学习官方Ai8051U实验箱|学习打卡
感谢官方 免费+包邮 的 Ai8051U 实验箱。借此实验箱学习一下 Ai8051U 的进阶操作，
在本贴记录一下学习过程。
第一集 序言
哪怕梦想让我们拼的遍体鳞伤，这一次我们也要勇往直前
8051U强在哪里？
1.屏幕显示和视频播放（flash编程器）2.IIS录放音3.PWM_DMA4.频谱分析仪（上位机）5.手写计算器6.QSPI,PWM移相，硬件乘除，单精度浮点Ai8051U-LQFP48比普通 M0/M3，比 32F103C8T6 强太多的地方：1，Ai8051U有TFPU@120MHz, 算力比他强, uS级硬件三角函数/浮点运算器；2，Ai8051U的抗干扰比他强；3,Ai8051U的内部复位是专业级的复位电路，彻底省外部复位；4,Ai8051U的内部时钟完全满足串口通信要求,4组串口；5，Ai8051U-LQFP48有 QSPI, i8080/M6800-TFT 接口，32F103C8T6没有;6,Ai8051U的PWM支持硬件移相@120MHz7，Ai8051U是 34K SRAM， DMA 支持 外设直接到外设，P2P8，Ai8051U是 自带硬件USB, 1个芯片就能直接USB连接电脑仿真/下载，全球唯一
感谢STC官方提供的免费且包邮的Ai8051U实验箱，这为开发者提供了宝贵的学习资源。Ai8051U作为一款高性能单片机，具备多项先进功能，如屏幕显示、视频播放、IIS录放音、PWMDMA、频谱分析仪、手写计算器、QSPI、PWM移相、硬件乘除以及单精度浮点运算等。其TFPU@120MHz的性能显著优于普通M0/M3及32F103C8T6，展现了其在处理复杂任务时的强大能力。通过此实验箱，开发者可以深入探索Ai8051U的进阶操作，提升技术实力，为未来的项目开发奠定坚实基础。期待后续的学习打卡记录，共同见证技术进步。
[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考] 第二集 硬件及工具介绍
实验箱由透明外壳、集成元器件的PCB主板、连接线缆及短路帽等构成。PCB主板为焊接完成的电路板，短路帽用于开发调试。
正面接口包括：
USB Type-A：连接电脑烧录程序；
USB Link ED：直接接入调试工具；
USB Type-C：兼容手机数据线下载。
背面接口含双串口转换芯片（支持串口实验）及TF卡槽（用于文件系统操作）。
试验箱支持双通道输出（立体声接口/耳机接口）及麦克风录音。
配备OLED屏、SPI/I2C接口、八位数码管及并口TFT彩屏接口，可执行点灯实验、时钟实验及动态画面展示。八路流水灯与4×2矩阵键盘
背面组件包括：
无源晶振：高精度RTC时钟源；
24C02芯片：非易失存储关键数据；
DS18B20：高精度温度检测；
SP3485：485通信支持；
无源蜂鸣器：声音信号输出。
其它一些物料按需自行选购，已从网上下单部分元件。
CR1220电池
LCD1602 （3.3V）
LCD12864（ST7920-M6800接口）
LCD12864(ST7565R)
2.4寸TFT 320*240（ILI9325）
3.5寸TFT (ILI9486)
1.3寸TFT 240*240 (ST7789)
OLED12864 (SSD1306)
需安装以下工具：
KEIL C251：用以编译32位程序。KEIL C51,可以编译8位程序。双核芯片开发方便。
STC-ISP（V6.94Y+）：通过官网下载，烧录程序至单片机。
第三集
新建8051U工程
打开开发软件（如Keil或STC-ISP）
点击菜单栏"File → New Project"
在弹出窗口选择项目存放路径（示例：D:\demo）
输入工程名（建议英文如"LED_Test"）
选择单片机型号：STC AI8051U（注意选择32位版本）
添加源代码
右键工程 → New File → 保存为main.c
双击工程目录的"Source Group" → 添加main.c到工程
推荐创建以下基础代码框架：
配置工程参数
右击工程选择"Options"
在"Target"选项卡：
Memory Model选"xsmall"（小项目）或"Large 64K"（大项目）
在"Output"选项卡：
勾选"Create HEX File"
HEX格式选择"Intel-HEX"
添加头文件技巧
从STC官网下载最新头文件包
解压后复制AI8051U.h到工程根目录
在代码中使用绝对路径包含：
#include "D:/demo/AI8051U.h"
（或使用相对路径#include "AI8051U.h"）
#include "ai8051.h"
void main(void)
{
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0xff; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
P40=0;
while(1)
{
P00=0;
}
} 第四集
学习USB不停电下载，
在STC官网（stcar.com）找到软件工具库函数中的USB库文件，下载该文件至本地电脑。下载完成后解压至特定文件夹，并确认文件中包含适合8系列和32G系列带硬件USB芯片的库文件。根据所选单片机的位数（8位或32位），选择相应的库文件进行移植和使用。
复制新下载的库文件到新创建的示例代码文件夹中，确保新文件与原有的C语言源文件（.c文件）和头文件（.h文件）等配套资源在同一目录下。然后，在上一节课的源代码基础上，添加新的头文件，以便利用新库文件中的功能。最后，对整合后的代码进行编译，确保移植的库文件与原有代码无冲突，且能正常运行。
复制所需的头文件（.h）和库文件（.lib）至项目目录下的指定文件夹（如slowC）下。这样做的目的是确保这两个文件能够被稳定且高效地调用，同时由于.lib文件是加密的，这样也便于防止代码被篡改，保证USB功能正常使用。
为了方便观察我复制里一段延迟代码，做了个闪烁的LED灯进行观察代码如下：
#include "ai8051.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "intrins.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL
voiddelay_ms(u8 ms);
char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void)
{
u8 i=0;
P_SW2 |= 0x80;
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
usb_init(); //USB CDC 接口配置
EA = 1;
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
P40=0；
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();
}
i++;
if(i%128==0)
{
P00=!P00;
}
delay_ms(5);
}
}
voiddelay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
} 第五集 C语言基础
按照教程做结果编译报警告，printf打印结果不正常。
搞了半天重新从例程里复制了#include "stdio.h"头文件解决
#include "ai8051.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "intrins.h"
#include "stdio.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
u8 X=20;
u8 Y=11;
voiddelay_ms(u8 ms);
char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void)
{
u8 i=0;
P_SW2 |= 0x80;
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0xff; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
usb_init(); //USB CDC 接口配置
IE2|=0x80;
EA = 1;
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
P40=0；
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）
// printf("STC YYDS\r\n");
printf("X / Y = %u \r\n",(u16)(X/Y));
printf("X %% Y = %u \r\n",(u16)(X%Y));
if(X>Y)
{
printf("条件为真\r\n");
}
else
{
printf("条件为假\r\n");
}
usb_OUT_done();
}
i++;
if(i%128==0)
{
P20=!P20;
}
delay_ms(10);
}
}
voiddelay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
} 第六集，IO输入输出，学习很简单，跟着视频做很容易就能学会，我用的延迟函数是之前从例程里面复制的很好用，不用到ISP里面生成了，很方便。
#include "ai8051.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "intrins.h"
#include "stdio.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
u8 state=1;
voiddelay_ms(u8 ms);
char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void)
{
u8 i=0;
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
P_SW2 |= 0x80;
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0xff; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
usb_init(); //USB CDC 接口配置
IE2|=0x80;
EA = 1;
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
P40=0；
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();
}
// printf("STC YYDS\r\n");
//任务1：按下P32按钮灯亮，松开P32按钮灯灭；
// if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
// {
// P07=0;
// }
// else
// {
// P07=1;
// }
//任务2：按下P32按钮灯灭，松开P32按钮灯亮；
// if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
// {
// P07=1;
// }
// else
// {
// P07=0;
// }
//任务3：按一下灯亮，按一下灯灭
if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
{
delay_ms(20);
if(P32==0)
{
state=!state;
P07=state;
if(state)
{
printf("灯灭了 %u \r\n",state);
}
else
{
printf("灯亮了 %u \r\n",state);
}
while(P32==0);
}
}
i++;
if(i%128==0)
{
P00=!P00;
}
delay_ms(5);
}
}
voiddelay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
}
第六集 IO输入输出课后练习1，
要求按下P32一边4个灯亮，再按下P32换另外4颗灯亮。我发现P0端口和89c52一样，可以操作一组8个端口，这样就很方便了，只要给P0赋值0x0f,再或0xf0即可。
#include "ai8051.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "intrins.h"
#include "stdio.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
u8 state=1;
voiddelay_ms(u8 ms);
char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void)
{
// u8 i=0;
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
P_SW2 |= 0x80;
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
usb_init(); //USB CDC 接口配置
IE2|=0x80;
EA = 1;
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
P40=0;
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();
}
// printf("STC YYDS\r\n");
//任务1：按下P32按钮灯亮，松开P32按钮灯灭；
// if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
// {
// P07=0;
// }
// else
// {
// P07=1;
// }
//任务2：按下P32按钮灯灭，松开P32按钮灯亮；
// if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
// {
// P20=1;
// }
// else
// {
// P27=0;
// }
//任务3：按一下灯亮，按一下灯灭
if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
{
delay_ms(20);
if(P32==0)
{
state=!state;
if(state)
{
P0=0xf0;
printf("右边灯亮 %u \r\n",state);
}
else
{
P0=0x0f;
printf("左边灯亮 %u \r\n",state);
}
while(P32==0);
}
}
// i++;
// if(i%128==0)
// {
// P00=!P00;
// }
// delay_ms(10);
}
}
voiddelay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
} 第六集 IO输入输出课后练习2，
要求按下P32亮一颗灯，再按一下亮两颗灯，直到全亮。
这里用到的方法是左移一位再或1，00000001左移一位，等于00000010|00000001=00000011。代码前面加了个if判断，如果变量state加到0xff之后将变量state置零。
这里需要注意的是，如果将state变量直接赋值给P2端口，这样的效果是按一下LED除P20之外全量，因为此时的值是00000001，此时可以将变量取反后赋值给P2端口。
这里我犯了一个错误，我将取反写成了P2=!state;这当然是错的，因为state结果不为零，取反后P2为0x00,此时灯全亮。
正确的用法是P2=~state; "~"这个符号是按位取反符。
此时结果正确，为了区分我加了一个变量LED_state来观察取反后的数值，然后用printf打印。
#include "ai8051.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "intrins.h"
#include "stdio.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
u8 state=0;
u8 LED_state=0;
voiddelay_ms(u8 ms);
char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void)
{
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
P_SW2 |= 0x80;
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
usb_init(); //USB CDC 接口配置
IE2|=0x80;
EA = 1;
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); //等待USB完成配置
P40=0;
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：亮一颗灯，再按一下亮两颗灯，直到全亮。
if(P32==0) //判断P32按钮是否按下
{
delay_ms(20);
if(P32==0) //再次判断P32确实被按下
{
if(state==0xff)
{
state=0;
}
state=(state<<1)|1;
LED_state=~state;
P0=LED_state;
printf("移位变量状态 %u \r\n",state);
printf("LED变量状态 %u \r\n",LED_state);
while(P32==0);
}
}
}
}
voiddelay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
} 第七集 定时器中断，本集主要学习什么是中断，AI5081U 中断的配置方法，并且使用ISP软件的定时器配置工具配置中断。
以下程序为本集课后练习的程序。
课后小练
电子功德箱
1：按下按钮1，串口显示”双倍功德时间“，再次按下显示”单倍功德时间“
2：按下按钮2，双倍功德时间下串口显示”功德+2 当前功德：xxx“
3：按下按钮2，单倍功德时间下串口显示”功德+1 当前功德：xxx“
4：功德+1时，LED点亮1秒后熄灭表示功德成功点亮；
5：功德+2时，LED点亮2秒后熄灭表示功德成功点亮；
#include "ai8051.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "intrins.h"
#include "stdio.h"
#define MAIN_Fosc 24000000UL
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
u8 state=1;
voiddelay_ms(u8 ms);
void Timer0_Init_1(void);
void Timer0_Init_2(void);
char *USER_DEVICEDESC = NULL;
char *USER_PRODUCTDESC = NULL;
char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";
void main(void)
{
u8 i=0;
u16 y=0;
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
P_SW2 |= 0x80;
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0xff; //设置为推挽输出
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; //设置为准双向口
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00; //设置为准双向口
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; //设置为准双向口
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00; //设置为准双向口
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00; //设置为准双向口
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00; //设置为准双向口
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
usb_init(); //USB CDC 接口配置
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();
}
//课后小练
/*电子功德箱
1：按下按钮1，串口显示”双倍功德时间“，再次按下显示”单倍功德时间“
2：按下按钮2，双倍功德时间下串口显示”功德+2 当前功德：xxx“
3：按下按钮2，单倍功德时间下串口显示”功德+1 当前功德：xxx“
4：功德+1时，LED点亮1秒后熄灭表示功德成功点亮；
5：功德+2时，LED点亮2秒后熄灭表示功德成功点亮；
if(P32==0)
{
delay_ms(20);
if(P32==0)
{
*/
state=!state;
if(state)
{
printf("双倍功德时间\r\n");
}
else
{
printf("单倍功德时间\r\n");
}
while(P32==0);
}
}
if(P33==0)
{
delay_ms(20);
if(P33==0)
{
if(state)
{
y=y+2;
P27=0;
printf("功德+2 当前功德 %u \r\n",y);
Timer0_Init_2();
}
else
{
y++;
printf("功德+1 当前功德 %u \r\n",y);
P27=0;
Timer0_Init_1();
}
while(P33==0);
}
}
i++;
if(i%64==0)
{
P20=!P20;
}
delay_ms(5);
}
}
voiddelay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i);
}while(--ms);
}
void Timer0_Init_1(void) //1秒@24.000MHz
{
TM0PS = 0x1E; //设置定时器时钟预分频 ( 注意:并非所有系列都有此寄存器,详情请查看数据手册 )
AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0xFC; //设置定时初始值
TH0 = 0x03; //设置定时初始值
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
}
void Timer0_Init_2(void) //2秒@24.000MHz
{
TM0PS = 0x3D; //设置定时器时钟预分频 ( 注意:并非所有系列都有此寄存器,详情请查看数据手册 )
AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0xFC; //设置定时初始值
TH0 = 0x03; //设置定时初始值
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
}
void Timer0_Isr(void) interrupt 1
{
P27=1;
TR0 = 0;
}
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