電子設(shè)計(jì)大賽培訓(xùn)系列-1-C語言和單片機(jī)(1)匯編

1、電子設(shè)計(jì)大賽(d si)系列培訓(xùn)-單片機(jī)和C語言(1)1共四十頁第1講 單片機(jī)入門(r mn)本章主要內(nèi)容：1、學(xué)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)2、什么是單片機(jī)、單片機(jī)能做什么、怎么(zn me)開始學(xué)習(xí)單片機(jī)。3、學(xué)單片機(jī)需要的一些預(yù)備知識(shí)4、51單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。5、如何用單片機(jī)學(xué)習(xí)板在短時(shí)間內(nèi)掌握51單片機(jī)和C語言編程。6、KEIL工程建立詳細(xì)介紹及KEIL軟件使用方法7、從控制實(shí)驗(yàn)板上的一個(gè)發(fā)光二極管開始判斷輸入，控制輸出2共四十頁1、與以前所學(xué)的知識(shí)關(guān)聯(lián)很少；2、只需要掌握很基本的數(shù)電模電知識(shí)，如二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制(sh li jn zh)之間的轉(zhuǎn)換，與、或、非邏輯關(guān)系等；3、對(duì)各種器件的概

2、念基本上是從0開始；4、如果要用C語言編程，需具備簡(jiǎn)單的C語言基礎(chǔ)；一、學(xué)單片機(jī)需要(xyo)什么基礎(chǔ)？3共四十頁 什么是單片機(jī)？單片機(jī) 在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。 Intel公司(n s)推出了MCS-51系列單片機(jī)：集成 8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器。二、什么是單片機(jī)、單片機(jī)能做什么、怎么(zn me)開始學(xué)習(xí)單片機(jī)。4共四十頁 單片機(jī)能做什么(shn me)凡是與控制或簡(jiǎn)單計(jì)算有關(guān)的電子設(shè)備都可以用單片

3、機(jī)來實(shí)現(xiàn)，再根據(jù)具體實(shí)際(shj)情況選擇不同性能的單片機(jī)，如：atmel,stc,pic,avr,凌陽，arm等5共四十頁 怎么(zn me)開始學(xué)習(xí)？1、實(shí)踐第一。2、補(bǔ)充必要的理論知識(shí)，即缺什么(shn me)補(bǔ)什么(shn me)。3、做實(shí)際小制作積累經(jīng)驗(yàn)，比如調(diào)試、編程。（可在網(wǎng)絡(luò)上搜集題目，也可自己有什么想法大膽的去試驗(yàn)）6共四十頁三、預(yù)備(ybi)知識(shí)1、電平特性2、2進(jìn)制與16進(jìn)制的表示(biosh)及轉(zhuǎn)換3、二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算4、8051單片機(jī)介紹5、C51基礎(chǔ)知識(shí)7共四十頁1、關(guān)于(guny)電平特性（1）數(shù)字電路中只有兩種電平：高和低（2）（本課程中）定義單片機(jī)為TTL電

4、平： 高 +5V 低 0V（3）RS232電平：計(jì)算機(jī)的串口 高 -12V 低+12V 所以計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間通訊時(shí)需要(xyo)加電平轉(zhuǎn)換芯片max232。8共四十頁2、二進(jìn)制數(shù)字電路中的兩種電平(din pn)特性0 0 6 1101 171112 10810003 11910014 1001010105 10111 10119共四十頁十六進(jìn)制(sh li jn zh) （1）十進(jìn)制中的0-15分別表示為十六進(jìn)制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F （2） 熟練掌握二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。 規(guī)律：一般把四個(gè)二進(jìn)制數(shù)放在一起轉(zhuǎn)換成一個(gè)(y )十六進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換后

5、直接組合在一起即可。10共四十頁如：0001B - 1 - 1H(匯編),0 x1(C語言) B表示(biosh)為二進(jìn)制，H為十六進(jìn)制 1001B - 9H,0 x9 1010B - AH,0 xa 0010 1100 - 2CH,0 x2c11共四十頁 各種進(jìn)位制的對(duì)應(yīng)(duyng)關(guān)系 十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制000910019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F7111716100001081000812共四十頁 3、二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 （1） “與”運(yùn)算 “與”運(yùn)算是實(shí)

6、現(xiàn)“必須都有,否則就沒有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算。 運(yùn)算符為“ ”, 其運(yùn)算規(guī)則(guz)如下:00=0, 01=10=0, 11=1 13共四十頁 （2） “或”運(yùn)算 “或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)(shxin)“只要其中之一有,就有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算, 其運(yùn)算符為“+”。 “或”運(yùn)算規(guī)則如下:0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=114共四十頁 （3） “非”運(yùn)算 “非”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“求反”這種邏輯的一種(y zhn)運(yùn)算，如變量A的“非”運(yùn)算記作 。 其運(yùn)算規(guī)則如下: A15共四十頁 （4） “異或”運(yùn)算(yn sun) “異或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須不同, 否則就沒有”這種邏輯的一種運(yùn)算, 運(yùn)算

7、符為“”。其運(yùn)算規(guī)則是: 16共四十頁四、80C51系列(xli)介紹 Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、華邦、Dallas 、STC 等公司的許多(xdu)產(chǎn)品 。 80C51是MCS-51系列中的一個(gè)典型品種；其它廠商以8051為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)稱為80C51系列。當(dāng)前常用的80C51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有：17共四十頁80C51的引腳封裝總線(zn xin)型非總線(zn xin)型18共四十頁19共四十頁 總線（BUS）是計(jì)算機(jī)各部件之間傳

8、送信息的公共通道。微機(jī)中有內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是CPU內(nèi)部之間的連線。外部總線是指CPU與其它部件之間的連線。 外部總線有三種(sn zhn): 數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）, 地址總線 AB（Address Bus）和控制總線 CB（Control Bus）。20共四十頁CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終(zu zhn)結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O口：四個(gè)8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，既可以工作在定時(shí)

9、模式，也可以工作在計(jì)數(shù)模式；21共四十頁 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)； 一個(gè)全雙工UART（通用(tngyng)異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機(jī)型號(hào)及性能。22共四十頁五、C51知識(shí)(zh shi) C語言是一種編譯(biny)型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級(jí)語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。23共四十頁C51的數(shù)據(jù)類型基本(jbn)數(shù)據(jù)類型類型(lixng)符號(hào)關(guān)鍵字?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)型有無(sig

10、ned) int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned long intunsigned short int16065535有float323.4e-383.4e38有double641.7e-3081.7e308有char8-128127無unsigned char8025524共四十頁C語言中的基本(jbn)數(shù)據(jù)類型類型(lixng)符號(hào)關(guān)鍵字?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)型有無(signed)

11、 int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned long intunsigned short int16065535有float323.4e-383.4e38有double641.7e-3081.7e308有char8-128127無unsigned char8025525共四十頁C51的數(shù)據(jù)類型擴(kuò)充(kuchng)定義sfr:特殊功能寄存器聲明(shngmng)sfr16:sfr的16位數(shù)據(jù)聲明sb

12、it:特殊功能位聲明bit:位變量聲明例：sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0 xCC; sbit OV = PSW2;26共四十頁例：數(shù)據(jù)類型 變量名char var1;bit flags;unsigned char vextor10;int wwww;注意(zh y)：變量名不能用C語言中的關(guān)鍵字表示。C-51數(shù)據(jù)(shj)的存儲(chǔ)類型27共四十頁C-51的頭文件通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h常用有:reg51.h reg52.h （定義(dngy)特殊功能寄存器和位寄存器）； m

13、ath.h （定義常用數(shù)學(xué)運(yùn)算）； 28共四十頁與C語言基本相同：+ - * / （加 減 乘 除） = （位右移 位左移）& | (按位與 按位或) (按位異或 按位取反)C-51的運(yùn)算符29共四十頁 C-51的基本(jbn)語句 與標(biāo)準(zhǔn)C語言基本相同： if 選擇(xunz)語句 while 循環(huán)語句 for 循環(huán)語句 switch/case 多分支選擇語句 do-while 循環(huán)語句 30共四十頁中斷(zhngdun)服務(wù)程序函數(shù)名（）interrupt n using m函數(shù)內(nèi)部(nib)實(shí)現(xiàn) . I/O口定義sbit beep=P23;31共四十頁單片機(jī)主要(zhyo)掌握以下幾點(diǎn)最

14、小系統(tǒng)能夠運(yùn)行起來的必要條件。 1.電源 2.晶振3.復(fù)位電路對(duì)單片機(jī)任意I/O口的隨意操作 1.輸出(shch)控制電平高低2.輸出(shch)檢測(cè)電平高低。定時(shí)器：重點(diǎn)掌握最常用的方式2中斷：外部中斷、定時(shí)器中斷、串口中斷串口通信：?jiǎn)纹瑱C(jī)之間、單片機(jī)與計(jì)算機(jī)間32共四十頁單片機(jī)工作(gngzu)的基本時(shí)序機(jī)器周期和指令周期 （1） 振蕩周期: 也稱時(shí)鐘周期, 是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)的振蕩源的周期，TX實(shí)驗(yàn)板上為11.0592MHZ。 （2） 狀態(tài)周期: 每個(gè)狀態(tài)周期為時(shí)鐘周期的 2 倍, 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。 （3） 機(jī)器周期: 一個(gè)機(jī)器周期包含 6 個(gè)狀態(tài)周期S1S6, 也

15、就是 12 個(gè)時(shí)鐘周期。 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi), CPU可以完成一個(gè)獨(dú)立的操作。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一條操作所需的全部時(shí)間。 每條指令執(zhí)行時(shí)間都是有一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成(z chn)。MCS - 51 系統(tǒng)中, 有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。 33共四十頁Main 函數(shù)格式：void main( )特點(diǎn)：無返回值，無參。任何一個(gè)C程序有且僅有一個(gè)main函數(shù)，它是整個(gè)程序開始執(zhí)行(zhxng)的入口。例：void main() 總程序從這里開始執(zhí)行; 其他語句； 六、KEIL的使用(shyng)34共四十頁課后練習(xí)對(duì)照(duzho)51單片機(jī)學(xué)習(xí)板原理圖寫程序；用位操作

16、和總線操作兩種方法完成以下題目；1.熟練建立KEIL工程；2.點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光管；3.點(diǎn)亮最后一個(gè)發(fā)光管；4.點(diǎn)亮1、3、5、7；5.點(diǎn)亮二、四、五、六；6.嘗試讓第一個(gè)發(fā)光管閃爍；7.嘗試設(shè)計(jì)出流水燈程序。35共四十頁點(diǎn)亮發(fā)光(f un)二極管：#includesbit D1=P37;void main()while(1)D1=1;36共四十頁點(diǎn)亮發(fā)光(f un)二極管：#includesbit D1=P37;void main()while(1)D1=0;37共四十頁發(fā)光(f un)二極管閃爍：#includesbit D1=P37;unsigned int a;void main()whi

17、le(1)a=50000;D1=0;while(a-);a=50000;D1=1;while(a-);38共四十頁課后練習(xí)第一個(gè)發(fā)光管以間隔200ms閃爍8個(gè)發(fā)光管由上至下間隔1s流動(dòng)，其中每個(gè)管亮500ms,滅500ms,亮?xí)r蜂鳴器響，滅時(shí)關(guān)閉蜂鳴器，一直重復(fù)下去(xi q)。8個(gè)發(fā)光管來回流動(dòng)，第個(gè)管亮100ms,流動(dòng)時(shí)讓蜂鳴器發(fā)出“滴滴”聲。用8個(gè)發(fā)光管演示出8位二進(jìn)制數(shù)累加過程。8個(gè)發(fā)光管間隔200ms由上至下，再由下至上，再重復(fù)一次，然后全部熄滅再以300ms間隔全部閃爍5次。重復(fù)此過程。間隔300ms第一次一個(gè)管亮流動(dòng)一次，第二次兩個(gè)管亮流動(dòng)，依次到8個(gè)管亮，然后重復(fù)整個(gè)過程。間隔300ms先奇數(shù)亮再偶數(shù)亮，循環(huán)三次；一個(gè)燈上下循環(huán)三次；兩個(gè)分別從兩邊往中間流動(dòng)三次；再從中間往兩邊流動(dòng)三次；8個(gè)全部閃爍3次；關(guān)閉發(fā)光管，程序停止。39共四十頁內(nèi)容摘要電子設(shè)計(jì)大賽系列培訓(xùn)-單片機(jī)和C語言(1)。6、KEIL工程建立詳細(xì)介紹及