单片机基础知识及单片机语言精.ppt

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1、单片机基础知识及单片机语言第1 页，本讲稿共37 页 2、单片机能做什么n 凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等第2 页，本讲稿共37 页n工业自动化：数据采集、测控技术。n智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。n消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。n通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。n武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。n等等.第3 页，本讲稿共

2、37 页 3、怎么开始学习？1、实践第一。2、即缺什么补什么（补充必要的理论知识）。3、做实际小制作积累经验，比如调试、编程。（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）第4 页，本讲稿共37 页4、80C51系列介绍 Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52 等；ATMEL 的：89C51、89C52、89C2051 等；Philips、华邦、Dallas、STC 等公司的许多产品。80C51 是MCS-51 系 列 中 的 一 个 典 型 品 种；其 它 厂 商 以8051 为 基 核 开 发 出 的CMOS 工 艺单 片 机 产 品

3、统 称 为80C51 系 列。当 前 常 用 的80C51 系列单片机主要产品有：第5 页，本讲稿共37 页80C51的引脚封装总线型非总线型第6 页，本讲稿共37 页第7 页，本讲稿共37 页 总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU 内部之间的连线。外部总线是指CPU 与其它部件之间的连线。外部总线有三种:数据总线DB（Data Bus）,地址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CB（Control Bus）。第8 页，本讲稿共37 页CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用

4、以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；I/O 口：四个8 位并行I/O 口，既可用作输入，也可用作输出；T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；第9 页，本讲稿共37 页 五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O 口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。第10 页，本讲稿共37 页第二部分 单片机C语言入门 1、C51简介 C 语言是一种编译型程序设计语言，

5、它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。目前，使用C 语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。用C 语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进、扩充和移植。而针对8051 的C 语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言。第11 页，本讲稿共37 页 C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持，很多硬件开发都用C语言编程，如：各种单片机、DSP、ARM等.C语言程序本身不依赖于机器硬件系统，基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可维护性。C-51的特点第12 页，本

6、讲稿共37 页C-51与ASM-51（汇编）相比，有如下优点：1.对单片机的指令系统不要求了解，仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解；2.寄存器分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理；3.程序有规范的结构，可分成不同的函数，这种方式可使程序结构化；4.提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力；5.由于具有方便的模块化编程技术，使已编好程序可容易地移植；第13 页，本讲稿共37 页2、单片机C程序设计的一般格式n 几个基本概念（1）函数：C语言程序由一个主函数和若干个其它函数构成，程序中由主函数调用其它函数，其它函数之间也可以相互调用。（2）指针与指针变量：若定义变量

7、x，&x即为x的指针，指针变量是指针的指针，若xp=&x,利用*xp即可访问变量x。（3）#include(包含处理命令）：把一个源文件将另外一个源文件的全部内容包含进来，或者说把一个外部文件包含到本文件之中。（4）#define(宏定义)：在C程序中，可以指定一标志符去定义一个常量或字符串。第14 页，本讲稿共37 页n 单片机C程序的基本结构（1）主函数名必须为main()。C程序通过函数调用去执行指定的工作。（2）一个函数由说明部分和函数体两部分组成。函数说明部分是对函数名、函数类型、形参名和形参类型等所做的说明。（3）C程序的执行总是从main()函数开始，而对该函数的位置无特殊规定。

8、（4）在源程序文件需要包含其它源程序文件时，应在本程序文件头部用包含命令#include处理。（5）C程序中的一个函数需要调用另一个子函数时，另一个函数应写在前面，否则应声明。（6）C程序书写格式自由，一行可写一个语句或几个语句。每个语句结尾用;结束。第15 页，本讲稿共37 页3、单片机C程序的数据类型n 常量和符号常量例：#define PARL 3.14159(PARL即为符号常量）（1）整型常量，如11，o11，0 xff等。（2）实型常量，如0.12，1.55e5等。（3）字符常量，如a、A等。（4）字符串常量，如“a”、“CHINA”等。n 变量（1）位变量：bit和sbit（2）

9、字符变量：singed char和unsigned char（3）整型变量：singed int和unsigned int（4）长整型变量：unsigned long和signed long第16 页，本讲稿共37 页（3）实型变量：float和double（4）寄存器变量：sfr和sfr164、单片机C程序的运算符和表达式（1）算术运算符13个：+、-、*、/、%、=、+=、-=、*=、/=、%=、+、-（2）关系运算符6个：、=、|、&（相与）、&（变量取地址）（5）指针运算符：*第17 页，本讲稿共37 页5、单片机C程序的一般语法结构n 顺序结构例：main()P0=0 xff;P2=

10、0 x30;P1=0 xff;P3=0 xff;scan();test();第18 页，本讲稿共37 页n 分支结构（1）单分支结构形式：if(条件表达式）执行语句；例：第19 页，本讲稿共37 页（2）双分支结构：形式：if(条件表达式）语句1；else 语句2；例：第20 页，本讲稿共37 页（3）由双分支结构变化而成的多分支结构形式：if(表达式1）语句1；else if(表达式2）语句2；.else if(表达式n)语句n;else 语句n+1;第21 页，本讲稿共37 页例：第22 页，本讲稿共37 页（4）switchcase多分支转移结构语句形式：switch(条件表达式）cas

11、e 常量表达式1:语句1;break;case 常量表达式2:语句2;break;.case 常量表达式n:语句n;break;default:语句n+1;break;第23 页，本讲稿共37 页例：第24 页，本讲稿共37 页n 循环结构（1）while(表达式）循环体语句；例：void delay(unsigned char times)unsigned char I;i=250;while(-times)while(-i);第25 页，本讲稿共37 页（2）do循环体语句；while(表达式）；（3）for(表达式1;表达式2;表达式3）循环体语句；例：第26 页，本讲稿共37 页6、C

12、51区别于标准C语言的特点n（1）使用文件包含命令#include应注意对应头文件的名称，要与规定名称相符。n（2）单片机中，一个变量可放在片内存储单元，也可放在片外存储单元，放在片内存储单元还要区分是否可位寻址，或放在间接寻址区。例：int data x,y;/表示整型变量指定在 片内数据存储区 char xdata m,n;/表示字符变量指定在片外数据存储区第27 页，本讲稿共37 页C51存储类型存储类型 寻址空间 数据长度 值域范围data片内直接寻址 RAM8 00H7FHidata片内间接寻址 RAM8 80HFFHpdata分页寻址片外 RAM8 00HFFH第28 页，本讲稿共

13、37 页存储类型 寻址空间 数据长度 值域范围xdata片外数据存储（64K）16 0000HFFFFHcode片内统一编址ROM（64K）16 0000HFFFFHbdata片内可位寻址的RAM（16byet）1 20H2FH第29 页，本讲稿共37 页n（3）21个SFR只能直接寻址，一般在头文件中用字节定义方式定义。如：sfr TMOD=0 x89;（4）C51编译器编译源程序时，数据类型和存储类型都可预先定义，但数据具体放在哪一个单元不由用户指定。（5）单片机C程序的中断程序与汇编语言程序不同，中断过程通过使用interrupt关键字和中断号（031）来实现。中断号告诉编译器中断程序的

14、入口地址。第30 页，本讲稿共37 页单片机中断源与C 中断程序中中断号对照表C中的中断号 对应单片机中的中断源C中的中断号 对应单片机中的中断源0 外部中断0 3 定时器1中断1 定时器0中断 4 串行口中断2 外部中断1 5 定时器2中断第31 页，本讲稿共37 页一个定时器0中断程序编写格式如下：Void timer0(void)interrupt 1 TR0=0;TH0=0 xff;TL0=0 x30;TR0=0;tick_count+;用户不必关心现场保护及恢复现场的问题，编译器会自动完成。中断程序的入口地址被编译器放在中断向量中，无需用户指定。第32 页，本讲稿共37 页n（6）片

15、外扩展的I/O接口，可用#define进行定义。如：#include absacc.h#define ADC0804 XBYTE0 x7ffe第33 页，本讲稿共37 页例1：清零程序(将2000H20FFH的内容清零)汇编语言程序 ORG 0000HSE01:MOV R0,#00H MOV DPTR,#2000H;(0000H)送DPTRLOO1:CLR A MOVX DPTR,A;0送(DPTR)INC DPTR;DPTR+1 INC R0;字节数加1 CJNE R0,#00H,LOO1;不到FF个字节再清LOOP:SJMP LOOP程序示例第34 页，本讲稿共37 页清零程序(将2000

16、H20FFH的内容清零)C51程序#include main()int i;unsigned char xdata*p=0 x2000;/*指针指向2000H单元*/for(i=0;i256;i+)*p=0;p+;/*清零2000H-20FFH单元*/第35 页，本讲稿共37 页 汇编语言程序 ORG 0000HL00:MOV R0,#10H;查找16个字节 MOV R1,#00H MOV DPTR,#2000HL11:MOVX A,DPTR CJNE A,#00H,L16;取出内容与00H相等吗?INC R1;取出个数加1L16:INC DPTR DJNZ R0,L11;未完继续 MOV D

17、PTR,#2100H MOV A,R1 MOVX DPTR,A;相同数个数送2100HL1E:SJMP L1E例2：查找零的个数（在2000H-200FH中查出有几个字节是零，把个数放在2100H单元中）第36 页，本讲稿共37 页查找零的个数C51程序#include main()unsigned char xdata*p=0 x2000;/*指针p指向2000H单元*/int n=0,i;for(i=0;i16;i+)if(*p=0)n+;/*若该单元内容为零，则n+1*/p+;/*指针指向下一单元*/p=0 x2100;/*指针p指向2100H单元*/*p=n;/*把个数放在2100H单元中*/第37 页，本讲稿共37 页