51單片機學習總結(jié)

1、什么是單片機

在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機，即單片機。Intel公司推出了MCS-51系列單片機：集成8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強的布爾處理器。2、單片機的作用

用到單片機的項目經(jīng)驗介紹手持糧庫溫度尋檢設(shè)備畢設(shè)答辯打分器電話臺燈

自動感應水龍頭

凡是與控制或簡單計算有關(guān)的電子設(shè)備都可以用單片機來實現(xiàn)，再根據(jù)具體實際情況選擇不同性能的單片機，如：atmel,stc,pic,avr,凌陽，80C51，arm等工業(yè)自動化：數(shù)據(jù)采集、測控技術(shù)。

智能儀器儀表：數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應電流表等。

消費類電子產(chǎn)品：洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車電子設(shè)備等。

通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)、手機、小靈通等。

武器裝備：飛機、軍艦、坦克、導彈、航天飛機、魚雷制導、智能武器等。等等…..

3、學習單片機之前預備知識

（1）數(shù)字電路中只有兩種電平：高和低定義單片機為TTL電平：

高+5V低0V（2）RS232電平：計算機的串口高-12V低+12V

所以計算機與單片機之間通訊時需要加電平轉(zhuǎn)換芯片（3）進制轉(zhuǎn)換與邏輯、算術(shù)運算（4）C語言基礎(chǔ)（5）80C51了解

80C51是MCS-51系列中的一個典型品種；其它廠商以8051為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為80C51系列。（6）

總線（BUS）是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是CPU內(nèi)部之間的連線。外部總線是指CPU與其它部件之間的連線。外部總線有三種:數(shù)據(jù)總線DB（DataBus）,地址總線AB（AddressBus）和控制總線CBControlBus）。（7）

CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；

I/O口：四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；

T/C：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；

片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機型號及性能。（8）

C51數(shù)據(jù)存儲類型例：

數(shù)據(jù)類型變量名

charvar1;bitflags;

unsignedcharvextor[10];int;

注意：變量名不能用C語言中的關(guān)鍵字表示。（9）

包含的頭文件（可以在安裝目錄下INC目錄下查看）

通常有:reg51.hreg52.hmath.hctype.hstdio.hstdlib.habsacc.h常用有:reg51.hreg52.h

（定義特殊功能寄存器和位寄存器）；math.h（定義常用數(shù)學運算）；（10）中斷服務程序的格式函數(shù)名（）interruptnusingm{

函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)….}

（11）I/O口定義sbitbeep=P2^3;

（12）單片機的基本時序機器周期和指令周期

（1）振蕩周期:也稱時鐘周期,是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期，TX實驗板上為11.0592MHZ。

（2）狀態(tài)周期:每個狀態(tài)周期為時鐘周期的2倍,是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。（3）機器周期:一個機器周期包含6個狀態(tài)周期S1~S6,也就是12個時鐘周期。在一個機器周期內(nèi),CPU可以完成一個獨立的操作。

（4）指令周期:它是指CPU完成一條操作所需的全部時間。每條指令執(zhí)行時間都是有一個或幾個機器周期組成。MCS-51系統(tǒng)中,有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。

4、學習單片機目標

最小系統(tǒng)能夠運行起來的必要條件。1.電源2.晶振3.復位電路對單片機任意IO口的隨意操作1.輸出控制電平高低2.輸入檢測電平高低。定時器：重點掌握最常用的方式2

中斷：外部中斷、定時器中斷、串口中斷串口通信：單片機之間、單片機與計算機間

擴展閱讀：51單片機串口通信學習總結(jié)

51單片機串口通信學習總結(jié)

1．近距離的單片機點對點通信：如果兩個51單片機系統(tǒng)之間的距離很短，可以通過將它

們的自帶串口直接相連的方法實現(xiàn)雙機通信，連接時注意要將一方的TXD和另一方的RXD引腳相連。

2．如果通信距離較遠，可以利用RS-232C接口延長通信距離，但必須將單片機的TTL電

平和RS-232C標準電平進行轉(zhuǎn)換，如常用的MAX232,。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：

第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。

第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。

第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。硬件電路設(shè)計：

注意：怎樣連線單片機與MAX232同名相對，RR，TT

MAX232與DB9異名相對，RT，TR

串口通信主要包括：串口數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。發(fā)送實例:

/******************************************************作者：淋哥電子

說明：本程序?qū)崿F(xiàn)串口數(shù)據(jù)發(fā)送，從0到10每隔500ms發(fā)送一次******************************************************/

#include//單片機52頭文件,存放著單片機的寄存器#defineuintunsignedint//宏定義#defineucharunsignedchar

voiddelay_ms(ucharms);//聲明一個ms級延時函數(shù)voidUART_Init(void);//聲明串口初始化函數(shù)

voidUART_Send_Byte(ucharbyte);//聲明串口發(fā)送單字節(jié)函數(shù)voidmain(void)//主函數(shù){

uchari=0;//定義一個變量UART_Init();//串口初始化while(1)//死循環(huán){UART_Send_Byte(i);//串口發(fā)送單字節(jié)數(shù)據(jù)delay_ms(500);//延時500msif(++i>10)//i自加到10清0i=0;}}

//定義delay_ms函數(shù)voiddelay_ms(ucharms){uchari;while(ms--){for(i=0;i

接收實例：1)

/******************************************************作者：淋哥電子

說明：本程序?qū)崿F(xiàn)串口數(shù)據(jù)接收（查詢法）單片機晶振11.0592M

******************************************************/

#include//單片機52頭文件,存放著單片機的寄存器#defineuintunsignedint//宏定義#defineucharunsignedchar

voidUART_Init(void);//聲明串口初始化函數(shù)

voidUART_Send_Byte(ucharbyte);//聲明串口發(fā)送單字節(jié)函數(shù)voidmain(void)//主函數(shù){

uchari=0;//定義一個變量UART_Init();//串口初始化while(1)//死循環(huán){if(RI)//檢測接收完成標志位置1{RI=0;//清零接收完成標志位i=SBUF;//讀取接收到的數(shù)據(jù)UART_Send_Byte(i);//串口發(fā)送單字節(jié)數(shù)據(jù)}}}

//定義UART_Init函數(shù)voidUART_Init(void){SCON=0x50;//設(shè)定串行口工作方式，8位數(shù)據(jù)位，允許接收T2CON=0x34;//設(shè)置定時器2，作為波特率發(fā)生器RCAP2L=0XD9;//9600波特率的低8位RCAP2H=0XFF;//9600波特率的高8位}

//定義UART_Send_Byte函數(shù)voidUART_Send_Byte(ucharbyte){SBUF=byte;//緩沖區(qū)裝載要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)while(TI==0);//等待發(fā)送完畢，TI標志位會置1TI=0;//清零發(fā)送完成標志位}

2）

/******************************************************作者：淋哥電子

說明：本程序?qū)崿F(xiàn)串口數(shù)據(jù)接收（中斷法）單片機晶振11.0592M

******************************************************/

#include//單片機52頭文件,存放著單片機的寄存器#defineuintunsignedint//宏定義#defineucharunsignedchar

voidUART_Init(void);//聲明串口初始化函數(shù)

voidUART_Send_Byte(ucharbyte);//聲明串口發(fā)送單字節(jié)函數(shù)voidmain(void)//主函數(shù){UART_Init();//串口初始化while(1)//死循環(huán){}}

//定義UART_Init函數(shù)voidUART_Init(void){SCON=0x50;//設(shè)定串行口工作方式，8位數(shù)據(jù)位，允許接收T2CON=0x34;//設(shè)置定時器2，作為波特率發(fā)生器RCAP2L=0XD9;//9600波特率的低8位RCAP2H=0XFF;//9600波特率的高8位ES=1;//允許串口中斷EA=1;//允許總中斷}

//定義UART_Send_Byte函數(shù)voidUART_Send_Byte(ucharbyte){SBUF=byte;//緩沖區(qū)裝載要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)while(TI==0);//等待發(fā)送完畢，TI標志位會置1TI=0;//清零發(fā)送完成標志位}

uchari=0;//定義一個變量//串口中斷服務程序

voidUART(void)interrupt4{if(RI)//檢測接收完成標志位置1{RI=0;//清零接收完成標志位i=SBUF;//讀取接收到的數(shù)據(jù)UART_Send_Byte(i);//串口發(fā)送單字節(jié)數(shù)據(jù)}}

重點說明：

51單片機可以通過SBUF寄存器對串行接收或發(fā)送寄存器進行訪問，兩個寄存器共用一個地址99H，但在物理上是兩個獨立的寄存器，有指令操作決定訪問哪一個。eg：接收時，我們寫“a=SBUF；”

發(fā)送時，我們寫“SBUF=a；”

實例一：

/******************************************************作者：淋哥電子

說明：本程序?qū)崿F(xiàn)在上位機上用串口調(diào)試助手發(fā)送一個字符X，單片機收到字符后返回給上位機“IgetX”單片機晶振11.0592M

******************************************************/

#include//單片機52頭文件,存放著單片機的寄存器#defineuintunsignedint//宏定義#defineucharunsignedcharucharuart_flag,a,i;

ucharcodetable[]={"Iget"};

voidUART_Init(void);//聲明串口初始化函數(shù)

voidUART_Send_Byte(ucharbyte);//聲明串口發(fā)送單字節(jié)函數(shù)voidmain(void)//主函數(shù){UART_Init();//串口初始化while(1)//死循環(huán){if(uart_flag==1)//接收到{ES=0;//關(guān)串口中斷for(i=0;iUART_Send_Byte(a);//發(fā)送接收到的字符ES=1;//允許串口中斷uart_flag=0;//中斷標志位置0}}}

//定義UART_Init函數(shù)voidUART_Init(void){SCON=0x50;//設(shè)定串行口工作方式，8位數(shù)據(jù)位，允許接收T2CON=0x34;//設(shè)置定時器2，作為波特率發(fā)生器RCAP2L=0XDC;//9600波特率的低8位RCAP2H=0XFF;//9600波特率的高8位ES=1;//允許串口中斷EA=1;//允許總中斷}

//定義UART_Send_Byte函數(shù)voidUART_Send_Byte(ucharbyte){SBUF=byte;//緩沖區(qū)裝載要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)while(TI==0);//等待發(fā)送完畢，TI標志位會置1TI=0;//清零發(fā)送完成標志位}

//串口接收中斷服務程序voidUART(void)interrupt4{if(RI)//檢測接收完成標志位置1{RI=0;//清零接收完成標志位a=SBUF;//讀取接收到的數(shù)據(jù)uart_flag=1;//中斷標志位置1}}

實例二：

/***********************************************************************************************************

作者：淋哥電子說明：本程序?qū)崿F(xiàn):

單片機上電后等待從上位機串口發(fā)送來的命令，當收到上位機以十六進制發(fā)送來的01后，向上位機發(fā)送字符串“Turnonad！”同時在數(shù)碼管以每秒刷新顯示AD值

當收到上位機以十六進制發(fā)送來的02后，向上位機發(fā)送字符串“TurnoffAD!”當收到上位機發(fā)送來的其他任何數(shù)據(jù)，向上位機發(fā)送字符串“Error!!”單片機晶振11.0592

***********************************************************************************************************/

#include//單片機51頭文件,存放著單片機的寄存器#include//為了使用空指令加載的頭文件#include

#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint

sbitsmg1=P2^6;//數(shù)碼管位選sbitsmg2=P2^5;//數(shù)碼管位選sbitsmg3=P2^4;//數(shù)碼管位選

ucharflag_uart;//串口中斷標志ucharflag_time;//1s鐘標志ucharflag_on;//AD運行標志uchara;uchari;

uchart0_num;//T050ms定時標志

ucharad_val;//AD采集得到的值（二進制表示）floatad_vo;//實際電壓標準值

unsignedcharcodetable[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//數(shù)碼管段選顯示0--9

sbitcs=P3^3;////ad的cs控制管腳定義sbitwr=P3^5;//ad的wr控制管腳定義sbitrd=P3^4;//ad的rd控制管腳定義

voiddelay(uintcount)//delay{

uinti;

while(count){

i=200;while(i>0)i--;count--;}}

voidinit(void){TMOD=0x21;//定計0工作方式1，定計1工作方式2TH0=(65536-50000)/256;//定計0賦初值TL0=(65536-50000)%256;TH1=0XFD;//定計1賦初值TL1=0XFD;TR1=1;//開定計1ET0=1;//開定計0中斷SCON=0X50;//串口控制寄存器：SM0=0,SM1=1,REN=1EA=1;//開總中斷ES=1;//開串口中斷}

/*************讀AD0804子程序*******************************/unsignedcharadc0804(void)//讀AD0804子程序{unsignedcharaddata,i;rd=1;wr=1;//int1=1;//讀ADC0804前準備P1=0xff;//P1全部置一準備cs=0;wr=0;wr=1;//啟動ADC0804開始測電壓rd=0;//開始讀轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)i=i;i=i;//無意義語句，用于延時等待ADC0804讀數(shù)完畢addata=P1;//讀出的數(shù)據(jù)賦與addaterd=1;cs=1;//讀數(shù)完畢return(addata);//返回最后讀出的數(shù)據(jù)}

/*************數(shù)碼管顯示程序*******************************/voiddisplay(inttemp){

/****************************************************/smg3=1;smg2=1;delay(1);

P0=table[temp/100];//顯示百位smg1=0;delay(1);smg1=1;

/****************************************************/

smg3=1;

P0=table[temp%100/10];//顯示十位smg2=0;delay(1);smg2=1;

/****************************************************/smg1=1;

P0=table[temp%10];//顯示個位smg3=0;delay(1);smg3=1;

/****************************************************/}

/*************主程序*******************************/voidmain(void){init();//初始化while(1){if(flag_uart==1)//接收到數(shù)據(jù){flag_uart=0;//串口中斷標志置0ES=0;//關(guān)串口中斷，若不關(guān)閉，每發(fā)送一個字節(jié)，程序就會申請進入串口中斷，從而導致程序出錯

TI=1;//發(fā)送標志置1switch(flag_on){case0:puts("TurnonAD!");TR0=1;break;case1:puts("TurnoffAD!");TR0=0;break;case2:puts("Error!");break;default:break;}while(!TI);//等待發(fā)送完畢TI=0;//發(fā)送完畢，手動清ES=1;}if(flag_time==1){flag_time=0;ad_val=adc0804();//將AD采集回來的8位二進制數(shù)賦給ad_valad_vo=(float)ad_val*5.0/256.0;//以浮點數(shù)表示AD實際采集到的電壓標準值

ES=0;TI=1;printf("Thevoltageis%fV\\n",ad_vo);while(!TI);TI=0;ES=1;}display(ad_val);}}

/*************定計0中斷服務子程序*******************************/voidtimer0(void)interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;//定計0重裝初值TL0=(65536-50000)%256;t0_num++;if(t0_num==20){t0_num=0;flag_time=1;}}

/*************串口中斷服務子程序*******************************/voidser(void)interrupt4{RI=0;//清零接收完成標志位a=SBUF;//讀取接收到的數(shù)據(jù)flag_uart=1;//串口中斷標志位置1if(a==1)flag_on=0;elseif(a==2)flag_on=1;elseflag_on=2;}

說明：

printf()和puts（）的區(qū)別：1）puts（）自帶換行符；

2）printf()可以在后面追加要輸出的變量，而puts（）只能輸出字符串

友情提示：本文中關(guān)于《51單片機學習總結(jié)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，51單片機學習總結(jié)：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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