C語言51單片機C語言入門教程

1、此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知識。PAGE (1小時學(xué)會C語言51單片機)C語言入門教程 Victor Hugo 維克多?雨果相信很多愛好電子的朋友,對單片機這個詞應(yīng)該都不會陌生了吧。不過有些朋友可能只聽說他叫單片機，他的全稱是什么也許并不太清楚， 更不用說他的英文全稱和簡稱了。單片機是一塊在集成電路芯片上集成了一臺有一定規(guī)模的微型計算機。簡稱為：單片微型計算機或單片機 （Single Chip Computer)。單片機的應(yīng)用到處可見，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要應(yīng)用在智能儀表、實時控制、通信、家電等方面。不過這一切都沒 什么關(guān)系，因為我（當(dāng)然也包括任何

2、人）都是從不知道轉(zhuǎn)變成知道的，再轉(zhuǎn)變成精通的?，F(xiàn)在我只想把我學(xué)習(xí)單片機的經(jīng)歷，詳細(xì)地講敘給大 家聽聽，可能有些大蝦會笑話我，想：那么簡單的東西還在這里賣弄。但是你錯了，我只是把我個人學(xué)習(xí)的經(jīng)歷講述一遍而已，僅僅對那些想 學(xué)習(xí)單片機，但又找不到好方法或者途徑的朋友，提供一個幫助，使他們在學(xué)習(xí)過程中，盡量少走些彎路而已！ 首先，你必須有學(xué)習(xí)單片機的熱情，不是說今天去圖書館看了一個下午關(guān)于單片機的書，而明天玩上半天，后天就不知道那個本書在講什 么東西了。還是先說說我吧，我從大二的第一個學(xué)期期末的時候才開始接觸單片機，但在這之前，正如上面所說的：我知道有種芯片叫單片機， 但是具體長成什么樣子，卻一點也

3、不知道！看到這里很多朋友一定會忍不住發(fā)笑。嘿嘿，你可千萬別笑，有些大四畢業(yè)的人也同樣不知道單片 機長成什么樣子呢！而我對單片機的癡迷更是常人所不能想象的地步，大二的期末考試，我全放棄了復(fù)習(xí)，每當(dāng)室友拿著書在埋頭復(fù)習(xí)的時候， 我卻捧著自己從圖書館借的單片機書在那看，雖然有很多不懂，但是我還是堅持了下來，當(dāng)時我就想過，為了單片機值不值得我這樣去付出， 或許這也是在一些三流學(xué)校的好處吧，考試掛科后，明年開學(xué)交上幾十元一門的補考費，應(yīng)該大部分都能過了。于是，我橫下一條心，堅持看 我的單片機書和資料。 當(dāng)你明白了單片機是這么一回事的時候，顯而易見的問題出來了：我要選擇那種語言為單片機編寫程序呢？這個問題

4、，困擾了我好久。具 體選擇C51還是A51呢？匯編在我們大二之前并沒有開過課，雖然看著人家的講解，很容易明白單片機的每一時刻的具體工作情況，但是一合上 書或者資料，自己卻什么也不知道了得花錢，如果不買些芯片回來自己動手焊焊拆拆的(但是在后期會介紹給大家一個很好用的硬件 仿真軟件,并不需要你用實驗板和仿真器了,直接在你的PC上完成,但是軟件畢竟是軟件,從某個特定的意義上來說是并不能代替硬件的)，即使 你每天捧著本書，把那本書翻爛，也永遠(yuǎn)學(xué)不會單片機的！剛接觸單片機的朋友，看了資料，一定會對以下幾個詞見的比較多，但是具體的概 念還是比較模糊，現(xiàn)作如下說明： （1）編程器 編程器是用來燒單片機芯片的

5、，是把HEX或者BIN文件燒到單片機ROM里的,供單片機運行的。 （2）實驗板 實驗板是專為初學(xué)者根據(jù)某些要求而特做的板，一般上面就有一個單片機的最小系統(tǒng)，使用者只需寫好程序，燒好芯片，放 到上面加以驗證的這么一個工具。有了實驗板，對與初學(xué)者來說，省去了焊個最小系統(tǒng)的麻煩。但是對于電子開發(fā)人員來說，作用并不是很大 （3）仿真器 仿真器是直接把HEX或者BIN文件暫時放在一個芯片里，再通過這個芯片的引腳連接到實驗板或者系統(tǒng)上工作。這樣以來，可 以省去了來回插拔芯片帶來的不必要麻煩。 我一開始也不知道上面3個的概念和作用,嘿嘿,原本想買個實驗板(不想焊板,因為不可能為了點亮幾個流水燈,而去焊個單片

6、機的最小系統(tǒng)) 的,可是結(jié)果,確和我想的正好相反,人家出售的是編程器。等貨物寄到后，才知道自己搞錯了！汗。嘿嘿。現(xiàn)在想想實在是又氣又笑。我花 了160大樣買了個編程器（很不幸的是，這個編程器更本用不了，一燒芯片，芯片就燒壞了）把我給氣的，這個編程器，現(xiàn)在還躺在我的抽屜里 呢不過，現(xiàn)在想想，唯一讓我覺得欣慰的是，那個老板每次能解答我的問題，連那種超級幼稚的問題，他也能不嫌麻煩地盡量幫我解答！這點讓 我很感動！ 第三，想學(xué)單片機的必需品-PC。因為寫程序，編譯或者是仿真都是通過PC完成的。如果沒有PC，什么也做不了！有了PC最好還要可 以上網(wǎng)，因為如果你沒有可以和你交流單片機的人，遇到自己解決不了

7、的問題，一直都想不通，那么估計你學(xué)習(xí)單片機的熱情就會隨著時間的 推移而慢慢耗盡。如果你能上網(wǎng)通過論壇或者QQ群，問題就很快得到解決。這樣的學(xué)習(xí)效率一定很高！真正的高手是從論壇中泡出來的！ 有了上述3個條件后，你就可以開始學(xué)你的單片機了。但是，真的做起來并沒有我所說的那么簡單。你一定會遇到很多很多的問題。比如 為了讓單片機實現(xiàn)某個功能，你可能不知道怎么去寫某個程序?；蚴悄憧炊速Y料上某個相似的程序，你自己卻寫不出來。遇到類似的情況， 記?。呵f不要急噪，就行！ （二） 說了這么多了，相信你也看了很多資料了，手頭應(yīng)該也有必備的工具了吧?。ú灰松厦嬷v過幾個條件的哦）。那個單片機究竟有什么 功能和

8、作用呢？先不要著急！接下來讓我們點亮一個LED（搞電子的應(yīng)該知道P1_0引腳,讓它輸出相應(yīng)的電平。那么這樣就能達到了我們預(yù)先的要求了。 while(1)語句只是讓單片機工作在死循環(huán)狀態(tài)，即一直輸出低電平。如果我們要試著點亮其他的LED，也類似上述語句。這里就不再講了。 點亮了幾個LED后，是不是讓我們聯(lián)想到了繁華的街區(qū)上流動的彩燈。我們是不是也可以讓幾個LED依次按順序亮呢？答案是肯定的！其 實顯示的原理很簡單，就是讓一個LED滅后，另一個立即亮，依次輪流下去。 假設(shè)我們有8個LED分別接在P1口的8個引腳上。硬igned char a) unsigned char i; while( -a

9、!= 0) for(i = 0; i /i 從0加到125，CPU大概就耗時1毫秒 void main(void) while(1) P1_0 = 0; Delay(250); P1_0 = 1; P1_1 = 0; Delay(250); P1_1 = 1; P1_2 = 0; Delay(250); P1_2 = 1; P1_3 = 0; Delay(250); P1_3 = 1; P1_4 = 0; Delay(250); P1_4 = 1; P1_5 = 0; Delay(250); P1_5 = 1; P1_6 = 0; Delay(250); P1_6 = 1; P1_7 = 0;

10、 Delay(250); P1_7 = 1; sbit 定義位變量，unsigned char a 定義無符字符型變量a，以節(jié)省單片機內(nèi)部資源，其有效值為0255。main函數(shù)調(diào)用Delay()函數(shù)。 Delay函數(shù)使單片機空轉(zhuǎn)，LED持續(xù)點亮后，再滅，下一個LED亮。while(1)產(chǎn)生循環(huán)。 （三） 上面我們講了如何使LED產(chǎn)生流動，但是你是否發(fā)現(xiàn)一個問題：寫的太冗長了！能不能再簡單點呢？可以！可以使用C51的內(nèi)部函數(shù) INTRINS.H實現(xiàn)。函數(shù)unsigned char _crol_(unsigned char a, unsigned char n) 可以使變量a循環(huán)左移n位，如果我們

11、先給P1口賦 0000 0001那么當(dāng)n為1時，便會產(chǎn)生和上面一樣的效果！ #include #include void Delay(unsigned char a) unsigned char i; while( -a != 0) for(i = 0; i 流水燈的花樣很多，我還寫過那種拉幕式的流動等，程序很簡單，有興趣的朋友，可以自己試著寫寫！ 對了，講了那么多，有些朋友一定還不知道編譯軟件怎么用？這里給大家介紹幾個吧？WAVE（偉福）大家一定聽說過吧！還有一個 就是KEIL2，我用的就是KEIL2，下面就來講講如何使用KEIL2這個編譯軟件！ 1.安裝軟件，這個應(yīng)該不用再講了吧！ 2.安

12、裝完后，啟動KEIL軟件左擊Project-New Project-輸入文件名-選擇我們所以使用的芯片（這里我們一般用到Atmel的 AT89C51或AT89C2051，點確定。 3.點File-New-輸入我們編寫的程序，保存為.C文件。（一般情況下，我們保存的文件名和前面的工程名一樣。） 4.展開Target 1 -右擊Source Group 1 -Add Files to Group Source Group 1-選擇剛才保存的.C文件點擊ADD后，關(guān)閉對 話框。這樣.C文件就被加到了Source Group 1 下。 5.右擊Target 1-Options for Target 1

13、 -Target中填寫晶體的大小，Output中，在Create HEX Files 前打上鉤，點確 定。 6.點Project-Rebuild All Traget Files ，若提示 creating hex file from “XXX“. “XXX“ - 0 Error(s), 0 Waring(s). 表示編譯和生成HEX文件成功！接下來的就是把HEX文件燒到單片機中，或是仿真器上，看是否達到預(yù)先的目的！ 嘿嘿！現(xiàn)在是否自己好有成就感了，如果讓你去做個流水彩燈，開發(fā)一個簡單的產(chǎn)品，只要加上驅(qū)動電路，就可以做出漂亮的流動彩燈 了！到現(xiàn)在為止，你應(yīng)該知道單片機的功能有多強大了吧，如果單

14、純的用數(shù)字電路或模擬電路的知識去設(shè)計一個流動彩燈，可能要花點工夫 和時間才行，有了單片機，那就不一樣了，你只要寫程序控制他就行！有人說過這樣一句們來講講，如何用單片機讓數(shù)碼管顯示0-9。搶答器的實現(xiàn)，我們放到后面再來探討，因為搶答器還涉及了鍵盤的 內(nèi)容。8段數(shù)碼管分為共陰和共陽兩種。8段數(shù)碼管是由8個LED組成（還包括一個小數(shù)點）。若為共陽，則8個LED的陽級是連接在一起的，同理 若為共陰，則陰極連接在一起。8個LED對應(yīng)的標(biāo)號如下：(0 x3f, 0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f; /0-9數(shù)字) a 0 1 2 3

15、4 5 6 7 8 9 _ 0011 1111,0000 0110,0100 1111,0101 1011 f | | b |_| |g | c e |_| . dp d 一般情況下，為了計算或取碼的方便，我們把a-dp依次接到單片機某個口上的Px.0-Px.7上。x表示0，1，2，3其中的一個。這樣我們只 要給某個口，賦一個值，則相應(yīng)的LED段就被點亮，但是在硬件連接上要注意了：單片機可能不能直接驅(qū)動LED，所以我們可以通過控制三級管 的導(dǎo)通或截止，來控制LED的亮與滅！ 如果我們把共陰的數(shù)碼管的a-dp依次接到單片機的P0.0-P0.7上，注意：P0口需接上拉電阻。何為上拉電阻，簡單的說，

16、就是把電平拉 高，以提高驅(qū)動能力。那么比如：P0 = 0X3F；則顯示為數(shù)字 0 。因為0X3F 即為2進制的 0011 1111 我們低位往高位數(shù)，依次為1111 1100， 其I/O的電平分別為高、高、高、高、高、高、低、低，即對應(yīng)的a-dp 為亮、亮、亮、亮、亮、亮、滅、滅，由上圖我們可以看出g和dp段不 亮其他段均亮，即為我們所看到的數(shù)字 0 字樣。其他的數(shù)字或字符，也同理可以得到。但是有些朋友就會問，那我們每取一個字模，豈不是 很麻煩？還有自己考慮高低電平 . /以下顯示數(shù)字2-F，略。 看到這里，想必大家一定可以把0-F顯示出來了吧！但是如果要你顯示兩位數(shù)，三位數(shù)呢？或許，有的朋友

17、會這么想：在P0口上接一個 數(shù)碼管，再在P1口上接個數(shù)碼管！但是，如果要顯示4位、5位的數(shù)字呢？那豈不是一塊AT8951都接不過來！難到就不能接4位或5位以上的嗎？ 肯定不是的！ 說到這里，我們來講講數(shù)碼管的顯示方式，可分為兩種：動態(tài)掃描和靜態(tài)顯示。上面我們所說的即為靜態(tài)顯示。但是如果我們采用動態(tài)掃 描顯示，那么就可以解決上面的問題，即可以顯示多個數(shù)碼管了。上面我們所說的靜態(tài)顯示把數(shù)碼管的COM腳接至VCC或GND端，其他的接至PX 口上，這樣只要PX口上輸出相應(yīng)的高低電平，就可以顯示對應(yīng)的數(shù)字或字符。但是如果我們采用動態(tài)掃描的方法，比如顯示6個數(shù)碼管，硬件 連接可以這樣解決：a-dp還是接至

18、P0.0-P0.7上，還有6個COM腳再接至另外口的P2.0-P2.5。P0口作段選（控制數(shù)字字符）P2口作位選（選 通哪個數(shù)碼管導(dǎo)通）這樣我們控制P0和P2口就說說51單片機的機器周期和時鐘周期等概念。所謂機器周期就是訪問一次存儲器的時間。而1個機器周期包括12個時鐘周期。如果 單片機工作在12M晶體下，那么一個時鐘周期為：1/12微妙。一個機器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶體為6M，時鐘周期和機器周期各是多少呢 ？在匯編中，我們還要關(guān)心，指令執(zhí)行的機器周期長短不一，有1個周期、2個周期和4個周期等。 說著說著，跑了這么遠(yuǎn)了.還是回到原來的話題，如果我們把位選的P2也看作上面的“煙”

19、一劃而過，那么我們看(i = 0; i unsigned char code SEG_TAB =0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f; /0-9數(shù)字 void Delay(unsigned int a) /unsigned int 定義為無符整形，取值范圍為0-32768 unsigned char i; while( -a != 0) for(i = 0; i unsigned char hour = 12, min = 0, sec = 0; unsigned char code SEG_TAB = 0 x3

20、f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f; /0-9數(shù)字 void Delay(unsigned char a) unsigned char i; while( -a != 0) for(i = 0; i TMOD = 00 GATE C/T M1 M0 |_ _| |_ _| | T/C1 | | T/C0 | C/T就是counter（記數(shù)器）和timer（定時器）的選擇位，若值為1，則作計數(shù)器用。為0，則為定時期用！GATE為門控位。M1和M0工作方 式的選擇：若M1=0；M0=0 則為方式0：13位定時/記數(shù)器。若M

21、1=0；M0=1則為方式1，16定時/記數(shù)器。若M1=1；M0=0則為方式2，自動裝載8位 定時/記數(shù)器。若M1=1；M0=1則為方式3，只適用于T/C0，2個8位定時/記數(shù)器。 說了一大堆，感到有點困惑了吧。那我們還是來說說上面的。TMOD= 0X01；/至于為什么是0X01，大家看：我們選擇的是定時器0方式0， 所以T/C1全為0，而T/C0的M1為0。M0為1，所以D0-D7為0X01；0X01表示的是16進制數(shù)，這個大家應(yīng)該都知592M那么就不是1了，應(yīng)該是1.085了，那么5000 = 1.085 * C，則C就為5000 / 1.085 = ? 具體多少，大家自己去算算吧？同理TL

22、0也是一樣的！ 但是，細(xì)心的朋友會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上或者是資料上的 TH0，TL0并不是和上面一樣的，而是直接TH0 = 0XEC；TL0 = 0X78 是不是和上面的一樣的，別忘了單片機也是計算機的一種哦。用C的話，直 接寫上計算公式就行，計算就交給單片機完成。 TR0 = 1；這句就是啟動定時器0，開始記數(shù)！哦，還有一點，有些朋友會問，你是65536是哪里來的呢？呵呵你可別忘了：設(shè)置定時器0 工作方式0是16位的（2的16次方是多少，自己算算就知道了）簡單吧？但是如何和中斷一起使用呢？請繼續(xù)看下面的講解！ TMOD = 0X01;/設(shè)置定時器0 工作方式0 TH0 = (65536 - 5000)

23、/ 256;/載入高8位初值 TL0 = (65536 - 5000) % 256;/載入低8位初值 TR0 = 1; /啟動定時器 536 - 50000) #define M 20 /(1000/25) /*/ unsigned hou = 12, min = 0, sec = 0; unsigned char SEG_TAB_B = 0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90; /0-9數(shù)字 unsigned char SEG_TAB_A = 0 x40,0 x79,0 x24,0 x30,0 x19,0 x12

24、,0 x02,0 x78,0 x00,0 x10;/0.-9.數(shù)字 /*/ void Delay(unsigned char a)/延時程序a*1MS unsigned char j; while(a- != 0) for (j = 0; j static unsigned char count = 0; TR0 = 0; TL0 += (_TH0_TL0_ + 9) % 256; TH0 += (_TH0_TL0_ + 9) / 256 + (char)CY; TR0 = 1; count+; 在中斷處理服務(wù)程序中，我們加入上面的代碼。 TR0 = 0; 先關(guān)閉定時器T0，然后重新給TH0和

25、TL0 賦值，再開啟 TR0 = 1;燒入單片 機看看效果，怎么樣，你第一次精確多了吧。但是還是有誤差！郁悶！為什么呢？那是硬件造成的誤差，我們可以用軟件來彌補！我們先 把時鐘點亮，讓他走上幾個小時或者是幾天，看看到底誤差是多少！取個平均值。（這里比如我們10小時快1秒）那么可以通過以下語句 if(hour % 10 = 0) sec-; 來彌補！這樣可能會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：秒直接跳變！我們可以再通過細(xì)分來實現(xiàn)，不要10小時那么大，小些的就行！具體的操作還是留給 朋友們吧！ （七） 這回我們來講講鍵盤，大家肯定見過銀行柜員機吧，取錢輸入密碼就要用到鍵盤，超市購物取回寄存物品要輸入密碼，還有你現(xiàn)在

26、在 用的PC機的鍵盤。但是鍵盤的是怎么工作的呢？一般有2種方式：（1）掃描法，不斷掃描鍵盤的狀態(tài)，送CPU判斷并處理。如果鍵盤數(shù)目一 大的話，顯然不適合（2）線反轉(zhuǎn)法，通過行列狀態(tài)的改變來判斷有無鍵被按下！ 現(xiàn)在我們在P1口接個4*4的鍵盤，P1.0P1.3接行,P1.4P1.7接列,再接4個4K7的上拉電阻至VCC。代碼如下： /鍵盤掃描法程序 /用數(shù)碼管顯示相應(yīng)的鍵值 /P1.0P1.3接行 /P1.4P1.7接列 #include unsigned char code tab =0 x3F,0 x06,0 x5B,0 x4F, 0 x66,0 x6D,0 x7D,0 x07, 0 x7F

27、,0 x6F,0 x77,0 x7C, 0 x39,0 x5E,0 x79,0 x71;/0到F的16個鍵植 /*/ void Delayt(unsigned char t)/延時函數(shù) unsigned char i; for(t=0;i 1.和掃描法相同，把列線置低電平，行置高，讀行狀態(tài) 2.與1相反，把行置低，列置高，讀列狀態(tài) 3.若有鍵按下，則為2次所讀狀態(tài)的結(jié)果即為鍵所在的位置，這樣2次輸出和2次讀入可以完成鍵的識別！ 子函數(shù)如下： unsigned char key_vscan(void) unsigned char row, col; P1 = 0 xF0; row = P1&0 xF0; row = row&0 xF0; P1