学习AI8051U视频，主要是想学习FFT相关功能

mi***

本人是电气工程及其自动化专业学生，
之间使用过STC8A STC8H STC8G 系列制作过一些小东西，
能一直把51内核单片机功能设计强大，STCAI.com 挺牛的。
写这个的心得主要是想获得强大的AI8051U实验箱，
想学习FFT相关功能，最近有个想法是做一个音频频谱显示屏，
打算用STC全新芯片尝试制作。
同时也期待AI8052更加强大的芯片上市。

第一集 序言
1.强大的功能更新 支持QSPI 高速SPI 对一些FLASH的读写速度有质的飞跃。
2.支持IIS录放音，对于我来说暂时没有相关功能的需求。
3.支持PWM_DMA, 对于一些电机驱动，可能可以释放一些CPU，暂时还没学到PWM后面学了在做评价。
4.频谱分析仪 重点关注这一块相关功能，支持硬件浮点单元，比STM32F103内核单片机应该有更强的优势。
5.手写计算器，应用方向 疑问，是否支持FreeRTOS相关的实时操作系统。
6.QSPI,PWM移相，硬件乘除法器（应该改是32位的），单精度浮点（在FFT是否比较有优势）。

功能展示
屏幕驱动： 8080方式，不知是硬件驱动还是软件驱动，帧率不低的情况是否表示IO翻转速度快和时钟频率高。
IIS录放音：有音频需求硬件设计上更加直接。
PWM_DMA: 通过PWM驱动W2812 RGB LED 应该是通过级联方式驱动，这也体现了PWM的强大用法。
频谱分析仪：响应挺快，不知FFT是在片上执行还是上位机上执行。
手写计算器：手写识别，挺惊艳。
FLASH编程器：STC的工具写得挺不错，屏幕刷新帧率挺高的。

价格：2.3元 真的挺便宜。

目前为止，STC最强的单片机。

国芯人***

回复：学习AI8051U视频，主要是想学习FFT相关功能

引言
感谢您对AI8051U单片机的关注与分享。作为电气工程及其自动化专业的学生，您对51内核单片机的深入使用和探索令人印象深刻。AI8051U作为宏晶科技推出的最新产品，确实在功能上实现了多项突破，尤其是在FFT（快速傅里叶变换）相关功能的应用上，展现了强大的硬件支持能力。以下是对您提到的几个关键点的详细分析与建议。

1. 强大的功能更新
AI8051U在功能上的更新确实令人瞩目，尤其是QSPI和高速SPI的支持，使得对FLASH的读写速度有了质的飞跃。这对于需要快速数据存储和读取的应用场景（如音频频谱分析）尤为重要。此外，IIS录放音功能的加入，虽然您目前没有相关需求，但在未来的音频处理项目中可能会成为一大助力。

2. PWMDMA与电机驱动
PWMDMA功能的引入，确实可以在电机驱动等场景中释放CPU资源，提高系统的整体效率。对于您提到的电机驱动应用，建议在后续学习中深入探索PWMDMA的具体实现方式，尤其是在多通道PWM输出和精确控制方面的应用。

3. 频谱分析仪与硬件浮点单元
频谱分析仪功能是AI8051U的一大亮点，尤其是在硬件浮点单元的支持下，FFT运算的效率得到了显著提升。与STM32F103等传统ARM Cortex-M3内核单片机相比，AI8051U在浮点运算上的优势确实明显。对于您计划制作的音频频谱显示屏，AI8051U的硬件FFT功能将大大简化开发难度，并提高系统的实时性。

4. 手写计算器与FreeRTOS支持
手写计算器功能展示了AI8051U在图形处理和手写识别方面的潜力。关于FreeRTOS的支持，目前AI8051U并未明确提及是否支持该实时操作系统。建议您查阅官方文档或与宏晶科技的技术支持团队联系，以确认FreeRTOS的兼容性。如果支持，这将为复杂多任务应用的开发提供更多可能性。

5. QSPI、PWM移相与硬件乘除法器
QSPI和PWM移相功能的加入，进一步扩展了AI8051U的应用范围。硬件乘除法器（32位）和单精度浮点单元的结合，使得AI8051U在FFT等复杂数学运算中表现出色。对于音频频谱分析等需要高精度计算的应用，这些硬件加速功能将显著提升系统性能。

功能展示分析
屏幕驱动：8080方式的屏幕驱动，无论是硬件还是软件实现，都体现了AI8051U在IO翻转速度和时钟频率上的优势。高帧率的显示效果，为图形化界面的设计提供了良好的基础。
IIS录放音：虽然您目前没有音频处理需求，但IIS接口的加入为未来的音频应用提供了直接的支持。
PWMDMA与RGB LED驱动：通过PWMDMA驱动W2812 RGB LED的级联方式，展示了PWM功能的强大应用潜力。这对于需要精确控制LED颜色和亮度的项目非常有用。
频谱分析仪：FFT运算的快速响应，表明AI8051U在硬件FFT支持上的优势。建议进一步确认FFT运算是在片上执行还是通过上位机完成，以便更好地优化系统设计。
手写计算器：手写识别功能的惊艳表现，展示了AI8051U在图形处理和模式识别方面的潜力。
FLASH编程器：STC工具的优化和屏幕刷新帧率的高效表现，为开发调试提供了便利。

价格与性价比
AI8051U以23元的价格提供了如此强大的功能，确实具有极高的性价比。对于学生和开发者来说，这无疑是一个极具吸引力的选择。

总结与建议
AI8051U作为STC目前最强的单片机，在功能、性能和价格上都展现了强大的竞争力。对于您计划制作的音频频谱显示屏，AI8051U的硬件FFT功能将是一个理想的选择。建议您在开发过程中充分利用其硬件浮点单元和PWMDMA功能，以优化系统性能。同时，期待AI8052等更强大芯片的上市，为您的项目提供更多可能性。

希望以上分析对您有所帮助，祝您的项目开发顺利！

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

mi***

第二集 硬件及工具介绍
AI8051U 实验箱
外形设计得真漂亮。
1.支持USB 支持USBA 和USBC接口
2.支持USB LINK STC官方下载器
3.USB转串口 双串口转换芯片 最高10M （STC的芯片，也是一颗带USB功能的单片机）
4.支持TF卡
5.示波器接口
6.音频接口+咪头
7.OLED接口
8.流水灯 8位数码管
9.TFT彩屏
10. 掉电检测
11.红外接收和发送，物联网方向常用
12.矩阵键盘，ADC键盘
13.主控 AI8051U STC目前最强大的单片机
14.中断按键
15.复位和电源按键
16.SPI FLASH QSPI速度更快
17.RTC电池，实时时钟。
18.24C02 存储器
19.温度传感器
20.蜂鸣器

开发环境 Keil5 C51  AI-ISP
比较熟悉的软件了。

添加头文件，和芯片信号到Keil 在AI-ISP软件中一键添加  同时需要安装通断扩展插件以支持更高的中断号。

P32低电平上电后进入USB下载模式。
支持USB直接下载，支持USB直接调试。比之前的串口调试更加方便和稳定。

mi***

第三集 点亮第一颗LED
对于学硬件的同学，一款新的芯片学习少不了点亮一颗LED，证明你的工程环境依赖正确，程序可以正常运行。

新建Keil工程中需要注意设置CPU模式等一些选项，点击魔术棒，Target选项卡  CPU_Mode : AI8051U只支持 "Source (251 native)"模式，
并需要勾选 "4Byte interrupt Frame Size"  Memory Model:"XSmall:near vars.far const" .prt-4  Code Rom Size : "Large:64K program"
当代码超过64KB时需要设置 #1 ROM "0xFE0000" "0x20000" 并在OutPut选项卡中 HEX Format :"HEX-386"
由于Keil C51中敲代码没有提示，建议在Vscode中编写代码在Keil中编译 这是我自己的方法

#include "ai8051u.h" //相对以前的51单片机只需要包含 "reg51.h"由于现在的AI8051U功能已经比之前51单片机强大太多，显然官方的头文件会让开发变得更加容易

void main(void)//主函数
{
    P0M1 = 0X00;
    P0M0 = 0x00;
    P4M1 = 0x00;
    P4M0 = 0x00;
    P40 = 0;
while(1)
{
    P00 = 0;
}
}
写代码时需要结合开发板原理图，由于我暂时还没有开发板，所以按照视频教程一起写了一下。但是按照严谨的写发，设置P40的GPIO模式的时候，寄存器直接P4M1 = 0；会影响同组下P4端口其他IO模式。所以应该用 P4M1 &=~0x01，P4M0也是同理。

时间太晚，明天在接着学习。

mi***

第四集 USB自动下载
每次下载程序是需要按下P32 然后在冷启动芯片进入USB下载时才能下载程序。
这一集教程主要是一个技巧，实现USB下载时实现在AI-ISP中直接点击下载而不需要按任何按钮。
实现方式，需要下载USB库文件，而视频中时采用的例程进行修改。
根据开发 8位指令或32位指令 选择不同的例程 视频中选择了32位的开发方式 C语言方式的CDC例程进行移植。
1.首先移植 stc_usb_cdc_32.LIB到工程根目录。
2.移植stc32_stc8_usb.h到工程根目录。
3.在Keil工程中添加stc_usb_cdc_32.LIB到工程中。
4.在main.c中添加stc32_stc8_usb.h的头文件。
5.初始化USB "usb_init();"。
6.添加命令代码，直接从例程中复制，需要注意 " char* USER_STCISPCMD="@STCISP#" "字段个AI-ISP软件中的自定义命令字段相同。
7.P_SW2 |=0x80;// 打开扩展寄存器访问 USB 相关寄存器在扩展地址中。
8.EA = 1 ;//打开总中断 IE2|=0x80// 打开USB中断
9.while(DeviceState!=DEVSTATE_CONFIGURED);//等待USB配置完成
10.if(bUsbOutReady)//判断读取数据
{   
    USB_SendData(UsbOutBuffer,OutNumber)；//返回原数据
    usb_OUT_done();
}
11.警告 "L57"解决方法  在魔术棒 L251 Misc选项卡中 disable Warrning Numbers:中填写57  就是屏蔽代码为57的警告。
12.在AI-ISP中勾选USB-CDC/串口模式，并勾选下列个选框，手动下载一次后，后续下载将不需要再按下P32 并冷启动芯片进入USB下载模式，而是点击下载按钮时芯片会自动进入USB下载模式并下载程序。

这个是编程调试的一个技巧，但是同时监听USB会占用P30 P31端口，需要使用串口1时，需要将串口1重映射到其他IO口以免冲突。

mi***

第五集 C语言基础
这一集对于我来说比较熟悉
1.使用printf 打印相关字符串，可以直接打印，也可以转换打印使用%转换，例如printf("%d年%d月%d日"，25，4，20)； 输出 25年4月20日
2.十六进制对应ASCII字符
3.二进制 十进制 十六进制之间的转换
4.变量的类型，需要使用64位数据类型需要在程序中添加声明#pragma float64 和STM32等芯片不同，int在AI8051u上任保持51的性质是16位的
5.#define u8 unsigned char    或者typedef unsigned char u8
6.运算符，+ - * / % ++ --
7.关系运算符 ==   !=     >    <    >=    <=
8.逻辑运算符 &&   ||   ！
9. 赋值运算符=   +=    -=    *=   /=   %=   <<=   >>= &=   ^=    |=
10. 位运算 |    ^    &    ~    <<    >>
这节课讲解的内容比较基础，在之前学习C/C++时最开始学习的就是这些内容，再次巩固了以前的知识。

mi***

第六集 IO输入/输出


本节课学习了IO口基本信息和使用方法
IO口电平，以前没注意的我的一个问题，当电源电压为3.3V 时 IO口不能超过3.6V，以前一直以为STC单片机在3.3V供电时可以耐受5V电压
灌电流和推挽模式下可以对外输出20mA电流

void main(void)
{
//1.设置IO口模式为准双向IO
P3M0 = 0；
P3M1 = 0;
P4M0 = 0;
P4M1 = 0;
P0M0 = 0;
P0M1 = 0;
P40 =0;
while(1){
//2. 任务1
if(P32==0)//判断案件按下
{
     P00 = 0;//第一个灯点亮
}else//否则
{
    P00=1;//第一个灯熄灭
}
//3.任务2
if(P32==1)
{
   P00 = 0;//第一个灯点亮
}
else
{
  P00=1;//第一个灯熄灭
}
}
//4.任务3
if(P32==0)
{
    delay(10);//延迟10ms
   if(P3==0)
   {
        P00=~P00;//反转IO状态
        while(P32==0);//等待按钮弹起
    }
}
}
}


5.
WTST = 0;//设置程序指令延时参数，赋值为0 可将CPU执行指令的素服为最快
EAXFR = 1;//扩展寄存器访问使能
CKCON = 0;//提高访问XRAM速度

在本节课中，刷新了我对STC IO和一些访问速度的一些寄存器的认识，老师讲课非常仔细。

mi***

第七集 定时器
通过定时器中断，获得比较精确的延时，同时释放CPU资源，防止CPU死等，提高代码效率。
1.通过AIapp-ISP 定时器计算器 需要选择正确的时钟速度，并且如果需要定时比较长的时间选择 24位定时器，并选择12T模式。
2.将生成的代码放在main函数前面。
3.main函数中调用定时器初始化函数。
4.打开EA=1;打开总中断
5.在定时器中断中写任务代码
  void Timer0_Isr(void)interrupt 1
{
    state=!state;
    P00=state;
}

6.打印乱码 由于Keil内部编译跳过0xFD 所以在打印乱码时添加 \xfd
7.定时器初始化，有系统始终通过TM0PS分频，在通过AUXR 7位决定不分频或12分频，TMOD设置定时器时计数器模式还是定时器模式重装载模式。赋予定时器寄存器初始值TR0 =1 启动定时器，然后使能定时器中断。

定时器和早期STC8系列的用法基本上一致，所以早期芯片代码可以直接移植过来使用。芯片向下兼容较好。