2022年(1小时学会C语言51单片机)C语言入门教程.doc

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1、 (1小时学会C语言51单片机)C语言入门教程 Victor Hugo 维克多?雨果相信很多爱好电子的朋友,对单片机这个词应该都不会陌生了吧。不过有些朋友可能只听说他叫单片机，他的全称是什么也许并不太清楚， 更不用说他的英文全称和简称了。单片机是一块在集成电路芯片上集成了一台有一定规模的微型计算机。简称为：单片微型计算机或单片机 （Single Chip Computer)。单片机的应用到处可见，应用领域广泛，主要应用在智能仪表、实时控制、通信、家电等方面。不过这一切都没 什么关系，因为我（当然也包括任何人）都是从不知道转变成知道的，再转变成精通的。现在我只想把我学习单片机的经历，详细地讲叙给

2、大 家听听，可能有些大虾会笑话我，想：那么简单的东西还在这里卖弄。但是你错了，我只是把我个人学习的经历讲述一遍而已，仅仅对那些想 学习单片机，但又找不到好方法或者途径的朋友，提供一个帮助，使他们在学习过程中，尽量少走些弯路而已！ 首先，你必须有学习单片机的热情，不是说今天去图书馆看了一个下午关于单片机的书，而明天玩上半天，后天就不知道那个本书在讲什 么东西了。还是先说说我吧，我从大二的第一个学期期末的时候才开始接触单片机，但在这之前，正如上面所说的：我知道有种芯片叫单片机， 但是具体长成什么样子，却一点也不知道！看到这里很多朋友一定会忍不住发笑。嘿嘿，你可千万别笑，有些大四毕业的人也同样不知道

3、单片 机长成什么样子呢！而我对单片机的痴迷更是常人所不能想象的地步，大二的期末考试，我全放弃了复习，每当室友拿着书在埋头复习的时候， 我却捧着自己从图书馆借的单片机书在那看，虽然有很多不懂，但是我还是坚持了下来，当时我就想过，为了单片机值不值得我这样去付出， 或许这也是在一些三流学校的好处吧，考试挂科后，明年开学交上几十元一门的补考费，应该大部分都能过了。于是，我横下一条心，坚持看 我的单片机书和资料。 当你明白了单片机是这么一回事的时候，显而易见的问题出来了：我要选择那种语言为单片机编写程序呢？这个问题，困扰了我好久。具 体选择C51还是A51呢？汇编在我们大二之前并没有开过课，虽然看着人家

4、的讲解，很容易明白单片机的每一时刻的具体工作情况，但是一合上 书或者资料，自己却什么也不知道了得花钱，如果不买些芯片回来自己动手焊焊拆拆的(但是在后期会介绍给大家一个很好用的硬件 仿真软件,并不需要你用实验板和仿真器了,直接在你的PC上完成,但是软件毕竟是软件,从某个特定的意义上来说是并不能代替硬件的)，即使 你每天捧着本书，把那本书翻烂，也永远学不会单片机的！刚接触单片机的朋友，看了资料，一定会对以下几个词见的比较多，但是具体的概 念还是比较模糊，现作如下说明： （1）编程器 编程器是用来烧单片机芯片的，是把HEX或者BIN文件烧到单片机ROM里的,供单片机运行的。 （2）实验板 实验板是专

5、为初学者根据某些要求而特做的板，一般上面就有一个单片机的最小系统，使用者只需写好程序，烧好芯片，放 到上面加以验证的这么一个工具。有了实验板，对与初学者来说，省去了焊个最小系统的麻烦。但是对于电子开发人员来说，作用并不是很大 （3）仿真器 仿真器是直接把HEX或者BIN文件暂时放在一个芯片里，再通过这个芯片的引脚连接到实验板或者系统上工作。这样以来，可 以省去了来回插拔芯片带来的不必要麻烦。 我一开始也不知道上面3个的概念和作用,嘿嘿,原本想买个实验板(不想焊板,因为不可能为了点亮几个流水灯,而去焊个单片机的最小系统) 的,可是结果,确和我想的正好相反,人家出售的是编程器。等货物寄到后，才知道

6、自己搞错了！汗。嘿嘿。现在想想实在是又气又笑。我花 了160大样买了个编程器（很不幸的是，这个编程器更本用不了，一烧芯片，芯片就烧坏了）把我给气的，这个编程器，现在还躺在我的抽屉里 呢不过，现在想想，唯一让我觉得欣慰的是，那个老板每次能解答我的问题，连那种超级幼稚的问题，他也能不嫌麻烦地尽量帮我解答！这点让 我很感动！ 第三，想学单片机的必需品-PC。因为写程序，编译或者是仿真都是通过PC完成的。如果没有PC，什么也做不了！有了PC最好还要可 以上网，因为如果你没有可以和你交流单片机的人，遇到自己解决不了的问题，一直都想不通，那么估计你学习单片机的热情就会随着时间的 推移而慢慢耗尽。如果你能上

7、网通过论坛或者QQ群，问题就很快得到解决。这样的学习效率一定很高！真正的高手是从论坛中泡出来的！ 有了上述3个条件后，你就可以开始学你的单片机了。但是，真的做起来并没有我所说的那么简单。你一定会遇到很多很多的问题。比如 为了让单片机实现某个功能，你可能不知道怎么去写某个程序。或是你看懂了资料上某个相似的程序，你自己却写不出来。遇到类似的情况， 记住：千万不要急噪，就行！ （二） 说了这么多了，相信你也看了很多资料了，手头应该也有必备的工具了吧！（不要忘了上面讲过几个条件的哦）。那个单片机究竟有什么 功能和作用呢？先不要着急！接下来让我们点亮一个LED（搞电子的应该知道P1_0引脚,让它输出相应

8、的电平。那么这样就能达到了我们预先的要求了。 while(1)语句只是让单片机工作在死循环状态，即一直输出低电平。如果我们要试着点亮其他的LED，也类似上述语句。这里就不再讲了。 点亮了几个LED后，是不是让我们联想到了繁华的街区上流动的彩灯。我们是不是也可以让几个LED依次按顺序亮呢？答案是肯定的！其 实显示的原理很简单，就是让一个LED灭后，另一个立即亮，依次轮流下去。 假设我们有8个LED分别接在P1口的8个引脚上。硬igned char a) unsigned char i; while( -a != 0) for(i = 0; i /i 从0加到125，CPU大概就耗时1毫秒 voi

9、d 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; Delay(250); P1_7 = 1; sbit 定义位变量，unsigned ch

10、ar a 定义无符字符型变量a，以节省单片机内部资源，其有效值为0255。main函数调用Delay()函数。 Delay函数使单片机空转，LED持续点亮后，再灭，下一个LED亮。while(1)产生循环。 （三） 上面我们讲了如何使LED产生流动，但是你是否发现一个问题：写的太冗长了！能不能再简单点呢？可以！可以使用C51的内部函数 INTRINS.H实现。函数unsigned char _crol_(unsigned char a, unsigned char n) 可以使变量a循环左移n位，如果我们先给P1口赋 0000 0001那么当n为1时，便会产生和上面一样的效果！ #includ

11、e #include void Delay(unsigned char a) unsigned char i; while( -a != 0) for(i = 0; i 流水灯的花样很多，我还写过那种拉幕式的流动等，程序很简单，有兴趣的朋友，可以自己试着写写！ 对了，讲了那么多，有些朋友一定还不知道编译软件怎么用？这里给大家介绍几个吧？WAVE（伟福）大家一定听说过吧！还有一个 就是KEIL2，我用的就是KEIL2，下面就来讲讲如何使用KEIL2这个编译软件！ 1.安装软件，这个应该不用再讲了吧！ 2.安装完后，启动KEIL软件左击Project-New Project-输入文件名-选择我们所

12、以使用的芯片（这里我们一般用到Atmel的 AT89C51或AT89C2051，点确定。 3.点File-New-输入我们编写的程序，保存为.C文件。（一般情况下，我们保存的文件名和前面的工程名一样。） 4.展开Target 1 -右击Source Group 1 -Add Files to Group Source Group 1-选择刚才保存的.C文件点击ADD后，关闭对 话框。这样.C文件就被加到了Source Group 1 下。 5.右击Target 1-Options for Target 1 -Target中填写晶体的大小，Output中，在Create HEX Files 前打

13、上钩，点确 定。 6.点Project-Rebuild All Traget Files ，若提示 creating hex file from “XXX“. “XXX“ - 0 Error(s), 0 Waring(s). 表示编译和生成HEX文件成功！接下来的就是把HEX文件烧到单片机中，或是仿真器上，看是否达到预先的目的！ 嘿嘿！现在是否自己好有成就感了，如果让你去做个流水彩灯，开发一个简单的产品，只要加上驱动电路，就可以做出漂亮的流动彩灯 了！到现在为止，你应该知道单片机的功能有多强大了吧，如果单纯的用数字电路或模拟电路的知识去设计一个流动彩灯，可能要花点工夫 和时间才行，有了单片机，

14、那就不一样了，你只要写程序控制他就行！有人说过这样一句们来讲讲，如何用单片机让数码管显示0-9。抢答器的实现，我们放到后面再来探讨，因为抢答器还涉及了键盘的 内容。8段数码管分为共阴和共阳两种。8段数码管是由8个LED组成（还包括一个小数点）。若为共阳，则8个LED的阳级是连接在一起的，同理 若为共阴，则阴极连接在一起。8个LED对应的标号如下：(0x3f, 0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /0-9数字) a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 _ 0011 1111,0000 0110,0100 1111,0101 1011 f

15、 | | b |_| |g | c e |_| . dp d 一般情况下，为了计算或取码的方便，我们把a-dp依次接到单片机某个口上的Px.0-Px.7上。x表示0，1，2，3其中的一个。这样我们只 要给某个口，赋一个值，则相应的LED段就被点亮，但是在硬件连接上要注意了：单片机可能不能直接驱动LED，所以我们可以通过控制三级管 的导通或截止，来控制LED的亮与灭！ 如果我们把共阴的数码管的a-dp依次接到单片机的P0.0-P0.7上，注意：P0口需接上拉电阻。何为上拉电阻，简单的说，就是把电平拉 高，以提高驱动能力。那么比如：P0 = 0X3F；则显示为数字 0 。因为0X3F 即为2进制的

16、 0011 1111 我们低位往高位数，依次为1111 1100， 其I/O的电平分别为高、高、高、高、高、高、低、低，即对应的a-dp 为亮、亮、亮、亮、亮、亮、灭、灭，由上图我们可以看出g和dp段不 亮其他段均亮，即为我们所看到的数字 0 字样。其他的数字或字符，也同理可以得到。但是有些朋友就会问，那我们每取一个字模，岂不是 很麻烦？还有自己考虑高低电平 . /以下显示数字2-F，略。 看到这里，想必大家一定可以把0-F显示出来了吧！但是如果要你显示两位数，三位数呢？或许，有的朋友会这么想：在P0口上接一个 数码管，再在P1口上接个数码管！但是，如果要显示4位、5位的数字呢？那岂不是一块A

17、T8951都接不过来！难到就不能接4位或5位以上的吗？ 肯定不是的！ 说到这里，我们来讲讲数码管的显示方式，可分为两种：动态扫描和静态显示。上面我们所说的即为静态显示。但是如果我们采用动态扫 描显示，那么就可以解决上面的问题，即可以显示多个数码管了。上面我们所说的静态显示把数码管的COM脚接至VCC或GND端，其他的接至PX 口上，这样只要PX口上输出相应的高低电平，就可以显示对应的数字或字符。但是如果我们采用动态扫描的方法，比如显示6个数码管，硬件 连接可以这样解决：a-dp还是接至P0.0-P0.7上，还有6个COM脚再接至另外口的P2.0-P2.5。P0口作段选（控制数字字符）P2口作位

18、选（选 通哪个数码管导通）这样我们控制P0和P2口就说说51单片机的机器周期和时钟周期等概念。所谓机器周期就是访问一次存储器的时间。而1个机器周期包括12个时钟周期。如果 单片机工作在12M晶体下，那么一个时钟周期为：1/12微妙。一个机器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶体为6M，时钟周期和机器周期各是多少呢 ？在汇编中，我们还要关心，指令执行的机器周期长短不一，有1个周期、2个周期和4个周期等。 说着说着，跑了这么远了.还是回到原来的话题，如果我们把位选的P2也看作上面的“烟”一划而过，那么我们看(i = 0; i unsigned char code SEG_TAB =0x3f,0x

19、06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /0-9数字 void Delay(unsigned int a) /unsigned int 定义为无符整形，取值范围为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 = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /0-9数字 void Delay(

20、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（记数器）和timer（定时器）的选择位，若值为1，则作计数器用。为0，则为定时期用！GATE为门控位。M1和M0工作方 式的选择：若M1=0；M0=0 则为方式0：13位定时/记数器。若M1=0；M0=1则为方式1，16定时/记数器。若M1=1；M0=0则为方式2，自动装载8位 定时/记数器。若M1=1；M0=1则为方式3，只适用于T/

21、C0，2个8位定时/记数器。 说了一大堆，感到有点困惑了吧。那我们还是来说说上面的。TMOD= 0X01；/至于为什么是0X01，大家看：我们选择的是定时器0方式0， 所以T/C1全为0，而T/C0的M1为0。M0为1，所以D0-D7为0X01；0X01表示的是16进制数，这个大家应该都知592M那么就不是1了，应该是1.085了，那么5000 = 1.085 * C，则C就为5000 / 1.085 = ? 具体多少，大家自己去算算吧？同理TL0也是一样的！ 但是，细心的朋友会发现网上或者是资料上的 TH0，TL0并不是和上面一样的，而是直接TH0 = 0XEC；TL0 = 0X78 是不是

22、和上面的一样的，别忘了单片机也是计算机的一种哦。用C的话，直 接写上计算公式就行，计算就交给单片机完成。 TR0 = 1；这句就是启动定时器0，开始记数！哦，还有一点，有些朋友会问，你是65536是哪里来的呢？呵呵你可别忘了：设置定时器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）简单吧？但是如何和中断一起使用呢？请继续看下面的讲解！ TMOD = 0X01;/设置定时器0 工作方式0 TH0 = (65536 - 5000) / 256;/载入高8位初值 TL0 = (65536 - 5000) % 256;/载入低8位初值 TR0 = 1; /启动定时器 536 - 50

23、000) #define M 20 /(1000/25) /*/ unsigned hou = 12, min = 0, sec = 0; unsigned char SEG_TAB_B = 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /0-9数字 unsigned char SEG_TAB_A = 0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;/0.-9.数字 /*/ void Delay(unsigned char a)/延时程序a*1MS unsigned char j; wh

24、ile(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+; 在中断处理服务程序中，我们加入上面的代码。 TR0 = 0; 先关闭定时器T0，然后重新给TH0和TL0 赋值，再开启 TR0 = 1;烧入单片 机看看效果，怎么样，你第一次精确多了吧。但是还是有误差！郁闷！为什么呢？那是硬件造成的误差，我们可以用软件来弥补！我们先 把时钟点亮，让他走上

25、几个小时或者是几天，看看到底误差是多少！取个平均值。（这里比如我们10小时快1秒）那么可以通过以下语句 if(hour % 10 = 0) sec-; 来弥补！这样可能会出现这样的现象：秒直接跳变！我们可以再通过细分来实现，不要10小时那么大，小些的就行！具体的操作还是留给 朋友们吧！ （七） 这回我们来讲讲键盘，大家肯定见过银行柜员机吧，取钱输入密码就要用到键盘，超市购物取回寄存物品要输入密码，还有你现在在 用的PC机的键盘。但是键盘的是怎么工作的呢？一般有2种方式：（1）扫描法，不断扫描键盘的状态，送CPU判断并处理。如果键盘数目一 大的话，显然不适合（2）线反转法，通过行列状态的改变来判

26、断有无键被按下！ 现在我们在P1口接个4*4的键盘，P1.0P1.3接行,P1.4-P1.7接列,再接4个4K7的上拉电阻至VCC。代码如下： /-键盘扫描法程序- /-用数码管显示相应的键值- /P1.0P1.3接行- /P1.4-P1.7接列- #include unsigned char code tab =0x3F,0x06,0x5B,0x4F, 0x66,0x6D,0x7D,0x07, 0x7F,0x6F,0x77,0x7C, 0x39,0x5E,0x79,0x71;/0到F的16个键植 /*/ void Delayt(unsigned char t)/延时函数 unsigned c

27、har i; for(t=0;i 1.和扫描法相同，把列线置低电平，行置高，读行状态 2.与1相反，把行置低，列置高，读列状态 3.若有键按下，则为2次所读状态的结果即为键所在的位置，这样2次输出和2次读入可以完成键的识别！ 子函数如下： unsigned char key_vscan(void) unsigned char row, col; P1 = 0xF0; row = P1&0xF0; row = row&0xF0; P1 = 0x0F; col = P1&0x0F; col = col&0x0F; return(key_val(row|col); 下面我们再来介绍介绍一键多能的程序

28、，即按下一个键，可以执行不同的命令！ void main (void) unsigned char b = 0; while( 1 ) if(P1_0 = 0) Delay(10); if(P1_0 = 0) b+; if( b = N )/N为键的功能数目 b = 0; while(P3_2 = 0);/等待键松开 switch( b ) case 1: P2_0 = 0xFE; break; case 2: P2_1 = 0xfd; /.add your code here! （八）/以上的文字写于2020年5月,由于时间关系,一直未能将此完成,最近闲着无聊又接着写了些文字,以下写于202

29、0年6月5日! 在这里我想对上面一点，作个简单的说明，如果你是刚学单片机，那么你写的代码是VERY GOOD的，让CPU执行（；空语句），所以在做大的产品或者代码时，这个是非常耗费单片机内部资源的。有什么办法吗？呵呵，那是肯定的。 解决方法大致有如下2种： 1.将延时函数放在中断中，在中断里查询延时的标志位。/*不仅仅用于键盘识别,亦可以用于其他的延时代码，见EX1*/ 2.直接在中断中查询按键的标志位./见EX2。 EX1: unsigned char Delaytime; void Delay(unsigned char Delaytime)/ while(Delaytime !=0 );/等在这里，直到Delaytime为0。 void Timer0_interrupt(void) interrupt 1 using 2 if(Delaytime != ) Delaytime-; /.add your other code here Delay函数具体延时多长时间，就要看你设定的T0定时器中断和Delaytime的乘积，AT24CXX的EEPROM存储器等，更多的电路，还要靠大家在平时的学习过程当中，慢慢掌握。此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。