單片機(jī)C語言編程基礎(chǔ)
單片機(jī)的外部結(jié)構(gòu):
1、 DIP40雙列直插;
2、 P0,P1,P2,P3四個8位準(zhǔn)雙向I/O引腳;(作為I/O輸入時,要先輸出高電平)
3、 電源VCC(PIN40)和地線GND(PIN20);
4、 高電平復(fù)位RESET(PIN9);(10uF電容接VCC與RESET,即可實現(xiàn)上電復(fù)位)
5、 內(nèi)置振蕩電路,外部只要接晶體至X1(PIN18)和X0(PIN19);(頻率為主頻的12倍)
6、 程序配置EA(PIN31)接高電平VCC;(運(yùn)行單片機(jī)內(nèi)部ROM中的程序)
7、 P3支持第二功能:RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1
單片機(jī)內(nèi)部I/O部件:(所為學(xué)習(xí)單片機(jī),實際上就是編程控制以下I/O部件,完成指定任務(wù))
1、 四個8位通用I/O端口,對應(yīng)引腳P0、P1、P2和P3;
2、 兩個16位定時計數(shù)器;(TMOD,TCON,TL0,TH0,TL1,TH1)
3、 一個串行通信接口;(SCON,SBUF)
4、 一個中斷控制器;(IE,IP)
針對AT89C52單片機(jī),頭文件AT89x52.h給出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定義。教科書的160頁給出了針對MCS51系列單片機(jī)的C語言擴(kuò)展變量類型。
單片機(jī)C語言編程基礎(chǔ)
1、 十六進(jìn)制表示字節(jié)0x5a:二進(jìn)制為01011010B;0x6E為01101110。
2、 如果將一個16位二進(jìn)數(shù)賦給一個8位的字節(jié)變量,則自動截斷為低8位,而丟掉高8位。
3、 ++var表示對變量var先增一;var—表示對變量后減一。
4、 x |= 0x0f;表示為 x = x | 0x0f;
5、 TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示給變量TMOD的低四位賦值0x5,而不改變TMOD的高四位。
6、 While( 1 ); 表示無限執(zhí)行該語句,即死循環(huán)。語句后的分號表示空循環(huán)體,也就是{;}
在某引腳輸出高電平的編程方法:(比如P1.3(PIN4)引腳)
#include //該頭文檔中有單片機(jī)內(nèi)部資源的符號化定義,其中包含P1.3
void main( void ) //void 表示沒有輸入?yún)?shù),也沒有函數(shù)返值,這入單片機(jī)運(yùn)行的復(fù)位入口
{
P1_3 = 1; //給P1_3賦值1,引腳P1.3就能輸出高電平VCC
While( 1 ); //死循環(huán),相當(dāng) LOOP: goto LOOP;
}
注意:P0的每個引腳要輸出高電平時,必須外接上拉電阻(如4K7)至VCC電源。
在某引腳輸出低電平的編程方法:(比如P2.7引腳)
#include //該頭文檔中有單片機(jī)內(nèi)部資源的符號化定義,其中包含P2.7
void main( void ) //void 表示沒有輸入?yún)?shù),也沒有函數(shù)返值,這入單片機(jī)運(yùn)行的復(fù)位入口
{
P2_7 = 0; //給P2_7賦值0,引腳P2.7就能輸出低電平GND
While( 1 ); //死循環(huán),相當(dāng) LOOP: goto LOOP;
}
在某引腳輸出方波編程方法:(比如P3.1引腳)
#include //該頭文檔中有單片機(jī)內(nèi)部資源的符號化定義,其中包含P3.1
void main( void ) //void 表示沒有輸入?yún)?shù),也沒有函數(shù)返值,這入單片機(jī)運(yùn)行的復(fù)位入口
{
While( 1 ) //非零表示真,如果為真則執(zhí)行下面循環(huán)體的語句
{
P3_1 = 1; //給P3_1賦值1,引腳P3.1就能輸出高電平VCC
P3_1 = 0; //給P3_1賦值0,引腳P3.1就能輸出低電平GND
} //由于一直為真,所以不斷輸出高、低、高、低……,從而形成方波
}
將某引腳的輸入電平取反后,從另一個引腳輸出:( 比如 P0.4 = NOT( P1.1) )
#include //該頭文檔中有單片機(jī)內(nèi)部資源的符號化定義,其中包含P0.4和P1.1
void main( void ) //void 表示沒有輸入?yún)?shù),也沒有函數(shù)返值,這入單片機(jī)運(yùn)行的復(fù)位入口
{
P1_1 = 1; //初始化。P1.1作為輸入,必須輸出高電平
While( 1 ) //非零表示真,如果為真則執(zhí)行下面循環(huán)體的語句
{
if( P1_1 == 1 ) //讀取P1.1,就是認(rèn)為P1.1為輸入,如果P1.1輸入高電平VCC
{ P0_4 = 0; } //給P0_4賦值0,引腳P0.4就能輸出低電平GND
else //否則P1.1輸入為低電平GND
//{ P0_4 = 0; } //給P0_4賦值0,引腳P0.4就能輸出低電平GND
{ P0_4 = 1; } //給P0_4賦值1,引腳P0.4就能輸出高電平VCC
} //由于一直為真,所以不斷根據(jù)P1.1的輸入情況,改變P0.4的輸出電平
}
將某端口8個引腳輸入電平,低四位取反后,從另一個端口8個引腳輸出:( 比如 P2 = NOT( P3 ) )
#include //該頭文檔中有單片機(jī)內(nèi)部資源的符號化定義,其中包含P2和P3
void main( void ) //void 表示沒有輸入?yún)?shù),也沒有函數(shù)返值,這入單片機(jī)運(yùn)行的復(fù)位入口
{
P3 = 0xff; //初始化。P3作為輸入,必須輸出高電平,同時給P3口的8個引腳輸出高電平
While( 1 ) //非零表示真,如果為真則執(zhí)行下面循環(huán)體的語句
{ //取反的方法是異或1,而不取反的方法則是異或0
P2 = P3^0x0f //讀取P3,就是認(rèn)為P3為輸入,低四位異或者1,即取反,然后輸出
} //由于一直為真,所以不斷將P3取反輸出到P2
}
注意:一個字節(jié)的8位D7、D6至D0,分別輸出到P3.7、P3.6至P3.0,比如P3=0x0f,則P3.7、P3.6、P3.5、P3.4四個引腳都輸出低電平,而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0四個引腳都輸出高電平。同樣,輸入一個端口P2,即是將P2.7、P2.6至P2.0,讀入到一個字節(jié)的8位D7、D6至D0。
1、 接電源:VCC(PIN40)、GND(PIN20)。加接退耦電容0.1uF
2、 接晶體:X1(PIN18)、X2(PIN19)。注意標(biāo)出晶體頻率(選用12MHz),還有輔助電容30pF
3、 接復(fù)位:RES(PIN9)。接上電復(fù)位電路,以及手動復(fù)位電路,分析復(fù)位工作原理
4、 接配置:EA(PIN31)。說明原因。
發(fā)光二極的控控制:單片機(jī)I/O輸出
將一發(fā)光二極管LED的正極(陽極)接P1.1,LED的負(fù)極(陰極)接地GND。只要P1.1輸出高電平VCC,LED就正向?qū)ǎ▽?dǎo)通時LED上的壓降大于1V),有電流流過LED,至發(fā)LED發(fā)亮。實際上由于P1.1高電平輸出電阻為10K,起到輸出限流的作用,所以流過LED的電流小于(5V-1V)/10K = 0.4mA。只要P1.1輸出低電平GND,實際小于0.3V,LED就不能導(dǎo)通,結(jié)果LED不亮。
開關(guān)雙鍵的輸入:輸入先輸出高
一個按鍵KEY_ON接在P1.6與GND之間,另一個按鍵KEY_OFF接P1.7與GND之間,按KEY_ON后LED亮,按KEY_OFF后LED滅。同時按下LED半亮,LED保持后松開鍵的狀態(tài),即ON亮OFF滅。
#include
#define LED P1^1 //用符號LED代替P1_1
#define KEY_ON P1^6 //用符號KEY_ON代替P1_6
#define KEY_OFF P1^7 //用符號KEY_OFF代替P1_7
void main( void ) //單片機(jī)復(fù)位后的執(zhí)行入口,void表示空,無輸入?yún)?shù),無返回值
{
KEY_ON = 1; //作為輸入,首先輸出高,接下KEY_ON,P1.6則接地為0,否則輸入為1
KEY_OFF = 1; //作為輸入,首先輸出高,接下KEY_OFF,P1.7則接地為0,否則輸入為1
While( 1 ) //永遠(yuǎn)為真,所以永遠(yuǎn)循環(huán)執(zhí)行如下括號內(nèi)所有語句
{
if( KEY_ON==0 ) LED=1; //是KEY_ON接下,所示P1.1輸出高,LED亮
if( KEY_OFF==0 ) LED=0; //是KEY_OFF接下,所示P1.1輸出低,LED滅
} //松開鍵后,都不給LED賦值,所以LED保持最后按鍵狀態(tài)。
//同時按下時,LED不斷亮滅,各占一半時間,交替頻率很快,由于人眼慣性,看上去為半亮態(tài)
}
數(shù)碼管的接法和驅(qū)動原理及單片機(jī)編程
一支七段數(shù)碼管實際由8個發(fā)光二極管構(gòu)成,其中7個組形構(gòu)成數(shù)字8的七段筆畫,所以稱為七段數(shù)碼管,而余下的1個發(fā)光二極管作為小數(shù)點。作為習(xí)慣,分別給8個發(fā)光二極管標(biāo)上記號:a,b,c,d,e,f,g,h。對應(yīng)8的頂上一畫,按順時針方向排,中間一畫為g,小數(shù)點為h。
我們通常又將各二極與一個字節(jié)的8位對應(yīng),a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7),相應(yīng)8個發(fā)光二極管正好與單片機(jī)一個端口Pn的8個引腳連接,這樣單片機(jī)就可以通過引腳輸出高低電平控制8個發(fā)光二極的亮與滅,從而顯示各種數(shù)字和符號;對應(yīng)字節(jié),引腳接法為:a(Pn.0),b(Pn.1),c(Pn.2),d(Pn.3),e(Pn.4),f(Pn.5),g(Pn.6),h(Pn.7)。
如果將8個發(fā)光二極管的負(fù)極(陰極)內(nèi)接在一起,作為數(shù)碼管的一個引腳,這種數(shù)碼管則被稱為共陰數(shù)碼管,共同的引腳則稱為共陰極,8個正極則為段極。否則,如果是將正極(陽極)內(nèi)接在一起引出的,則稱為共陽數(shù)碼管,共同的引腳則稱為共陽極,8個負(fù)極則為段極。
以單支共陰數(shù)碼管為例,可將段極接到某端口Pn,共陰極接GND,則可編寫出對應(yīng)十六進(jìn)制碼的七段碼表字節(jié)數(shù)據(jù)如右圖:
16鍵碼顯示的單片機(jī)程序
我們在P1端口接一支共陰數(shù)碼管SLED,在P2、P3端口接16個按鍵,分別編號為KEY_0、KEY_1到KEY_F,操作時只能按一個鍵,按鍵后SLED顯示對應(yīng)鍵編號。
#include
#define SLED P1
#define KEY_0 P2^0
#define KEY_1 P2^1
#define KEY_2 P2^2
#define KEY_3 P2^3
#define KEY_4 P2^4
#define KEY_5 P2^5
#define KEY_6 P2^6
#define KEY_7 P2^7
#define KEY_8 P3^0
#define KEY_9 P3^1
#define KEY_A P3^2
#define KEY_B P3^3
#define KEY_C P3^4
#define KEY_D P3^5
#define KEY_E P3^6
#define KEY_F P3^7
Code unsigned char Seg7Code[16]= //用十六進(jìn)數(shù)作為數(shù)組下標(biāo),可直接取得對應(yīng)的七段編碼字節(jié)
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F
{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
void main( void )
{
unsigned char i=0; //作為數(shù)組下標(biāo)
P2 = 0xff; //P2作為輸入,初始化輸出高
P3 = 0xff; //P3作為輸入,初始化輸出高
While( 1 )
{
if( KEY_0 == 0 ) i=0; if( KEY_1 == 0 ) i=1;
if( KEY_2 == 0 ) i=2; if( KEY_3 == 0 ) i=3;
if( KEY_4 == 0 ) i=4; if( KEY_5 == 0 ) i=5;
if( KEY_6 == 0 ) i=6; if( KEY_7 == 0 ) i=7;
if( KEY_8 == 0 ) i=8; if( KEY_9 == 0 ) i=9;
if( KEY_A == 0 ) i=0xA; if( KEY_B == 0 ) i=0xB;
if( KEY_C == 0 ) i=0xC; if( KEY_D == 0 ) i=0xD;
if( KEY_E == 0 ) i=0xE; if( KEY_F == 0 ) i=0xF;
SLED = Seg7Code[ i ]; //開始時顯示0,根據(jù)i取應(yīng)七段編碼
}
}
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