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单片机,十天征服你!,第一讲,学单片机需要什么基础? 什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。 学单片机需要的一些预备知识 C51基础知识。 了解TX-1C单片机学习板系统结构 如何用TX-1C单片机学习板在短时间内掌握51单片机和C语言编程。 KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法 从点亮实验板上的一个发光二极管开始,学单片机需要什么基础? 与以前所学的知识关联很少; 只需要掌握很基本的数电模电知识,如二进制、十进制、十六进制之间的转换,与、或、非逻辑关系等; 对各种器件的概念基本上是从0开始; 如果要用C语言编程,需具备简单的C语言基础; 所有人都站在了同一起跑线上;,什么是单片机? 单板机将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备(小键盘、LED显示器)等装配在一块印刷电路板上,再配上监控程序(固化在ROM中),就构成了一台单板微型计算机(简称单板机)。,单板机,单板机的I/O设备简单,软件资源少,使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统,现在已很少使用。,单片机在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路,从而构成了单芯片微型计算机,即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机:集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K,并有控制功能较强的布尔处理器。,单板机,单片机,单片机能做什么,实物展示 用到单片机的项目经验介绍手持粮库温度寻检设备 毕设答辩打分器 电话台灯 自动感应水龙头 凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现,再根据具体实际情况选择不同性能的单片机,如:atmel,stc,pic,avr,凌阳,80C51,arm等,工业自动化:数据采集、测控技术。 智能仪器仪表:数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。 消费类电子产品:洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 通讯方面:调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。 武器装备:飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。 等等,怎么开始学习?,实践第一。 补充必要的理论知识,即缺什么补什么。 做工程项目积累经验。(可在网络上搜集题目,也可自己有什么想法大胆的去试验),预备知识,电平特性 2进制与16进制的表示及转换 二进制数的逻辑运算 8051单片机介绍 C51基础知识,关于电平特性,数字电路中只有两种电平:高和低 (本课程中)定义单片机为TTL电平:高 +5V 低 0V RS232电平:计算机的串口高 -12V 低+12V所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232(实验板上左下角)。,二进制,数字电路中的两种电平特性决定了它 0 0 6 110 1 1 7 111 2 10 8 1000 3 11 9 1001 4 100 10 1010 5 101 11 1011,十六进制,是二进制的简短表示形式。十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。规律:一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数,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。,如:0001B - 1 - 1H B表示为二进制,H为十六进制1001B - 9 - 9H1010B - 10 - AH0010 1100 - 44 - 2CH,各种进位制的对应关系,二进制数的逻辑运算,1. “与”运算“与”运算是实现“必须都有, 否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“ ”, 其运算规则如下: 00=0, 01=10=0, 11=1,2. “或”运算“或”运算是实现“只要其中之一有, 就有”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1,3. “非”运算“非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算,如变量A的“非”运算记作 。 其运算规则如下:,4. “异或”运算“异或”运算是实现“必须不同, 否则就没有”这种逻辑的一种运算, 运算符为“”。其运算规则是:,80C51系列介绍, Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等; ATMEL的:89C51、89C52、89C2051等; Philips、华邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的许多产品 。 补充:关于型号的介绍,80C51是MCS-51系列中的一个典型品种;其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。当前常用的80C51系列单片机主要产品有:,80C51的引脚封装,总线型,非总线型,总线(BUS)是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB(Data Bus), 地址总线 AB(Address Bus)和控制总线 CBControl Bus)。,CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器; RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据; ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格; I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出; T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;,五个中断源的中断控制系统; 一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信; 片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。,C51知识,C语言是一种编译型程序设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具备汇编语言的功能。目前,使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。用C语言开发系统可以大大缩短开发周期,明显增强程序的可读性,便于改进、扩充和移植。而针对8051的C语言日趋成熟,成为了专业化的实用高级语言。,C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持,很多硬件开发都用C语言编程,如:各种单片机、DSP、ARM等.C语言程序本身不依赖于机器硬件系统,基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。C提供了很多数学函数并支持浮点运算,开发效率高,故可缩短开发时间,增加程序可读性和可维护性。,C-51的特点,C-51与ASM-51相比,有如下优点: 1. 对单片机的指令系统不要求了解,仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解; 2. 寄存器分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理; 3. 程序有规范的结构,可分成不同的函数,这种方式可使程序结构化; 4. 提供的库包含许多标准子程序,具有较强的数据处理能力; 5. 由于具有方便的模块化编程技术,使已编好程序可容易地移植;,C51的数据类型,基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,C语言中的基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,C51的数据类型扩充定义,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:sfr SCON = 0X98;sfr16 T2 = 0xCC;sbit OV = PSW2;,例: 数据类型 变量名 char var1; bit flags; unsigned char vextor10; int wwww; 注意:变量名不能用C语言中的关键字表示。,C-51数据的存储类型,C-51的包含的头文件,通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h(定义特殊功能寄存器和位寄存器);math.h (定义常用数学运算);,C-51的运算符 与C语言基本相同: + - * / (加 减 乘 除) = (位右移 位左移) & | (按位与 按位或) (按位异或 按位取反),C-51的基本语句,与标准C语言基本相同:if 选择语言while 循环语言for 循环语言switch/case 多分支选择语言do-while 循环语言,中断服务程序,函数名()interrupt n using m 函数内部实现 . ,I/O口定义,sbit beep=P23;,单片机主要掌握以下几点,最小系统能够运行起来的必要条件。1.电源 2.晶振3.复位电路 对单片机任意IO口的随意操作1.输出控制电平高低2.输出检测电平高低。 定时器:重点掌握最常用的方式2 中断:外部中断、定时器中断、串口中断 串口通信:单片机之间、单片机与计算机间,KEIL的使用,掌握KEIL工程的建立和软件的开发; 掌握KEIL中软件仿真的基本应用; 掌握用KEIL直接硬件仿真TX-1C单片机学习板的方法,Main 函数 格式:void main() 特点:无返回值,无参。 任何一个C程序有且仅有一个main函数,它是整个程序开始执行的入口。 例:void main() 总程序从这里开始执行; 其他语句; ,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 7.尝试设计出流水灯程序,
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