跟着冲哥学8051单片机,领试验箱，学习笔记(更新至第十五课)
本帖最后由 gentleman 于 2023-7-16 09:38 编辑大学就学过stc89的开发，看到stc很亲切。现在都推出32位的芯片了！！！赶快学习一下。
学习计划：每天4-5节课（差不多一节大课，根据实际掌握情况调整）。
学到第四课才发现有些课是分上下的{:sweat:}，计划打乱了。
-----------------------------------目前完成了15课的学习，本贴停更，后续更新另开新帖，试验箱在那里领{:4_165:},好多程序等待验证--------------
第一课：认识单片机
这节课内容相对简单。
1.介绍了一下单片机的定义
2.简单介绍了stc的功能和用途。
功能：读取电压，输出电平，计时，计数，等有规律可循的应用。
用途：基本啥都能干，功能很多{:titter:}。
3.常见问题。
介绍了一下常见的问题。学习门槛低，30也能学，比stm32容易，应用广泛。能做项目评估算入门。小学生也能学（{:funk:}），上班也能学。
4.学习建议
平心静气（学啥都得这样{:lol:}）。
多动手做。
举一反三。
看官网，看手册。
逛论坛。
尝试做项目，做竞赛题。
疑问：单片机和FPGA有哪些区别，百度到fpga的定义挺难懂得。学了单片机还要学fpga吗。单片机是否能替代fpga。
第二课：认识硬件
这节课介绍了开发板上的硬件外设（秀肌肉）。
1 红外发射 - 遥控器用的。
2 红外接收 - 也是遥控器用的。
3 电压比较 - 没太懂，大概是给比较器用的？后面会讲。
4 数码管 - 电磁炉，电饭锅之类的会用。
5 万能板 - 拓展用，拓展一些芯片，和中间单片机引出的引脚飞线使用。
6 ntc - 测量温度 （模拟）
7 18b20 - 测量温度(数字）需采样，没有模拟的快
8 ADC按键 - 1个io16个按键，节省io，adc不是射手。
9 基准电压 - 也是给比较器的。
10 PWM 模拟DAC
-数模转换。可以实现正旋波等。
11 24c02 - 常用的i2c存储器，掉电存储。单片机被玩坏了数据也在。
12 矩阵键盘 - 密码锁用的很多。
13 独立按键 - 1个io1个按键，用与制作定时炸弹。
14 lcd接口 - 可以接那个汉显的lcd屏。
16 led -灯不亮就不要写程序啦。
17 usb - 这个好像没讲。回头我在翻一下视频。
18 232 - 上古接口，现在pc都看不到了，需要usb转接线。
19 flash扩展
-可以存放数据。
20 测试接口
- 用不上，要买link，课程不涉及。
21 蜂鸣器
-“全损音质播放器”常用于提示。
22 led灯 - 流水灯制作。
单片机1.9v-5.5v供电；
128k的flash是存程序的；
ram是草稿纸 放1+1=2 其中的2 的，断电会消失。
作业：板子能做啥。
定时炸弹，音乐播放器。。。时钟，温度计，掌机游戏机（这个好像有点困难）。
第三课：开发环境搭建和程序下载
1.stc-isp下载
https://stcai.com/gjrj 网址下载。
2.手册下载
stc-isp工具顶部菜单 资料下载 -手册下载 - 找到stc32系列。
也可以在官网下载。
3.4.pdf阅读器
这个没啥说的，我自己用的苏门答腊pdf 。
记得擅用书签，搜索等功能。
5.c251环境搭建
根据手册上的链接下载c351xxx.exe，一路next就行。
6.程序包下载
stc-isp顶部菜单 资料下载-软件库函数-stc32G库函数
7.编译
stc-isp中添加型号和头文件到keil中
打开下载好的stc32g库函数中的工程文件（.uvproj）,这里以跑马灯为例。
点击keil左上的编译 链接 按钮 完成编译，如果编译成功，下方会出现0 errors。
8.下载
装好驱动。
选好芯片和端口
通过usb接口下载。
按住p3^2按钮，再按电源按钮，最后再松开p3^2按钮。
点击下载，完成下载。
目前我手上没有实验箱，此处未实际操作。
第四课 上：建立工程点亮第一颗LED上
1.点亮led原理
GPIO 可以通过软件读取其输入电平或控制他输出高低电平。
GPIO----发光二极管 -----限流电阻 ----- 5v （注意二极管方向）
此时GPIO 输出低电平，发光二级管就会被点亮。
类似的还有发光二极管负端接地，GPIO 输出高电平。
2.新建Keil项目
打开keil
点击顶部菜单project- new uvision project，在弹出的对话框输入你的工程名字 0.1DEMO
选择STC MCU 数据库，选择stc32g 单片机
点击file-new 新建 文件
点击file-save 保存文件 文件名 Demo.c
3.写代码 点灯仪式
sbit P00 = P0^0; //这个是定义io引脚
P00 = 0 //输出低电平
sfr 作用 告诉单片机 P0 就是0x80 ，我们可以不使用0x80了。
PXMX 是配置io用的 设置为0x00 是指准双向口。
while是循环。
第四课 下：建立工程点亮第一颗LED下，USB-CDC/虚拟串口，不停电下载，高手必须懂
这节课主要讲不停电下载。
这部分仍旧未通过实际操作。
在stc-isp中选择上图中的选型卡，勾选所有对号。
修改代码，添加stc_usb_hid.LIB库
新建3个变量，将char* USER_STCISPCMD 的值设为自定义的命令 默认为@STCISP#
在main 函数中 添加usb_init() 初始化函数 ，注意不要添加到循环中
打开中断 EA=1;
复制例程中的sys_init()函数到本工程中，并在main函数中调用。
进行下载应该就可以实现了。
课上还介绍了另一种USB-CDC/串口模式。
同样参考例程进行修改。更换相对应的库函数
第五课C语言运算符和进制数入门
这里上下集是一同看完的，就放到一起写了。由于本人对c语言比较熟悉，所以这部分内容看起来很轻松。
1.1 printf函数
打印函数，在单片机中printf 是将内容打印在串口（usb）中输出。
在主循环中添加上述代码，用于判断 usb是否链接成功， 如果usb 接受到字符，则执行if内部的语句
在if条件语句中添加 打印函数
printf("hello world");注意一定要用全角符号，半角符号会报错；
打印函数中可以添加格式字符，常见的格式字符有%d 整形 %f 浮点 %lf 双浮点 %o 8进制 %x 16进制 %c字符 %s字符串
也可添加标志 n.m -空格 #
常见的转义字符 \r\nwindows中的换行符 。
例 printf("温度:%.2f \r\n",15,8);
stc-isp中得到的输出就是 《温度：15.80》。
打印函数在单片机中实际上是以ascii码进行传输的，课程中也给出了ascii码表，在stc-isp中可以查看接收到的ascii （hex）数据。
1.2 数的进制
这部分就是数学知识了，几进制就是逢几进一。
需要掌握之间的换算，pc的计算器调成程序员型可以较快的进行换算。
需要注意的是16进制可以给整组的io赋值使用。
比如 P0=0xff;
就是将整组P0口8个io都改为高电平输出。
16进制也常用与寄存器的赋值。
1.3 c的常用运算符
算数运算符：主要是加减乘除 ，取余，自增自减
就是基本的常用的数学运算。
位运算符：移位 按位与/或 取反
放到二进制中就很好理解了，左移，右移，就是将每一位进行移动，空的补0.
例：1101 0011 << 2 = 11 0100 1100;
按位与/或 就是将对应的位相与/或；
例：1000 0001 & 1000 0000 = 1000 0000;
1000 0001 & 1000 0000 = 1000 0001;
取反就是将所有位取反；
!1000 0000 = 0111 1111;
赋值运算符：后面再讲。
1.4 数据的基本类型
常见的数据类型 bit位 char字符 int整形 float浮点
以及再这些基础上 加上long short signed unsigned 变成 长 短 有符号 无符号的数据类型。
还有sbit sfr sfr_16 这几个好像只在单片机中见到过。
记住每个数据类型的大小，比如bit 只有1位。char 8位
这节课的内容都可以通过printf 打印函数进行验证。让单片机做运算，再将其打印出来；
例：printf("%d",1+1);
printf("%.2f",3.5*5.6);
第六课LED闪烁和花式点灯
以后上下集都会放到一起记载。
1.基于Delay实现LED的闪烁
1s=1000ms = 1000 000 us
定义时钟频率为24M define 是c的宏定义
#define MAIN_Fosc 24000000UL
定义延时函数
void delay_ms(u16 ms)
{
u16 i; //这是typedef 的头文件里定义过
do
{
i = MAIN_Fosc /6000;
while(--i);
}
while(--ms);
}
do while 是c 的一种循环语句
--ms 就是 ms=ms-1；
--ms -- 在前是先运算在输出
ms---- 在后面是先输出在运算；可以使用printf 验证一下；
在主函数循环中调用延时函数
点灯 延时 关灯 延时
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500);
在加一个io可以做汽车的警示灯。
这个delay 使用方便 但弊端是原地踏步
2.函数的使用
函数定义
返回值 函数名 （参数）
{
功能；
}
返回值可以是void函数名不能是关键词 参数是类型 名称 逗号隔开；
例（加法函数）：
int add (int parm1， int parm2)
{
return parm1+parm2；
}
函数声明
返回值 函数名称（参数）
例：
int add (int parm1, int parm2);
函数调用
函数名称(参数)
例：
add(1+2);
3.新建文件使用模块化编程
新建xxx.c 和xxx.h
xxx.h中：
#ifndef __XXX_H_
#define __XXX_H_
调用头文件
函数声明
#endif
xxx.c中：
#include “xxx.h”
函数定义
例：
math.h
#ifndef __MATH_H_
#define __MATH_H_
int add(int int);
#endif
math.c
#include "math.h"
int add (int parm1， int parm2)
{
return parm1+parm2；
}
这个模块课添加很多函数 比如减法 乘法 除法 等
4.课后练习 ：3短3长3短（。。。———。。。）
在主循环中添加
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500);
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500);
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500); //3短
P40 = 0;
delay_ms(1000);
P40 = 1;
delay_ms(1000);
P40 = 0;
delay_ms(1000);
P40 = 1;
delay_ms(1000);
P40 = 0;
delay_ms(1000);
P40 = 1;
delay_ms(1000); //3长
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500);
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500);
P40 = 0;
delay_ms(500);
P40 = 1;
delay_ms(500); //3短
第七课 按键点灯
1.按键的原理
1—。/。—2
按下12导通 不按12 闭合
常见用法：
sys-vcc
|
io - 电阻 - -按键 - gnd
按键有抖动5-10ms
2.按键的代码
if(key == 0)
{
delay_ms(10);
if(key == 0)
{
P60 = ！P60; //点灯取反
while(key == 0);
}
}
if基本的c条件语句
key 使用宏定义#define （这里为啥不直接sbit呢）
按键按下执行的动作
可以使用<< 移位来实现 有趣的效果
3.按键的应用
点击点灯，松开灭灯；
点击灭灯，松开点灯； 这两个直接赋值就行
按下一次， 改变一次； 这个取反
按下一次，左走一个； 这个移位
4.数组
定义类型[长度] = {值}
使用名称[索引] = 值；
例： int a= {0, 1, 2}
a = 8;
课堂上是使用数组存储整租io口状态，很好用。
使用时便利数组
课后练习：按下按键，切换led输出不同状态
u8 ledStatue = 0x00；
if(key == 0)
{
delay_ms(10);
if(key == 0)
{
ledStatue++；
P6 = ledStatue;
while(key == 0);
}
}
应该是这个效果吧，每点一次灯的状态都不同，还是说一定要用移位来实现，感觉题目不是很清晰。
第八课 蜂鸣器的应用
1.认识蜂鸣器
分有源和无源的，有缘的略贵，因为有震荡源，有黑胶，通电就叫。
2.控制原理
P54 高关闭 P54 低开启
自己的尝试：
#define buzzer P54
if(key == 0)
{
delay_ms(10);
if(key == 0)
{
buzzer = !buzzer//点击按键蜂鸣器开，再点关。
while(key == 0);
}
}
和老师写的不能说极其相似，只能说一模一样。
3.蜂鸣器实战应用
这里代码好多，不想抄了，是对之前所学知识的一个整合应用。
简单说就是加了个状态指示 变量 用于标记开关机状态
关机状态下 可以开机 蜂鸣器响
开机状态下 可以关机，点击按键k2 切换led
这里led 的移位没太懂，为啥要-1 ，移位后-1不是相当与没有移位吗，等手上有板子再验证一下，看一下不-1是什么效果。
作业 ：
#define key3 P36
u8 working = 0;
if(key3 == 0)
{
delay_ms(10);
if(key3 == 0)
{
working = !working;
while(key3 == 0);
}
}
if(working)
{
led = 0;
delay_ms(200);
led = 1;
delay_ms(200);
}
在功能切换那里也要加if 判断 working 的状态。 working == 0 时才可切换。
u8 老师改成了bit 节省flash空间。
闪灯那里老师改成了关闭整组io口，只关闭1个不可以吗。等手上有板子在试试
第九课 数码管的静态使用
1.认识数码管
开发板上有2个4位数码管
长啥样的都有，内部有led
本质还是点灯，和点亮led相同
8字的里面有8个灯abcdefg dp，分共阳极 和共阴极
共阳的给低电平 共阴的给高电平
4位的abcdefg dp 是连在一起的
2.控制原理
C0 F9 A4 B0 99 92 82 F8 80 90
对应01 2 34 5 6 7 89
3.数码管实现0-9的显示
先定义个数组SEG_Tab，把10个数字对应的16进制值存储进去
P70 = 0; //P70 对应最后那个数码管
P6 = SEG_Tab //显示0
按按键便利数组SEG_Tab并给P6赋值，可以得到0-9 的显示
if(key2 == 0)
{
delay_ms(10);
if(key2 == 0)
{
if(num<9)
{
num++;
}
while(key2 == 0);
}
}
if(key == 0)
{
delay_ms(10);
if(key == 0)
{
if(num<9)
{
num--;
}
while(key == 0);
}
}
P6 = SEG_Tab //显示
也可以加上蜂鸣器 ，每次按按键就会滴滴响，并切换数码数值
课后练习 ：
1.H0x76J 0x0EL 0x48N不会，这个要米字屏才可以显示吧o 0xBBP 0XE3U 0X6E t不会r0x31
2.
int num = 0
if(key == 0)
{
delay_ms(10);
if(key == 0)
{
if(num<9)
{
num++;
}
else
{
num = 0;
}
while(key == 0);
}
}
P6 = SEG_Tab //显示
if(key2 == 0)
{
delay_ms(10);
if(key2 == 0)
{
for(i = 0;i < num ;i++)
{
buzzer = 1;
delay_ms(200);
buzzer = 0;
delay_ms(200);
}
while(key == 0);
}
}
第十课 数码管的动态显示
1.数码管动态刷新原理
依次打开每个位的公共阳极端，关闭其他的，
同时 输入对应位的段码。
就行了，这是利用人眼的视觉惰性？
2.控制原理
不能延时太久超过20ms
3. 8位数码管点亮
曾加位码 数组 COM_Tab
增加显示 数组 Show_Tab
定义 intnum 变量
P7 = COM_Tab；
P6 = SEG_Tab];
delay_ms(1);
num++;
if(num >7)
num = 0;
即可实现8位数码管点亮
课上后面有写了一个10s免单计数器，这里就不作记录了。主要是对动态数码管的应用
第十一课 定时器的使用
1.定时器的意义和作用
while循环中的每隔1ms加1 受while影响
引入中断的概念
主程序：背书
中断： 5分钟看锅
的定时器 每隔固定时间完成操作
可以脉冲计数 或替代delay
2. 使用原理 t0 1ms 中断
2.1 先设置功能位定时器
设置TMOD(AUXR)
2.2 设置分不分频
参考变速自行车理解12分配
设置AUXR 寄存器T0X12
2.3 设置工作模式
TMOD 中 T1_M1/T1_M0
0 0 16自动重载
0 1 16不自动重载
1 08自动重载（0-255）
1 1不屏蔽中断的16自动重载
2.4 定时器 0/1 控制寄存器 TCON
TF0软件清0
TR0 软件写1
2.5 中断
EA 总中断
ET00 进制中断
1允许中断
3.定时器应用
手册上有个很清晰的定时器0 16位计数器的流程图
TMOD = 0x00; //模式 0
TL0 = 0x30; //24M 1ms
TH0 = 0xF8;
TR0 = 1; //启动定时器
ET0 = 1; //使能定时器中断
EA = 1;
void tim0_isr() interupt 1
{
//在这写中断函数的代码
}
stc-isp 定时器计算器很好用
课后练习：
void Timer0Init(void) //10毫秒@24.000MHz
{
AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0xE0; //设置定时初始值
TH0 = 0xB1; //设置定时初始值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
}
void tim0_isr() interupt 1
{
if(num>100)
{
clock++; //时间变量（s）
num = 0;
}
}
sec = clock % 7200;
min = clock /60 %60;
hour = clock /7200;
练习2
在增加一个变量pasue
按键按下时pause取反
pasue 为0 时关闭 中断 EA = 0;
为1 时开启 中断；
第十二课 计数器
1.计数器的用途
马达 编码器
2.计数器配置
T1_C/T 置1为计数器
T0_GATE控制开关
TH1 TL1 计数用的
3.计数器应用
TMOD = 0x40; //计数模式
TL1 = 0xff;
TH1 = 0xff;
TF1 = 1;
TR1 = 1;
ET0 = 1;
EA = 1;
void Timer0_Isr(void) interrupt 3
{
P60 = !P60;
}
M法测速
n=M0/CT0
电机测速这里没理解太好，先记上，后面再来重新详细看一下
直流电机接上直流电就转，脉冲是哪里出现的？
题目中是供电回路接采样电阻，这只能测量出一个电压啊？
还是说供电时PWM形式的，PWM的频率和速度没关啊。
第十三课 简易多任务处理
这节课内容好多
1.回顾
GPIO 应用 和 TIM
重点清理程序的逻辑电路
2.模块化编程 .c .h
LED&数码管 led_seg.c (.h)
按键 key.c(.h)
蜂鸣器 beep.c(.h)
定时器 tim.c(.h)
函数添加注释
添加软件头
.h 中添加引脚定义
sbit name = P10;
#define name P10
函数
定义
声明
调用
extern
a.c 中 引用 b.c的变量要加
bdata
可以寻址每个位
u8 bdata LED = 0x00;
sbit LED0 = LED^0;
sbit LED1 = LED^1;
3.工程文件编写
这里将之前的代码都整理了一遍
拆分成了4个模块，
在key模块中引入了状态机的概念，
实现了短按，长按等功能，
记住一个模块一个.c.h
声明放到.h 中
作业
这个可以用delay 或者 定时器实现。
void Timer0Init(void) //20毫秒@24.000MHz
{
AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TL0 = 0xC0; //设置定时初始值
TH0 = 0x63; //设置定时初始值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
}
void timer0_isr inturrpt 1
{
if(num1>10)
{
LED0 = ~LED0;
num1 = 0;
}
if(num2>20)
{
LED1 = ~LED1;
num2 = 0;
}
}
第十四课矩阵键盘
1.矩阵按键是什么
GPIO的最后一个应用。
减少io口的运用
程序会变复杂
（好像见过专门驱动的芯片 spi协议的）
2.矩阵按键的控制原理
先0-3 输出第电平 6-7 输出高电平
如果有按键按下，那一列io就变低电平 判断哪一列
后0-3 输出高电平 6-7输出低电平
按下那一行的io就会变成低电平，判断出哪一列
3.矩阵按键程序的编写
u8 MaterixKey_Read()
{
u8 keystate; //状态
u8 key_val = 0;
MaterixKey = 0xC0;
delay_ms(10);
keystate = MateixKey ^ 0xC0;
MaterixKey = 0x0f;
delay_ms(10);
keystate |= (MateixKey ^ 0x0f);
printf("0x%02x \r\n",keystate);
switch(keystate)
{
case 0x41: key_val = 1;
break;
case 0x42: key_val = 2;
break;
case 0x44: key_val = 3;
break;
case 0x48: key_val = 4;
break;
case 0x81: key_val = 5;
break;
case 0x82: key_val = 6;
break;
case 0x84: key_val = 7;
break;
case 0x88: key_val = 8;
break;
default: key_val = 0;
break;
}
KEY_NUM = MaterixKey_Read();
SEG7 = KEY_NUM;
return keystate;
}
第十五课 外部中断
1.中断和中断系统
cpu暂停，处理紧急事件，处理完继续原来的工作
相应优先级高的中断
中断可以独立开关
部分优先级可以设置
2.什么是外部中断
外部电平变化产生的中断
写着INT的引脚是外部中断口
3.外部中断的用法
外部中断0
IT0
IE0
EX0
EA
外部中断1
IT1
IE1
EX1
EA
外部中断x
INTxIF
EXn
EA
4.外部中断用法
IT0 = 1; //使能 INT0 上升沿和下降沿中断
EX0 = 1; //使能 INT0 中断
IE = 0;
EA = 1;
voidINT0_Init() interrupt 0
{
LED0 = !LED0;
}
这节内容比较简单外部中断也可以用做紧急按键，相比普通按键反应很及时。
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