大二单片机原理与接口技术课程(王蕴岭著)

根据大二单片机原理与接口技术课程(王蕴岭著)的学习总结。

前言是根据大二单片机原理与接口技术课程(王云岭撰写)的学习总结而写的。 建议参加单片机相关比赛,同时使用开发板进行实际操作,以比赛促学习,可以事半功倍,让学习更加深入。 内容为个人笔记,仅供参考。1. 微控制器

微控制器又称嵌入式控制器(EMCU,Embedded MicroController Unit MicroController Unit),在一块半导体硅芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路和系统总线。 用于测量和控制领域的单片机。

特点:体积小、实时性强、价格低廉、应用方便、稳定可靠、适合控制应用。

8051系列微控制器是一款8位微控制器,具有2个16位定时器/计数器、5个中断源和1个串行端口。

SFR(特殊功能寄存器)是80C51单片机中各个功能部件对应的寄存器(21位),用于存储相应功能部件的控制命令、状态或数据。

2. 时钟频率

时钟周期(振荡周期):指向单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期,是时钟脉冲的倒数。 时钟脉冲的周期定义为节拍,P表示时钟控制信号的基本时间单位。 Tosc=1/fosc。

状态周期:每个状态周期是时钟周期的两倍,由振荡周期除以二得到,用S表示。

机器周期:CPU完成一次独立运算所需的时间。 一个机器周期的宽度规定为6个状态周期,表示为S1~S6。 Tmachine=12*Tosc=12/fosc。 1 个机器周期 = 12 个时钟周期。

晶振频率→振荡信号频率→振荡信号(时钟)周期(节拍)→除2为指令周期→除6为状态时钟→机器周期→指令周期(单周期指令、双周期指令、四周期指令)

3、单片机电路

51系列单片机的最小系统包括:单片机、电源、晶振电路、复位电路。 在VCC和GND之间放置0.1uF高频去耦电容,滤除高频信号干扰。 晶振电路应尽可能靠近单片机。 复位电路应同时具有上电复位和手动按钮复位功能。

1. 时钟引脚

XTAL1(引脚19):片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路输入端。 当使用片内振荡器时,该引脚连接外部石英晶体和微调电容。 当连接外部时钟源时,该引脚连接外部时钟振荡器的信号。

XTAL2(引脚18):片内振荡器反相放大器的输出。 当使用片上振荡器时,该引脚连接到外部石英晶体和微调电容器。 当连接外部时钟源时,该引脚应悬空。

2.P3口

P3.0:RXD串行数据接收

P3.1:TXD串行数据传输

P3.2:INT0外部中断0申请

P3.3:INT1外部中断1申请

P3.4:T0定时器/计数器0的外部输入

P3.5:T1定时器/计数器1的外部输入

P3.6:WR外部RAM或外部IO写透明信号输出

P3.7:RD外部RAM或外部IO读通信号输出

3.控制引脚

RST(9):Reset,复位信号:在该引脚上添加持续时间大于2个机器周期的高电平,可以使单片机复位。正常工作时,该引脚的电平应该是双向和准双向的。

四、C51编程语言基础 1、基本理解

C51语言是近年来8051单片机开发中常用的编程语言:它是在标准c的基础上针对8051硬件特点进行扩展并移植到8051单片机上; 它可以直接操作8051单片机硬件,并具有高级语言特性,以及汇编语言特性; 与8051汇编语言相比,C51语言在功能、结构、可读性、可维护性方面具有明显的优势,并且易学易用。

与8051汇编语言相比,c51语言有以下优点:

(1)可读性好。 C51语言程序比汇编语言程序可读性强,编程效率高,易于修改、维护和升级。

(2)模块化开发,资源共享。 用C51开发的程序模块无需修改就可以直接被其他项目使用,让开发人员能够很好地利用现有的大量标准C程序资源和丰富的库函数,减少重复工作,也方便多个工程师的开发。 协同开发。

(3)便携性好。 针对某种类型的单片机开发的AC语言程序,只需修改硬件相关的头文件和编译链接参数,就可以方便地移植到其他类型的单片机上。

(4)生成的代码效率高。 目前较好的c51语言编译系统编译出的代码效率仅比直接使用汇编语言低20%左右。 如果使用优化编译选项,最高可以达到90%左右。

C51语言的基本语法与标准C语言相同,是基于标准的适合8051核单片机硬件的扩展。

C51语言与标准c语言的异同:

(1)库函数不同。 标准C中有一些库函数不适合微控制器,例如库函数printf和scanf。 一些库函数必须根据8051的硬件特点进行相应的开发。

(2)数据类型存在一定差异。 C51扩展了四种微控制器数据类型——基于标准的位类型。

(3)变量存储方式数据不同。 标准c最初是为通用计算机设计的。 在通用计算机中,只有一个内存空间,程序和数据被统一寻址。 C51语言中变量中的存储方式与8051单片机的各个存储区域密切相关。

(4)数据存储类型不同。 8051存储区可分为内部/外部数据存储区和程序存储区。 内部数据存储类型:data、idata、bdata; 外部数据存储类型:pdata; 程序存储类型:代码

(5)标准C语言没有处理单片机中断的定义,而C51语言有专用的中断函数。

(6)头文件不同。 c51语言头文件必须将8051单片机内部的外设硬件资源(如定时器、中断、串口等)对应的特殊功能寄存器写入头文件中,但标准C没有这样使用。

(7)程序结构的差异。 由于8051单片机的硬件资源有限,其编译系统不允许太多的程序嵌套。

2.具体实用

51单片机的I/O读写功能是内部自动切换的,不需要单独设置。

incIude:编译器直接进入软件安装文件夹搜索头文件。

incIude "reg51.h":编译器首先在当前工程所在文件夹中查找头文件。 如果找不到,则会在安装文件夹中搜索。 如果找不到,编译器会报错。

关键字 sfr 用于将微控制器的特殊功能寄存器中的值(8 位)分配给变量;

用法:特殊功能寄存器名称=特殊功能寄存器地址。

关键字sfr16用于将单片机的特殊功能寄存器(16位)分配给变量;

关键字sbit是位操作特殊功能位,用于将某个sfr中的特定位赋值给变量;

用法: 1. 位名称=特殊功能奇数寄存器^位置;

2、位名称=字节地址^位置;

3. 位名称=字节地址^位置。

关键字bit用于定义单位范围变量,该变量只有两个值:0和1(相当于bool类型)。

函数调用原则:先定义(或声明),后调用。

3.LCD1602

RS:读写命令0/数据1

RW:写0/读1

包含ASCLII字符,通过定时协议显示在屏幕上

5. 实际应用

—>程序流程图学习

单片机的实际应用可以参考另外两篇文章:

—>蓝桥杯电子信息工程专业微控制器大赛笔记

—>蓝桥杯电子信息工程专业嵌入式大赛时代

总结

博客网有关单片机原理和接口技术的资料比较齐全。 以上只是我所学知识的总结。 本文不涉及未学过的知识点。 链接的 URL 仅用于记录目的。 如有侵权或内容有误,敬请谅解。 请联系我们。 如果读者觉得本文对学习有帮助,请点赞和尊重! ! !

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