新手学用STC32G12K128, 实践与思考(都是干货,盖楼砖瓦,实用基础)
STC32G系列单片机 与以往传统51单片机相比,有许多不同和强大的新功能, 使我引起强烈兴趣.坛子里有资深人士曾建议, 新手上路，用DIP40封装的芯片，动手实践，做做实验比较方便。本人觉得言之有理。
于是乎， 淘购了一片STC32G12K128。按照STC手册提供的最小系统电原理图，找了一块洞洞板，
以及一些剩余的分列元件，拼凑了一块最小系统实验板。
实验板中添加了四个按键、四个发光二极管、一个LCD16002显示屏接口、一个电源上电按钮开关。
利用串口1（P3.0和P3.1）作为下载仿真口。
经实践， 使用USB转TTL模块， 或者仅用一根USB线，就能连接PC机下载程序和通信实验。
非常方便， 千里之行，始于足下，顺利走出了第一步。
阶段性的学习实验小结
自从用洞洞板做了STC32G12K128（DIP40）实验板以来，做了一些实验，阶段性的小结罗列一下：
1，STC单片机 IO端口电平控制－－“跑马灯” 程序练习，主要目的是学习掌握工程文件框架的基本建设；
2，实验对LCD1602字符型显示屏的控制显示输出，对四键八值的输入练习；
3，实验IIC单色OLED（128*64）点阵显示屏的控制，实现中西文混合显示；
4，实验 STC32G12K128 对彩色显示屏（128*160）控制显示，实现中西文混合显示， 实验12位ADC转换；
5，实验 驱动TM1638数码管模块，实现用三个IO端口，控制8个键输入，8个LED发光管亮灭控制，8位数码管数字和字符串显示。
2023-11-15 编辑
本帖最后由 浦江一水 于 2023-11-6 10:46 编辑
无论是学习C语言编程，还是学习Delphi编程，大凡初学编程语言练习的，都是先编一个“Hello World”程序。
学习STC32G12K128单片机编程，也不例外，初学也就要整一个“点灯”（跑马灯）程序，先走完一个完整的编写、编译、连接、下载、运行的过程。
模仿STC的例程，在自制的实验板上，顺利通过。
//==============================================================================================
// 文件: Main.C
// 硬件: MCU: STC32G12K128(DIP40) + 4键 + 4LED 自制实验板
// 功能: 学习STCSTC32G编程入门初步 练习建立最基本工程框架 + 跑马灯程序
// 端口: 4LED: P2.0--P2.3 输出低电平驱动点亮
// 备注: 下载时选择时钟 24MHZ
//==============================================================================================
#include "STC32G.h" //包含此头文件后，不需要再包含"reg51.h"头文件
#define MAIN_Fosc 24000000L //定义主时钟
//========================================================================
// 函数: void delay_ms(u8 ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数
// 返回: none.
//========================================================================
void delay_ms(unsigned intms)
{ unsigned int i;
do{ i = MAIN_Fosc / 10000;
while(--i); //10T per loop
} while(--ms);
}
//==== 主函数 ============================================================
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
//IO端口初始化
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0x00; //设置为准双向口
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
//--主循环-----------------
while(1)
{
P20 = 0; //LED1 On
delay_ms(250);
P20 = 1; //LED1 Off
P21 = 0; //LED2 On
delay_ms(250);
P21 = 1; //LED2 Off
P22 = 0; //LED3 On
delay_ms(250);
P22 = 1; //LED3 Off
P23 = 0; //LED4 On
delay_ms(250);
P23 = 1; //LED4 Off
P22 = 0; //LED3 On
delay_ms(250);
P22 = 1; //LED3 Off
P21 = 0; //LED2 On
delay_ms(250);
P21 = 1; //LED2 Off
}
}
//==== END ====================================================================
实验与代码很简单，但是意义不凡：
1。学习了C251编译环境的建立；
2。学习了STC32G12K128单片机工程文件的建立；
3。学习了如何下载和仿真调试；
为进一步学习，打下了一点基础，以便再继续实践......
洞洞板，手工搭，还是可以USB直接下载/仿真的，用 USB-TypeA 插头
确实如管理员神农鼎所言, 只要用一根USB数据线, 连接PC机, 就能实现对实验板的下载调试.
这正是说明, STC单片机的强大和便捷, 即便是新手, 也是很容易上手的. 基于这块自制的实验板, 又做了驱动LCD1602显示屏的实验。
在这个实验中，包含了三个内容的练习：
1，实现四键八值的输入； 短按K1（P3.2）显示“KEY＝10”， 长按K1显示“KEY＝11”， 短按K2显示“KEY＝20”，......其它键依次类推。。。
2，对LCD1602显示屏的控制显示； 指定行列坐标位置显示字符串，或显示底划线，或闪烁。。。
3，实验USART1串口通信， 实现与PC机的串行通信交互，返回PC发送的字符串。加入简单的指令协议，使这个最小系统实验板成为“LCD1602串口屏”（接口仅用四线）。
工程文件目录结构如下：
01-LCD1602+4KEY+USART1-----存放工程文件 LCD1602Disp.uvproj
|---------- USER -----存放编译输出的HEX文件, 以及OBJ,LST等中间临时文件(便于除HEX以外文件的清理)
|---------- OUT -----存放 Main.C主文件和各种外设文件,如KEY4_IO.C, LCD1602.C....等等。
编程思考：
1，工程目录结构简明，所有外设与主文件同目录，路径设置最简化。
2，每一种外设文件仅有.C和.H两个文件，尽可能做到独立（尽量不要与其它文件交叉包含（除STC32G.H以外））,便于代码阅读和移植。
3，所有编译输出文件，都放在OUT目录中，便于清理、打包存档。
4，源代码文件编写时尽可能加入详细注释，有利于源码阅读理解和日久后自己的编程思路回忆。
本帖最后由 浦江一水 于 2024-7-4 08:42 编辑
主程序源码:
/******************************************************************
* 工程: PxmTest STC32G12K128 + LCD1602
* 实验: 基本系统: LCD1602串口显示屏 8位数据控制 USART1_串口通讯..4键8值..
* 四键: P32/P33/P34/P35 四LED:P20/P21/P22/P23
* 功能说明: 测试LCD1602和4键操作,练习串口通信, 制作成LCD1602串口显示屏
* 编程: 浦晓明(浦江一水) 2023-10 ...
*******************************************************************/
#include "STC32G.H" //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "KEY4_IO.H" //4键盘相关函数
#include "LCD1602.H" //LCD1602显示屏相关函数
//波特率计算...
#define FOSC 11059200UL //晶振频率
#define BRT (256 - FOSC / 9600 / 32) //按照波特率9600计算
//#define BRT (256 - FOSC / 115200 / 32)//按照波特率115200计算
sbit LED0= P2^0; //运行指示
sbit LED1= P2^1; //运行指示
sbit LED2= P2^2; //运行指示
sbit LED3= P2^3; //运行指示
char RxBuf,k; //串口接收缓存
unsigned short RxCount=0; //接收计数器
char S; //LCD显示缓存
unsigned char X,Y; //坐标
unsigned char RxOK=0; //串口通信接收到标志
//毫秒级延时
void delay(unsigned int ms)
{ unsigned int x,y;
for(x = ms; x > 0; x--)
for(y =114; y > 0; y--);
}
//串口初始化:
void UART_init()
{
SCON= 0x50;
TMOD= 0x20; //T1工作模式28位自动重装
TH1 = BRT;//0xFD;
TL1 = BRT;//0xFD; //比特率115200
TR1 = 1; //启动T1定时器
AUXR= 0x40;
SM0 = 0;
SM1 = 1; //串口工作方式1 10位异步
REN = 1; //串口允许接收
ES= 1; //串口中断打开
EA= 1; //开总中断
}
/*----------------------------
通过串口1发送单字节数据
----------------------------*/
void SendData(unsigned char ch)
{
SBUF = ch; //写数据到UART数据寄存器
while(TI == 0);
TI = 0;
}
/*----------------------------
通过串口1发送字符串
----------------------------*/
void SendString(char *s)
{
while (*s) //检测字符串结束标志
{ SendData(*s++); } //发送当前字符
}
//--------------------------------------------------------------
// 串口1接收中断服务...
//--------------------------------------------------------------
void UART() interrupt 4
{ unsigned char ch=0;
if(RI) //检测是否接收完成
{ ch=SBUF; //接收单字节
RI = 0; //清除标志位
if(ch==0x0A)//结尾标志
{ RxOK=1; //接收到指令串置接收到标志
if((RxCount>0)&&(RxBuf==0x0D)){ RxBuf=0;RxBuf=0; }
}
else if(RxCount<19)RxBuf=ch;
}
}
//--------------------------------------------------------------
// 主程序入口
//--------------------------------------------------------------
void main(void)
{ unsigned char i,mode;
unsigned int wait=0;
//IO端口初始化
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
//IO端口初始化//全部为准双向口
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0x00; //设置为准双向口
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
//外设初始化
UART_init();
LCD_Init(); //初始化LCD1602
LCD_CLS(); //测试清屏函数
LCD_Blink(0);//测试函数
LCD_Cursor(0); //测试函数
LCD_SetXY(0,0);//测试函数
delay(5);
LED0 = 0; delay(1000); //测试IO口控制 LED0亮
LED1 = 0; delay(1000);
LED2 = 0; delay(1000);
LED3 = 0; delay(1000);
LED0 = 1; delay(1000); //测试IO口控制 LED0灭
LED1 = 1; delay(1000);
LED2 = 1; delay(1000);
LED3 = 1; delay(1000);
//显示屏初始界面
LCD_STR(0,0,"PXM_STC32G12K128");
LCD_STR(1,0,"LCD1602+4KEY4LED");
//测试通讯口发送字符串
SendString("STC32G12K128_UART1_OK\r\n");
delay(1000);
//GETCH();
//大循环
while(1)
{ k=0;
k=RDKEY();//扫描按键
if(k!=0)
{ sprintf(S,"KEY=%02X ",(unsigned int)k); //当有键按下时, 显示键值,(<1秒为短按 >=1秒为长按)
LCD_STR(1,10,S); //比如短按Key1,显示=10, 长按显示=11
}
//运行指示
if(wait==0){LED0 = 0; } // LED亮
if(wait==200){LED0 = 1; RxOK=0;RxCount=0;RxBuf=0; }// LED灭
wait=wait<2250?wait+1:0;//计数器循环
//串口屏通讯处理....
if(RxOK)//接收到指令串
{ //解析串口接收指令字符串,显示之
switch(RxBuf)
{ case 'P'://显示指令
X=RxBuf-0x30;
Y=RxBuf-0x30; if(Y>9)Y=Y-7;
for(i=0;i<RxCount-3;i++){ S=RxBuf; S=0; }
LCD_STR(X,Y,S);//显示接收字符串
break;
case '@':X=RxBuf-0x30;
Y=RxBuf-0x30; if(Y>9)Y=Y-7;
LCD_SetXY(X,Y);//光标定位
break;
case '_':mode=RxBuf-0x30;if(mode>0)mode=1;
LCD_Cursor(mode);//光标显示
break;
case '*':mode=RxBuf-0x30;if(mode>0)mode=1;
LCD_Blink(mode); //光标闪动
break;
case 'C':mode=RxBuf-0x30;
if(mode==0)LCD_STR(0,0," ");//清屏第一行
if(mode==1)LCD_STR(1,0," ");//清屏第二行
if(mode>=2)LCD_CLS(); //清全屏
break;
default: RxBuf=0; SendString(RxBuf); SendData(0x0D); SendData(0x0A); break;//默认返回原串...
}
for(i=0;i<24;i++)RxBuf=0;RxOK=0; RxCount=0;
} //清除接收缓存
delay(10);
}
}
//******************************************************************************
// 附件: LCD1602串口屏通信控制指令协议,9600,8,1,N
//----------------------------------------------------------------------
// 共五条指令, 说明如下...
//----------------------------------------------------------------------
// 1, 格式:PXYsss...\r\n +0D+0A
// 其中:P -- 命令字 指定坐标显示字符串;
// X -- 显示行坐标, X=0或1,表示第一行或第二行
// Y -- 显示列坐标, Y=0...F(超过9用ABCDEF的16进制表示)
// sss... 需要显示的字符串 (长度限于16字符)(LCD1602每行最多显示16字符)
// \r\n发送串结尾标志,回车换行符 即+0x0D+0x0A,(以下同)
// 实例:P00ABCDEFG+0.1234(\r\n) 在显示屏第一行首显示"ABCDEFG+0.1234"
//----------------------------------------------------------------------
// 2, 格式:Cm\r\n
// 其中:C -- 命令字 清屏
// m -- 参数 0:清第一行 1:清第二行 2:清全屏
// 实例:C0\r\n 显示屏第一行被清空;
//----------------------------------------------------------------------
// 3, 格式:@XY\r\n
// 其中:@ -- 命令字 指定当前光标坐标
// X,Y -- 参数 X:行 Y:列
// 实例:@01\r\n 当前光标在第一行第1列 (光标是否显示取决于以下指令)
//----------------------------------------------------------------------
// 4, 格式:*m\r\n
// 其中:* -- 命令字 光标闪烁显示
// m -- 参数 0:不闪烁 1:闪烁
// 实例:*1 在先前指定的坐标位置闪烁光标;
//----------------------------------------------------------------------
// 5, 格式:_m\r\n
// 其中:_ -- 命令字 底画线显示
// m -- 参数 0:不显示底画线 1:显示底画线
// 实例:_1 在先前指定的坐标位置显示底画线; (底画线显示后,光标闪烁取消)
//*******************************************************************************
关于按键外设的两个文件:
/******************************************************************************
* 文件: KEY4_IO.H
* 说明: 关于4键盘的函数: 用于STC32G12K128 自制实验板
* 编程: 浦晓明(浦江一水) 2023.10
* 特点: 利用延时计数功能,使得一个按键可返回不同的键值(每键有短按和长按两种键值)
* 接口: KEY1--P3.2KEY2--P3.3 KEY3--P3.4KEY4--P3.5
***************************************************************************** */
#ifndef _KEY4_IO_H_
#define _KEY4_IO_H_
//键端口定义
sbit KEY1 = P3^2;
sbit KEY2 = P3^3;
sbit KEY3 = P3^4;
sbit KEY4 = P3^5;
//4键8值定义说明
#define K1S 0x10//短按K1键
#define K1L 0x11//长按K1键
#define K2S 0x20//短按K2键
#define K2L 0x21//长按K2键
#define K3S 0x30//短按K3键
#define K3L 0x31//长按K3键
#define K4S 0x40//短按K4键
#define K4L 0x41//长按K4键
/* 键盘函数 */
void KeyYS(unsigned int ms); /* 消抖延时函数 */
unsigned char RDKEY(void); /* 读键子程序 */
unsigned char GETCH(void); /* 等待键入模块 */
#endif
/******************************************************************************
* 文件: KEY4_IO.C
* 说明: 关于4键盘的函数: 用于STC32G12K128 自制实验板
* 编程: 浦晓明(浦江一水) 2023.10
* 特点: 利用延时计数功能,使得一个按键可返回不同的键值(每键有短按和长按两种键值)
* 接口: KEY1--P3.2KEY2--P3.3 KEY3--P3.4KEY4--P3.5
***************************************************************************** */
#include "STC32G.H" //此文件中定义了STC32G系列单片机一些特殊功能寄存器
#include <stdio.h>
#include "KEY4_IO.H"
/* 延时函数 延时约 0.2ms * ms @11.0592MHz */
void KeyYS(unsigned int ms)
{ unsigned int i;
while (ms)
{ ms--;
i=550;
while(i)i--;
}
}
//读取键值函数
unsigned char RDKEY(void)
{ unsigned char kv=0;
unsigned intak=0; //按键延时计数
if(KEY1==0)
{ ak=0; KeyYS(5); //消除抖动
while((KEY1==0)&&(ak<500)){ ak++; KeyYS(10); } //等待键松开...
if((ak>1)&&(ak<=250))kv=K1S; //根据不同计数时间
else if (ak>250) kv=K1L; //返回不同的键值
}
if(KEY2==0)
{ ak=0; KeyYS(5); //消除抖动
while((KEY2==0)&&(ak<500)){ ak++; KeyYS(10); }
if((ak>1)&&(ak<=250))kv=K2S;
else if (ak>250) kv=K2L;
}
if(KEY3==0)
{ ak=0; KeyYS(5); //消除抖动
while((KEY3==0)&&(ak<500)){ ak++; KeyYS(10); }
if((ak>1)&&(ak<=250))kv=K3S;
else if (ak>250) kv=K3L;
}
if(KEY4==0)
{ ak=0; KeyYS(5); //消除抖动
while((KEY4==0)&&(ak<500)){ ak++; KeyYS(10); }
if((ak>1)&&(ak<=250))kv=K4S;
else if (ak>250) kv=K4L;
}
return kv; //若无键按下则返回0
}
//键等待函数
unsigned char GETCH(void)
{ unsigned char wait_k=0;
do { wait_k=RDKEY(); }while(wait_k==0);
return wait_k;
}
/*** END *************************************************************************** */
关于LCD1602显示屏的两个文件:
/******************************************************************************
* 文件: 头文件 LCD1602.H
* 说明: 关于LCD1602的驱动函数: 用于STC32G12K128 自制实验板
* 编程: 浦晓明(浦江一水) 2023.10
* 特点: 经典实用/简明扼要/便于移植
* 接口: 数据口-P0 指令-P4.5 读写-P2.7 使能-P2.6
***************************************************************************** */
#include "STC32G.h"
#ifndef __LCD1602_H_
#define __LCD1602_H_
/*****************************************
LCD1602PIN口定义 (数据口和控制位说明)
******************************************/
#define LCD_DATAP P0 //P0数据口(8位)
sbit LCD_RS =P4^5; //指令端 0:命令 1:数据
sbit LCD_RW=P2^7; //读写端 0;写入 1:读出(直接接地--只写方式)
sbit LCD_E =P2^6; //使能端 0:失能 1:使能
/*****************************************
函数声明
******************************************/
/*在11.0592MHz时钟下的延时1ms毫秒函数*/
void LCD_Delay1ms(unsigned int ms);//误差 0us
/*LCD1602初始化子程序*/
void LCD_Init(void);
/*LCD1602 清屏函数 */
void LCD_CLS(void);
/*LCD1602写入8位命令子函数*/
void LCD_COM(unsigned char com);
/*LCD1602写入8位数据子函数*/
void LCD_DAT(unsigned char dat);
/*LCD1602指定坐标写字符串函数 X:行(0/1) Y:列(0-15) */
void LCD_STR(unsigned char X,unsigned char Y,unsigned char * str);
void LCD_SetXY(unsigned char,unsigned char);//定位
void LCD_Cursor(unsigned char mode); //控制光标
void LCD_Blink(unsigned char mode); //控制闪烁
#endif
/******************************************************************************
* 文件: LCD1602.C
* 说明: 关于LCD1602驱动函数的实现: 用于STC32G12K128 自制实验板
* 编程: 浦晓明(浦江一水) 2023.10
* 特点: 经典实用/简明扼要/便于移植
* 接口: 数据口-P0 指令-P4.5 读写-P2.7 使能-P2.6
***************************************************************************** */
#include "LCD1602.H"
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LCD1602_Delay1ms
* 函数功能 : 延时函数，延时1ms
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
* 说 名 : 该函数是在11.0592MHZ晶振下，12分频单片机的延时。//误差 0us
*******************************************************************************/
void Delay1ms() //@11.0592MHz
{ unsigned char i, j;
i = 15; j = 90;
do { while (--j); } while (--i);
}
void LCD_Delay1ms(unsigned int ms)
{ for (; ms>0; ms--)Delay1ms(); }
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LCD1602_COM(unsigned char com)
* 函数功能 : 向LCD写入一个字节的命令
* 输 入 : com
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void LCD_COM(unsigned char com) //八位/四位数据口写入共用
{
LCD_E = 0; Delay1ms();
LCD_RW= 0; Delay1ms(); //选择写入
LCD_RS= 0; Delay1ms(); //选择发送命令
LCD_E = 0; Delay1ms(); //使能
LCD_DATAP= com; LCD_Delay1ms(2); //先发送命令字节高四位
LCD_E = 1; Delay1ms(); //写入时序(脉冲)
LCD_E = 0; Delay1ms();
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LCD1602_DAT(unsigned char dat);
* 函数功能 : 向LCD写入一个字节的数据
* 输 入 : dat
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void LCD_DAT(unsigned char dat) //写入数据
{
LCD_E = 0; Delay1ms();
LCD_RW= 0; Delay1ms();//选择写入
LCD_RS= 1; Delay1ms();//选择输入数据
LCD_E = 0; Delay1ms();//清零使能
LCD_DATAP= dat; LCD_Delay1ms(2); //先发送数据字节高四位
LCD_E = 1; Delay1ms();//写入时序(脉冲)
LCD_E = 0; Delay1ms();
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LCD1602_Init(void)
* 函数功能 : 初始化LCD屏
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void LCD_Init(void) //LCD初始化子程序
{
LCD_COM(0x38); //开显示
LCD_COM(0x38); //开显示
LCD_COM(0x0C); //开显示不显示光标
LCD_COM(0x06); //写一个指针加1
LCD_COM(0x01); //清屏
LCD_COM(0x80); //设置数据指针起点
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : LCD1602_CLS(void)
* 函数功能 : 清屏
*******************************************************************************/
void LCD_CLS(void)
{
LCD_COM(0x01); //清屏
LCD_COM(0x80); //设置数据指针起点
}
/*LCD1602写入字符串函数*/
//指定坐标函数 ( X:行 Y:列 )
void LCD_STR(unsigned char X,unsigned char Y,unsigned char * str)
{ unsigned char i = 0;
LCD_COM(0x80+X*0x40+Y);
while(str!= 0x0)LCD_DAT(str);
}
//设定坐标函数 ( X:行 Y:列 )
void LCD_SetXY(unsigned char X,unsigned char Y)
{
if(X==0)LCD_COM(Y+0x80);
if(X==1)LCD_COM(Y+0xC0);
}
//LCD定位显示光标函数 mode=0:光标关闭 mode=1:光标显示
void LCD_Cursor(unsigned char mode)
{
if(mode==0)LCD_COM(0x0C);
if(mode==1)LCD_COM(0x0E);
}
//LCD定位显示光标函数 mode=0:关闭闪动 mode=1:开启闪动
void LCD_Blink(unsigned char mode)
{
if(mode==0)LCD_COM(0x0C);
if(mode==1)LCD_COM(0x0D);
}
//*** END ****************************************************************************