跟冲哥学习STC32G128K芯片打卡

Rain_P***

2024年4月25日学习STC32G128K芯片记录

第一课  什么是单片机  个人理解一个完善的微机系统，包括CPU  运存  存储  多余的IO口为控制外设用。




一般单片机外貌




问一下AI 关于51单片机的特点，给的回答是

51单片机是一类基于Intel 8051微处理器内核设计的单片机，以其为基础发展出了众多兼容产品，形成了广泛的51单片机家族。这类单片机具有以下显著特点：

• 兼容性：
  • 指令系统兼容：所有51系列单片机遵循相同的指令集架构（ISA），即与Intel 8051微处理器指令集兼容。这意味着为一个51单片机编写的程序可以无需或仅需少量修改就能在其他兼容的51单片机上运行，极大地增强了代码的移植性。
    
• 结构简单且易于学习：
  • 冯·诺依曼结构：51单片机采用冯·诺依曼体系结构，程序存储器和数据存储器共享同一地址空间，CPU通过同一总线访问。这种结构简单明了，对于初学者而言易于理解。
    
• 丰富的外设资源：
  • I/O端口：通常提供多个双向输入/输出（I/O）端口，可以直接控制外部设备或读取传感器信号。
  • 定时/计数器：内置多个定时器/计数器，可用于实现延时、频率测量、脉冲计数、PWM生成等多种功能。(???需进一步了解，后续学习再了解)
  • 串行通信接口：具有全双工的串行通信单元（如UART），支持异步通信（如RS-232）和同步通信（如SPI、I²C），便于与其他设备进行数据交换。
  • 中断系统：配备完善的中断结构，支持多个中断源（如外部中断、定时器中断、串口中断等），并具有多级优先级，有利于实时响应外部事件。
    
• 扩展性：
  • 并行总线扩展：通过并行总线可以连接外部存储器、扩展I/O口或其他外围设备，以满足更复杂应用的需求。
  • 串行总线扩展：支持如I²C、SPI等串行总线协议，便于连接低引脚数的外围设备。
    
• 广泛的应用领域：
  • 教育：由于其结构简单、资源适中且教程资料丰富，51单片机常被用作高校电子工程、自动化等相关专业的单片机入门教学平台。
  • 工业控制：广泛应用于各类工业自动化设备，如电机控制、生产线监控、数据采集系统等。
  • 消费电子：在家电、玩具、智能仪器仪表等消费电子产品中充当控制核心。
  • 汽车电子：用于汽车配件如报警系统、胎压监测、车载娱乐设备等。
  • 通信设备：在简单通信设备、远程监控系统中实现数据处理和传输。
    
• 低成本与低功耗：
  • 芯片尺寸小、价格低廉：得益于大规模集成电路技术的发展，51单片机芯片尺寸小、制造成本低，适用于大批量、低成本的嵌入式应用。
  • 低功耗型号：部分51单片机提供低功耗模式，适用于电池供电或对能耗敏感的场合。
    
• 开发工具链成熟：
  • 广泛的开发工具支持：有多种集成开发环境（IDE）、编译器（如Keil C51、SDCC等）、调试器和仿真器可供选择，为开发人员提供了便捷的开发环境。
    
  
  

综上所述，51单片机以其良好的兼容性、结构简单、丰富的外设、易于学习和扩展、广泛的应用领域、低成本低功耗以及成熟的开发工具链等特点，成为了嵌入式系统设计中的重要选择，尤其在教育和入门级项目中具有较高的普及度。随着技术的发展，尽管市场上出现了更多高性能的单片机产品，但51单片机因其独特的市场定位和用户群体，仍保持着一定的市场份额和活跃度。

随后第一课很笼统，但可以扩展学习了解到，其原理还是很复杂的，先学技术再说。

Rain_P***

第二课  外设
1. 数码管：每个管为1个灯，共8个灯
2. NTC测温：连续测温，模拟测温
3. 18B20: 不可连续测温，单个点，数字测温
4. ADC按键：采集模拟电压，判断数值，根据基准电压，0-4095  线性变化    A是模拟 D是数字
5. PWM模拟DAC
6. 24C02 存储芯片
7. LCD接口屏幕
8. 蜂鸣是喇叭
学习的STC32G128K工作电压1.9-5.5V
课后作业思考：MP3应该是个不错的实践项目

Rain_P***

第三课  环境搭建

所需软件
1. STC-ISP


2. STC32手册
可找到示例程序，即IO控制方法，通过搜索，快速定位自己想要的位置。得多熟悉熟悉其原理
3. C251开发环境
安装Keil就可以。
4. 下载程序   先按住INT0 P3.2 打开开关上电  可以识别为HID1模式，选择24M时钟，点击下载就可以直接下载
可自动识别单片机是否正确

Rain_P***

第四课 新建工程并点亮LED灯

上节课未吃透所遇问题
打开工程后出现报错


重新调整后发现，需要在STCAi-ISP软件中添加Keil的型号和头文件  具体流程为 Keil仿真设置---->添加型号和头文件到Keil中.... 看下图


1. LED点亮原理
LED灯两端的高低点评会点亮灯，板载资源中首先要通过P40输出低电平打开总开关，再通过P60输出低电平就可以点亮LED灯。
2. 代码编写
sfr  特殊功能寄存器  0x80~0xFF   sbit????  
P4M0      P4M1
0                0    准双向口
0                1    推挽输出
.......
定义寄存器

sfr         P4          =           0xc0;
sbit        P40         =           P4^0;

设置输出模式 准双向口
P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;

操作端口高低点评，点亮LED灯
打开总开关
P40 = 0；
亮LED灯
P60 = 0；
3. 程序下载的USB模式  
向IAP_CONTR寄存器发送0x60  可实现不停电进行ISP下载

USB-HID
需要包含关于usb的lib文件


相关代码

char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";                      //设置自动复位到ISP区的用户接口命令

void sys_init()
{
    WTST = 0;  //设置程序指令延时参数，赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
    EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

    //====== USB 初始化 ======
    P3M0 &= ~0x03;
    P3M1 |= 0x03;
   
    IRC48MCR = 0x80;
    while (!(IRC48MCR & 0x01));
   
    USBCLK = 0x00;   // USB-CDC相关 HID需要禁用
    USBCON = 0x90;  // USB-CDC相关  HID需要禁用
    //========================
}

最后主函数中调用

    sys_init();  //系统初始化
    usb_init();  //USB CDC 接口配置
    EA = 1;     // 打开总中断

开启USB的下载功能
此外可以通过Include 加载头文件，就不需要使用sfr定义了。

Rain_P***

第四课  C语言入门   已经掌握相关编程语言  再次复习一下

1. printf的格式化输出，串口通讯，万能的 print debug。
示例代码
printf("当前温度：%0.2f\r\n", 25)
其中的%后可跟数字有以下几个关键字符
示例中f表示单精度浮点输出


x.y 表示整数有x位，小数有y位有效数字，其他可用描述为



此外\r \n 为转义字符表示换行和回车。冲哥更加详细的描述了其不同系统中的应用

在Windows系统中我们输入回车时，输入的字符是\r\n，
unix系统中回车为\n,
而mac系统中回车的字符为\r.

2. 此外根据ASCⅡ可以说明串口中16进制与字符之间的关系


3. 使用程序员计算器可以不费脑子的计算各个进制之间的对应关系



4. 单片机编程中可以使用常规算数运算符 + - * /  取余%  此外支持C中的++ 和 -- 自增自减运算符
以往C语言中对于位运算使用较少
在单片机中使用位运算应该效率更高

右移(>>）左移(<<）
按位与(&）
按位或(|）
按位异或(^）
取反(~)

5. 数据类型
  
与传统C不同的是出现了sfr关键字 特殊寄存器

Rain_P***

第六课  LED闪烁及花式点灯

1. 灯闪烁的原理是，通过延时函数，不断的开关LED灯，进而达到闪烁效果


2. 相关延时函数的代码为
#define MAIN_Fosc        24000000UL  // 系统的晶振频率


void  delay_ms(u16 ms)     // 延时多少ms
{
     u16 i;
     do{
          i = MAIN_Fosc / 6000;    //  6000是怎么确定的？都适用么？
          while(--i);
     }while(--ms);
}
#define X Y  关键字可以将Y映射到X 即X就是Y；示例中MAIN_Fosc  就是24000000UL。

不断的开关就需要循环结构，冲哥讲的是do{}  while();和while{}
此外延伸出 自减符--的应用。

3. 模块化编程 C语言的语法

具体定义方法为：
////////////////////////////////

返回值 函数名称( 入口参数 )
{
函数要执行的功能
}
///////////////////////////////
其中
@返回值：没有返回值就是void
@函数名称：避开关键词，不重复，非特殊字符随便取
@入口参数：类型+名称，多个参数“，”分开，空就写void

函数的声明方法
///////////////////////////////

返回值 函数名称( 入口参数 )；

///////////////////////////////


函数调用

///////////////////////////////

有返回值的
值 =  函数名称( 入口参数 )；

无返回值
函数名称( 入口参数 )；

///////////////////////////////


C语言中一般将模块写为h和c文件，
其中h为头文件，主要是函数的声明
其格式为

#ifndef __XXX_H
#define __XXX_H
调用头文件
函数声明...
#endif


c为模块主体，是各个函数的实现方法
其格式为

#include “xxx.h”
函数定义


使用模块时，只要引入头文件就可以使用相关模块

so***

Rain_Personal 发表于 2024-4-25 21:44
第六课  LED闪烁及花式点灯

1. 灯闪烁的原理是，通过延时函数，不断的开关LED灯，进而达到闪烁效果

6000时根据单片机来确定的stc8不一样

Rain_P***

soma 发表于 2024-4-25 22:47
6000时根据单片机来确定的stc8不一样

感谢答疑解惑，是不是跟指令集什么的有关呢？

Rain_P***

第七课 按键点灯

1. 按键原理
按键存在常开开关和常闭开关。

例如SW17按键按下后，会把R10电阻的右侧电压拉低到GND，此时R82两端电压应该位VCC。
此外按键按下后会出现抖动情况。


出现抖动的原因为机械触电的弹性抖动，一个开关会在短时内出现电压不稳导致的，类似于接触不良，出现电阻变化。

2. 按键代码的实现过程

首先需要通过宏定义 定义KEY
#define KEY P32 //P32应该属于寄存器，相当于KEY就是寄存器的值

if( KEY == 0 )       // 第一次判断
{
    Delay_ms(10);  //  可能会有抖动  跳过抖动部分 10ms是随意数值？可否增加或者减少
    if( KEY == 0 )  //   再次判断
    {
    执行功能
    }
}
复制代码

3. 16位二进制，可以通过移位方法将某个端口变为0，点亮LED灯，通过按键将P6移位可以实现按键流水灯。

4. 数组的使用
将移位的数值直接存储值数组，通过索引为P6赋值，PS比较占用内存，不如移位好

Rain_P***

第八课  蜂鸣器的应用

1. 蜂鸣器分类
有源蜂鸣器  自带震荡源，通电就会叫，比无源蜂鸣器会贵点
无源蜂鸣器  无震荡源，通直流信号，不会叫
2. 控制原理  


P54引脚
P54=！P54
3. 蜂鸣器的应用
通过全局变量区分开关模式还是运行模式
灯是低电平点亮，可通过取反~采用将1移位，修改亮灯状态