陈桂友教授《1T 8051单片机原理及应用-8H8K64U》学习记录 | 已建议送实验箱

cuis***

之前就已经了解STCAI的单片机，还买了最新的STCAI单片机的书，还看了一点别的老师的视频课程，但是很惭愧，没有坚持下去，至于为啥没坚持下去，原因也比较复杂，多种原因组合起来，导致最终没有持续学下去。偶然的机会，得知陈教授开设了一个暑期线上培训班，突然又燃起了心中的热情，希望再一次重新开始学习STCAI单片机。

初次听陈教授的课，感觉陈教授讲课，语言条理清晰，普通话标准，感受还是不错的。只可惜上课的时间正好是上班的时间，只能带着耳机，也没法看上课的屏幕，边干活，边听课，实在是没有听到多少东西，不过好在课程是有回放的，到时候回放里重新看一看。
第一次课，陈教授讲了许多单片机的历史，确实刷新了自己的认知，然后还讲了单片机点灯的知识，不过对于我来说，点灯可能很简单了，因为已经点过各种单片机的灯了。
我希望能通过这次学习STCAI单片机的过程，能同时将汇编语言和C语言学好，学会硬件通讯的各种协议，比如IIC，SPI这些，我只知道这些东西，但其细节可能不是那么清楚。

cuis***

今天又看了一下回放的第一集，顺便做了一下笔记，把一些自己记不住的东西记录一下：

单片机的历史经历了以下时期：
    Z80时期
    8086时期
    Intel 8081
    Intel 8051
    Intel 8751
    Atmel AT89C51
    STC89C51
    STC12系列、STC15系列
    STC8系列（感觉还应该加上STC32系列）

STC8的代表作：STC8H8K64U，它具有以下资源：
    64KB Flash
    256B RAM
    8192B 内部扩展RAM
    280B 用于USB的RAM
    5个16位定时/计数器（T0~T4）（可自动重装载）
    至多60根I/O口线
    4个USART
    1个SPI
    1个IIC
    1个USB
    15通道12位高速ADC
    8路PWM
    其他（DMA、RTC等）

比我上学那会的51单片机要强大多了。

cuis***

第二个视频：LED点灯

点灯的步骤：
1、配置IO口工作模式
2、配置IO口的值
问题：IO口的4种工作模式的区别和使用场景，不是，十分清楚
其他：陈教授引用的头文件是stc8.h，在我的环境下无法找到该文件，我引入的头文件是stc8h.h

STC_ISP软件的使用：
    确保芯片型号选择正确；
    打开程序文件
    按住INT0，再按电源键，松开电源键，再松开INT0
    扫描串口出出现HID1
小工具：软件延时计算器

数值转换：
    十进制：D
    二进制：B
    十六进制：H

十进制转二进制：
    整数部分：除二取余法
    小数部分：乘二取整法

总线分为：地址总线、数据总线、控制总线

神***

认真学习，认真总结，为祖国强大，家庭幸福而学习的  勤劳的中国人啊 ！
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cuis***

第三集学习记录

1、逻辑电平：高电平、低电平
2、上升沿、下降沿
3、逻辑0，逻辑1

逻辑运算是按位运算，没有进位和借位的问题，也没有符号问题

逻辑运算：
1、逻辑与（AND）
    运算符号：· 或者 ∧
    Y = A · B

逻辑与（符号）

2、逻辑或（OR）

    运算符号：+ 或者 ∨
    Y = A + B

逻辑或（符号）

3、逻辑非（NOT）
    Y = ā

逻辑非（符号）

在线仿真步骤：
    Keil仿真设置
        单片机型号
        使用USB口进行仿真
        将所选目标单片机设置为仿真芯片
    Target => Xtal 11.0592MHz
    Debug => Use STC Monitor-51 Driver
                    Run to main()
    Setting => USB

cuis***

第四集学习记录：单片机的内部结构

计算机结构：
  

单片机内部结构：
      
  

一些词汇：
    TMP1、TMP2：暂存器
    ACC：累加器
    B寄存器：用于乘法运算
    PSW：程序状态寄存器
    PC：程序计数器，指向程序存储器
    WDT：看门狗
    LVD：低电压监测
    MDU16：16位硬件乘法器
    LCM：液晶接口
    DPTR：地址指针
    SP：堆栈指针
    SFR：特殊功能寄存器

IO接口：通道（锁存器、驱动器）
中断、串行口、定时/计数器 => P3口
SPI（SS、MOSI、MISO、SCLK）

程序存储器：
    地址范围：0000H~FFFFH
    复位后起始地址：0000H

数据存储器：
    内部数据存储区（内部RAM，00H~FFH，256B）、扩展数据存储区

内部RAM：
1、低128字节：00H~7FH
    基本RAM区（工作寄存器区、位寻址区、用户RAM、堆栈区），可直接寻址和间接寻址，指令：MOV或MOV @Ri
2、高128字节：80H~FFH
    只能间接寻址：MOV @Ri
3、特殊功能寄存器 SFR区：80H~FFH
    只能直接寻址：MOV

程序状态寄存器：

   

内部RAM地址分布：

  



整个存储器地址分布：

  

cuis***

第五集视频学习：


特殊功能寄存器：
    传统特殊功能寄存器（SFR）：
        80H~FFH，直接寻址
    扩展特殊功能寄存器（XFR）：
        扩展RAM（XDATA）区，P_SW2(BAH)最高位EAXFR置1，
        MOVX A, @DPTR或MOVX @DPTR, A

扩展数据存储区 -> XRAM
    STC8H8K64U 64K地址空间，内部集成了8192B（0000H~1FFFH）
    汇编语言：
        MOVX @DPTR
        MOVX @Ri
    C语言：
        xdata声明
        例如：unsigned char xdata i = 0;
        或者：keil设置：Target -> MemoryModer = Large

单片机引脚介绍：
    1、电源引脚
        Vcc/AVcc
        Gnd/AGnd
    2、外接晶体引脚
        XTAL1、XTAL0
    3、控制和复位引脚
        NRST（P5.4）
        ALE（P4.5）
    4、输入输出引脚（I/O脚）
        STC8H8K64U有60个IO脚
        a、开关量的输入输出
        b、复用功能

IO工作模式
    1、准双向口/弱上拉模式
    2、推挽输入/强上拉模式
    3、仅为输入（高阻）
    4、开漏模式（需外接上拉电阻）
    使用PnM1和PnM0寄存器配置

P3.0和P3.1 上电默认准双向口/弱上拉模式
除此之外，上电默认高阻输入，使用前需配置模式

cuis***

第六集视频学习


IO口的复用功能：
    比较重要的是P3口：外部终端输入、串口1（程序下载仿真调试）

1、上拉电阻：5.1K、10K
2、拉电流、灌电流
3、三极管控制电路
    达林顿管驱动器ULN2803
    场效应管
4、I/O外部状态输入
    软件设置后加延时、然后再读取状态

总线扩展方式：
    8位数据总线：P0
    16位地址总线：P2、P0
    写控制（/WR）：P4.2
    读控制（/RD）：P4.4
    锁存控制（ALE）：P4.5

注：P2口没有用到的口线，不能再用做其他功能。

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汇编语言学习记录：

一、伪指令
    1、设置起始地址
        ORG    addr16

    2、定义字节DB
        <标号:>    DB    <项或项表，多个逗号分隔>
        注：项若为数值（00H~FFH），若为字符串（最多80个字符）

    3、定义字DW
        <标号:>    DW    <项或项表，多个逗号分隔>
        注：项存放16位数据，低位字节在前，高位在后；常用于建立地址表
        DB、DW一般放在源程序末尾定义

    4、为标号复制EQU
        <标号>    EQU    数值或表达式

    5、DATA指令
        符号名    DATA    表达式
        注：将内部RAM的地址赋值给指定的符号名，表达式（00H~FFH）

    6、XDATA指令

        符号名    XDATA    表达式
        注：表达式（0000H~FFFFH）


    7、定义位命令BIT
        符号名    BIT    位地址

    8、文件包含
        $INCLUDE (文件名)
        例：$INCLUDE (STC8H.INC)
        备注：
            可以直接引用stc8h.h，但是需要增加$NOMOD51指令
            $NOMOD51
            $INCLUDE (stc8h.h)

    9、源程序结束
        END


补充：汇编语言中，可以使用C语言的注释方法。

cuis***

第7集视频学习：


一
1、助记符语言描述

    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

    #8BH，前面带井号，说明是立即数

2、操作码

    （1）数据传送类
            MOV、MOVX、MOVC
            必须指明操作对象从哪来，到哪去。（源地址、目的地址）


    （2）数据操作类
            ADD、SUBB、MUL、DIV
            一般靠运算器完成，一般需要两个操作对象


    （3）程序控制类
            AJMP（SJMP、LJMP）
            JZ、JC、JB（JNZ、JNC、JNB）
            ACALL（LCALL）
            RET

            CJNE

            操作对象是程序计数器PC和一个数


    （4）逻辑操作类
            ANL、ORL、XRL


3、操作数

    可以是数据，也可以是地址

注意：
    a、数据只能是整数，不能是小数；
    b、数据是十六进制且是以字母开头时，该数据应该加一个前导0；
    c、数据前有前缀#，则表示数据是立即数，如果没有前缀#，则数据为直接地址

二、指令格式及分类

    [标号: ] 操作码助记符 [第一操作数][, 第二操作数][, 第三操作数] [; 注释]

    标号，也用过子程序的名字。
    操作数，可能有0~3个操作数。

    指令的存储格式：
        指令长度：单字节、双字节、三字节


    指令中的符号约定：
        A：累加器ACC
        B：寄存器B
        C：进位借位标志
        addr8：8位内部RAM地址

        bit：位地址，内部RAM中的可寻址位和SFR中的可寻址位
        #data8：8位立即数

        #data16：16位立即数

        @：间接寻址

        rel：8位带符号偏移量

        Rn：当前工作区（0~3区）的工作寄存器，（n=0,1,...,7）

        Ri：可用作地址寄存器的工作寄存器R0和R1

        (X)：X寄存器的内容

        ((X))：由X寄存器寻址的存储器单元内容，即X中存放的值作为地址，相当于指针的功能

        ->：数据传送方向

        /：按位取反

        

三、寻址方式（7种）

    1、立即寻址
        指令中的源操作数是立即数。

    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~R0，则用指令操作码的低3位指明所用的寄存器。

    3、直接寻址
        指令中包含了操作数的地址。
        a、特殊功能寄存器SFR；
        b、内部数据RAM中的00H~7FH（128个字节单元）；
        c、位寻址空间。

    4、寄存器间接寻址
        指定某一个寄存器的内容作为操作数地址，使用时，前面加“@”表示间接寻址。

    5、变址寻址
        由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。
        例：MOVEC A, @A + PC

    6、相对寻址
        主要用于相对跳转指令。
        注：该偏移量有正负号，所转移的范围为相对于当前PC值的 -128~+127 之间。

    7、位寻址
        对位地址空间的每一位进行运算和传送。

备注：
    00H~1FH：工作寄存器区（32个单元，分为4组，每组R0~R7）
    20H~2FH：可位寻址区（00H~FFH，256个位）

cuis***

第8集视频学习

一、数据传送类指令
    对程序状态字PSW一般不产生影响
    分为三种：
        数据传送
        数据交换
        栈操作

1、传送指令：MOV
    主要是内部数据存储器和特殊功能寄存器
    MOV <目的字节>, <源字节>

    MOV    A, #data8            ; (A) <- #data8
    MOV    addr8, #data8      ; (addr8) <- #data8
    MOV    @Ri, #data8         ; ((Ri)) <- #data8

    MOV    Rn, #data8           ; (Rn) <- #data8

    @符号表示间接寻址，Ri中 i=0或 i=1

汇编语言测试模板：

$NOMOD51
$include (stc8h.h)
    ORG        0000H
    LJMP       MAIN        ;跳转到主程序
    ORG        0100H
MAIN
    MOV        SP, #70H

LOOP:
    LJMP       LOOP
    END
复制代码

观察内部RAM的内容，Address：D:0
查看IO口的内容：Menu: Peripherals -> I/O-Ports -> Port X

* Rn、内部RAM、SFR与累加器A传送数据。共6条：
MOV    A, addr8        ;(A) <- (addr8)
MOV    A, @Ri           ;(A) <- ( (Ri) )
MOV    A, Rn             ;(A) <- (Rn)
MOV    addr8, A        ;(addr8) <- (A)
MOV    @Ri, A          ;( (Ri) ) <- (A)

MOV    Rn, A            ;(Rn) <- (A)


手工修改Memory内容，鼠标右键，单击Modify Memory at D:0xXX

MOV    R1, #82H
MOV    A, @R1
内部80H~FFH的RAM单元，只能使用如上方式的间接寻址方式

* Rn、SFR和内部RAM之间的数据传送，共5条：
MOV    addr8, addr8        ;(addr8目) <- (addr8源)
MOV    addr8, @Ri          ;(addr8) <- ( (Ri) )

MOV    addr8, Rn            ;(addr8) <- (Rn)

MOV    @Ri, addr8          ;( (Ri) ) <- (addr8)

MOV    Rn, addr8            ;(Rn) <- (addr8)


* 目标地址传送
MOV    DPTR, #data16

* 外部数据存储器（或扩展并行I/O口）与累加器A传送  MOVX
    只能使用寄存器间接寻址，有两种方式：
    1、用R1或R0进行寄存器间接寻址
        需要使用P2口输出高8位地址，先给P2和Ri赋值，然后执行MOVX
        MOVX    A, @Ri        ;(A) <- ( (P2 Ri) )
        MOVX    @Ri, A        ;( (P2 Ri) ) <- (A)
    2、用16位的数据存储器地址指针DPTR进行寄存器间接寻址
        能遍历64KB的外部存储器的任何单元
        MOVX    A, @DPTR
        MOVX    @DPTR, A

Keil仿真，查看外部存储单元数据：X:0100H

* 程序存储器向累加器A传送指令  MOVC
MOVC    A, @A + PC            ;PC <- (PC) + 1, (A) <- ( (A) + (PC) )
MOVC    A, @A + DPTR        ;(A) <- ( (A) + (DPTR) )
(变址寻址，PC或DPTR作为基址寄存器)

注：保护DPTR的内容：
        PUSH    DPH
        PUSH    DPL        ;保护DPTR
        ......
        POP      DPL
        POP      DPH        ;恢复DPTR

        调用子程序：    LCALL    子程序名

* 数据交换指令
    1、字节交换指令
         XCH    A, addr8        ;(A) <--> (addr8)
         XCH    A, @Ri          ;(A) <--> ( (Ri) )

         XCH    A, Rn            ;(A) <--> (Rn)


    2、半字节交换指令（低半字节交换）
         XCHD    A, @Ri        ;(A低三位字节) <--> ( (Ri)低三位字节 )

* 栈操作指令
    概念：断点地址、压栈（保护现场）、出栈（恢复现场）
    PUSH    addr8        ;(SP) <- (SP) + 1, ( (SP) ) <- (addr8)
    POP      addr8        ;(addr8) <- ( (SP) ), (SP) <- (SP) - 1

数据传送类指令注意事项：
1、向累加器传送数据时，会影响PSW中的P标志
2、执行传送指令时，源地址中的内容不变
3、特殊功能寄存器SFR只能使用直接寻址
4、80H~FFH单元只能使用@Ri间接寻址方式
5、累加器A压栈和出栈时，应使用 PUSH ACC 或者 POP ACC。（* 使用A表示寄存器寻址，使用ACC表示直接寻址）