學(xué)習(xí)單片機步驟

1、學(xué)習(xí)使用單片機就是理解單片機硬件結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)部資源的應(yīng)用,在匯編或C語言中學(xué)會各種功能的初始化設(shè)置，以及實現(xiàn)各種功能的程序編制。 第一步：數(shù)字I/O的使用使用按鈕輸入信號，發(fā)光二極管顯示輸出電平，就可以學(xué)習(xí)引腳的數(shù)字I/O功能，在按下某個按鈕后，某發(fā)光二極管發(fā)亮，這就是數(shù)字電路中組合邏輯的功能，雖然很簡單，但是可以學(xué)習(xí)一般的單片機編程思想，例如，必須設(shè)置很多寄存器對引腳進行初始化處理，才能使引腳具備有數(shù)字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機的一個功能，就要對控制該功能的寄存器進行設(shè)置，這就是單片機編程的特點，千萬不要怕麻煩，所有的單片機都是這樣。 第二步：定時器的使用學(xué)會定時器的使用，就可以用單片

2、機實現(xiàn)時序電路，時序電路的功能是強大的，在工業(yè)、家用電氣設(shè)備的控制中有很多應(yīng)用，例如，可以用單片機實現(xiàn)一個具有一個按鈕的樓道燈開關(guān)，該開關(guān)在按鈕按下一次后，燈亮3分鐘后自動滅，當按鈕連續(xù)按下兩次后，燈常亮不滅，當按鈕按下時間超過2s，則燈滅。數(shù)字集成電路可以實現(xiàn)時序電路，可編程邏輯器件（PLD）可以實現(xiàn)時序電路，可編程控制器（PLC）也可以實現(xiàn)時序電路，但是只有單片機實現(xiàn)起來最簡單，成本最低。定時器的使用是非常重要的，邏輯加時間控制是單片機使用的基礎(chǔ)。 第三步：中斷單片機的特點是一段程序反復(fù)執(zhí)行，程序中的每個指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時間，如果程序沒有執(zhí)行到某指令，則該指令的動作就不會發(fā)生，這

3、樣就會耽誤很多快速發(fā)生的事情，例如，按鈕按下時的下降沿。要使單片機在程序正常運行過程中，對快速動作做出反應(yīng)，就必須使用單片機的中斷功能，該功能就是在快速動作發(fā)生后，單片機中斷正常運行的程序，處理快速發(fā)生的動作，處理完成后，在返回執(zhí)行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什么時候不允許中斷發(fā)生（屏蔽中斷）、什么時候允許中斷發(fā)生（開中斷），需要設(shè)置哪些寄存器才能使某種中斷起作用，中斷開始時，程序應(yīng)該干什么，中斷完成后，程序應(yīng)該干什么等等。中斷學(xué)會后，就可以編制更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的程序，這樣的程序可以干著一件事，監(jiān)視著一件事，一旦監(jiān)視的事情發(fā)生，就中斷正在干的事情，處理監(jiān)視的事情，當然也可以監(jiān)視多

4、個事情，形象的比喻，中斷功能使單片機具有吃著碗里的，看著鍋里的功能。以上三步學(xué)會，就相當于降龍十八掌武功，會了三掌了，可以勉強護身。 第四步：與PC機進行RS232通信單片機都有USART接口，特別是MSP430系列中很多型號，都具有兩個USART接口。USART接口不能直接與PC機的RS232接口連接，它們之間的邏輯電平不同，需要使用一個MAX3232芯片進行電平轉(zhuǎn)換。 USART接口的使用是非常重要的，通過該接口，可以使單片機與PC機之間交換信息，雖然RS232通信并不先進，但是對于接口的學(xué)習(xí)是非常重要的。正確使用USART接口，需要學(xué)習(xí)通信協(xié)議，PC機的RS232接口編程等等知識。試想，

5、單片機實驗板上的數(shù)據(jù)顯示在PC機監(jiān)視器上，而PC機的鍵盤信號可以在單片機實驗板上得到顯示，將是多么有意思的事情啊！ 第五步：學(xué)會A/D轉(zhuǎn)換 MAP430單片機帶有多通道12位A/D轉(zhuǎn)換器，通過這些A/D轉(zhuǎn)換器可以使單片機操作模擬量，顯示和檢測電壓、電流等信號。學(xué)習(xí)時注意模擬地與數(shù)字地、參考電壓、采樣時間，轉(zhuǎn)換速率，轉(zhuǎn)換誤差等概念。使用A/D轉(zhuǎn)換功能的簡單的例子是設(shè)計一個電壓表。 第六步：學(xué)會PCI、I2C接口和液晶顯示器接口這些接口的使用可以使單片機更容易連接外部設(shè)備，在擴展單片機功能方面非常重要。 第七步：學(xué)會比較、捕捉、PWM功能這些功能可以使單片機能夠控制電機，檢測轉(zhuǎn)速信號，實現(xiàn)電機調(diào)速

6、器等控制起功能。如果以上七步都學(xué)會，就可以設(shè)計一般的應(yīng)用系統(tǒng)，相當于學(xué)會十招降龍十八掌，可以出手攻擊了。 第八步：學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設(shè)計學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設(shè)計是非常重要的，因為這是當前產(chǎn)品開發(fā)的發(fā)展方向。到此為止，相當于學(xué)會15招降龍十八掌，但還不到打遍天下無敵手的境界。即使如此，也算是單片機大蝦了如果是新手那你就由C51開始吧，C51單片機是最基礎(chǔ)的單片機也上最有用的單片機，學(xué)好他很重要。 何謂單片機 一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部份構(gòu)成：CPU（進行運算、控制）、RAM（數(shù)據(jù)存儲）、ROM（程序存儲）、輸入

7、/輸出設(shè)備（例如：串行口、并行輸出口等）。在個人計算機上這些部份被分成若干塊芯片，安裝一個稱之為主板的印刷線路板上。而在單片機中，這些部份，全部被做到一塊集成電路芯片中了，所以就稱為單片（單芯片）機，而且有一些單片機中除了上述部份外，還集成了其它部份如A/D，D/A等。 天！PC中的CPU一塊就要賣幾千塊錢，這么多東西做在一起，還不得買個天價！再說這塊芯片也得非常大了。 不，價格并不高，從幾元人民幣到幾十元人民幣，體積也不大，一般用40腳封裝，當然功能多一些單片機也有引腳比較多的，如68引腳，功能少的只有10多個或20多個引腳，有的甚至只8只引腳。為什么會這樣呢？ 功能有強弱，打個比方，市場上

8、面有的組合音響一套才賣幾百塊錢，可是有的一臺功放機就要賣好幾千。另外這種芯片的生產(chǎn)量很大，技術(shù)也很成熟，51系列的單片機已經(jīng)做了十幾年，所以價格就低了。 既然如此，單片機的功能肯定不強，干嗎要學(xué)它呢？ 話不能這樣說，實際工作中并不是任何需要計算機的場合都要求計算機有很高的性能，一個控制電冰箱溫度的計算機難道要用PIII？應(yīng)用的關(guān)鍵是看是否夠用，是否有很好的性能價格比。所以8051出來十多年，依然沒有被淘汰，還在不斷的發(fā)展中。 2、MCS51單片機和8051、8031、89C51等的關(guān)系我們平常老是講8051，又有什么8031，現(xiàn)在又有89C51，它們之間究竟是什么關(guān)系? MCS51是指由美國I

9、NTEL公司（對了，就是大名鼎鼎的INTEL）生產(chǎn)的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是在8051的基礎(chǔ)上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習(xí)慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機，而8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合會看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機，當然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國A

10、TMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。 一、單片機的外部結(jié)構(gòu) 拿到一塊芯片，想要使用它，首先必須要知道怎樣連線，我們用的一塊稱之為89C51的芯片，下面我們就看一下如何給它連線。 1、 電源：這當然是必不可少的了。單片機使用的是5V電源，其中正極接40引腳，負極（地）接20引腳。 2、 振蒎電路：單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。只要買來晶振，電容，連上就可以了，按圖1接上即可。 3、 復(fù)位引腳：按圖1中畫法連好，至于復(fù)位是何含義及為何需要復(fù)要復(fù)位，在單片機功能中介紹。 4、 EA引腳：EA引腳接到正電源端。 至此，一個單片機就接

11、好，通上電，單片機就開始工作了。存儲器的工作原理： 1、存儲器構(gòu)造 存儲器就是用來存放數(shù)據(jù)的地方。它是利用電平的高低來存放數(shù)據(jù)的，也就是說，它存放的實際上是電平的高、低，而不是我們所習(xí)慣認為的1234這樣的數(shù)字，這樣，我們的一個謎團就解開了，計算機也沒什么神秘的嗎到它的工作位置，就不能隨便改寫了。 2、存儲器譯碼 那么，我們怎樣來控制各個單元的控制線呢？這個還不簡單，把每個單元元的控制線都引到集成電路的外面不就行了嗎？事情可沒那么簡單，一片27512存儲器中有65536個單元，把每根線都引出來，這個集成電路就得有6萬多個腳？不行，怎么辦？要想法減少線的數(shù)量。我們有一種方法稱這為譯碼，簡單介紹一

12、下：一根線可以代表2種狀態(tài)，2根線可以代表4種狀態(tài)，3根線可以代表幾種，256種狀態(tài)又需要幾根線代表？8種，8根線，所以65536種狀態(tài)我們只需要16根線就可以代表了。 3、存儲器的選片及總線的概念 至此，譯碼的問題解決了，讓我們再來關(guān)注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用從什么地方來的呢？它就是從計算機上接過來的，一般地，這八根線除了接一個存儲器之外，還要接其它的器件，如圖4所示。這樣問題就出來了，這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的，如果總是將某個單元接在這八根線上，就不好了，比如這個存儲器單元中的數(shù)值是0FFH另一個存儲器的單元是00H，那么這根線到底是處于高電平，還是低電平？豈非

13、要打架看誰歷害了？所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單，當外面的線接到集成電路的引腳進來后，不直接接到各單元去，中間再加一組開關(guān)（參考圖4）就行了。平時我們讓開關(guān)打開著，如果確實是要向這個存儲器中寫入數(shù)據(jù)，或要從存儲器中讀出數(shù)據(jù)，再讓開關(guān)接通就行了。這組開關(guān)由三根引線選擇：讀控制端、寫控制端和片選端。要將數(shù)據(jù)寫入片中，先選中該片，然后發(fā)出寫信號，開關(guān)就合上了，并將傳過來的數(shù)據(jù)（電荷）寫入片中。如果要讀，先選中該片，然后發(fā)出讀信號，開關(guān)合上，數(shù)據(jù)就被送出去了。注意圖4，讀和寫信號同時還接入到另一個存儲器，但是由于片選端不同，所以雖有讀或?qū)懶盘枺珱]有片選信號，所以另一個存儲器不會“誤會”而開門，

14、造成沖突。那么會不同時選中兩片芯片呢？只要是設(shè)計好的系統(tǒng)就不會，因為它是由計算控制的，而不是我們?nèi)藖砜刂频?，如果真的出現(xiàn)同時出現(xiàn)選中兩片的情況，那就是電路出了故障了，這不在我們的討論之列。 從上面的介紹中我們已經(jīng)看到，用來傳遞數(shù)據(jù)的八根線并不是專用的，而是很多器件大家共用的，所以我們稱之為數(shù)據(jù)總線，總線英文名為BUS，總即公交車道，誰者可以走。而十六根地址線也是連在一起的，稱之為地址總線。 半導(dǎo)體存儲器的分類 按功能可以分為只讀和隨機存取存儲器兩大類。所謂只讀，從字面上理解就是只可以從里面讀，不能寫進去，它類似于我們的書本，發(fā)到我們手回之后，我們只能讀里面的內(nèi)容，不可以隨意更改書本上的內(nèi)容。只

15、讀存 儲器的英文縮寫為ROM（READ ONLY MEMORY） 所謂隨機存取存儲器，即隨時可以改寫，也可以讀出里面的數(shù)據(jù)，它類似于我們的黑板，我可以隨時寫東西上去，也可以用黑板擦擦掉重寫。隨機存儲器的英文縮寫為RAM（READ RANDOM MEMORY）這兩種存儲器的英文縮寫一定要記牢。 注意：所謂的只讀和隨機存取都是指在正常工作情況下而言，也就是在使用這塊存儲器的時候，而不是指制造這塊芯片的時候。否則，只讀存儲器中的數(shù)據(jù)是怎么來的呢？其實這個道理也很好理解，書本拿到我們手里是不能改了，可以當它還是原材料白紙的時候，當然可以由印刷廠印上去了。 順便解釋一下其它幾個常見的概念。 PROM，稱

16、之為可編程存儲器。這就象我們的練習(xí)本，買來的時候是空白的，可以寫東西上去，可一旦寫上去，就擦不掉了，所以它只能用寫一次，要是寫錯了，就報銷了。 EPROM，稱之為紫外線擦除的可編程只讀存儲器。它里面的內(nèi)容寫上去之后，如果覺得不滿意，可以用一種特殊的方法去掉后重寫，這就是用紫外線照射，紫外線就象“消字靈”，可以把字去掉，然后再重寫。當然消的次數(shù)多了，也就不靈光了，所以這種芯片可以擦除的次數(shù)也是有限的幾百次吧。 FLASH，稱之為閃速存儲器，它和EPROM類似，寫上去的東西也可以擦掉重寫，但它要方便一些，不需要光照了，只要用電學(xué)方法就可以擦除，所以就方便許多，而且壽面也很長（幾萬到幾十萬次不等）。

17、 再次強調(diào)，這里的所有的寫都不是指在正常工作條件下。不管是PROM、EPROM還是FLASH ROM，它們的寫都要有特殊的條件，一般我們用一種稱之為“編程器”的設(shè)備來做這項工作?，F(xiàn)在也說不清楚。給你幾個網(wǎng)址吧； http:/www.fpga- 6單片機的40個引腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制和I/O引腳。 電源: VCC - 芯片電源，接+5V； VSS - 接地端； 時鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 控制線:控制線共有4根， ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖 ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片內(nèi)有EPROM

18、的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 PSEN:外ROM讀選通信號。 RST/VPD:復(fù)位/備用電源。 RST（Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。 EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。 EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。 Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。 I/O線80C51共有4個8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個引腳。P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。拿到一塊單片機，想要使用它，首先必須要知道怎樣去連線，我們用的一塊89C

19、51的芯片為例，我們就看一下如何給它連線。1、 電源：這當然是必不可少的了。單片機使用的是5V電源，其中正極接40管腳，負極（地）接20管腳。 2、 振蒎電路：單片機是一種時序電路，必須供給脈沖信號才能正常工作，在單片機內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。只要買來晶體震蕩器，電容，連上就能了，按圖1接上即可。 3、 復(fù)位管腳：按圖1中畫法連好，至于復(fù)位是何含義及為何需要復(fù)要復(fù)位，在單片機功能中介紹。 4、 EA管腳：EA管腳接到正電源端。 至此，一個單片機就接好，通上電，單片機就開始工作了。我們的第一個任務(wù)是要用單片機點亮一只發(fā)光二極管LED，顯然，這個LED必須要和單片機的某

20、個管腳相連，不然單片機就沒法控制它了，那么和哪個管腳相連呢？單片機上除了剛才用掉的5個管腳，還有35個，我們將這個LED和1腳相連。（見圖1，其中R1是限流電阻）按照這個圖的接法，當1腳是高電平時，LED不亮，只有1腳是低電平時，LED才發(fā)亮。因此要1腳我們要能夠控制，也就是說，我們要能夠讓1管腳按要求變?yōu)楦呋虻碗娖?。即然我們要控?腳，就得給它起個名字，總不能就叫它一腳吧？叫它什么名字呢？設(shè)計51芯片的INTEL公司已經(jīng)起好了，就叫它P1.0，這是規(guī)定，不能由我們來更改。圖1 單片機簡易應(yīng)用電路圖單片機簡易編程名字有了，我們又怎樣讓它變高或變低呢？叫人做事，說一聲就能，這叫發(fā)布命令，要計算機做事，也得要向計算機發(fā)命令，計算機能聽得懂的命令稱之為計算機的指令。讓一個管腳輸出高電平的指令是SETB，讓一個管腳輸出低電平的指令是CLR。因此，我們要P1.0輸出高電平，只要寫SETB P1.0，要P1.0輸出低電平，只要寫 CLR P1.0就能了?，F(xiàn)在我們已經(jīng)有辦法讓單片機去將P10輸出高或低電平了，但是我們怎樣才能計算機執(zhí)行這條指令呢？總不能也對計算機也說一聲了事吧