51单片机课件(手把手教你学51单片机pdf)

海潮机械 2022-12-19 13:49 编辑:admin 86阅读

1. 手把手教你学51单片机pdf

我们在读程序之前呢,首先要明白这么一点内容,对读程序和写程序会有很大的帮助,那就是在51单片机中,每条程序语句都是逐个执行的,因为51单片机是单核CPU,一次只能处理一条指令。不可能一次执行2个甚至跳着执行。C语言中,有且只有一个main函数,也就是主函数,程序永远都是从这里开始执行的,所以读程序也是从main函数开始往后读,读到子程序的话调用,再去看main函数前的子程序声明,或者程序后面的子程序内部的内容。

2. 手把手教你学51单片机电子版

编好程序再通过下载器烧录到芯片里,就能运行,有没有系统不重要,重要的是程序能实现想要的功能,能够正常运行。

3. 手把手教你学51单片机-c语言版

单片机和C语言的关系,可以比如你手中的电脑和你使用的高级编程语言的关系,当然,你用你的电脑加汇编语言也能编出你要的东西。

它们的语法、运算符和变量规则都一样,由于CPU不同,所以库函数都不一样。在普通C中常用的头文件是stdio.h,在单片机(51为例)常用的头文件是reg51.h或reg52.h。单片机面向的是硬件环境更多一些。常用函数printf,普通C中输出到屏幕,单片机中输出到串口。

4. 手把手教你学51单片机pdf下载

下载五一单片机,可利用USB转串口模块将单片机与电脑进行连接,然后使用官方提供的程序烧写软件,进行代码烧写即可。

5. 手把手教你学51单片机pdf新浪

一、STC51单片机外部引脚介绍

1、电源和时钟引脚。如Vcc、GND、XTAL1、XTAL2

2、编程控制引脚。如RST(复位)。

3、I/O口引脚。

Vcc、GND——单片机电源引脚,不同的型号单片机接入对应电压电源,常压为+5V,低压为+3.3V

XTAL1、XTAL2——外接时钟引脚。XTAL1为片内震荡电路的输入端,XTAL2为片内震荡电路的输出端。8051的时钟有两种方式,一种是片内时钟震荡方式,需要在这两个脚外接石英晶体和震荡电容,震荡电容的值一般取10p~30p;另一种是外部时钟方式,将XTAL1接地,外部时钟信号从XTAL2脚输入。

P0口——双向8位I/O口,每个口可独立控制,没有上拉电阻,为高阻态,所以不能正常的输出高低电平,因此该组IO口在使用时务必要接上拉电阻,一般选10千欧。

P1口——准双向8位IO口,每个口可独立控制,内带上拉电阻,这种接口输出没有高阻状态,输入也不能锁存,故不是真正的双向IO口。之所以称它为准双向,是因为该口在作为输入使用前,要先向该口进行写1操作,然后单片机内部才可正确的读出外部信号,也就是要使其先有个“准”备的过程,所以说才是准双向接口。

P3口——与P1口类似,作为第二功能使用时,和引脚有着各种功能的定义,要查手册。

二、电平特性

单片机的输入输出电平为TTL电平,其中高电平为+5V,低电平为0V。计算机串口为RS-232电平,其中高电平为-12V,低电平为+12V。注意,RS-232为负逻辑电平。

三、单片机的几个周期介绍

1、时钟周期:也称为震荡周期,定义为时钟频率的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,如12Mhz的晶振,它的时钟周期就是1/12us),它是单片机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅完成这一个最基本的动作

2、状态周期:它是时钟周期的两倍

3、机器周期:单片机的基本操作周期,在一个操作周期内,单片机完成一项基本操作,如取指令、存储器读写等。它由12个时钟周期(6个状态周期)组成。

4、指令周期:他是指CPU执行一条指令所需要的时间。一般一个指令周期含有1~4个机器周期。

四、移位操作

1、左移。C51操作符为“<<”,最低位补零

2、右移。同上

3、循环左移,最高位移入最低位,其他依次向左移一位。

五、数码管显示原理

电路方面有共阴极和共阳极之分,让数码管显示不同的数字就是先定义一个保存16进制数的数组,然后在程序中把这个16进制数赋值给相应的引脚。

六、中断概念

1、51单片机一共有6个中断源

INT0——外部中断0

INT1——外部中断1

T0/1/2——计时器/定时器中断,由计数器满回零引起。

T1/R1——串行口中断,串行端完成一帧字符发送/接收后引起。

七、单片机的定时器中断

51单片机内部共有两个16位可编程的定时器/计数器,即定时器T0和定时器T1。它们既有定时功能又有计数功能。定时器/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和底8位两个寄存器组成,TMOD寄存器是定时器/计数器的工作方式寄存器,确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器,控制T0,T1的启动和停止以及设置溢出标志。

加一计数器的输入计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来;另一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。如果定时器/计数器工作在定时模式,则表示时间已到;如果工作在计数模式,则表示计数值已经满了。

定时器初始化过程如下:

①对TMOD赋值,以确定T0和T1的工作方式

②计算初值,并将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1中。

③中断方式时,则对IE赋值,开放中断。

④使TR0或TR1置位,启动定时器/计数器定时或计数

八、并行与串行基本通信方式

1、并行通信方式:将数据字节的各位用多条数据线同时进行传输,每位数据都需要一条传输线。

2、串行通信方式:串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个的传输,此时只需要一条数据线

3、异步串行通信方式:指通信的接收与发送设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。其特点是:不要求发送双方时钟严格一致,容易实现,设备开销小,但每个字符要附加2~3位,用于起始位、校验位、停止位,各帧之间还有间隔,因此传输效率不高。在单片机与单片机之间,单片机与计算机之间通信时,通常采用异步串行通信方式。

4、同步串行通信方式:同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制,使双方完全达到同步。

九、RS-232电平与TTL电平的转换

一般使用MAX232实现电平转换

十、波特率与定时器初值的关系

1、波特率:单片机或计算机在串口通信时的速率用波特率表示,它定义为每秒传输二进制代码的位数,即1波特 = 1位/秒,单位是bps。

2、波特率的计算:在串行通信中,收、发双方对发送或接受数据的速率有约定。通过编程可对单片机串行口设定四种工作方式,其中方式0和方式2的波特率是固定的,而方式1和方式3的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率来决定。

3、为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计?常用波特率通常按规范取1200,2400,4800,9600···,若采用晶振12Mhz或6Mhz,计算得出的T1定时初值将不是一个整数,这样通信时便会产生积累误差。

十一、串行口结构描述

1、串行口结构:51单片机的串行口是一个可编程全双工的通信接口,具有UART(通用异步收发器)的全部功能,能同时进行数据的发送和接收。串行口主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF(一个发送缓冲寄存器,一个接收缓冲寄存器)和发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器以及若干控制门电路组成。执行写指令时,访问串行发送寄存器;执行读指令时,访问串行接收寄存器。与串口紧密相关的一个特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON,它用来设定串行口的工作方式,接收/发送控制以及设置状态标志位等。

2、串口方式简介:重点介绍方式1:。方式1是十位数据的异步通信口,其中1为起始位,8为数据位,1位停止位。TXD为数据发送引脚,RXD为数据接收引脚。其传输的波特率是可变的,对于51单片机,波特率由定时器1的溢出率决定。通常在做单片机与单片机串口通信、单片机与计算机串口通信、计算机与计算机串口通信时,基本都选择方式1。

3、在具体操作串行口之前,需要对单片机的一些与串口有关的特殊功能寄存器进行初始化设置,主要是设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。①确定T1工作方式(编程TMOD寄存器)②计算T1的初值,装载TH1,TL1③启动T1(编程TCON寄存器的TR1位)④确定串行口工作方式(编程SCON寄存器)⑤串行口工作在中断方式时,要进行中断设置(编程IE、IP寄存器)

十二、I2C总线概述

1、I2C具有接线口少,控制简单,器件封装形式小,通信速率高等优点。I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL两条线构成通信线路,即可发送数据,也可接受数据。

2、单片机模拟I2C总线通信,因为有许多单片机没有I2C总线接口,如51单片机,不过我们可以在单片机应用系统中通过软件模拟I2C总线的工作时序,在使用时,只需要正确调用各个函数就能方便地扩展I2C总线接口器件。

3、单片机在模拟I2C通信时,需要写出如下几个关键部分的程序:总线的初始化、启动信号、应答信号、停止信号、写一个字节、读一个字节。

十三、单片机空闲与掉电模式

1、空闲模式:除CPU处于休眠状态之外,其余硬件全部处于活动状态。

2、掉电模式:也成为休眠模式,外部晶振停振,CPU,定时器、串行口全部停止工作,只有外部中断继续工作。

十四、看门狗概念

在由单片机构成的系统中,由于单片机的工作有可能受到外界电磁场的干扰,造成程序的跑飞,从而陷入死循环,程序的正常运行被打断,所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑,便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片,俗称看门狗。

其工作过程如下:看门狗芯片和单片机的一个IO引脚相连,该IO引脚通过单片机程序控制,使他定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散的放在单片机其他控制语句中间的,一旦单片机由于干扰造成的程序跑飞而陷入某一程序段进入死循环状态时,给看门狗引脚送电平的程序便不能被执行到,这时看门狗电路会由于得不到单片机送来的信号,便对它与单片机复位引脚相连接的引脚送一个复位信号,使单片机复位。

十五、SPI接口

1. 概述

SPI = Serial Peripheral Interface,是串行外围设备接口,是一种高速,全双工,同步的通信总线。常规只占用四根线,节约了芯片管脚,PCB的布局省空间。现在越来越多的芯片集成了这种通信协议,常见的有EEPROM、FLASH、AD转换器等。

优点:

支持全双工,push-pull的驱动性能相比open-drain信号完整性更好;

支持高速(100MHz以上);

协议支持字长不限于8bits,可根据应用特点灵活选择消息字长;

硬件连接简单;

缺点:

相比IIC多两根线;

没有寻址机制,只能靠片选选择不同设备;

没有从设备接受ACK,主设备对于发送成功与否不得而知;

典型应用只支持单主控;

相比RS232 RS485和CAN总线,SPI传输距离短;

2. 硬件结构

SPI总线定义两个及以上设备间的数据通信,提供时钟的设备为主设备Master,接收时钟的设备为从设备Slave;

信号定义如下:

SCK : Serial Clock 串行时钟

MOSI : Master Output, Slave Input 主发从收信号

MISO : Master Input, Slave Output 主收从发信号

SS/CS : Slave Select 片选信号

6. 手把手教你学51单片机第二版

01

学习使用单片机就是理解单片机硬件结构,以及内部资源的应用,在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置,以及实现各种功能的程序编制。

02

第一步:数字I/O的使用

使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样。

03

第二步:定时器的使用

学会定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,可以用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。

04

第三步:中断

单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在返回执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用,中断开始时,程序应该干什么,中断完成后,程序应该干什么等等。

中断学会后,就可以编制更复杂结构的程序,这样的程序可以干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也可以监视多个事情,形象的比喻,中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。

05

第四步:与PC机进行RS232通信

单片机都有USART接口,特别是MSP430系列中很多型号,都具有两个USART接口。USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接,它们之间的逻辑电平不同,需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。

USART接口的使用是非常重要的,通过该接口,可以使单片机与PC机之间交换信息,虽然RS232通信并不先进,但是对于接口的学习是非常重要的。正确使用USART接口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等知识。试想,单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上,而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示,将是多么有意思的事情啊!

06

第五步:学会A/D转换

MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器,通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量,显示和检测电压、电流等信号。学习时注意模拟地与数字地、参考电压、采样时间,转换速率,转换误差等概念。

07

第六步:学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口

这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备,在扩展单片机功能方面非常重要。

08

第七步:学会比较、捕捉、PWM功能

这些功能可以使单片机能够控制电机,检测转速信号,实现电机调速器等控制起功能。

09

第八步:学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计

学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的,因为这是当前产品开发的发展方向。

7. 手把手教你学51单片机第二版pdf

MCS-51单片机的4 个口都 可作为IO口使用,除P1口外,其它三个I/O口都有第二功能。

P0口可作为数据总线口,它可以对外部存储器低8 位读写。

P2口也可以作为系统 扩展时的高8 位地址。

P3口除了IO口功能 外,也有第二功能,即P3.0(串行输入口RXD)、P3.1(串行输TXD)、P3.2(外部中断/0INT0)、P3.3(外部中断1)、P3.4(定时器0外部 中断T0)、P3.5(定时器1外部中断T1)、P3.6(外部存储器写/WR)、P3.7(外部存储器读/RD)

8. 手把手教你学51单片机课后题答案

在单片机c语言中直接调用库函数即可,具体如下:

#include<intrins.h> // 声明了void _nop_(void);

_nop_(); // 产生一条NOP指令。

该函数的作用:对于延时很短的,要求在us级的,采用“_nop_”函数,这个函数相当汇编NOP指令,延时几微秒。NOP指令为单周期指令,可由晶振频率算出延时时间,对于12M晶振,延时1uS。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。

9. 手把手教你学51单片机读后感

        第一步、编写一个是LED点亮的程序,烧录到单片机里面看看效果,这个目的:

1.熟悉单片机怎么编写程序

2.怎么烧录程序

3.感性认识一下单片机是控制什么东西的。

也是让自己有感兴趣的关键第一步。

  第二步、编写一个让8个LED灯轮流亮,或者每隔两个灯轮流亮,这个程序目的是增加一个延时程序,让大家知道不精确延时这么编写。

  第三步、编写一个带有外部中断的流水灯程序,就是当有外部中断时候会变换不同的花样,程序编写跟第二步差不多但是只不过加一个外部中断。

  第四步、编写一个精准延时的流水灯程序,这个就需要加上定时器程序,这个目的和方法跟第三步类似。

  第五步、编写一个与电脑通信,利用电脑控制灯的程序,这个方法跟第三步类似,就是把电脑通信的程序加入里面。

  第六步、写个按键程序,把按键程序加入,知道按键程序怎么进行编写,可以理解按键,如果有能力也可以加入矩阵键盘程序,这样更好。