图！因为电路图不同，编程就不同（例如P1口不再是连接灯而是连接键盘灯），而且以后需要自己画电路图设计单片机，或者学习新的单片机也需要会看。

位操作方法点亮一个二极管

 #include<reg52.h>
 sbit D1=P1^;
 void main()
 {
     D1=;
 }

程序最后进行讲解，总线方法也先等到点亮观看到结果后再尝试。

总线操作方法点亮一个二极管（点亮第二个，DB8-DB1：1111 1101，4个一组换为16进制fd）

#include<reg52.h>
void main()
{
    P1=0xfd;//0x表示16进制
}

第一个不知道，第二个编译当前文件，第三个编译所有工程文件

无错误

下载到单片机，有两种，hex文件（16进制），bin文件（2进制），keil只能生成hex文件，weifu生成hex和bin文件。

找到生成hex的方法：

Xtal晶振频率，此处不用管，这里不需要计算单片机运行速度

Memory Model内存形式，Code..编码内存程序空间大小64K，你可以直接生成64K大小的程序，89c52支持片外存储器，如果片内不够，会存于片内。

选中Output，勾选Create HEX，再重新编译即可。

下载程序：

先选择型号，STC89C52RC，选择Open File打开文件，选择生成的HEX，选择COM串口（右键我的电脑，选择管理，设备管理器，打开端口，其中rs232对应的COM，若为COM10+，双击rs232，选择设置Setting，高级Advanced就可以修改了），波特率默认。单片机下载时需要冷启动（单片机不知道你要下载，所以先在软件点击下载，然后打开实验板电源，就会给单片机发送指令，单片机刚上电会通过串口接收数据，检测是否下载数据，如果检测到下载命令，就和这个上位机（电脑）接通开始下载程序，若之前已开启则重新开启单片机）上述只需设置（型号，选择COM，波特率）一次，以后默认。

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程序讲解：

1 #include<reg52.h>//头文件
2 sbit D1=P1^0;//特殊寄存器的位定义
3 void main()
4 {
5     D1=0;//D1=0即为P1^0=0，即IO口为低电平，即二极管阴极为低电平
6 }

头文件里有许多写好的程序，include后相当于把程序直接放入c文件内。
在reg52.h上右键，点击open document...就能打开这个头文件，看到里面的内容（或者在keil文件夹下的C51文件夹里，点开INC文件夹（include），里面很多头文件，就能看到REG52.H）。

  

52兼容51，52比51多一个寄存器（T2CON），如果不用那个定时器，那么写51和52都行。

 

P0是特殊功能寄存器，单片机有21个特殊功能寄存器，不同的特殊功能寄存器位于单片机内不同地址，单片机P0口的地址是0x80。

头文件是把编译器和单片机硬件连接器来的东西，编译器不知道你操作的是单片机还是什么，所以需要把地址都定义一下。

例如sfr P0=0x80;这里就和我们c文件里定义sbit D1=P1^0一样。sfr是定义一个特殊功能寄存器也就是8位，而sbit是一位。

正如上面提到的，include头文件相当于把头文件的内容放入c文件，所以我们才能用P1这种方式，不能用P1^0是因为没有位定义，而这里的AC等就可以直接使用，因为头文件里定义了。头文件也可以自己写。

例如这里我们头文件里位定义了D1，然后c文件里直接使用没有定义也不会出错了。

最后再说一下注释，有两种

• 单行注释    //这里是注释内容，只在本行内有效
• 多行注释    /*这里是注释内容，可以换行*/

P1^2：单片机四组IO口，P1就是P1口，每组IO口有8位，用^2可以选择P1口的第2位，使用某一位以前必须定义，记住，除非头文件里有写好的。而P1这些IO口就是在头文件写好的。

完整的程序应该有始有终，点亮后应该停在那里

while(1),死循环，当满足while括号内的内容时（即括号内为真时）就进入while循环，而1就是真，所以一直进入这个循环。

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作业：