陈教授单片机原理及应用-STC8H8K64U学些笔记

noone***

第一课：课程导论


1.单片机的发展历史

01，8031
特点：无程序存储器(需扩展)，RAM很小，需要专门的仿真器




02，8051
特点：集成了4KB ROM，但只能将单片机程序交给单片机厂家制作，需要专门的仿真器





03，8751
特点：集成了4KB EPROM，需要专门的擦除器和编程器，需要专门的仿真器





04，Atmel AT89C51
特点：集成了4KB 电可擦写的程序存储器，需要专门的编程器，需要专门的仿真器





05，STC89C51
特点：集成了4KB Flash程序存储器，可在系统可编程(ISP)，不需要专门的编程器。需要专门的仿真器





06，STC12系列，STC15系列
特点：集成了4KB Flash程序存储器，可在系统可编程(ISP)，不需要专门的编程器。IAP开头的单片机可设置为仿真器，不需要专门仿真器





07，STC8系列
特点：集成了64KB Flash程序存储器，可在系统可编程(ISP)，不需要专门的编程器。可设置为仿真器，不需要专门仿真器，资源丰富




08，STC8单片机详解

001，超高速8051内核(1T),指令代码完全兼容传统8051单片机
002，集成64KB Flash程序存储器、256内部RAM，8192B内部扩展RAM、1280B数据RAM用于USB
003，5个16位可自动重载的定时/计数器(T0-T4)、可编程时钟输出功能
004，至多60跟I/O口线
005，4个全双工异步串行口(UART)、1个高速同步通信端口(SPI)、1个I2C接口，1个USB接口
006，15通道12位高速ADC
007，8路高级PWM
008，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

liji***

很认真，加油

noone***

第二课：点灯

点亮LED灯
线路图


开发步骤：
初始步骤，利用ISP工具将STC文件加入Keil


- 新建项目
- 创建main.c文件并加入工程
- 设置生成HEX文件
- 写代码
- 将用户程序下载到单片机
- 看效果

#include "STC8.h"

void Delay500ms()                //@11.0592MHz
{
        unsigned char data i, j, k;

        i = 29;
        j = 14;
        k = 54;
        do
        {
                do
                {
                        while (--k);
                } while (--j);
        } while (--i);
}


void main(void)
{
        P4M1 = 0xFF;
        P4M0 = 0xFF;
        
        P6M1 = 0;
        P6M0 = 0;
        
        P40 = 0;
        
        while(1)
        {
                P60 = 1;
                Delay500ms();
                P60 = 0;
                Delay500ms();
        }
}
复制代码

基础概念
十进制二进制和十六进制
十进制：习惯采用的计数制

二进制：计算机采用的进制。只有0，1两个不同的基数，逢二进一用B表示
十六进制：二进制位数较多时，读写不方便。用16进制表示简明。
      一位十六进制数有16个字符，分别使用0-9和大写英文字母A，B，C，D，E，F表示
十进制转换成二进制


二进制转换成十进制


4位二进制和十六进制对应关系


单位转换
位(bit)：计算机所能表示的最小数字单位，即二进制的位，通常每位只有2种状态，0，1，用b表示
字节(Byte)：8位(bit)为一个字节，是内存的基本单位，常用B表示
K(千，Kilo)：1K=1024 如1KB = 1024B；
M(兆，Million)：1M = 1K * 1K，1MB = 1024 * 1024B
G(吉，Giga)：1G = 1K * 1M，1GB = 1024 * 1024 * 1024B
T(太，Tera)：1T = 1M * 1M，1TB = 1024 * 1024 * 1024 * 1024B

单片机系统

noone***

第三课：数字逻辑与基本数字电路

1.逻辑电平
逻辑电平是指一种信号的状态，通常由信号与地线之间的电位差来体现。数字电路中，把电压的高低用逻辑电平来表示。逻辑电平包括高电平和低电平两种
在5V系统的TTL/CMOS兼容数字逻辑电平，一般是：高于2，2V的输入，认为是高电平，用数字1表示；低于0.8V的输入，认为是低电平，用数字0表示。

2.上升沿和下降沿
数字电路中，数字电平从低电平（数字"0"）变为高电平（数字"1"）的那一瞬间（时刻）叫作上升沿。
数字电路中，数字电平从高电平（数字"1"）变为低电平（数字"0"）的那一瞬间叫作下降沿。

3.基本逻辑运算
逻辑变量的值只有两个：逻辑0和逻辑1。
数字逻辑运算主要包括与、或、非、异或等。
逻辑运算只是按位进行运算，没有进位和借位问题，逻辑变量也没有符号问题。
逻辑与，也叫逻辑乘，也就是C语言的位与。
逻辑或，也叫逻辑加，也就是C语言的位或。
逻辑非，也叫逻辑反，也就是C语言的位非。

noone***

第四课：单片机内部结构

微型计算机框架结构




传统8051单片机内部结构


STC8H单片机内部组成


数据存储区

noone***

第五课：存储空间及存储器

数据存储器

高128字节RAM和特殊功能寄存器
80H~FFH既为高128字节RAM区的地址范围，又为特殊功能寄存器区(SFR)的地址范围，地址空间重叠，但物理上是独立的。特殊功能寄存器是用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器。

特殊功能寄存器大体分为两类：
一类与芯片的引脚有关，如P0~P7；另一类用于芯片内部功能的控制或者内部寄存器，
如中断控制、定时器、串行口、SPI接口、PWM模块、ADC模块的控制字等。
单片机的功能就是通过特殊功能寄存器的设置实现的。

引脚图




最小系统




IO口的工作模式，用IO控制配置就可以了

PnM1.x	PnM0.x	Pn.x口工作模式
0	0	准双向口
0	1	推挽输出
1	0	高阻输入
1	1	开漏输出

IO口注意事项

（1）P3.0和P3.1口上电后的状态为弱上拉/准双向口模式。
（2）除P33.0和P3.1外，其余所有I/0口上电后的状态均为高阻输入状态，在使用I/0口前必须先设置I/0口模式。
（3）上电时如果不需要使用USB进行ISP下载，P3.0/P3.1/P3.2这3个I/0口不能同时为低电平，否则会进入USB下载模式而无法运行代码

noone***

第六课：I/O工作模式


在使用STC8H8K64U单片机的I/0口时，应注意：
1. P3.0和P3.1口上电后的状态为弱上拉/准双向口模式。
2. 除P3.0和P3.1外，其余所有I/0口上电后的状态均为高阻输入状态，使用前必须先设置模式。
3. 上电时如果不需要使用USB进行ISP下载，P3.0/P3．1/P3.2这3个I/O囗不能同时为低电平，否则会进入USB下载模式而无法运行代码。

IO口复用，看引脚图




便捷配置：




拉电流和灌电流


传统8051就是采用灌电流的方式驱动LED，它是准双向口模式，电流输出能力差
虽然STC单片机有推挽输出模式，但是，还是没有灌电流驱动能力强


接下来时汇编学习笔记：
汇编没学过，大概看看了解下，晕
伪指令
1. 设置起始地址ORG（Origin）
ORG是该伪指令的操作助记符，操作数addr16是16位二进制数，前者表明为后续源程序汇编后的目标程序安排存放位置，后者则给出了存放的起始地址值。ORG伪指令总是出

现在每段源程序或数据块的开始。可使程序员把程序、子程序或数据块存放在存储器的任何位置。
若在源程序开始不放ORG指令，则汇编将从0000H单元开始存放目标程序。

ORG 2000H
MOV A,20H
表示后面的目标程序从2000H单元开始存放


2.定义字节DB（Define Byte）

<标号：> DB <项或项表>
其中项或项表时指一个字节、数或字符串，或以引号括起来的ASCLL码字符串
指令的功能是把项或项表的数值（字符串用ASCLL码表示）存入标号开始的连续单元中



3.定义字DW（Define Word）

<标号：> DW <项或项表>

DW伪指令常用来建立地址表
DW的基本含义与DB相同，但DB一般用于定义8位数据（1byte）DW定义16位数据（1word）
在执行汇编程序时，机器自动按低位字节在前，高位字节在后的格式排列（与程序中的地址规定一致）



4.为标号赋值EQU（Equate）

（标号） EQU 数值或表达式
其功能是将语句操作数的值赋予本语句的标号，也叫等值指令
赋值后不可改变，和define类似


5.DATA指令

符号名 DATA 表达式

DATA指令用于将一个内部RAM的地址赋给指定的符号名
数值表达式的值在00H~0FFH之间，表达式必须是一个简单表达式


6.XDATA指令（External Data）
符号名 XDATA 表达式

XDATA指令用于将一个外部RAM的地址赋给指定符号名
数值表达式的值在0000H~0FFFFH之间，表达式必须是一个简单表达式



7.定义位命令BIT

字符名称 BIT 位地址

该指令用于给字符名称定义位地址
DOGOUT BIT P3.4
经定义后，允许在指令中用DOGOUT代替P3.4


8.文件包含命令INCLUDE

文件包含命令INCLUDE用于将寄存器定义头文件（一般的后缀名为INC）包含于当前程序中，与#include语句的作用类似
根据第七课补充
$INCLUDE(STC8H.H)
这句是高速汇编器不使用预定义的寄存器名。因为汇编器内部定义了8051的寄存器名，如果没有使用$NOMOD51,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


9.源程序结束END
END 表达式

END语句是一个结束标志。告诉汇编程序，该程序段已结束
因此，该语句必须放在整个程序（包括伪指令）之后

noone***

第七课：宏汇编


1.助记符语言描述

机器语言是用二进制数表示的指令，是CPU唯一能够直接识别和执行的程序形式。
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，引入了助记符。


MOV：数据的传送
ADD：数据的相加运算
ANL：数据的逻辑与运算




常见操作码




操作数是一条指令操作的对象。操作数可以是数据，也可以是地址。不同功能的指令，操作对象形式不同。
不同指令的操作数特点如下：
1. 传送类指令，必须指明操作对象从哪丿L来（源地址），传到何处去（目的地址）。
2. 数据操作类指令，一般靠运算器完成，数据操作类指令的对象一般是两个。
3. 程序控制类指令的操作对象是程序计数器pc和一个数。

4. 逻辑操作类有单操作数和双操作数之分。


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

3. 在8051内核单片机中，一个数据的前面有前缀#号则表示后面的数据是立即数，如果数据的前面没有#号，则说明该数据表示的是直接地址


汇编语言的概念和格式


常用符号及含义

noone***

第八课：汇编指令一


1.数剧传送类指令简介数据传送类指令是使用频率最高的一类指令。主要用来给8051
单片机系统的内部和外部资源赋值、进行堆栈的存取操作等。数据传送类指令执行前后，对程序状态字PSW一般不产生影响。
按其操作方式，又可把它们分为数据传送，数据交换，栈操作。


传送指令--MOV
MOV指令的作用区间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>
把第二操作数指定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


外部数据存储器（或扩展并行I/O口）与累加器A传送指令--MOVX

MOVX指令主要用于累加器A和外部RAM或扩展并行IO口进行数据传送。这种传送只有一种寻址方式，就是寄存器间接寻址。


程序存储器向累加器A传送指令--MOVC



字节交换指令--XCH


半字节交换指令--XCHD


栈操作指令
堆栈区是将内部存储器的一部分区域划作专用于堆栈的区域。堆栈区的操作规则是后进先出，最后存入的数据将被最先取出。堆栈区当前的栈顶地址用堆栈指针寄存器SP中的值表示，即SP始终指向栈顶。




PUSH  addr8
POP   addr8
这两个指令完成两种堆栈基本操作：压入堆栈（PUSH），弹出堆栈（POP）。堆栈中的数据以“后进先出”的方式处理。由堆栈指针SP来控制，用来自动跟踪堆栈顶项地址


PUSH和POP是成对出现的，PUSH进去多少个POP也就多少个


逻辑操作类指令

noone***

第九课：位操作/控制转移 以及程序设计


1.位操作指令以位为处理对象，分别完成位传送、位状态控制、位逻辑操作、位条件转移等功能。



2.位操作指令简介




3.位状态控制指令
位状态控制指令包括位的清零、取反和置位

与


或



位条件转移指令
实际应用中，一般在rel的位置写入欲跳转到的标号地址，偏移量由汇编程序自动进行计算。这样做有两个好处，一是程序的可读性好，二是不必进行偏移量的计算。