观看暑期陈教授《单片机原理免费培训班》心灵感悟

小诗***

7.19第一课


一、课程信息：
1、先修课程
计算机技术基础 (C语言)
数字逻辑与电路基础

2.选用教材(第3版，正在修订，2023年8月底交稿)《单片微型计算机原理及接口技术》陈桂友主编，高等教育出版社

课程特点：
理论实践相结合

软件硬件相结合
线上学习和线下实践相结合


1、《微机原理与接口技术》课程背景机型历史沿革
（1）Z80时代
1995年以前，多数高校采用z80单板机进行“微机原理及接口技术”程的讲解。
（2）8096时代
1995年开始在原山东工业大学工业自动化专业开始讲解8086机型，1997年春季开始，原山东工业大学自动化系所有专业统一采用8086机型进行“微机原理及接口技术”课程的讲解。


目前存在的问题

1）“微机原理与接口技术”课程具有软硬件相结合的特点，而8086CPU及相关外围芯片已经几乎买不到了，硬件接口实验部分几乎无法正常进行。很多学校的实验就是软件仿真模拟或者根本不开设实验课。理论与实践教学时间比例失调。
硬件接口电路设计实验只靠软件模拟仿真无法达到良好的教学效果!

2）考试方法重理论而轻实践能力。诸多学生反映，学习了基于8086的感觉只学习了一堆概念、汇编语言指令和程序设计，根微机原理课程后，本无法实践使用。

二、《微机原理与接口技术》课程背景机型历史沿革
（1）Intel 8031
2006年以前，多数高校是在学习了《微机原理与接口技术》课程后，开设《单片机原理及应用》，采用intel 8031作为背景机型。


缺点:
1)无程序存储器(需扩展)。
2)RAM很小。
3)需要专门的仿真器。

（2）Intel 8051

特点:
1) 集成了4KB ROM，但只能将单片机程序交由单片机厂家制作
2）需要专门的仿真器。
（3）Intel 8751

特点:
1)集成4KB EPROM，需要专门的擦除器和编程器。
2需要专门的仿真器。

（4）Atmel AT89C51

特点:
1)集成4KB 电可擦写的程序存储器，需要专门的编程器。
2)需要专门的仿真器。

  (5)  STC89C51特点：
1)集成4KB Flash程序存储器，可在系统可编程(ISP)，不需要专门的编程器。
2)要专门的仿真器。
（6）STC12系列、STC15系列特点:
1)集成4KB Flash程序存储器，可在系统可编程(ISP )，不需要专门的编程器。
2)IAP开头的单片机可设置为仿真器，不需要专门的仿真器。
（7）STC8系列(最新的典型代表STC8H8K64U)（有不同的封装）特点:
1)集成64KB Flash程序存储器，可在系统可编程 (ISP)，不需要专门的编程器。
2)可设置为仿真器，不需要专门的仿真器。
3) 资源丰富。

资源特点:
1）超高速8051内核 (1T) ，指令代码完全兼容传统8051单片机。
2）集成64KB Flash程序存储器、256B内部RAM、8 192B内部扩展RAM、1280B数据RAM用于USB。

3）5个16位可自动重装载的定时/计数器 (TO~T4) 、可编程时钟输出功能。


4）至多60根I/0口线。
5）4个全双工异步串行口 (UART) 、1个高速同步通信端口 (SPI) 、1个12C接口、1个USB接口。

6）15通道12位高速ADC

7）8路高级PWM。

8）DMA、实时时钟RTC、液晶模块接口、专用复位电路和硬件看门狗、高精度R/C时钟等资源。


三、单片机的学习条件
1、应用系统常用的元器件
1）电阻和排阻
了解电阻的符号
选择电阻需要考虑的因素:阻值、功率、精度。
2）电容
选择电容的耐压值要高点
3）二极管
白圈为负，了解一般二极管和发光二极管的符号短腿为负或者大片装的为负，极一般工作电流很小，约在5mA~10mA。
4）三极管
知道PNP,NPN和符号，三极管的三种状态：截至状态、放大状态、饱和状态。有表面贴的。
5）晶体震荡器
符号，形成震荡电路给单片机提供时钟
6）数码管
8段数码LED，7段a、b、c、d、e、f、g，共阴极、共阳极类型。
7）面包板
8）面包板+单片机：容易接触不良
9）万能版（洞洞板）+套件
10)实验箱：
功能多、接口多下载方便、温度传感器、自定义实验万能版、RAM扩展、OLED接口、示波器功能、串口多、电池插座、无源晶振、有源蜂鸣器，功能强大。


开发仿真软件
11）程序下载软件

下载程序到实验箱的正确步骤：
1、使用USB线将实验箱9.6与电脑进行连接。
2、打开STC-ISP (V6.89C以上版本) 下载工具。
3、选择单片机型号为“STC8H8K64U”，打开需要下载的用户程序。
4、在实验箱9.6上按照下面的顺序按键: 按住实验箱上的P3.2/INTO按键>按4下ON/OFF电源按键松开ON/OFF电源按键松开P3.2/INTO按键。正常情况下就能识别出“STC USB Writer (HID1)”设备。
5、点击STC-ISP下载软件中的“下载/编程”按钮。


下半节课：
一、第一个入门实例点灯
1.第一个入门实例一让指示灯闪烁
利用Keil开发程序的步骤利用Keil uVision集成开发环境开发程
序启动uVision并创建一个项目
新建一个源文件并把它加入到项目中
编译项目并生成可以编程到程序存储器的HEX文件
利用ISP工具将程序下载到单片机中验证程序
将用户程序下载到单片机内部
运行程序
实战
创建项目->选择工程位置->文件夹起名方便管理（ex-1-LED60）->选择型号STC库，选择STC8H8K64U型号
->选择否->选择文件按F2改文件名->创建编程界面保存main.c->按Ctrl可以放大缩小界面
->开始编程如下->在魔术棒里面设置生成可以让单片机使用的HEX文件->进行仿真下载
->按住激活按钮和电源控制按钮在松开就可以下载了（下载好了有灯闪）
->延迟5000使用会使灯闪的很快，因为单片机处理速度快->STC-ISP软件延时计算器可以生成代码延时更准
先按下int0在按电源在松开就可以下载程序了
#include "stc8.h"
void delay(unsigned long delaycnt)
{
    while(delaycnt--);
}
void main(void)
{
    P4M1=0xff;\\配置io口
    P4M0=0xff;
    P6M1=0;
    P6M0=0;
    P40=0;
while(1)
    {
        P60=1;
        delay(30000);
        P60=0;
        delay(30000);
    }
}

二、有关基础概念：
进制转换

为什么需要不同的进制?
人机交互时采用上进制，计算机内数据存储、计算、处理用二进制，需要需要进行转换。在计算机中的解决方法是，利用接口技术作转换。
如:用键盘输入数据时使用十进制数，即输入电路使用的键盘是一进制数，输入接口电路将十进制数转换为二进制数后送到机器内部。



十转二：整数除2取余，小数后*2取1
二转十：按权展开
二转十六：四位二进制对应一位十六进制8421
十六转二：拆开
记住8421
十六转十：类似十六转二（可以使用计算器）

2、几个单位

(1)位(bit)
计算机所能表示的最小的数字单位，即二进制数的位。通常每位只有2种状态0、1。
(2)字节 (Byte)
8位 (bit)为1个字节，是内存的基本单位，常用B表示。
(3)量单位
K6千，Kilo的符号)，1K=1024，如1KB表示1024个字节:
M(兆，Million的符号)，1M=1KX1K;
G(吉，Giga的符号)，1G=1KX1M;
T (太，Tera的符号)，1T=1MX1M。


3、计算机系统
1）计算机硬件：输入输出设备：显示器、键盘和鼠标、打印机、主机。
计算机组件：电源、内存、风扇、CPU、显示器、键盘、鼠标、音响、显卡、机箱、硬盘。

2）计算机软件

软件系统是指微机系统所使用的各种程序的总体计算机软件是程序运行所需的数据以及与程序相关文档资料的集合。
计算机软件包括：
a.操作系统：ios，MacOS,Linux、HarmonyOS等

b.应用软件：QQ，微信等

3）计算机的微观构成
硬件软件构成，微处理器、微型计算机和微型计算机系统，输入设备、CPU、存储器、输出设备、软件系统。
三总线结构：地址、数据、控制

总线：
总线是具有同类性质的一组信号线。CPU是微型计算机的核心。微型计算机利用3种总线将CPU与系统的其他部件如存储器、I/0接口等联系起来。3种总线分别是:

地址总线AB 单向 输出CPU的地址信号
输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址
地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围
例，如果有16条地址线，分别用A15~AO表示，其中AO为最低位。16位地址线可以确定216=65536个不同的地址 (称为64KB个单元)。16位地址用16进制数表示时，范围为: 0000H~FEFFH。
访问：
CPU对寄存器、存储器或I/0接口电路的操作通常分为两类:
把数据存入寄存器、存储器或I/0接口电路的操作称为写入或写操作；
把数据从寄存器、存储器或i/0接口电路取到CPU的操作称为读出或读操作。
这两种操作过程通常统称为“访问”


数据总线DB 双向 数据在CPU与存储器 (或I/O接口) 间的传送
-CPU读操作时，    CPU<-数据总线<外部数据
-CPU写操作时，    CPU数据->数据总线>外部
-数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数
-CPU通过不同的地址与存储器 (或I/O接口) 进行数据传输
-控制总线CB 双向 CPU对存储器、I/O接口进行控制和联络。
--输出控制信号:CPU发给存储器或I/O接口的控制信号。如，微处理器的读信号RD、写信号WR等


--输入控制信号: CPU通过接口接受的外设发来的信号。如，外部中断请求信号INTR、非屏蔽中断请求输入信号NMII等
控制信号间相互独立，表示方法采用能表明含义的缩写英文字母符号。按照一般惯例，若符号上有一横线，则表示该信号为低电平有效，否则为高电平有效


4）单片微型计算机：单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机又称为微控制器(Microcontroller或Micro Contro Unit,MCU),简称单片机。

单片机生产厂商及经典产品

STC科技有限公司  STC8系列、STC15系列、STC12系列
微芯科技(Microchip)PIC系列
德州仪器(TI)MSP430系列
意法半导体(ST)STM8系列
飞思卡尔 (Freescale)    9S12系列
2015年3月，恩智浦曾以118亿美元收购飞思卡尔恩智浦半导体前身为飞利浦半导体，由荷兰飞利浦在1953年创立，2006年8月31日更名。
爱特美尔 (Atmel)         AT89C51、AT89C2051
2016年被美国芯片制造商微芯科技 (Microchip Technology) 宣布以36亿美元收购。
恩智浦 (NXP)               P80XX、P89系列
2016年10月高通将以110美元每股的价格，收购恩智浦。

本课程学习的单片机

STC8H8K64U

5)单片机应用系统
单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外部电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。

32位80***

小伙伴继续加油！    除每周三下午，14: 00 ~ 16：00 山东大学陈教授《STC最新8051单片机原理及应用-STC8H8K64U》0基础线上课程以外；   2023/7/25开始, 每周二周五, 14：00 ~ 17：00，新加入北京化工大学，何宾教授《STC32位8051单片机原理及应用-STC32G12K128》线上课程,从8051进入32位8051世界，何宾教授带大家一起穿越，请小伙伴多多关注！     【新提醒】从8051进入32位8051世界，何宾教授带大家一起穿越 ，腾讯会议，7/25开始 - 《单片机原理及应用》教学改革及实践研讨会，实战技术交流会，会务通知 - 国芯论坛-STC全球32位8051爱好者互助交流社区 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区  https://www.stcaimcu.com/forum.p ... &extra=page%3D1

小诗***

7月26第二课

知道了具体的逻辑电平，把边沿又了解了一遍加深了印象，逻辑变量的值只有两个:逻辑0和逻辑1。才知道课本上的是国标符号。

单片机的特点体积小、功耗低、可靠性高、价格低。

应用场景多：智能仪器仪表、工业农业实时监控、计算机网络和通信领域、家用电器、医用设备领域、汽车设备领域、办公设备、商业活动、机械制造国防航空航天等领域也有着十分广泛的用途。

学会了使用STC软件仿真。

知道了单片机的内部结构组成。

理解能力差点，大部分没有听懂，我在多看几遍回放

32位80***

感谢您的优秀分享，学习笔记很详细，认真学习，认真总结，
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32位8051-STCAI 发表于 2023-7-28 11:06
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谢谢

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8月7日第四次课
补充

文件包含命令INCLUDE，其中$NOMOD51告诉汇编器不使用预定义的寄存器名。因为汇编器内部定义了8051的寄存器名，如果没有使用SNOMOD51，后面包含了STC8H.H的头文件，汇编时，就会出现寄存器符号重复定义的错误。使用上述命令后，在用户程序中就可以使用STC8H8K64U单片机的特殊寄存器名称了。

没有$NOMOD51会出现很多重复编译的问题。



1.助记符语言描述

机器语言是二进制数表示的指令，CPU能够直接识别和执行的程序形式。但机器语言的缺点是不直观，不易识别、理解和记忆，因此编写、调试程序时都不采用这种形式的语言。为了解决这个问题，引入了助记符。
汇编语言的指令通常由操作码和操作数组成。操作码指出的是要对操作数进行什么操作。操作数指出的是对什么数进行操作以及将操作的结果放到何处。

为便于阅读和记忆，操作码用规定的缩写英文字母组成，称为助记符。例如，MOV是数据的传送，ADD是数据的相加运算，ANL是数据的逻辑与运算等。

后缀H是16进制的意思。

操作码

操作数

注意：
数据只能是整数，不能是小数。
当汇编指令中的数据是十六进制且是以字母开头时，该数据应加一个前导0，以表示后面的字母不是变量而是数字。推荐用大写字母。

#号后是立即数，十进制数据的后缀为D (可省略不写)十六进制数据的后缀为H，二进制数据的后缀为B。




操作数是指令的重要组成部分，它指定了参与运算的数或数所在的单元地址，而如何得到这个地址就称为寻址方式。8051内核的单片机共有7种寻址方式，描述如下:

1.立即寻址：指令中的源操作数是立即数，这种寻址方式叫做立即寻址。立即数的类型可以是数字也可以是字符，一般字长为8位或16位。

2.寄存器寻址：指定寄存器的内容为操作数，对寄存器ACC、B、DPTR和CY(进位标志，也是布尔处理机的累加器)寻址时，具体的寄存器已隐含在其操作码中。而对选定的8个工作寄存器R7~RO，则用指令操作码的低3位指明所用的寄存器。

3.直接寻址：
直接寻址就是在指令中包含了操作数的地址，即在指令中直接包含了参加运算或传送的单元或立的地址。直接寻址可访问三种地址空间:
1）特殊功能寄存器SFR: 直接寻址是唯一的访问形式。2）内部数据RAM中的O0H~7FH的128个字节单元。3）位地址空间。



4.寄存器间接寻址：
指令指定某一寄存器的内容作为操作数地址。可用来间接寻址的寄存器有: 选定工作寄存器区的R0、R1、堆栈指针SP或者16位的数据指针DPTR，使用时前面加@表示间接寻址。


5.变址寻址：
由指令指定的偏移量寄存器和基址寄存器DPTR或PC相加所得结果作为操作数地址。
第一类用PC作基地址寄存器加上累加器A的内容形成操作数的地址A+PC。


第二类变址寻址使用DPTR作基地址寄存器，加上累加器A的内容形成操作数的地址A+DPTR(常用) 。


6.相对寻址：
该寻址方式主要用于相对跳转指令。把指令中给定的地址偏移量与本指令所在单元地址(即程序计数器PC中的内容)相加，得到真正的程序转移地址。与变址方式不同，该偏移量有正、负号，在该机器指令中必须以补码形式给出，所转移的范围为相对于当前PC值的-128~+127之间。


7.位寻址：
支持位单元存取操作是8051内核单片机的一个主要特点。位操作指令可以对位地址空间的每位进行运算和传送操作。



数据传送指令类似c语言中的=赋值
MOV传送指令
MOV   <目的字节>,<源字节>
把第二操作数指定的字节变量传送到由第一操作数指定的单元中，源字节内容不变，一般不影响别的寄存器或标志。