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1、1/23,电子设计大赛系列培训-单片机和C语言(1),2/23,第1讲 单片机入门,本章主要内容： 1、学单片机需要什么基础 2、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。 3、学单片机需要的一些预备知识 4、51单片机基础知识。 5、如何用单片机学习板在短时间内掌握51单片机和C语言编程。 6、KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法 7、从控制实验板上的一个发光二极管开始,判断输入，控制输出,3/23,1、与以前所学的知识关联很少； 2、只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等； 3、对各种器件的概念基本上是从0开始； 4、如
2、果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础；,一、学单片机需要什么基础？,4/23,什么是单片机？ 单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。,二、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。,5/23,单片机能做什么,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,s
3、tc,pic,avr,凌阳，arm等,6/23,怎么开始学习？,1、实践第一。 2、补充必要的理论知识，即缺什么补什么。 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）,7/23,三、预备知识,1、电平特性 2、2进制与16进制的表示及转换 3、二进制数的逻辑运算 4、8051单片机介绍 5、C51基础知识,8/23,1、关于电平特性,（1）数字电路中只有两种电平：高和低 （2）（本课程中）定义单片机为TTL电平： 高 +5V 低 0V （3）RS232电平：计算机的串口 高 -12V 低+12V 所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片
4、max232。,9/23,2、二进制,数字电路中的两种电平特性 0 0 6 110 1 1 7 111 2 10 8 1000 3 11 9 1001 4 100 10 1010 5 101 11 1011,10/23,十六进制,（1）十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F （2） 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。 规律：一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换后直接组合在一起即可。,11/23,如：0001B - 1 - 1H(汇编),0x1(C语言) B表示为二进制，H为十六进制 1001B - 9H,0x9 1
5、010B - AH,0xa 0010 1100 - 2CH,0x2c,12/23,各种进位制的对应关系,13/23,3、二进制数的逻辑运算,（1） “与”运算 “与”运算是实现“必须都有, 否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“ ”, 其运算规则如下: 00=0, 01=10=0, 11=1,14/23,（2） “或”运算 “或”运算是实现“只要其中之一有, 就有”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1,15/23,（3） “非”运算 “非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如变量A的“非”运算记作 。
6、其运算规则如下:,16/23,（4） “异或”运算 “异或”运算是实现“必须不同, 否则就没有”这种逻辑的一种运算, 运算符为“”。其运算规则是:,17/23,四、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工艺单片机产品统称为80C51系列。当前常用的80C51系列单片机主要产品有：,18/23,80C51的引脚封装
7、,总线型,非总线型,19/23,20/23,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）。,21/23,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
8、可用作输出； T/C：两个定时/计数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在计数模式；,22/23,五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。,23/23,五、C51知识,C语言是一种编译型程序设计语言，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。,24/23,C51的数据类型,基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,
9、有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,25/23,C语言中的基本数据类型,类型,
10、符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char
11、,8,0255,26/23,C51的数据类型扩充定义,sfr:特殊功能寄存器声明 sfr16:sfr的16位数据声明 sbit:特殊功能位声明 bit:位变量声明 例：sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW2;,27/23,例： 数据类型 变量名 char var1; bit flags; unsigned char vextor10; int wwww; 注意：变量名不能用C语言中的关键字表示。,C-51数据的存储类型,28/23,C-51的头文件,通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h s
12、tdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h （定义特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h （定义常用数学运算）；,29,与C语言基本相同： + - * / （加 减 乘 除） = （位右移 位左移） & | (按位与 按位或) (按位异或 按位取反),C-51的运算符,30,C-51的基本语句,与标准C语言基本相同： if 选择语句 while 循环语句 for 循环语句 switch/case 多分支选择语句 do-while 循环语句,31/23,中断服务程序,函数名（）interrupt n using m 函数内部实现 . ,I/O口定义,sbit b
13、eep=P23;,32/23,单片机主要掌握以下几点,最小系统能够运行起来的必要条件。 1.电源 2.晶振3.复位电路 对单片机任意I/O口的随意操作 1.输出控制电平高低2.输出检测电平高低。 定时器：重点掌握最常用的方式2 中断：外部中断、定时器中断、串口中断 串口通信：单片机之间、单片机与计算机间,33/23,单片机工作的基本时序,机器周期和指令周期 （1） 振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，TX实验板上为11.0592MHZ。 （2） 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。 （3） 机器周期: 一个机器周期包含
14、 6 个状态周期S1S6, 也就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。,34/23,Main 函数 格式：void main( ) 特点：无返回值，无参。 任何一个C程序有且仅有一个main函数，它是整个程序开始执行的入口。 例：void main() 总程序从这里开始执行; 其他语句； ,六、KEIL的使用,35/23,课后练习,对照51单片机学习板原理图写程序； 用位操作和总线操作
15、两种方法完成以下题目； 1.熟练建立KEIL工程； 2.点亮第一个发光管； 3.点亮最后一个发光管； 4.点亮1、3、5、7； 5.点亮二、四、五、六； 6.尝试让第一个发光管闪烁； 7.尝试设计出流水灯程序。,36/23,点亮发光二极管：,#include sbit D1=P37; void main() while(1) D1=1; ,37/23,点亮发光二极管：,#include sbit D1=P37; void main() while(1) D1=0; ,38/23,发光二极管闪烁：,#include sbit D1=P37; unsigned int a; void main() while(1) a=50000; D1=0; while(a-); a=50000; D1=1; while(a-); ,39/23,课后练习,第一个发光管以间隔200ms闪烁 8个发光管由上至下间隔1s流动，其中每个管亮500ms,灭500ms,亮时蜂鸣器响，灭时关闭蜂鸣器，一直重复下去。 8个发光管来回流动，第个管亮100ms,流动时让蜂鸣器发出“滴滴”声。 用8个发光管演示出8位二进制数累加过程。 8个发光管间隔200ms由上至下，再由下至上
