AI8051U学习打卡

vndolztn 发表于 2024-12-26 22:46:01

我的AI8051学习实战
第一集
1.首先是安装编译环境，这里我们选择C251，官网的调查问卷我们可以随便填写，之后就可以跳转到下载页面

2.确保均为全英文路径后安装到D盘，尽量避开系统盘以防重装系统导致的文件丢失，打开keil软件选择图中选项，然后复制CID到keygen CID处得到破解代码，最后到图2所示红圈处点击Add Lic，便破解成功与我图中一样即可。

最后也是尝试了一下硬件USB下载程序的快乐，可以说很轻松，直接节省了一个CH340及其外围电路节省成本的同时还能压缩元件布局。

vndolztn 发表于 2024-12-27 15:38:53

第二集点亮一颗LED
按照《8051U深度入门到32位51大型实战教学视频》
6.5新建与设置超64K程序代码的项目（Source）模式
<img src="data/attachment/forum/202412/27/151917ry9zbbhzyi3n0rhu.png" alt="1735283953495.png" title="1735283953495.png" />
通过读取手册可以得知：
AI8051U目前只支持Source模式，由于中断的压栈与出栈都是4字节建议选中 4Byte Intemupt Frame Size
并且Memory Model选择为XSmall模式，首先AI8051U逻辑地址为FF:0000H~FF:FFFFH，必须使用24位地址线才能正确访问，默认常量类型必须使用"far"类型，指针变量为4字节。
Memory Model模式区别：
XSmall模式将变量定义在内部RAM也就是edata中，单时钟存取，访问速度快，且有2k的edata供使用。
Small模式也是默认将变量定义在内部RAM（data）中，而data默认只有128字节，超过128字节会报错
Large模式虽然能够正确访问全部的16M寻址空间，但是该模式默认将变量定义在内部扩展RAM（xdata）里，存取需要2~3个时钟，访问速度慢。
故设置为XSmall模式
Code RomSize模式区别：
Small模式：跳转/调用指令为AJMP/ACALL ，单个函数/模块/文件的代码大小为 2K ，总代码大小为 2K
Medium模式：内部模块代码使用为AJMP/ACALL ，外部模块代码使用为LJMP/LCALL,单个函数/模块/文件的代码大小为 2K ，总代码大小为 64K
Compact模式：跳转/调用指令为LCALL/AJMP ，单个函数/模块/文件的代码大小为 2K ，总代码大小为64K
Large模式：跳转/调用指令为LCALL/AJMP ，单个函数/模块/文件的代码大小为 64K ，总代码大小为64K
Huge模式：内部模块代码使用为LJMP/ECALL ，外部模块代码使用为EJMP/ECALL,单个函数/模块/文件的代码大小为 2K ，总代码大小为 64K。(多文件项目中，文件内部的代码为内部模块代码，其他文件的代码为外部模块代码)
这里设置为 Large模式
终于到了代码环节，这里必须得搞明白AI8051U的端口定义！
比方说：
我们可以把P0M0、P0M1理解为一个8位的变量，他可以对0~7位进行二进制的操作，赋予0或者是1
P0M0中的P0指的是端口P0，M0指的是P0.0
P0M1中的P0指的是端口P0，M1指的是P0.0
P1M0中的P1指的是端口P1，M0指的是P1.0
P1M1中的P1指的是端口P1，M1指的是P1.0
那么P0.0的引脚模式就是由这个P0M0与P0M1的第0位的状态共同决定的
那么P1.0的引脚模式就是由这个P1M0与P1M1的第0位的状态共同决定的
<img src="data/attachment/forum/202412/27/155832hnknomp2axo7p3ns.png" alt="1735286304900.png" title="1735286304900.png" />
#include "ai8051u.h" //调用头文件
void main(void) 
{
<pre><code>P2M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00;

while(1)
{

P2 = 0X00;
}
</code></pre>
}
前面我们知道了P2M0、P2M1是8位变量，这里赋值的方式为16进制，相当于0000 0000 也就是0~7的引脚设置为准双向口
程序执行为先将P2的0~7位设置为准双向口，之后无限将P2的0 ~ 7位拉低，由于在板子上LED灯与电阻串联，一端在高电平上，而另一端在我们的单片机AI8051U上，也就是通过单片机控制引脚来决定LED灯是否发光
电流的产生总是从高电平流向低电平，所以我们的8个LED灯均会发光
<img src="data/attachment/forum/202412/27/161354uj6z7lxv67jgz642.jpg" alt="5df10fe43302d52cc3a8cf9dd4a4224.jpg" title="5df10fe43302d52cc3a8cf9dd4a4224.jpg" />

vndolztn 发表于 2024-12-27 20:45:11

第三集不停电USB下载
1.<a href="https://www.stcai.com/gjrj">深圳国芯人工智能有限公司-工具软件</a>下载好USB库
2.选择查询模式STC-CDC范例程序-> stc32g_cdc_query_demo将stc_usb_cdc_32g.LIB、stc32_stc8_usb.h这俩个文件放入我们上节课的点灯程序中
<img src="data/attachment/forum/202412/27/204603jzxqmebehtjc857d.png" alt="1735303551270.png" title="1735303551270.png" /> 
<img src="data/attachment/forum/202412/27/204620wnwdgrz4wr7gw8of.png" alt="1735303576066.png" title="1735303576066.png" /> 
<img src="data/attachment/forum/202412/27/204636c6pp15pv7utsztvt.png" alt="1735303592080.png" title="1735303592080.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/27/204657azbvkkshkpt7kuyw.png" alt="1735303613030.png" title="1735303613030.png" />
3.进行不停电USB下载代码的移植，可以看到官方的头文件是STC32G，而我们是AI8051U
将stc_usb_cdc_32g.LIB加入到文件工程下，在mian.c文件中#include“stc32_stc8_usb.h”这样我们第一步完成了。
第二步、将以下变量声明，并对在mian函数中添加P_SW2 |= 0x80;这一步是在保持原有P_SW2各个位不变的情况下，将最高位置1，否则我们将无法使用特殊功能寄存器。
char *USER_DEVICEDESC = NULL; 
char *USER_PRODUCTDESC = NULL; 
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
<img src="data/attachment/forum/202412/27/205505jr9rn3s22ejsktek.png" alt="1735304096148.png" title="1735304096148.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/27/205631bi2a1bbbiv9atmdv.png" alt="1735304184917.png" title="1735304184917.png" />
第三步、初始化usb_init()；
IE2 |= 0x80;将IE2的最高位拉高，以便打开USB中断允许位。
EA=1，将EA拉高，以便打开中断控制，如图所示。
<img src="data/attachment/forum/202412/27/205854v3mlldzvr0mrrovd.png" alt="1735304317731.png" title="1735304317731.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/27/210126v0ra9mhnhsz8k96e.png" alt="1735304478485.png" title="1735304478485.png" />
第四步、在main函数添加 while(DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
打开stc32_stc8_usb.h我们可以在35行找到#define DEVSTATE_CONFIGURED 4
也就是说如果DeviceState返回的值为4，while循环条件不满足跳出循环，说明UBS配置完成了可以进行正常的程序运行。
第五步、在while循环中添加这一段代码的意思是 USB不管接收到什么都会将接收到的代码发送回去
因为stc32_stc8_usb.h 声明了许多的函数，我们没有调用变回报错L57的错误
<img src="data/attachment/forum/202412/27/211240kk4ee3ihda4hq43d.png" alt="1735305156372.png" title="1735305156372.png" />
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77369"></video>
以下为代码展示
#include "ai8051u.h" //调用头文件 
#include "stc32_stc8_usb.h" //调用头文件
char *USER_DEVICEDESC = NULL; 
char *USER_PRODUCTDESC = NULL; 
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void) 
{ 
P_SW2 |= 0x80;
<pre><code>P0M0 = 0x00; P0M1 = 0x00;
P1M0 = 0x00; P1M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00; P2M1 = 0x00;
P3M0 = 0x00; P3M1 = 0x00;
P4M0 = 0x00; P4M1 = 0x00;
P5M0 = 0x00; P5M1 = 0x00;
P6M0 = 0x00; P6M1 = 0x00;
P7M0 = 0x00; P7M1 = 0x00;

usb_init();
IE2 |= 0x80;
EA = 1;
while(DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
while(1)
{

P2 = 0x70;

 if (bUsbOutReady)
{
 USB_SendData(UsbOutBuffer,OutNumber); //发送数据缓冲区，长度（接收数据原样返回, 用于测试）

 usb_OUT_done();
}
}
</code></pre>
}

vndolztn 发表于 2024-12-27 23:48:45

第四集、C语言基础
1.使用printf函数
由于版本的更新，现在用PRINTF_USB来进行重定向。
在97行存在一个
#elif defined PRINTF_HID || defined PRINTF_USB
#define printfprintf_usb
这一段的代码意思是如果当你使能defined PRINTF_HID或者是defined PRINTF_USB 时，printf 相当于是printf_usb，便实现了重定向的过程。
<img src="data/attachment/forum/202412/27/234458jrfc6zmxd6zuwmb7.png" alt="1735314292465.png" title="1735314292465.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/27/234554z0q71nz9jjtn0xdy.png" alt="1735314348986.png" title="1735314348986.png" />
那么就让我们尝试一下AI8050U的printf函数吧。
这个不断电下载相当舒适，节省时间开发，这一点要点赞。
那么printf函数也是非常合适，中英文字符支持的同时也能支持转换。
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77404"></video>
#include "ai8051u.h" //调用头文件 
#include "stc32_stc8_usb.h" //调用头文件
char *USER_DEVICEDESC = NULL; 
char *USER_PRODUCTDESC = NULL; 
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void) 
{ 
int a = 50; 
int b = 5;
<pre><code> P_SW2 |= 0x80;

P0M0 = 0x00; P0M1 = 0x00;
P1M0 = 0x00; P1M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00; P2M1 = 0x00;
P3M0 = 0x00; P3M1 = 0x00;
P4M0 = 0x00; P4M1 = 0x00;
P5M0 = 0x00; P5M1 = 0x00;
P6M0 = 0x00; P6M1 = 0x00;
P7M0 = 0x00; P7M1 = 0x00;

usb_init();
IE2 |= 0x80;
EA = 1;
while(DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
while(1)
{

P2 = 0x00;

 if (bUsbOutReady)
{
 //USB_SendData(UsbOutBuffer,OutNumber); //发送数据缓冲区，长度（接收数据原样返回, 用于测试）
 printf("你好世界\r\n");
 printf("a+b= %d a/b= %d \r\n",a+b,a/b);

 usb_OUT_done();
}
}
</code></pre>
}

vndolztn 发表于 2024-12-28 15:49:28

第五集 I/O输入输出
GPIO（General Purpose Input Output，通用输入输出）是嵌入式系统中常见的接口。它允许微控制器或单片机直接控制和监测外部设备的状态。可以通过输入高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或者是低电平。
高电平：接近于电源正极的电压，也称为逻辑‘1’
低电平：接近于GND的电压，也称为逻辑‘0’
单片机输出高电平就是输出VCC的电压，输出低电压就是输出GND的电压。
单片机VDD端极限电压为5.5V，则其他IO对地电压等于5.5+0.3=5.8V。
单片机VDD端极限电压为3.3V，则其他IO对地电压等于3.3+0.3=3.6V。
灌电流可以看作向IO口流入电流。
拉电流可以看作IO向外部输出电流。
<img src="data/attachment/forum/202412/28/155140zzukicmuwnjk6pni.png" alt="1735372291533.png" title="1735372291533.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/155249poosa1ga1joaclcv.png" alt="1735372362070.png" title="1735372362070.png" />
打开手册可以看到电压不同导致施密特开关的电压也是不同的，在5V电压下低电平不能高于1.32V，高电平不能低于1.48V，在5V电压下低电平不能高于0.99V，高电平不能低于1.07V。
上电默认使能施密特触发。
<img src="data/attachment/forum/202412/28/155456z29y3ds6skkd62rt.png" alt="1735372485993.png" title="1735372485993.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/155528dv611r6lbmjrft41.png" alt="1735372518973.png" title="1735372518973.png" />
由于擎天柱板的P2端口为LED灯，故修改。
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77652"></video>
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77653"></video>
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77654"></video>
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77655"></video>
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77656"></video>
#include "ai8051u.h" //调用头文件 
#include "stc32_stc8_usb.h" //调用头文件 
#include "intrins.h"
#define u8 unsigned char 
#define u16 unsigned int
char *USER_DEVICEDESC = NULL; 
char *USER_PRODUCTDESC = NULL; 
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#"; 
u8 state = 0; 
u8 i = 0;
void Delay20ms(void) //@24.000MHz 
{ 
unsigned long edata i;
<pre><code>_nop_();
_nop_();
i = 119998UL;
while (i) i--;
</code></pre>
}
void main(void) 
{ 
WTST= 0; 
EAXFR = 1; 
CKCON = 0;
<pre><code>P0M0 = 0x00; P0M1 = 0x00;
P1M0 = 0x00; P1M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00; P2M1 = 0x00;
P3M0 = 0x00; P3M1 = 0x00;
P4M0 = 0x00; P4M1 = 0x00;
P5M0 = 0x00; P5M1 = 0x00;
P6M0 = 0x00; P6M1 = 0x00;
P7M0 = 0x00; P7M1 = 0x00;

usb_init();
IE2 |= 0x80;
EA = 1;
while(DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
while(1)
{

 if (bUsbOutReady)
{
 //USB_SendData(UsbOutBuffer,OutNumber); //发送数据缓冲区，长度（接收数据原样返回, 用于测试）

 usb_OUT_done();
}
//任务1 按下P32发光松开P32灭
</code></pre>
// if(P32 == 0) 
// { 
// P20 = 0; 
// 
// } 
// else 
// { 
// P20 = 1; 
// } 
//任务2 按下P32灭松开P32亮 
// if(P32 == 0) 
// { 
// P20 = 1; 
// 
// } 
// else 
// { 
// P20 = 0; 
// } 
//任务3 按一下亮，按一下灭。 
// if(P32 == 0) 
// { 
// Delay20ms(); 
// if(P32 == 0) 
// { 
// state = !state; 
// P20 = state; 
// while(P32 == 0); 
// 
// } 
// 
// 
// } 
//课后作业1 
// if(P32 == 0) 
// { 
// Delay20ms(); 
// if(P32 == 0) 
// { 
// P20 = 1; 
// while(P32 == 0); 
// 
// } 
// 
// } 
// else if(P33 == 0) 
// { 
// Delay20ms(); 
// if(P33 == 0) 
// { 
// P20 = 0; 
// while(P33 == 0); 
// 
// } 
// 
// } 
//课后作业2 
if(P32 == 0) 
{ 
Delay20ms(); 
if(i>8) 
{ 
i = 0; 
} 
if(P32 == 0) 
{ 
P2 = 0xff <
i++; 
while(P32 == 0);
<pre><code> }

}

}
</code></pre>
}

vndolztn 发表于 2024-12-28 21:40:43

第六集、定时器中断
通过AIapp-ISP-v6.95C 选择定时器计数器，时钟频率选24Mhz、定时器0、24位自动重载、12T、定时长度为3秒
使能定时器中断。 
<img src="data/attachment/forum/202412/28/214036i0tgada2z1bjh0e1.png" alt="1735393232466.png" title="1735393232466.png" />
将代码粘贴置keil5后，打开手册可以得知，TM0PS可调节定时器0的时钟，如果TM0PS=0，则直接为系统时钟频率，TM0PS = 0x5B;也就是TM0PS=91；说明24Mhz/91 ≈263,736Khz
AUXR &= 0x7F;也就是01111111 将最高位置0其它位保持不变，结合手册我们得知CPU时钟为12分频。
TMOD &= 0xF0;也就是1111 0000 高四位保持不变，低四位全部置0，集合手册我们得知
T0_C/T：置0用作对内部系统时钟进行计数，置1用作计数器对P3.4外部脉冲进行计数。
当GATE=0 ,若TR0=1，则定时器计数。
TL0 = 0x3F;TH0 = 0x01;说明初始值为319。
TF0 = 0; 清除TF0标志
TR0 = 1; 定时器0开始计时
ET0 = 1; 使能定时器0中断
<img src="data/attachment/forum/202412/28/220139gyyzddyv73g3vos9.png" alt="1735394491387.png" title="1735394491387.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/220154ssla3g8sh8zsgl3r.png" alt="1735394507963.png" title="1735394507963.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/220506gem9ejtmk99388sb.png" alt="1735394699141.png" title="1735394699141.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/221048oy231zyn9nvzyb5z.png" alt="1735395042349.png" title="1735395042349.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/221616mjpffvvphqipq1fi.png" alt="1735395369874.png" title="1735395369874.png" />
<img src="data/attachment/forum/202412/28/221839hivizpdh5hkov8id.png" alt="1735395513632.png" title="1735395513632.png" />
(91+1) * (65536-319) * 12 / 24000000
71999568 ÷ 24000000 约等于2.99将近3秒了
<img src="data/attachment/forum/202412/28/222043g1nzizrkrflzlnur.png" alt="5d8e1ac7567d5353b9bd9f2fae53221.png" title="5d8e1ac7567d5353b9bd9f2fae53221.png" />
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=77795"></video>

vndolztn 发表于 2024-12-29 22:06:50

第七集、定时器周期性调度任务
typedef struct 
{ 
u8 Run; //任务状态：Run/Stop 
u16 TIMCount; //定时计数器 
u16 TRITime; //重载计数器 
void (*TaskHook) (void); //任务函数 
} TASK_COMPONENTS;
代码理解如下：创建TASK_COMPONENTS结构体包含四个成员，为之后的调度做准备。
static TASK_COMPONENTS Task_Comps[]= 
{ 
//状态计数周期函数
{0, 300, 300, LED0_Blink}, /* task 1 Period： 300ms / 
{0, 600, 600, LED1_Blink}, / task 1 Period： 600ms / 
{0, 900, 900, LED2_Blink}, / task 1 Period： 600ms / 
{0, 10, 10, KEY_Task}, / task 1 Period： 600ms */ 
};
代码理解如下：静态结构体成员赋给Task_Comps的数组，一共有四个元素，每个元素都进行了初始化，也就是创造了四个任务。
u8 Tasks_Max = sizeof(Task_Comps)/sizeof(Task_Comps);
代码理解如下：通过总大小除以单个元素的大小来得出一共有多少个任务
//======================================================================== 
// 函数: Task_Handler_Callback 
// 描述: 任务标记回调函数. 
// 参数: None. 
// 返回: None. 
// 版本: V1.0, 2012-10-22 
//======================================================================== 
void Task_Marks_Handler_Callback(void) 
{ 
u8 i; 
for(i=0; i<Tasks_Max; i++) 
{ 
if(Task_Comps.TIMCount) /* If the time is not 0 / 
{ 
Task_Comps.TIMCount--; / Time counter decrement / 
if(Task_Comps.TIMCount == 0) / If time arrives */ 
{ 
/*Resume the timer value and try again / 
Task_Comps.TIMCount = Task_Comps.TRITime; 
Task_Comps.Run = 1; / The task can be run */ 
} 
} 
} 
}
代码理解如下：很明显，让任务运行一定是遵循什么规律的，进入这个函数时for循环使得他对所有任务的计时器-1，如果-1后发现有任务的定时器归零，那么说明延时时间到了，Task_Comps.TIMCount = Task_Comps.TRITime;将该任务的重装载值重新赋给定时计数器，Task_Comps.Run = 1;将他的运行状态置1，为之后的运行做准备。
//======================================================================== 
// 函数: Task_Pro_Handler_Callback 
// 描述: 任务处理回调函数. 
// 参数: None. 
// 返回: None. 
// 版本: V1.0, 2012-10-22 
//======================================================================== 
void Task_Pro_Handler_Callback(void) 
{ 
u8 i; 
for(i=0; i<Tasks_Max; i++) 
{ 
if(Task_Comps.Run) /* If task can be run / 
{ 
Task_Comps.Run = 0; / Flag clear 0 / 
Task_Comps.TaskHook(); / Run task */ 
} 
} 
}
代码理解如下：任务回调函数，当Task_Comps.Run 为真，先将该任务的运行状态清零，之后进入执行函数，运行该函数的代码。
所谓的执行函数就是Task_Comps数组中每个元素的最后一位成员函数。
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=78031"></video>
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=78032"></video>

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