【STC单片机学习全记录】从点亮LED到玩转ADC，我的嵌入式进阶之路

_奶*** · 发表于 2026-1-5 16:28:27

LilMons*** 发表于 2026-1-5 16:13
我就是为了用最新的STC32G144K246，先用A8051U来熟悉一下STC的开发流程

LilMons*** · 发表于 2026-1-6 01:07:01

【STC单片机入门实战】Day 2：解放双手！实现USB不停电下载（第4集学习笔记）

记录从STM32转战STC单片机第2天，解决最烦人的手动下载问题

📅 整体学习路线回顾根据课程目录，我的完整学习路径如下：
第一阶段：基础入门（第2-5集）

✅ Day 1：硬件介绍 + 点亮LED（第2-3集）
🔄 Day 2：USB不停电下载（第4集） ← 今天学习
Day 3：C语言基础（第5集）

第二阶段：外设入门（第6-9集）

Day 4：I/O输入输出（第6集）
Day 5：定时器中断（第7集）
Day 6：定时器调度任务（第8集）
Day 7：数码管显示（第9集）

第三阶段：进阶应用（第10-15集）

虚拟键盘、矩阵按键、复位系统、外部中断、IO中断、定时器计数器等

第四阶段：高级功能（第16-23集）

DS18B20、串口通信、ADC、Flash、比较器、PCA等

今日学习重点：USB不停电下载昨天点亮LED虽然成功了，但每次下载程序都要手动按P3.2按钮的操作，引起了我的注意。这确实是个效率瓶颈！今天学习的第4集内容就是解决这个问题——实现USB不停电下载，彻底解放双手。
从STM32到STC的下载体验对比思考：在STM32开发中，我习惯了ST-Link的一键下载调试。STC这种需要手动断电的下载方式，在初期调试频繁时会严重影响效率。这也是我从STM32转来时最需要适应的点之一。

对比维度

STM32

STC (传统方式)

STC (USB不停电)

下载方式

SWD/JTAG调试器

串口+手动断电按钮

直接USB连接

硬件需求

ST-Link/V2等调试器

USB转串口工具

仅USB线

操作步骤

编译→一键下载

编译→手动断电→按按钮→下载

编译→自动下载

开发效率

⭐⭐⭐⭐⭐

⭐⭐

⭐⭐⭐⭐

学习成本

中等

低，但操作繁琐

中等

核心原理解析传统下载的问题所在STC单片机默认是通过系统ISP监控程序实现下载的，这个监控程序在芯片上电时会先运行，检测是否有下载命令。但用户程序运行后，监控程序就被“覆盖”了，要重新进入下载模式就必须：

断电复位
按住P3.2强制进入ISP模式
重新上电

USB不停电下载的聪明解法STC的方案是在用户程序中嵌入一个“后门”：

USB虚拟串口(CDC)：程序运行后，USB接口模拟成一个串口设备
特殊握手协议：当STC-ISP软件发送特定命令字符串@STCISP#时
软件复位：程序识别到命令后，自动软复位并跳转到ISP监控程序
无缝切换：实现从用户程序到下载模式的平滑过渡

📋 实现步骤详解第一步：获取必要的库文件从STC官网(深圳国芯人工智能有限公司-库函数)下载USB库文件，关键文件包括：

stc_usb_cdc_32.LIB→ USB通信库（二进制，保护源码）
stc32_stc8_usb.h→ 头文件（接口声明）

注意：STC提供8位和32位两种库，AI8051U是32位内核，要选择对应的32位库文件。
第二步：工程配置与移植1. 库文件添加

// 工程结构变化：
Demo.Uvproj
├── main.c          // 用户主程序
├── AI8051U.H       // 芯片头文件
└── stc_usb_cdc_32.LIB  // ← 新增的USB库
复制代码

2. 关键代码分析

/*------------------------------------------------------------------
 * 文件名称：STC32G_USB_CDC_Demo.c
 * 功能描述：STC32G系列单片机USB CDC虚拟串口通信示例程序
 *           演示如何通过USB接口实现单片机与电脑间的数据通信
 * 硬件平台：STC系列开发板（屠龙刀、擎天柱等）
 * 开发环境：Keil C51
 * 作者：根据STC32G视频教程整理
 * 日期：2026年1月6日
 *------------------------------------------------------------------*/

/*--- 头文件包含区域 ---*/
#include "stc32g.h"           // STC32G系列单片机专用头文件，包含所有寄存器定义
#include "stc32_stc8_usb.h"   // STC官方USB库头文件，提供CDC/HID功能支持
#include "math.h"             // 数学函数库，本例中虽未直接使用，但为后续功能扩展预留
#include "stdio.h"            // 标准输入输出库，支持printf_usb格式化输出功能

/*--- 主函数：程序入口点 ---*/
void main()
{
    /*--- 系统初始化部分 ---*/
    
    /* 关键步骤1：使能扩展寄存器访问权限
     * P_SW2是特殊功能寄存器，其最高位(bit7)控制XFR扩展寄存器的访问
     * 0x80 = 1000 0000二进制，通过"或等于"操作只设置bit7，不影响其他位
     * 这是访问USB相关特殊寄存器的必要步骤[3](@ref)
     */
    P_SW2 |= 0x80;
    
    /*--- GPIO端口模式配置 ---*/
    /* 将所有IO口(P0-P7)设置为准双向口模式
     * 准双向口是传统51单片机标准模式，兼具输入输出能力
     * 每个端口由两个寄存器控制：PxM1和PxM0
     * 配置为00：准双向口；01：推挽输出；10：高阻输入；11：开漏输出
     * 这里统一配置为准双向口，确保USB通信时端口状态稳定[3,6](@ref)
     */
    P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0x00;  // 配置P0口
    P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;  // 配置P1口  
    P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;  // 配置P2口
    P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;  // 配置P3口（特别注意：P3.0/P3.1与USB D-/D+共用）
    P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;  // 配置P4口
    P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;  // 配置P5口
    P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;  // 配置P6口
    P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;  // 配置P7口
    
    /*--- USB模块初始化 ---*/
    /* usb_init()函数是STC官方USB库的核心初始化函数
     * 该函数会自动配置以下内容：
     * 1. 初始化USB时钟源（内部48MHz IRC）
     * 2. 配置USB控制寄存器(USBCON, USBCLK等)
     * 3. 设置USB端点缓冲区和描述符表
     * 4. 将P3.0/P3.1设置为高阻输入模式，避免影响USB D-/D+信号质量
     * 此函数调用后，USB硬件模块开始工作，等待电脑枚举识别[6](@ref)
     */
    usb_init();
    
    /*--- 中断系统使能 ---*/
    /* EA = 1：开启51单片机全局中断开关
     * 类似于STM32中的__enable_irq()功能
     * 这是USB中断正常工作的重要前提条件
     * 注意：USB中断在stc32_stc8_usb.h中已有默认的中断服务函数
     */
    EA = 1;

    /*--- 主循环：程序核心逻辑 ---*/
    while (1)
    {
        /* bUsbOutReady是USB库定义的标志变量
         * 当电脑通过USB虚拟串口发送数据到单片机时，该标志会自动置1
         * 这种查询方式比中断方式更简单可靠，适合初学者使用
         */
        if (bUsbOutReady)
        {
            /* 示例代码：通过printf_usb向电脑发送调试信息
             * printf_usb是USB库提供的格式化输出函数，用法与标准printf相同
             * OutNumber变量包含本次接收到的数据字节数
             * 实际应用中，可以根据接收到的数据内容进行相应处理
             */
            
            // 发送接收到的数据字节数（演示用，实际应用可修改）
//            USB_SendData(UsbOutBuffer, OutNumber);   // 发送接收数据原样返回（测试用）
            
            /* 使用printf_usb输出格式化调试信息
             * 注意：每个printf_usb调用都会作为一个完整的USB数据包发送
             * "\n"是换行符，使输出在串口助手中显示更整齐
             */
            printf_usb("1. Read Num:%d\n", OutNumber);  // 第一次输出
            printf_usb("2. Read Num:%d\n", OutNumber);  // 第二次输出  
            printf_usb("3. Read Num:%d\n", OutNumber);  // 第三次输出
            printf_usb("4. Read Num:%d\n", OutNumber);  // 第四次输出
            
            /* 重要：标记当前USB数据包处理完成
             * 该函数会清除bUsbOutReady标志，使能接收下一个数据包
             * 如果没有调用此函数，USB将无法继续接收新数据
             * 这是STC USB库的重要工作机制[6](@ref)
             */
            usb_OUT_done();
        }
        
        /* 此处可以添加其他应用代码
         * 由于USB通信采用查询方式，需要确保主循环执行时间不会太长
         * 如果处理任务较重，建议使用定时器中断或状态机架构
         */
    }
}

/*=== 程序使用说明和开发建议 ===*/

/*
 * 1. 硬件连接注意事项：
 *    - 确保USB数据线质量良好，MicroUSB接口连接可靠
 *    - P3.0/P3.1专用于USB通信，不要作为普通IO使用
 *    - 电脑端需要安装STC USB驱动（STC-ISP软件自带）
 *
 * 2. 编译环境配置：
 *    - 在Keil项目中需要添加STC官方提供的USB库文件（.LIB）
 *    - 设置正确的头文件包含路径
 *    - 根据具体芯片型号选择正确的内存模式
复制代码

第三步：STC-ISP软件配置

STC-ISP软件配置
必须勾选的三个选项：

✅ 使用默认内部自定义命令 → 对应@STCISP#
✅ 下次使用ID接口进行ISP下载 → 实现后续下载
✅ 每次下载前都先发送自定义命令 → 自动化发送密钥

工作流程：Keil编译生成HEX → STC-ISP检测到文件变化 → 自动发送@STCISP#命令 → 单片机收到后软复位进入下载模式 → 自动开始编程

有趣的知识点笔记1. 查询模式 vs 中断模式教程推荐使用查询模式，原因很实际：

查询模式：在主循环中定期检查USB状态
中断模式：USB事件触发中断立即响应
选择原因：查询模式代码更简单，不易因中断嵌套产生问题，适合初学者

2. 或等于(|=)操作的重要性

P_SW2 |= 0x80;  // 正确：只改第7位，不影响其他位
P_SW2 = 0x80;   // 危险：清零了所有其他位！
复制代码

重要：寄存器操作中，|=是“置位”操作，=是“赋值”操作。STC很多寄存器有保留位或默认配置，错误使用=可能导致系统异常。

总结与期待今天虽然只是理论学习，但USB不停电下载这个功能让我对STC单片机的设计理念有了新认识：

用户思维：从实际开发痛点出发设计功能
渐进式：先解决“有没有”，再考虑“好不好”
生态思维：软硬件工具链的协同设计

最期待的时刻：收到“擎天柱最小系统板”后，我要验证的第一件事就是这个USB不停电下载。从手动到自动的体验提升，是开发效率的关键一步！
作为有STM32背景的学习者，我越来越理解：不同的芯片有不同的哲学。STM32追求强大和通用，STC追求实用和经济。在资源受限的环境中寻找优雅的解决方案，这是一种不同的技术乐趣。

LilMons*** · 发表于 2026-1-7 01:30:21

【STC单片机入门实战】Day 3：夯实C语言基础，为32位8051编程铺路（第5集学习笔记）一、核心知识点回顾1. USB-CDC串口printf函数实现功能：将printf函数重定向到USB-CDC串口，用于调试输出
实现方式：通过宏定义将printf重定向到gap_printf_HID函数
使用方法：在USB库中打开printf的HID宏定义（去掉反斜杠注释）

2. 数的进制转换二进制：由0和1组成，计算机内部存储格式
十进制：日常使用的计数方式
十六进制：编程中常用，以0x开头表示
转换方法：使用程序员计算器或按位权展开计算

3. 变量的基本类型8位无符号整数：unsigned char，范围0-255
8位有符号整数：signed char，范围-128~127
16位无符号整数：unsigned int，范围0-65535
16位有符号整数：signed int，范围-32768~32767

4. C语言常用运算符算术运算符：+、-、*、/、%（取余）、++、--
关系运算符：>、<、>=、<=、==、!=
逻辑运算符：&&（与）、||（或）、!（非）
位运算符：&（与）、|（或）、^（异或）、~（取反）、<<（左移）、>>（右移）
赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、|=、^=

二、工程代码分析1. 工程文件结构05.C语言基础/
├── ai8051u.h          // 8051U芯片头文件
├── demo.uvproj       // Keil工程文件
├── main.c             // 主程序文件
├── stc32_stc8_usb.h // STC USB库头文件
├── stc_usb_cdc_32.LIB  // USB CDC库文件
├── sha256.h          // SHA-256头文件
└── sha256.c          // SHA-256实现文件2. 主程序代码分析2.1 宏定义部分#define u8  unsigned char // 8位无符号整数
#define u16 unsigned int    // 16位无符号整数
作用：简化变量定义，提高代码可读性
使用：后续定义变量时可直接使用u8代替unsigned char

2.2 全局变量定义u8 X = 200;
u8 Y = 10;
类型：u8（8位无符号整数）
范围：0-255，X=200和Y=10均在此范围内

2.3 主函数结构void main(void)
{
// 初始化代码
// USB初始化
// 主循环
}2.4 USB初始化与配置usb_init();                                  // USB CDC 接口初始化
IE2 |= 0x80;                                  // 使能USB中断
EA = 1;                                        // 全局中断使能
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED);    // 等待USB配置完成
usb_init()：初始化USB CDC功能
IE2 |= 0x80：启用USB中断
EA = 1：打开全局中断开关
等待USB配置完成：确保USB设备正常工作后再进入主循环

2.5 主循环与USB数据处理while(1)
{
if (bUsbOutReady)                         // 检测到接收到数据
{
      if( X && Y ) // 如果X和Y都为真
      {
         printf("条件为真\r\n");
      }

      usb_OUT_done();                      // 清除接收标志
}
}
bUsbOutReady：USB接收就绪标志
printf()：重定向到USB-CDC的打印函数
usb_OUT_done()：通知USB模块数据已处理完成

三、关键函数解析1. printf函数原型：#define printf gap_printf_HID
功能：将格式化字符串输出到USB-CDC串口
使用示例：
printf("X / Y = %u \r\n",(u16)(X/Y));
printf("X %% Y = %u \r\n",(u16)(X%Y));
格式化说明符：
%d：十进制有符号整数
%u：十进制无符号整数
%s：字符串
%%：输出百分号

2. usb_init()功能：初始化USB CDC功能
调用时机：主函数开始，系统初始化阶段
返回值：无

3. usb_OUT_done()功能：通知USB模块数据已处理完成
调用时机：处理完USB接收数据后
返回值：无

四、编程技巧总结1. 宏定义简化类型声明技巧：使用#define为常用数据类型创建别名
好处：提高代码可读性，方便统一修改类型
示例：
#define u8  unsigned char
#define u16 unsigned int

2. 变量类型选择原则：根据变量实际取值范围选择合适类型
注意事项：避免溢出，例如8位变量最大只能存储255
示例：
// 错误示例：200*10=2000，超过u8范围
u8 X=200,Y=10,Z;
Z=X*Y; // 结果错误，溢出

// 正确示例：使用u16避免溢出
u16 Z;
Z=(u16)X*Y; // 结果正确

3. printf函数使用换行符：使用\r\n确保跨平台兼容性
百分号输出：使用%%输出单个百分号
类型转换：输出前进行类型转换，避免格式不匹配

4. 条件判断逻辑：0为假，非0为真
示例：
if( X && Y ) // X和Y都非0时为真
{
// 执行代码
}

5. 运算符优先级算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符
注意事项：不确定优先级时使用括号

五、学习心得1. C语言基础的重要性本节课内容是STC 32位8051编程的基础
掌握C语言核心概念是后续学习单片机外设、通信协议等内容的前提
良好的C语言基础能提高代码质量和调试效率

2. 实践出真知通过USB-CDC的printf功能，可以方便地进行代码调试
实际编写代码并观察运行结果，有助于加深对知识点的理解
遇到问题时，结合理论知识和实际现象分析，提高解决问题的能力

3. 编程规范的养成宏定义、变量命名、代码缩进等良好习惯，有助于提高代码可读性和可维护性
注释的合理使用，便于后续代码修改和他人阅读

4. 重点关注内容变量类型与溢出问题：在单片机编程中尤为重要
printf函数的灵活运用：调试的重要工具
运算符的正确使用：特别是位运算和逻辑运算

六、课后练习尝试修改main.c中的变量X和Y的值，观察printf输出结果
实现不同进制数的转换与输出
练习使用不同的运算符，观察运算结果
编写代码实现简单的数学运算，如加减乘除
尝试使用位运算实现某些功能，如位清零、位置1等

七、SHA256算法实现7.1 为什么要学习SHA256？之前的课程中，我们学习了C语言的基础知识，包括变量类型、运算符、函数等。现在，我将这些知识应用到实际的算法实现中——SHA256哈希算法。
哈希函数在单片机领域有很多应用：
数据完整性验证：确保数据在传输或存储过程中没有被篡改
密码存储：安全地存储用户密码（虽然实际应用中还需要加盐）
数字签名：验证数据的来源和完整性
唯一标识符：为数据生成唯一的标识符

学习SHA256算法，不仅可以巩固之前的C语言基础，还能深入理解密码学的核心概念。
7.2 SHA256算法原理SHA-256（Secure Hash Algorithm 256-bit）是美国国家安全局（NSA）设计的一种密码散列函数，属于SHA-2家族，符合FIPS 180-4标准。它将任意长度的输入数据转换为256位（32字节）的固定长度输出，称为消息摘要。
核心步骤（结合之前的C语言知识）：数据填充：
首先添加一个1位（对应二进制的10000000，即十六进制0x80）
然后添加若干个0位，使数据长度模512等于448位
最后添加64位的原始数据长度（使用大端格式，之前学过的字节序概念）

初始化哈希值：
使用8个32位的初始哈希值（H0-H7）
这些值来自于前8个素数（2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19）的平方根的小数部分的前32位
对应C语言中的uint32_t state[8]数组

处理512位数据块：
将每个512位数据块转换为16个32位字（W[0]-W[15]）—— 使用位运算和类型转换
通过扩展函数生成额外的48个32位字（W[16]-W[63]）—— 使用循环和位运算
执行64轮哈希计算，每轮使用不同的常量K和消息字W—— 大量使用位运算和循环
更新哈希值状态—— 数组操作

生成最终哈希值：
将8个32位哈希值连接起来，形成256位的最终哈希值
转换为大端格式，方便存储和传输

7.3 与之前课程知识点的联系之前课程知识点
在SHA256中的应用

变量类型使用uint8_t、uint32_t、uint64_t等固定宽度类型，确保跨平台兼容性
位运算大量使用循环右移、异或、与、或等位运算，是SHA256的核心
函数设计将复杂算法拆分为init、update、final等简单函数，符合模块化设计原则
数组操作使用数组存储哈希状态、消息调度数组等
循环结构使用for循环处理数据块、执行64轮哈希计算
指针操作使用指针处理输入数据，提高效率
条件判断处理缓冲区状态、填充规则等
十六进制转换将二进制哈希值转换为可读的十六进制字符串8.4 实现思路8.4.1 结构体设计typedef struct {
uint32_t state[8];       // 当前哈希值状态 (H0-H7)
uint64_t bit_count;       // 输入数据的总位数 (模 2^64)
uint8_t buffer[64];       // 数据缓冲区，用于存储不足512位的数据块
} sha256_context;
state：存储当前的8个哈希值
bit_count：记录输入数据的总位数，确保正确处理大文件
buffer：临时存储不足512位的数据块，当积累到512位时进行处理

7.4.2 核心函数设计（我的实现思路）sha256_init()：初始化SHA-256上下文，设置初始哈希值
学习笔记：使用宏定义的初始哈希值，确保每次初始化都一样

sha256_update()：处理输入数据，将数据填充到缓冲区
学习笔记：这个函数可以多次调用，适合处理大文件
之前学过缓冲区的概念，这里就是缓冲区的实际应用

sha256_compress()：核心压缩函数，处理512位数据块
学习笔记：这是SHA-256最复杂的部分，包含64轮计算
大量使用之前学过的位运算

sha256_final()：完成哈希计算，生成最终哈希值
学习笔记：处理剩余数据，添加填充位和长度信息

sha256()：一次性计算哈希值的便捷函数
学习笔记：内部调用init、update、final，简化使用

sha256_to_hex()：将哈希值转换为十六进制字符串
学习笔记：使用之前学过的进制转换知识

7.5 关键代码解析（我的学习心得）7.5.1 初始哈希值#define SHA256_INITIAL_STATE {
0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a,
0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19
}
学习笔记：这些值是SHA-256标准规定的，来自于前8个素数的平方根
之前学过宏定义，这里用宏来定义初始哈希值，方便使用

7.5.2 K常量static const uint32_t K[64] = {
0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5,
// ... 共64个常量
};
学习笔记：这些常量来自于前64个素数的立方根
使用static const修饰，确保它们在编译时就被确定，提高运行效率

7.5.3 压缩函数核心for (i = 0; i < 64; i++) {
uint32_t S1 = right_rotate(e, 6) ^ right_rotate(e, 11) ^ right_rotate(e, 25);
uint32_t ch = (e & f) ^ ((~e) & g);
uint32_t temp1 = h + S1 + ch + K + W;
uint32_t S0 = right_rotate(a, 2) ^ right_rotate(a, 13) ^ right_rotate(a, 22);
uint32_t maj = (a & b) ^ (a & c) ^ (b & c);
uint32_t temp2 = S0 + maj;

/* 更新工作变量 */
h = g;
g = f;
f = e;
e = d + temp1;
d = c;
c = b;
b = a;
a = temp1 + temp2;
}
学习笔记：这是SHA-256最核心的部分，每轮计算都使用位运算
之前学过的位运算（右移、异或、与、或）在这里得到了充分应用
每轮更新8个工作变量，形成一个迭代过程

7.6 遇到的问题及解决方案（我的调试经历）问题：在sha256_update()函数中，变量j未声明解决方案：在使用前添加size_t j;声明学习心得：编译时要仔细检查警告信息，变量一定要先声明再使用
问题：缓冲区处理逻辑复杂，容易出错解决方案：分步骤处理：
首先检查缓冲区是否有足够空间
然后填充缓冲区并处理完整块
最后处理剩余的完整块学习心得：复杂逻辑要拆分成简单步骤，提高代码可读性

问题：字节序处理（大端/小端）解决方案：明确使用大端格式处理多字节数据学习心得：跨平台编程时要注意字节序问题，明确使用哪种格式

7.7 测试用例设计（算法验证）使用FIPS 180-4标准中定义的测试向量验证实现的正确性：
测试向量1：空字符串
输入：""
预期输出：e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855

测试向量2："abc"
输入："abc"
预期输出：ba7816bf8f01cfea414140de5dae2223b00361a396177a9cb410ff61f20015ad

测试向量3："abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
输入："abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
预期输出：248d6a61d20638b8e5c026930c3e6039a33ce45964ff2167f6ecedd419db06c1

7.8 代码集成与使用（如何在项目中使用）7.8.1 头文件包含#include "sha256.h"7.8.2 使用示例uint8_t hash[32];
char hex_hash[65];

// 计算SHA-256哈希值
sha256((uint8_t*)"abc", 3, hash);

// 转换为十六进制字符串
sha256_to_hex(hash, hex_hash);

// 输出结果
printf("SHA-256: %s\r\n", hex_hash);

LilMons*** · 发表于 2026-1-8 00:55:55

从开箱到点亮：Ai8051U擎天柱核心板USB下载程序全记录大家好！最近我收到了期待已久的Ai8051U擎天柱核心板，心情超级激动！这款板子基于STC的32位8051单片机，功能强大，特别适合学习和项目开发。开箱后，我迫不及待地插上USB线，想试试板子自带的流水灯程序。但没想到，第一步就遇到了小挫折：插上USB后，STC-ISP软件居然没有检测到串口！板子上的LED灯倒是亮着，说明程序在跑，但怎么才能下载自己的程序呢？于是，我静下心来，翻看了随板附带的《Ai8051U系列技术手册》，重点学习了第2.2章节“安装AiCube-ISP下载/编程/烧录工具,含强大的辅助开发工具”。今天，我就把这次学习经历整理成博客，分享给大家，希望能帮到同样刚入手的朋友们

一、开箱初体验：默认流水灯程序与问题发现收到Ai8051U擎天柱核心板时，包装简洁，板子设计精致，正面印有“擎天柱”标识。我按照说明，直接用USB-TypeC线连接电脑和板子。
截图202601080022527037.jpg

板子通电后，一组LED灯开始循环闪烁，这就是默认的流水灯程序，效果很酷！但当我打开STC-ISP软件（版本v6.96N），准备下载自己的程序时，问题来了：软件界面上的“扫描串口”列表空空如也，没有显示任何COM口或USB设备。板子明明通电了，为什么软件检测不到呢？

我一开始以为是驱动问题，但手册提醒我：Ai8051U支持硬件USB下载，不需要安装额外驱动，只要USB连接的鼠标能工作，USB-HID驱动就是好的。那问题出在哪儿？继续读手册，我发现了关键点：USB下载需要正确的上电顺序和硬件操作，不能简单插拔USB代替电源开关。
二、手册解读：学习USB下载的正确姿势手册第2.2章节详细介绍了AiCube-ISP软件的安装和USB下载流程。我总结了几点核心内容：

AiCube-ISP软件：这是STC官方提供的下载/编程工具，集成了各种辅助开发功能，如串口助手、延时计算器等。软件是绿色版，解压就能用，超级方便。
上电工作过程：单片机复位时，默认从系统程序区启动，判断是否要下载用户程序。如果USB的D+和D-信号接触不良，单片机可能直接跳转到用户程序区运行流水灯，导致软件无法检测到下载模式。
USB下载流程图：手册强调，下载时必须用电源开关控制上电，而不是依赖USB插拔，以确保GND、D+、D-、VCC的接触顺序正确。

三、实战操作：一步步解决无串口检测问题按照手册，我重新操作了一遍，终于成功！下面是详细步骤，我在关键环节留了图片位置，方便大家对照。
步骤1：安装AiCube-ISP软件
我先从STC官网（https://www.stcai.com/gjrj）下载了最新版AiCube-ISP压缩包，解压到D盘，创建了桌面快捷方式。软件界面简洁，功能一目了然。

步骤2：硬件连接与上电顺序
手册指出，USB下载有三种方法，我用了最可靠的方法一：P3.2按键结合停电上电：

用USB-TypeA线连接电脑和板子（板子是TypeC口，我用转接头连接）。
按住板子上的P3.2按键（即P3.2接地）。
按下电源按钮（Power_SW）停电，再松开按钮上电——这就是“冷启动”。
这时，电脑端的AiCube-ISP软件自动识别出了“(HID1) USB-Writer”，表示可以下载了！

这次正确操作后，软件立马检测到了设备。
步骤3：下载默认流水灯程序验证
为了测试，我打开了03.点亮第一个LED程序的HEX文件，点击“下载/编程”，几秒后提示成功。板子上的P20和P21引脚的LED重新点亮，证明下载功能正常！

四、总结与心得这次经历让我深刻体会到：硬件操作的小细节决定成败。Ai8051U的USB下载功能很强大，但必须严格按手册步骤来。总结几个要点：

软件安装简单，AiCube-ISP工具包很实用。
下载时一定要用电源开关控制上电，避免USB插拔顺序问题。
如果软件不识别，先检查P3.2按键是否按下，再按下松开POWER按键冷启动。

现在，我可以愉快地折腾我的Ai8051U了！下一步我准备尝试用USB-CDC虚拟串口通信，相信有手册指导，会顺利很多。如果你也遇到了类似问题，希望这篇博客能帮到你。欢迎在评论区交流心得！

好了，这就是我的学习笔记。如果你有Ai8051U板子，不妨跟着试试，祝你玩得开心！

LilMons*** · 发表于 2026-1-8 00:57:37

LilMons*** 发表于 2026-1-7 01:30
【STC单片机入门实战】Day 3：夯实C语言基础，为32位8051编程铺路（第5集学习笔记）一、核心知识点回顾1. U ...

这个程序有问题，过些天更新SHA256的程序

LilMons*** · 发表于 2026-1-13 02:23:23

【STC单片机入门实战】I/O输入输出学习笔记（第6集学习笔记）一、GPIO基本概念1. GPIO定义

GPIO（General Purpose Input Output）：通用输入输出端口
通俗理解：单片机的引脚，可以输入或输出高低电平

2. 高低电平定义

高电平：接近电源正极电压（VCC），逻辑1
低电平：接近电源负极电压（GND），逻辑0
注意事项：IO口电压有极限范围，3.3V供电时，IO口电压应在0-3.6V之间

3. IO口四种模式

准双向口：既能输入也能输出，灌电流可达20mA，拉电流仅为微安级
推挽输出：输出电流大，可达20mA
高阻输入：用于高阻抗输入场合
开漏模式：需要外部上拉电阻

4. 拉电流与灌电流

拉电流：电流从IO口流出，准双向口模式下仅几百微安
灌电流：电流流入IO口，准双向口模式下可达20mA

5. 输入电平阈值（3.3V供电）

打开施密特触发器时：
- 低电平最大值：0.99V
- 高电平最小值：1.09V
施密特触发器默认使能（上电复位后）

二、按键输入检测1. 按键原理

机械按键：按下时导通，松开时断开
实验箱按键连接：P32引脚通过电阻上拉，按下后接地
未按下：引脚为高电平（1）
按下：引脚为低电平（0）

2. 按键抖动问题

现象：机械按键按下和松开时，电平会出现抖动
抖动时间：一般在20ms以内
影响：导致程序误判按键状态
解决方案：延时消抖（本次课程）、定时器消抖（后续课程）

三、代码实现1. 工程结构

主要文件：main.c、ai8051u.h
开发环境：基于8051U/AI8051U单片机

2. 核心代码分析2.1 系统初始化WTST = 0; // 将程序指令执行速度设置为最快
EAXFR = 1;  // 允许访问扩展寄存器(XFR)
CKCON = 0;  // 提升XRAM访问速度

// 设置所有IO口为推挽输出模式
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0x00;
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00;
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00;
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00;
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00;
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00;
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00;2.2 延时消抖函数void Delay20ms(void)  // @24.000MHz
{
unsigned long edata i;
_nop_();
_nop_();
i = 119998UL;
while (i) i--;
}2.3 任务1：按下P32灯亮，松开灯灭if( P32 == 0 )  // 判断P32按键是否按下
{
P20 = 0; // 灯亮
}
else
{
P20 = 1; // 灯灭
}2.4 任务2：按下P32灯灭，松开灯亮if( P32 == 1 )  // 判断P32按键是否松开
{
P20 = 0; // 灯亮
}
else
{
P20 = 1; // 灯灭
}2.5 任务3：按一下灯亮，再按一下灯灭（带消抖）if( P32 == 0 )  // 检测到按键按下
{
Delay20ms();  // 延时20ms消抖
if( P32 == 0 )  // 再次确认按键按下
{
      state = !state;  // 状态取反
      P20 = state;    // 输出状态到LED
      printf("state:%d\r\n",(int)state);  // 串口打印状态
      while( P32 == 0 );  // 等待按键松开
}
}四、关键知识点总结1. IO口配置

通过PnM1和PnM0寄存器配置IO口模式
00：准双向口模式
01：推挽输出模式
10：高阻输入模式
11：开漏模式

2. 按键检测流程

读取IO口电平
延时消抖（20ms）
再次读取确认
执行相应操作
等待按键松开

3. 消抖方法

硬件消抖：RC滤波电路
软件消抖：延时消抖、定时器消抖
本次课程使用：20ms延时消抖

4. while循环的使用

while(1)：无限循环，用于主程序
while(条件)：等待条件满足，如等待按键松开

五、课后练习题

按一下P32按钮灯亮，再按一下P33按钮灯灭
按一下P32，左边四个灯亮，右边四个灯灭；再按一下，左边四个灭，右边四个亮
按一下亮一颗灯，再按一下亮两颗灯，直到全亮

六、代码优化方向

使用定时器消抖：替代延时函数，提高CPU利用率
动态延时：根据需要调整延时时间
按键扫描：实现多按键检测
中断方式：使用外部中断处理按键，减少CPU占用

七、学习心得

GPIO是单片机与外部世界交互的重要接口
按键抖动是机械按键的固有特性，必须进行消抖处理
准双向口是最常用的IO口模式，适合大多数应用场景
软件消抖简单易实现，但会占用CPU资源
学习单片机编程需要结合硬件原理和软件实现

通过本次课程的学习，我掌握了GPIO的基本概念、按键输入检测的原理和实现方法，以及如何处理按键抖动问题。这些知识是单片机编程的基础，将在后续的学习中得到广泛应用。

八、学习练习：流水灯实现8.1 练习目的

巩固GPIO输入输出的基本概念
掌握按键检测和消抖技术
实现复杂的LED控制逻辑
培养模块化编程思维

8.2 硬件需求

AI8051U单片机开发板
P32按键一个
P2口8个LED灯

8.3 功能描述

按键控制：按下P32按键，流水灯开始流动；松开P32按键，流水灯停止流动并保持当前状态
流水模式：从P20到P27依次点亮LED，到达P27后反向流动，从P27到P20依次点亮，循环往复
消抖处理：添加20ms延时消抖，确保按键检测准确
状态保持：松开按键后，LED保持当前点亮状态

8.4 实现思路

按键检测：使用P32按键作为输入，检测按键状态
消抖处理：添加20ms延时，避免按键抖动影响
状态控制：使用全局变量控制流水灯的开始和停止
流水逻辑：使用位运算控制LED点亮，通过变量记录当前位置和流动方向
模块化设计：将流水灯逻辑封装为独立函数，提高代码可读性和可维护性

8.5 核心代码实现8.5.1 全局变量定义u8 led_flow_flag = 0; // 流水灯控制标志：0-停止，1-流动
u8 led_current = 0;    // 当前点亮的LED位置（0-7对应P20-P27）
u8 flow_direction = 0; // 流水方向：0-正向，1-反向8.5.2 延时函数void Delay100ms(void) // 控制流水灯速度
{
unsigned long edata i;
_nop_();
_nop_();
i = 599998UL;
while (i) i--;
}8.5.3 流水灯流动函数void led_flow(void)
{
// 根据当前位置点亮对应的LED
P2 = ~(1 << led_current);

// 控制流水方向
if (flow_direction == 0)  // 正向流动：P20 -> P27
{
      led_current++;
      if (led_current >= 8)  // 到达最右端，改变方向
      {
         led_current = 6;
         flow_direction = 1;
      }
}
else  // 反向流动：P27 -> P20
{
      led_current--;
      if (led_current >= 8)  // 到达最左端，改变方向（利用无符号数溢出）
      {
         led_current = 1;
         flow_direction = 0;
      }
}

Delay100ms();  // 控制流水速度
}8.5.4 主控制逻辑while(1){ // 按键检测：P32按下开始流水，松开停止流水 if( P32 == 0 ) {       Delay20ms();  // 延时20ms消抖       if( P32 == 0 )       {          led_flow_flag = 1;  // 设置流水灯开始标志       } } else {       led_flow_flag = 0;  // 按键松开，停止流水灯 }       // 流水灯控制逻辑 if (led_flow_flag) {       led_flow();  // 调用流水灯流动函数 } // 否则保持当前状态}8.6 视频展示

LilMons*** · 发表于 2026-1-14 00:44:20

【STC单片机入门实战】I/O输入输出学习笔记（第6集学习笔记）一、GPIO基本概念1. GPIO定义

GPIO（General Purpose Input Output）：通用输入输出端口
通俗理解：单片机的引脚，可以输入或输出高低电平

2. 高低电平定义

高电平：接近电源正极电压（VCC），逻辑1
低电平：接近电源负极电压（GND），逻辑0
注意事项：IO口电压有极限范围，3.3V供电时，IO口电压应在0-3.6V之间

3. IO口四种模式

准双向口：既能输入也能输出，灌电流可达20mA，拉电流仅为微安级
推挽输出：输出电流大，可达20mA
高阻输入：用于高阻抗输入场合
开漏模式：需要外部上拉电阻

4. 拉电流与灌电流

拉电流：电流从IO口流出，准双向口模式下仅几百微安
灌电流：电流流入IO口，准双向口模式下可达20mA

5. 输入电平阈值（3.3V供电）

打开施密特触发器时：
- 低电平最大值：0.99V
- 高电平最小值：1.09V
施密特触发器默认使能（上电复位后）

二、按键输入检测1. 按键原理

机械按键：按下时导通，松开时断开
实验箱按键连接：P32引脚通过电阻上拉，按下后接地
未按下：引脚为高电平（1）
按下：引脚为低电平（0）

2. 按键抖动问题

现象：机械按键按下和松开时，电平会出现抖动
抖动时间：一般在20ms以内
影响：导致程序误判按键状态
解决方案：延时消抖（本次课程）、定时器消抖（后续课程）

三、代码实现1. 工程结构

主要文件：main.c、ai8051u.h
开发环境：基于8051U/AI8051U单片机

2. 核心代码分析2.1 系统初始化WTST = 0; // 将程序指令执行速度设置为最快
EAXFR = 1;  // 允许访问扩展寄存器(XFR)
CKCON = 0;  // 提升XRAM访问速度

// 设置所有IO口为推挽输出模式
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0x00;
P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00;
P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00;
P4M1 = 0x00; P4M0 = 0x00;
P5M1 = 0x00; P5M0 = 0x00;
P6M1 = 0x00; P6M0 = 0x00;
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00;2.2 延时消抖函数void Delay20ms(void)  // @24.000MHz
{
unsigned long edata i;
_nop_();
_nop_();
i = 119998UL;
while (i) i--;
}2.3 任务1：按下P32灯亮，松开灯灭if( P32 == 0 )  // 判断P32按键是否按下
{
P20 = 0; // 灯亮
}
else
{
P20 = 1; // 灯灭
}2.4 任务2：按下P32灯灭，松开灯亮if( P32 == 1 )  // 判断P32按键是否松开
{
P20 = 0; // 灯亮
}
else
{
P20 = 1; // 灯灭
}2.5 任务3：按一下灯亮，再按一下灯灭（带消抖）if( P32 == 0 )  // 检测到按键按下
{
Delay20ms();  // 延时20ms消抖
if( P32 == 0 )  // 再次确认按键按下
  {
   state = !state;  // 状态取反
   P20 = state;    // 输出状态到LED
   printf("state:%d\r\n",(int)state);  // 串口打印状态
   while( P32 == 0 );  // 等待按键松开
  }
}四、关键知识点总结1. IO口配置

通过PnM1和PnM0寄存器配置IO口模式
00：准双向口模式
01：推挽输出模式
10：高阻输入模式
11：开漏模式

2. 按键检测流程

读取IO口电平
延时消抖（20ms）
再次读取确认
执行相应操作
等待按键松开

3. 消抖方法

硬件消抖：RC滤波电路
软件消抖：延时消抖、定时器消抖
本次课程使用：20ms延时消抖

4. while循环的使用

while(1)：无限循环，用于主程序
while(条件)：等待条件满足，如等待按键松开

五、课后练习题

按一下P32按钮灯亮，再按一下P33按钮灯灭
按一下P32，左边四个灯亮，右边四个灯灭；再按一下，左边四个灭，右边四个亮
按一下亮一颗灯，再按一下亮两颗灯，直到全亮

六、代码优化方向

使用定时器消抖：替代延时函数，提高CPU利用率
动态延时：根据需要调整延时时间
按键扫描：实现多按键检测
中断方式：使用外部中断处理按键，减少CPU占用

七、学习心得

GPIO是单片机与外部世界交互的重要接口
按键抖动是机械按键的固有特性，必须进行消抖处理
准双向口是最常用的IO口模式，适合大多数应用场景
软件消抖简单易实现，但会占用CPU资源
学习单片机编程需要结合硬件原理和软件实现

通过本次课程的学习，我掌握了GPIO的基本概念、按键输入检测的原理和实现方法，以及如何处理按键抖动问题。这些知识是单片机编程的基础，将在后续的学习中得到广泛应用。

八、学习练习：流水灯实现8.1 练习目的

巩固GPIO输入输出的基本概念
掌握按键检测和消抖技术
实现复杂的LED控制逻辑
培养模块化编程思维

8.2 硬件需求

AI8051U单片机开发板
P32按键一个
P2口8个LED灯

8.3 功能描述

按键控制：按下P32按键，流水灯开始流动；松开P32按键，流水灯停止流动并保持当前状态
流水模式：从P20到P27依次点亮LED，到达P27后反向流动，从P27到P20依次点亮，循环往复
消抖处理：添加20ms延时消抖，确保按键检测准确
状态保持：松开按键后，LED保持当前点亮状态

8.4 实现思路

按键检测：使用P32按键作为输入，检测按键状态
消抖处理：添加20ms延时，避免按键抖动影响
状态控制：使用全局变量控制流水灯的开始和停止
流水逻辑：使用位运算控制LED点亮，通过变量记录当前位置和流动方向
模块化设计：将流水灯逻辑封装为独立函数，提高代码可读性和可维护性

8.5 核心代码实现8.5.1 全局变量定义u8 led_flow_flag = 0; // 流水灯控制标志：0-停止，1-流动
u8 led_current = 0;    // 当前点亮的LED位置（0-7对应P20-P27）
u8 flow_direction = 0; // 流水方向：0-正向，1-反向8.5.2 延时函数void Delay100ms(void) // 控制流水灯速度
{
unsigned long edata i;
_nop_();
_nop_();
i = 599998UL;
while (i) i--;
}8.5.3 流水灯流动函数void led_flow(void)
{
// 根据当前位置点亮对应的LED
P2 = ~(1 << led_current);

// 控制流水方向
if (flow_direction == 0)  // 正向流动：P20 -> P27
  {
   led_current++;
   if (led_current >= 8)  // 到达最右端，改变方向
   {
         led_current = 6;
         flow_direction = 1;
   }
  }
else  // 反向流动：P27 -> P20
  {
   led_current--;
   if (led_current >= 8)  // 到达最左端，改变方向（利用无符号数溢出）
   {
         led_current = 1;
         flow_direction = 0;
   }
  }

Delay100ms();  // 控制流水速度
}8.5.4 主控制逻辑while(1){ // 按键检测：P32按下开始流水，松开停止流水 if( P32 == 0 ) {       Delay20ms();  // 延时20ms消抖       if( P32 == 0 )       {          led_flow_flag = 1;  // 设置流水灯开始标志       } } else {       led_flow_flag = 0;  // 按键松开，停止流水灯 }       // 流水灯控制逻辑 if (led_flow_flag) {       led_flow();  // 调用流水灯流动函数 } // 否则保持当前状态}8.6 按键控制流水灯视频

记录每一次学习

LilMons*** · 发表于 2026-1-14 01:46:30

【STC单片机入门实战】定时器学习笔记（第7集学习笔记）一、课程概述

本次课程主要讲解了8051U单片机中定时器的使用，包括定时器的基本原理、配置方法以及实际应用案例。通过三个任务示例，展示了定时器中断在解决CPU占用问题中的重要作用。

二、定时器的作用与原理2.1 为什么需要定时器？

传统的延时函数（如Delay20ms）会阻塞CPU执行，导致在延时期间无法响应其他任务（如按键检测）。定时器中断可以解决这个问题，它允许CPU在执行主任务的同时，通过中断机制处理定时任务。

2.2 定时器工作原理

定时器本质：定时器是一个计数器，从设定值开始计数，当计数到溢出值（65536）时产生中断。
时钟源：定时器使用系统时钟（本工程为24MHz），可以通过分频器调整计数速度。
自动重载：16位自动重载模式下，定时器溢出后会自动重新加载初始值，实现周期性中断。
中断机制：当定时器溢出时，会触发中断，CPU暂停当前任务，执行中断服务程序，执行完毕后返回继续执行原任务。

2.3 定时器配置参数

参数

作用

示例值

TM0PS定时器预分频系数0x5B（91分频）
AUXR选择12T/1T模式0x7F（12T模式）
TMOD定时器模式0x00（16位自动重载）
TH0/TL0定时器初始值0x013F（3秒定时）
TR0定时器运行控制1（启动）/0（停止）
ET0定时器中断使能1（使能）/0（禁止）2.4 定时时间计算公式定时时间 = (65536 - 初始值) * 12 * (TM0PS + 1) / 系统时钟频率

例如，3秒定时计算：

系统时钟：24MHz
初始值：0x013F = 319
TM0PS：0x5B = 91
定时时间 = (65536 - 319) * 12 * (91 + 1) / 24000000 ≈ 3秒

三、代码实现分析3.1 工程文件结构c:\Software\STC\测试工程\07.定时器\
├── ai8051u.h       // 芯片头文件
├── stc32_stc8_usb.h // USB头文件
├── stc_usb_cdc_32.LIB // USB库文件
├── main.c          // 主程序文件3.2 核心代码分析3.2.1 定时器初始化函数void Timer0_Init(void) // 500毫秒@24.000MHz
{
TM0PS = 0x0F;       // 设置定时器时钟预分频
AUXR &= 0x7F;       // 定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0;       // 设置定时器模式
TL0 = 0xDC;          // 设置定时器初始值低8位
TH0 = 0x0B;          // 设置定时器初始值高8位
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
}3.2.2 定时器中断服务程序void Timer0_Isr(void) interrupt 1  // 每500毫秒执行一次
{
state = !state;       // 状态取反
P20 = state;          // 控制LED1
P21 = !state;       // 控制LED2（与LED1相反）
}3.2.3 主函数结构void main(void)
{
// 系统初始化
WTST = 0;
EAXFR = 1;
CKCON = 0;

// IO口模式设置
P0M1 = 0x00; P0M0 = 0x00;
// ... 其他IO口设置

// USB初始化
usb_init();
IE2 |= 0x80; // 使能USB中断

EA = 1;       // 开启总中断

while(DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED);  // 等待USB配置完成

while(1)    // 主循环
{
      // USB数据处理
      if (bUsbOutReady)
      {
         usb_OUT_done();
      }

      // 按键检测与任务处理
      // ...
}
}四、任务示例任务1：LED3秒闪烁，按键计数

功能：LED每3秒闪烁一次，按下按键时串口打印按键次数
实现要点：
- 3秒定时器中断控制LED状态
- 主循环中检测按键，使用Delay20ms消抖
- 串口打印时注意特殊字符处理（添加\xfd解决乱码）

任务2：按键点亮LED，3秒后自动熄灭

功能：按下按键点亮LED，3秒后自动熄灭
实现要点：
- 按键按下时点亮LED并启动3秒定时器
- 定时器中断中熄灭LED并关闭定时器

任务3：救护车灯控制

功能：按下按键红蓝灯交替闪烁，再次按下停止闪烁
实现要点：
- 使用Run_State变量控制运行状态
- 500毫秒定时器中断控制红蓝灯交替
- 停止时关闭定时器并熄灭所有灯

五、函数定义、声明和调用5.1 函数定义

函数定义包含返回值类型、函数名、参数列表和函数体：

void Delay20ms(void) // @24.000MHz
{
unsigned long edata i;
_nop_();
_nop_();
i = 119998UL;
while (i) i--;
}5.2 函数声明

函数声明告诉编译器函数的存在，位于调用之前：

void Timer0_Init(void); // 定时器初始化函数声明5.3 函数调用

函数调用时需要提供参数（如果有的话）：

Timer0_Init(); // 调用定时器初始化函数
Delay20ms(); // 调用延时函数5.4 函数位置注意事项

如果函数定义在调用之后，必须先声明
如果函数定义在调用之前，可以省略声明

六、注意事项

特殊字符处理：在串口打印中，某些汉字（如"次"、"过"等）需要在后面添加\xfd，否则会显示乱码。
中断优先级：定时器中断优先级高于主循环，确保定时任务及时执行。
IO口模式：使用定时器控制LED时，需要正确设置IO口为推挽输出模式。
按键消抖：机械按键需要添加消抖处理（如Delay20ms），避免误触发。

七、课后练习实现7.1 电子功德箱实现

功能需求：

按下按钮P32，切换功德模式（单倍/双倍）
按下按钮P33，根据当前模式增加功德值（单倍+1，双倍+2）
通过串口打印功德增加信息与当前功德值
LED指示灯显示当前模式（P20亮表示单倍，P21亮表示双倍）

实现代码：

// 全局变量定义u8 state = 0; // 初始状态u8 Run_State = 0; // 运行状态（用于模式切换）u16 merit = 0; // 功德值void main(void){ // 系统初始化 WTST = 0; EAXFR = 1; CKCON = 0; // IO口模式设置 P0M1 = 0x00; P0M0 = 0x00; P1M1 = 0x00; P1M0 = 0x00; P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00; // LED端口设置为推挽输出 P3M1 = 0x00; P3M0 = 0x00; // 按键端口设置为推挽输出 // ... 其他IO口设置 // USB初始化 usb_init(); IE2 |= 0x80; // 使能USB中断 EA = 1; // 开启总中断 // 初始状态为单倍功德模式 Run_State = 0; P20 = 0; // P20表示单倍模式 P21 = 1; // P21熄灭 printf("Current mode: Single merit\r\n"); while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED); // 等待USB配置完成 while(1) { // USB数据处理 if (bUsbOutReady) { usb_OUT_done(); } // 任务1：P32按键切换模式单倍/双倍 if( P32 == 0 ) // 判断P32按键是否按下 { Delay20ms(); // 延时20ms消抖 if( P32 == 0 ) { Run_State = !Run_State; // 模式取反 if(Run_State == 1) { printf("Current mode: Double merit\r\n"); P21 = 0; // P21表示双倍模式 P20 = 1; // P20熄灭 } else { printf("Current mode: Single merit\r\n"); P20 = 0; // P20表示单倍模式 P21 = 1; // P21熄灭 } while( P32 == 0 ); // 等待P32释放 } } // 任务2：P33按键增加功德值 if( P33 == 0 ) // 判断P33按键是否按下 { Delay20ms(); // 延时20ms消抖 if( P33 == 0 ) { if(P20 == 0) // P20表示单倍模式 { merit += 1; printf("Merit+1\r\n"); } else if(P21 == 0) // P21表示双倍模式 { merit += 2; printf("Merit+2\r\n"); } printf("Current merit\xfd:%d\r\n", (int)merit); while( P33 == 0 ); // 等待P33释放 } } }}

实现要点：

模式切换：使用Run_State变量控制当前模式，通过P32按键切换
LED指示：P20亮表示单倍模式，P21亮表示双倍模式
按键消抖：使用Delay20ms()函数消除按键抖动
功德计算：根据当前模式计算功德值增加量
串口通信：使用printf函数输出功德信息

串口输出结果：

电子功德箱串口输出

遇到的问题及解决方案：

问题：串口输出中文显示乱码原因：8051U单片机编译器对某些中文字符支持不好，会出现乱码解决方案：将所有中文字符串替换为英文，确保串口输出正常显示
// 中文（乱码）// printf("当前为单倍功德模式\r\n");// 英文（正常显示）printf("Current mode: Single merit\r\n");
问题：按键检测不准确原因：机械按键存在抖动现象解决方案：添加Delay20ms()函数进行消抖处理
问题：LED指示灯不亮原因：IO口模式设置不正确解决方案：将LED端口设置为推挽输出模式（P2M1 = 0x00; P2M0 = 0x00;）

通过这个项目，我们学习了如何综合运用单片机的GPIO、串口通信、按键检测等功能，实现一个完整的电子功德箱系统。同时，我们也学会了如何解决实际开发中遇到的问题，如串口乱码、按键抖动等。

		自动登录	找回密码
密码			立即注册