学习资料
基本思想
单片机最小应用系统：单片机、晶振、复位电路、电源
电源和Vcc引脚之间有滤波电容
LED：正极引脚长，负极引脚短，正极电源和LED之间有限流电阻，防止LED灯烧坏
CPU通过控制寄存器中的数值，在通过驱动器和IO端口相连从而控制外设，同时，也可以从IO端口获得外设的状态，送给寄存器
在单片机中寄存器就是一段特殊的RAM存储器：
寄存器可以存储和读取数据，
每一个寄存器背后都连接了一根导线，控制着电路的连接方式
可位寻址：可以单独赋值 不可位寻址：只能整体赋值
单片机通电时所有IO口都是高电平
单片机的高电平驱动能力弱，低电平驱动能力强
注意寄存器高低位的方向：最左边是高位，最右边是低位
寄存器8个为一组，如果直接操作某个寄存器，则需要同时给8个赋值，现在只想操作寄存器的某一位，打开头文件，找到对位寄存器的声明
单片机IO口模式：弱上拉模式，即准双向口，即其既可以输出，又可以输入。弱上拉：输出1的驱动能力有限，输出零的驱动能力强，除此之外，还有其他模式
无符号字符型为0~255的8位二进制数据，表示一个寄存器
unsigned char单片机通过配置寄存器来控制内部线路的连接；开关拨到哪个位置就是靠寄存器控制的
数码管
数码管 一个单独的，分为共阴极和共阳极，要使其正常工作，共阴极接0，共阳极接1
四位一体数码管静态显示：共阴极和共阳极作为位选，四个数码管公用一个段选
动态显示：高频率扫描
74LS138：38译码器，可以通过三个地址端控制八个数码管的位选
在数码管的段选和输入间一般会有双向数据缓冲器，比如74HC245，其中DIR用于控制方向，既可以给数码管提供段选信号，又可以读取数码管的段选限号，可以用于提高数据的驱动能力
动态显示数码管+模块化编程
数码管扫描（输出扫描）原理：显示第1位→显示第2位→显示第3位→……，然后快速循环这个过程，最终实现所有数码管同时显示的效果
其它.c文件想使用其中的代码时，只需要#include “XXX.h”文件即可
main.c#include <REGX52.H> // <>是在安装目录里找这个文件 #include "Delay.h" //包含Delay头文件 ""是在自己程序目录里寻找文件 #include "Nixie.h" //包含数码管头文件 void main() { while(1) { Nixie(1,1); //在数码管的第1位置显示1 Nixie(2,2); //在数码管的第2位置显示2 Nixie(3,3); //在数码管的第3位置显示3 Nixie(4,4); //在数码管的第4位置显示4 Nixie(5,5); //在数码管的第5位置显示5 Nixie(6,6); //在数码管的第6位置显示6 } }把各个模块的代码放在不同的.c文件里
Nixie.c#include <REGX52.H> #include "Delay.h" //包含Delay头文件 //数码管静态、动态显示，驱动方法：38译码器+双向数据缓冲器 数码管为共阴极 //该段扫描方法：单片机直接扫描 硬件设备简单，但会耗费大量的单片机CPU时间 //另一种扫描方法：专用驱动芯片：内部自带显存、扫描电路，单片机只需告诉它显示什么即可 //数码管段码表 unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //数码管显示子函数 void Nixie(unsigned char Location,Number) { switch(Location) //位码输出 { case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break; case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break; case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break; case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break; case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break; case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break; case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break; case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break; } P0=NixieTable[Number]; //段码输出 Delay(1); //形成数字以后先延时，否则直接清零数码管会比较暗 P0=0x00; //段码清0，消影 } //位选 段选 清零 位选 段选在.h文件里提供外部可调用函数的声明
Nixie.h#ifndef __NIXIE_H__ #define __NIXIE_H__ void Nixie(unsigned char Location,Number); #endif
按键
- 轻触按键：在原理图中，若其公共端接低电平，按键松开，读寄存器，值为1；按下时读寄存器为0
- 按键在按下时不其作用，在松手的一瞬间才起作用，消抖：按键按下时延时20ms，松手时也延时20ms
int main()
{
while(1)
{
if(P3_1==0)
{
//如果P31是按下状态，那么延时20ms
Delay(20);
//按下不操作，松手才操作；while(P3_1==0)检测松手，不能不加
while(P3_1==0);
//松手以后，消除松手抖动
Delay(20);
//可以操作了，然后取反
P2_0=~P2_0;
}
}
}
- 矩阵按键
采用逐行或逐列的“扫描”，就可以读出任何位置按键的状态
矩阵键盘扫描（输入扫描）原理：读取第1行(列)→读取第2行(列) →读取第3行(列) → ……，然后快速循环这个过程，最终实现所有按键同时检测的效果
- 检测矩阵按键状态，此处采用逐列扫描
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
/**
* @brief 矩阵键盘读取按键键码
* @param 无
* @retval KeyNumber 按下按键的键码值
如果按键按下不放，程序会停留在此函数，松手的一瞬间，返回按键键码，没有按键按下时，返回0
*/
unsigned char MatrixKey()
{
unsigned char KeyNumber=0; //局部变量引用必须赋初始值
P1=0xFF;
P1_3=0; // 扫描第一列
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
//在扫描第一列时，如果P1_7==0，那么此时是判断开关1的状态
//由于是机械按键，加入延时函数消除抖动，然后判断是否松手；如果松手，继续消除抖动
//返回值KeyNumber
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
P1=0xFF;
P1_2=0; // 扫描第二列
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
P1=0xFF;
P1_1=0; // 扫描第三列
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
P1=0xFF;
P1_0=0; // 扫描第四列
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
return KeyNumber;
}
定时器
定时器属于单片机的内部资源
- 用于计时系统，可实现软件计时
- 替代长时间的Delay
工作原理
- SYSclk：系统时钟，即晶振周期
中断系统
串口通信
- 51单片机内部自带UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器），可实现单片机的串口通信。
- TTL电平：+5V表示1，0V表示0，TTL：Transistor-Transistor Logic 晶体管-晶体管逻辑（电路）；（单片机就是用的TTL）
- 如果操作的是端口的寄存器，用的就是IO口；如果操作的是串口的寄存器，就通过IO口发送数据
- 简单双向串口通信有两根通信线（发送端TXD和接收端RXD）
