從零開始入門學(xué)習(xí)單片機(jī)教程

云龍51單(Dan)片機(jī)教程（PPT課件）

作者：王云第一頁，共二百五十七頁。單片機(jī)有(You)什么用應(yīng)該學(xué)什么樣的單片機(jī)學(xué)習(xí)單片機(jī)需什么基礎(chǔ)如何學(xué)好單片機(jī)學(xué)前準(zhǔn)備，單片機(jī)學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境的建立第一課初識單片機(jī)第二頁，共二百五十七頁。單片(Pian)機(jī)有什么用?工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)智能化儀器儀表通訊設(shè)備......第三頁，共二百五十七頁。應(yīng)該學(xué)什么樣的單片(Pian)機(jī)?在我們這個課程中，我們將選用51系列單片機(jī)作為講解。51單片機(jī)同時也是學(xué)習(xí)，ARM、DSP、FPGA等，高端應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。第四頁，共二百五十七頁。學(xué)習(xí)單片機(jī)(Ji)要什么基礎(chǔ)?1.有信心，有恒心；2.只要撐握最基本的數(shù)電模電知識；3.對各種器件的認(rèn)識大家都是從0開始；4.單片機(jī)編程，只要會簡單的C語言基礎(chǔ)知識。第五頁，共二百五十七頁。如何學(xué)好單片機(jī)1.要(Yao)領(lǐng)：理論與實(shí)踐并重，實(shí)踐先行；2.學(xué)習(xí)總是從模仿開始；3.舉一反三；第六頁，共二百五十七頁。學(xué)前準(zhǔn)(Zhun)備1．電腦一臺2．單片機(jī)C語言書一本3.開發(fā)板一塊第七頁，共二百五十七頁。51單片機(jī)C語(Yu)言程序設(shè)計教程本視頻配套書籍：——王云編著第八頁，共二百五十七頁。課程內(nèi)容安(An)排基礎(chǔ)篇基于單片機(jī)最小系統(tǒng)，介紹單片機(jī)的基礎(chǔ)知識；及單片機(jī)C語言基礎(chǔ)知識。實(shí)戰(zhàn)篇以YL-51開發(fā)板為平臺，逐個講解開發(fā)板上各個模塊的使用，把各器件模塊講解清楚。通過實(shí)踐深化理解數(shù)字電路的概念、C語言的基本應(yīng)用以及C語言如何同實(shí)際電路發(fā)生聯(lián)系。提高篇講解單片機(jī)應(yīng)用的擴(kuò)展知識，及編程技巧。講授單片機(jī)項目開發(fā)的流程及方法。第九頁，共二百五十七頁。課后作業(yè)安裝以下兩個軟件：1、STC-ISP下載(Zai)軟件2、KEIL編程軟件第十頁，共二百五十七頁。第二課點(diǎn)亮一(Yi)個發(fā)光二極管第十一頁，共二百五十七頁。什么是單(Dan)片機(jī)?如何選擇單片機(jī)?單片機(jī)能做什么？第十二頁，共二百五十七頁。單片(Pian)機(jī)指以8051為核心的單片機(jī)，統(tǒng)稱為MCS51單片機(jī)。是在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機(jī)，簡稱單片機(jī)。MCS51單片機(jī)如8031，8751，8032，8052，8752等該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的。1.1什么是單片機(jī)?8051是美國INTEL公司，生產(chǎn)的一系列單片機(jī)中最早最典型的產(chǎn)品。第十三頁，共二百五十七頁。1.2近年來推(Tui)出MCS51的主要產(chǎn)品有：

﹡ATMEL公司的89C51、89C52系列；

﹡Philips公司的80C51、80C52系列；

﹡華邦公司的W78C51、W77C51高速低價系列；

﹡LG公司的GMS90/97低壓高速系列；

﹡宏晶公司的STC89C51、STC89C52系列。

第十四頁，共二百五十七頁。1.380C51的引腳封(Feng)裝總線型非總線型第十五頁，共二百五十七頁。2.單片(Pian)機(jī)內(nèi)部資源三大指標(biāo)1、FLASH（程序存儲空間ROM）2、RAM（數(shù)據(jù)存儲器）3、SFR（特殊功能寄存器）單片機(jī)內(nèi)集成了一些常用的I/O接口電路，如并行的I/O端口、串行口、定時器/計數(shù)器、中斷控制器等，這些I/O接口單元電路，統(tǒng)稱為特殊功能寄存器(SFR)。第十六頁，共二百五十七頁。單片機(jī)的選擇STC89C52：8KFLASH，512字節(jié)RAM，32個I/O口，

3個定時器，1個UART，8個中斷源。SST89E516：64KFLASH，1024字節(jié)RAM，32個I/O口，3個定時器，1個UART，10個中斷源。支持與KEIL連線(Xian)進(jìn)行在線(Xian)仿真。第十七頁，共二百五十七頁。單(Dan)片機(jī)最小系統(tǒng)特點(diǎn)：用最少的元件組成的單片機(jī)工作系統(tǒng)。由四大硬件組成：單片機(jī)、電源電路、晶振電路、復(fù)位電路。第十八頁，共二百五十七頁。31腳是內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。為高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器；為低(Di)電平時，則訪問外部程序存儲器。第十九頁，共二百五十七頁。

點(diǎn)(Dian)亮一個LED發(fā)光二極管發(fā)光二極管：通常紅色貼片LED：正向壓降1.6-2.4V，電流2-20mA。2-5mA亮度有明顯變化，5mA以上亮度基本沒變化。R≈V/I一般應(yīng)用取I＝3～5mA，則R＝?。LED與單片機(jī)，成為一個最小的控制單元，實(shí)現(xiàn)控制發(fā)光二極管的亮滅。第二十頁，共二百五十七頁。第二十一頁，共二百五十七頁。特殊功能寄存器聲明

語(Yu)法：sfrsfr_name=int_constant

例：sfrP0=0x80;

sfrSCON=0X98;特殊功能位聲明

例：sbitCY=PSW^7;

sbitLED=P1^0;第二十二頁，共二百五十七頁。Main函數(shù)

格式：voidmain()

特點(diǎn)(Dian)：無返回值，無參。

任何一個C程序有且僅有一個main函數(shù)，它是整個程序開始執(zhí)行的入口。

例：voidmain()

{

總程序從這里開始執(zhí)行;

其他語句；

}第二十三頁，共二百五十七頁。三、建立獨(dú)立的KEIL工程：

1.點(diǎn)亮第一個(Ge)發(fā)光管

2.點(diǎn)亮最后一個發(fā)光管3.點(diǎn)亮一、三、五、七二、理解單片機(jī)單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成。一、了解發(fā)光二極管參數(shù)及限流電阻計算方法。作業(yè)

4.點(diǎn)亮二、四、五、六第二十四頁，共二百五十七頁。第三課C51基礎(chǔ)知識及(Ji)流水燈設(shè)計第二十五頁，共二百五十七頁。電平特性單片機(jī)的數(shù)制C51的特點(diǎn)(Dian)C51基礎(chǔ)知識C51簡介第二十六頁，共二百五十七頁。關(guān)(Guan)于電平特性1、數(shù)字電路中只有兩種電平（本課程中）定義單片機(jī)為TTL電平高電平：+5V低電平：0V2、RS232電平：計算機(jī)串口

高電平：-12V低電平：+12V

所以計算機(jī)串口與單片機(jī)進(jìn)行通信時，需加電平轉(zhuǎn)

換芯片MAX232。第二十七頁，共二百五十七頁。單片機(jī)(Ji)的數(shù)制1、單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)制：二進(jìn)制2、單片機(jī)編程常用的數(shù)制：十六進(jìn)制第二十八頁，共二百五十七頁。二(Er)進(jìn)制數(shù)字電路中的兩種電平特性決定了它

0 0 6 1101 1 7 1112 10 8 10003 11 9 10014 100 10 10105 101 11 1011第二十九頁，共二百五十七頁。十六進(jìn)制(Zhi)數(shù)

是二進(jìn)制的簡短表示形式。

十進(jìn)制中的0-15在十六進(jìn)制數(shù)中分別表示為0、

1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、

D、E、F熟練掌握二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。

規(guī)律：一般把四個二進(jìn)制數(shù)放在一起轉(zhuǎn)換成一個十六進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換時先把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，再把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。第三十頁，共二百五十七頁。如：0001B→1→1HB表示為(Wei)二進(jìn)制，H為十六進(jìn)制1001B→9→9H1010B→10→AH10011010→154→9AH第三十一頁，共二百五十七頁。

各種進(jìn)制(Zhi)的對應(yīng)關(guān)系第三十二頁，共二百五十七頁。二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)(Yun)算1."與"運(yùn)算

"與"運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須有，否則就沒有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算。運(yùn)算符為“

·

”

其運(yùn)算規(guī)則如下：

0·0=0；0·1=1·0=0；1·1=1第三十三頁，共二百五十七頁。2."或"運(yùn)算

"或"運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“只要其中之一有，就有”這(Zhe)種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算，其運(yùn)算符為“

+”

“或”運(yùn)算規(guī)則如下：

0+0=0；0+1=1+0=1；1+1=1第三十四頁，共二百五十七頁。3.是“非”運(yùn)算

“非”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“求反”這種邏輯(Ji)的一種運(yùn)算，如變量A的“非”運(yùn)算記作“

A”其運(yùn)算規(guī)則如下： 1=0；0=1第三十五頁，共二百五十七頁。4．“異或”運(yùn)算“異或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須不同，否則就沒有(You)”這種邏輯的一種運(yùn)算。運(yùn)算符為“⊕”。其運(yùn)算規(guī)則是：0⊕0=0；0⊕1=1⊕0=1；1⊕1=0第三十六頁，共二百五十七頁。C51的特(Te)點(diǎn)C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計方法提供了有力的保障。使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計已成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。因此，用C語言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。第三十七頁，共二百五十七頁。C-51的優(yōu)點(diǎn)：1、對單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對8051的存貯器結(jié)構(gòu)有初步了解。2、寄存器分配，不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)(Ju)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理。3、程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化。4、提供的庫包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。5、由于具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好程序可容

易地移植。第三十八頁，共二百五十七頁。C-51的基(Ji)本數(shù)據(jù)類型類型符號關(guān)鍵字?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)型有無(signed)int16-32768~32767(signed)short16-32768~32767(signed)long32-2147483648~214748364716unsignedint0~65535320~4294967295unsignedlongintunsignedshortint160~65535有float323.4e-38~3.4e38有double641.7e-308~1.7e308有char8-128~127無unsignedchar80~255第三十九頁，共二百五十七頁。+ -*/（加減乘除）> >=<<=(大于大于等于小于小于等于)==!=(測試(Shi)等于測試(Shi)不等于)

&&|| !(邏輯與邏輯或邏輯非)>><< (位右移位左移)& | (按位與按位或)^ ～ (按位異或按位取反)

C-51的運(yùn)算符:（與C語言基本相同）第四十頁，共二百五十七頁。C-51的基本語(Yu)句與標(biāo)準(zhǔn)C語言基本相同：

if選擇語言

switch/case多分支選擇語言

while循環(huán)語言

do-while循環(huán)語言

for循環(huán)語言第四十一頁，共二百五十七頁。常用的延時方法一.非精確延時方法1.for(i=0;i<100;i++);2.i=100;while(i--);二.精確延時方法1.利用庫函數(shù)_nop_();(需要include<intrins.h>)2.利用定時器進(jìn)行定時（后邊的課程(Cheng)進(jìn)行介紹）第四十二頁，共二百五十七頁。流水燈實(shí)驗(yàn)8個發(fā)光二極(Ji)管，分別對應(yīng)單片機(jī)I/O口的P1.0到P1.7，8個單片機(jī)IO口組成一個字節(jié)，在程序編寫過程中，可以直接用P1來進(jìn)行操作。C語言的8位二進(jìn)制數(shù)代表了8個I/O口P1=0XFE；它是二進(jìn)制11111110的簡短表示形式, 它分別表示

P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0

11111110

第四十三頁，共二百五十七頁。1.了解單片(Pian)機(jī)C語言都有哪方面的內(nèi)容。2.掌握延時語句的用法及運(yùn)行時間計算。3.用3個LED小燈做一個交通燈的程序。4.根據(jù)原理圖，獨(dú)立完成流水燈反方向流動，和全部點(diǎn)亮到一個個熄滅。

作業(yè)第四十四頁，共二百五十七頁。第四課數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及靜態(tài)顯示原(Yuan)理數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)和顯示原理數(shù)碼管靜態(tài)顯示數(shù)組的定義及調(diào)用子程序調(diào)用、帶參數(shù)子程序設(shè)計第四十五頁，共二百五十七頁。

數(shù)碼管，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管。七段發(fā)光管加上一個小數(shù)點(diǎn)，共計8段。因此我們對它(Ta)編碼時，剛好是用一個字節(jié)。共陰極共陽極共陰極共陽極第四十六頁，共二百五十七頁。共陰數(shù)(Shu)碼管真值表第四十七頁，共二百五十七頁。數(shù)碼管的顯示(Shi)方法（2）動態(tài)顯示。（1）靜態(tài)顯示。第四十八頁，共二百五十七頁。——>靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個數(shù)碼管的段選必須接一個8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用CPU時(Shi)間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點(diǎn)是占用I/O口多，增加了電路的復(fù)雜性。（1）靜態(tài)顯示。第四十九頁，共二百五十七頁。（2）動(Dong)態(tài)顯示?！?gt;動態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。這樣一來，就沒有必要每一位數(shù)碼管配一個鎖存器，從而大大地簡化了硬件電路。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感,使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。第五十頁，共二百五十七頁。數(shù)(Shu)組二.數(shù)組定義：類型說明符數(shù)組名[表達(dá)式]；三.數(shù)組賦值：inta[5]={A,B,C,D,E}inta[]={A,B,C,D,E}a[0]=A;a[1]=B;a[2]=C;a[3]=D;a[4]=E;一.數(shù)組需滿足三個條件：1.元素具有相同的數(shù)據(jù)類型2.用不同的下標(biāo)來區(qū)分?jǐn)?shù)組中的元素3.在存儲器中是被連續(xù)存放的第五十一頁，共二百五十七頁。函數(shù)定義的一般形(Xing)式1.無參函數(shù)的定義形式類型標(biāo)識符函數(shù)名（）{聲明部分語句}2.有參函數(shù)的定義形式類型標(biāo)識符函數(shù)名（形式參數(shù)列表）{聲明部分語句}第五十二頁，共二百五十七頁。中斷概念單片機(jī)中斷的應(yīng)用單片機(jī)的定(Ding)時器應(yīng)用第五課中斷與定時器第五十三頁，共二百五十七頁。單片(Pian)機(jī)的中斷系統(tǒng)

一、中斷的概念CPU在處理某一事件A時，發(fā)生了另一事件B請求CPU迅速去處理（中斷產(chǎn)生）；CPU暫時中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B（中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)）；待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來事件A中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過程稱為中斷。第五十四頁，共二百五十七頁。MCS-51單片機(jī)的中斷(Duan)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)中斷請求中斷響應(yīng)執(zhí)行中斷處理程序中斷返回第五十五頁，共二百五十七頁。引起CPU中斷的根源叫做中斷源。中斷源向CPU的請求，叫做中斷請求。CUP暫時中斷原來的事件A，轉(zhuǎn)去處理事件B。對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點(diǎn)），稱為中斷返回。實(shí)現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機(jī)(Ji)構(gòu)）。第五十六頁，共二百五十七頁。隨著計算機(jī)(Ji)技術(shù)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)中斷技術(shù)不僅解決了快速主機(jī)(Ji)與慢速I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送問題，而且還具有如下優(yōu)點(diǎn)：分時操作。CPU可以分時為多個I/O設(shè)備服務(wù)，提高了計算機(jī)的利用率；實(shí)時響應(yīng)。CPU能夠及時處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機(jī)事件，系統(tǒng)的實(shí)時性大大增強(qiáng)；可靠性高。CPU具有處理設(shè)備故障及掉電等突發(fā)性事件能力。從而使系統(tǒng)的可靠性提高。第五十七頁，共二百五十七頁。8051中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8051的中斷系統(tǒng)有5個(Ge)中斷源，2個優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)二級中斷嵌套。第五十八頁，共二百五十七頁。8051中斷系統(tǒng)的(De)結(jié)構(gòu)圖第五十九頁，共二百五十七頁。當(dāng)中斷源滿(Man)足條件產(chǎn)生中斷請求時，中斷請求標(biāo)記志位會置1。向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)中斷時，TCON的中斷請求標(biāo)記位由硬件自動清除;

SCON則須為軟件清零。中斷源與標(biāo)記位關(guān)系第六十頁，共二百五十七頁。8051中(Zhong)斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖IT0外部中斷0（INT0）觸發(fā)方式選擇位，由軟件設(shè)置。1、低電平觸發(fā)方式，INT0（P3.2）引腳上低電平可引起中斷。2、下降沿觸發(fā)方式，INT0（P3.2）引腳上電平由高變低負(fù)跳變可引起中斷。第六十一頁，共二百五十七頁。中斷允許控制位在IE特殊功能寄存器上(Shang)的分布中斷優(yōu)先級控制位在IP特殊功能寄存器上的分布第六十二頁，共二百五十七頁。在8051單片機(jī)中有兩個定時器/計數(shù)器,分別稱為定時器/計數(shù)器0和定時器/計數(shù)器1。

(在本課程中)將采用：

T/C0:表示定時器/計數(shù)器0

T/C1:表示定時器/計數(shù)器1

T0:表示定時器0

T1:表示定時器1

C0:表示計數(shù)器0

C1:表示計數(shù)器1如果是對內(nèi)部振蕩源12分頻的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)（即對每個機(jī)器周期計數(shù)），它是定時器（T0,T1）。如果是對單片機(jī)引(Yin)腳T0（P3.4）或T1(P3.5)輸入的外部脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，則它是計數(shù)器(C0,C1)。定時器/計數(shù)器的概念第六十三頁，共二百五十七頁。定時/計數(shù)(Shu)器(T/C)的結(jié)構(gòu)圖

一、定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)：1、由兩個加1計數(shù)寄存器(由高8位和低8位兩個寄存器組成，共16位)，分別對應(yīng)T/C0和T/C1.2、TMOD是定時/計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能。3、TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志。第六十四頁，共二百五十七頁。加1計數(shù)寄存器輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源：1、一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；2、一個是從單片機(jī)引腳T0（P3.4）或T1(P3.5)輸入的外部(Bu)脈沖源。每來一個脈沖計數(shù)器加1，當(dāng)加到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零；且計數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數(shù)器中斷允許時）。如果定時/計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿?？梢姡梢绯鰰r計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加1計數(shù)器的計數(shù)值。

第六十五頁，共二百五十七頁。

二、控制寄存器TCON

TCON的低4位用于控制外部中斷，已在前面介(Jie)紹。TCON的高4位用于控制定時/計數(shù)器的啟動和中斷申請。其格式如下：TF1（TCON.7）：T/C1溢出中斷請求標(biāo)志位。T/C1計數(shù)溢出時由硬件自動置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動清0。T/C1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測試的標(biāo)志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。TR1（TCON.6）：T/C1運(yùn)行控制位。TR1置1時，T/C1開始工作；TR1置0時，T/C1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。TF0（TCON.5）：T/C0溢出中斷請求標(biāo)志位，其功能與TF1類同。TR0（TCON.4）：T/C0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類同。第六十六頁，共二百五十七頁。三、工(Gong)作方式寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T/C0，高四位用于T/C1。其格式如下：GATE：門控位。GATE＝0時，只要使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作。(其中：TR0對應(yīng)T/C0；TR1對應(yīng)T/C1)GATA＝1時，要滿足兩個條件，才能啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作：使TR0或TR1為1。同時外部中斷引腳INT0/1也為高電平時。(INT0對應(yīng)T/C0；INT1對應(yīng)T/C1)

:定時/計數(shù)模式選擇位。＝0為定時模式；=1為計數(shù)模式。第六十七頁，共二百五十七頁。M1M0：工作(Zuo)方式設(shè)置位。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。方式1：常用的16位定時器/定數(shù)器。（本節(jié)課主要講：方式1定時器模式）方式2：主要用在串口波特率發(fā)生器。（在串口通信里再作詳細(xì)講解）方式0和方式3：幾乎不用。第六十八頁，共二百五十七頁。

四、方式1（定(Ding)時器0模式）方式1的計數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計數(shù)器。16位定時器0裝初值的計算公式：假設(shè)要計的個數(shù)是n，TH0=(65536-n)/256

TL0=(65536-n)%256第六十九頁，共二百五十七頁。8051的基本時序(Xu)周期振蕩周期：為單片機(jī)提供振蕩源的周期（是指振蕩源的兩個相鄰?fù)较蚍逯抵g的時間）機(jī)器周期：1個機(jī)器周期等于12個振蕩周期若：fosc=12M,則8051的各周期參數(shù)如下：振蕩周期=1/12us;機(jī)器周期=1us;第七十頁，共二百五十七頁。初始化(Hua)程序應(yīng)完成如下工作：1、對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。2、計算初值,并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。3、使TR0或TR1置位，啟動定時/計數(shù)器定時或計數(shù)。4、中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷。定時/計數(shù)器應(yīng)用舉例

第七十一頁，共二百五十七頁。作(Zuo)業(yè)1、利用定時/計數(shù)器T1從P1.0輸出周期為1s的方波，讓發(fā)光二極管以1HZ閃爍，設(shè)晶振頻率為12MHz。試設(shè)計程序。2、利用定時/計數(shù)器T0產(chǎn)生定時時鐘,由P1口控制8個發(fā)光二極管。編一個程序,使8個指示燈依次一個一個閃動，閃動頻率為10次/秒(8個燈依次亮一遍為一個周期)。3、用定時器以間隔500MS在6位數(shù)碼管上依次顯示0、1、

2、3….C、D、E、F，重復(fù)。第七十二頁，共二百五十七頁。

第六課數(shù)碼管動態(tài)(Tai)顯示及定時器應(yīng)用第七十三頁，共二百五十七頁。中斷請求主程序執(zhí)行主程序執(zhí)行中斷處理程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)中斷響應(yīng)中斷返回MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第七十四頁，共二百五十七頁。三、工作方式(Shi)寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T/C0，高四位用于T/C1。其格式如下：GATE：門控位。GATE＝0時，只要使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作。(其中：TR0對應(yīng)T/C0；TR1對應(yīng)T/C1)GATA＝1時，要滿足兩個條件，才能啟動定時/計數(shù)器(T/C)工作：使TR0或TR1為1。同時外部中斷引腳INT0/1也為高電平時。(INT0對應(yīng)T/C0；INT1對應(yīng)T/C1)

:定時/計數(shù)模式選擇位。＝0為定時模式；=1為計數(shù)模式。第七十五頁，共二百五十七頁。M1M0：工作方式(Shi)設(shè)置位。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。方式1：常用的16位定時器/定數(shù)器。（本節(jié)課主要講：方式1定時器模式）方式2：主要用在串口波特率發(fā)生器。（在串口通信里再作詳細(xì)講解）方式0和方式3：幾乎不用。第七十六頁，共二百五十七頁。動態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有數(shù)碼管的段選線(Xian)并聯(lián)在一起，由位選線(Xian)控制是哪一位數(shù)碼管有效。這樣一來，就沒有必要每一位數(shù)碼管配一個鎖存器，從而大大地簡化了硬件電路。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描，即是通過分時輪流送出字形碼和相應(yīng)的位選，使各個數(shù)碼管輪流受控顯示。在輪流顯示過程中，每1位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。

動態(tài)顯示

第七十七頁，共二百五十七頁。1、利用動態(tài)掃描方法在六位數(shù)碼管上顯示出穩(wěn)定654321。2、用動態(tài)掃描方法和定時器0在數(shù)碼管的前三位顯示出秒表，精確到1%秒，即后兩位顯示1%秒，一直循環(huán)下去。3、

利用動態(tài)掃描和定時器0在數(shù)碼管上顯示出從543210開始以1%秒的速度往下遞減直至543111并保持顯示此數(shù)，與(Yu)此同時利用定時器0以500MS速度進(jìn)行流水燈從上至下移動，同時蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)數(shù)碼管上數(shù)減到停止時，實(shí)驗(yàn)板上流水燈全部閃爍4次，數(shù)碼管全熄滅。單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)。課后練習(xí)第七十八頁，共二百五十七頁。

第(Di)七課鍵盤的應(yīng)用第七十九頁，共二百五十七頁。以下為鍵盤輸入信息的主要過程如下：1、CPU判斷是否有按鍵按下。2、確定按下的是哪一個按鍵。3、把此按鍵代表的信息翻譯成CPU所能識別的代碼，如ASCII或其他特征碼。以上第2，3步由專用硬(Ying)件編碼器完成的，稱為編碼鍵盤。如果由軟件完成的，稱為非編碼鍵盤。在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤；當(dāng)然也可以使用編碼鍵盤。鍵盤的分類第八十頁，共二百五十七頁。非編碼鍵盤又分為：獨(dú)立鍵盤和行列(Lie)式鍵盤（矩陣鍵盤）第八十一頁，共二百五十七頁。S2S3S4S5歡迎進(jìn)入云龍(Long)電子科技大講堂第八十二頁，共二百五十七頁。獨(dú)立鍵盤的檢測過程:先給(Gei)按鍵對應(yīng)的I/O口置1；再來讀這個I/0是否等于1；若是1，說明按鍵沒有按下，若是0，說明按鍵已按下。獨(dú)立鍵盤的檢測

第八十三頁，共二百五十七頁。按鍵在閉合和斷開時，觸點(diǎn)會(Hui)存在抖動現(xiàn)象：

前沿抖動后沿抖動按鍵抖動時間由按鍵的機(jī)械特性決定:一般為5ms～10ms。

第八十四頁，共二百五十七頁。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大(Da)講堂第八十五頁，共二百五十七頁。矩陣鍵盤檢測原理：查詢是否有鍵按下。鍵的抖動處理。查詢按下鍵所在行和列位置，并對行號和列號譯(Yi)碼，得到鍵值。第八十六頁，共二百五十七頁。1、數(shù)碼管前三位顯示一個跑表，從000到999之間以1%秒速度運(yùn)行，當(dāng)按下一個獨(dú)立鍵盤時跑表停止，松開手后(Hou)跑表繼續(xù)運(yùn)行。(用定時器設(shè)計表)。2、在上題的基礎(chǔ)上，用另外三個獨(dú)立鍵盤實(shí)現(xiàn)按下第一個時計時停止，按下第二個時計時開始，按下第三個是計數(shù)值清零從頭開始。3、按下16個矩陣鍵盤依次在數(shù)碼管上顯示1-16的平方。如按下第一個顯示1，第二個顯示4...作業(yè)第八十七頁，共二百五十七頁。第八課D/A轉(zhuǎn)換器(Qi)與單片機(jī)接口第八十八頁，共二百五十七頁。D/A轉(zhuǎn)(Zhuan)換器及其與單片機(jī)接口常用電阻分壓/分流來實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，讓模擬量的輸出變化與數(shù)字量的輸入變化成線性關(guān)系。一.D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及分類2.分為權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò)與T型解碼網(wǎng)絡(luò)兩種構(gòu)建方法，其中又以T型解碼網(wǎng)絡(luò)最為常用。第八十九頁，共二百五十七頁。D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接(Jie)口二.Ｔ型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器：第個2R支路的電流均為上一個支路的1/2：I7=（Vref/2R）I6=（Vref/2R）/2I5=（Vref/2R）/4I4=（Vref/2R）/8I3=（Vref/2R）/16I2=（Vref/2R）/32I1=（Vref/2R）/64I0=（Vref/2R）/128

第九十頁，共二百五十七頁。三、D/A轉(zhuǎn)換器的主(Zhu)要性能指標(biāo)1、分辨率分辨率是指輸入數(shù)字量的最低有效位（LSB）發(fā)生變化時，所對應(yīng)的輸出模擬量（電壓或電流）的變化量。它反映了輸出模擬量的最小變化值。分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定的關(guān)系，可以表示成FS/。FS表示滿量程輸入值，n為二進(jìn)制位數(shù)。對于5V的滿量程，采用８位的DAC時，分辨率為5V/256＝19.5mV；當(dāng)采用12位的DAC時，分辨率則為5V/4096＝1.22mV。顯然，位數(shù)越多分辨率就越高。2、線性度線性度（也稱非線性誤差）是實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想直線特性之間的最大偏差。常以相對于滿量程的百分?jǐn)?shù)表示。如±１％是指實(shí)際輸出值與理論值之差在滿刻度的±１％以內(nèi)。第九十一頁，共二百五十七頁。3、絕對精度和相對精度絕對精度（簡稱精度）是指在整個刻度范圍內(nèi)，任一輸入數(shù)碼所對應(yīng)的模擬量實(shí)際輸出(Chu)值與理論值之間的最大誤差。絕對精度是由DAC的增益誤差（當(dāng)輸入數(shù)碼為全1時，實(shí)際輸出值與理想輸出值之差）、零點(diǎn)誤差（數(shù)碼輸入為全０時，DAC的非零輸出值）、非線性誤差和噪聲等引起的。絕對精度（即最大誤差）應(yīng)小于1個LSB。相對精度與絕對精度表示同一含義，用最大誤差相對于滿刻度的百分比表示。第九十二頁，共二百五十七頁。4、建立時間建立時間是將一個數(shù)字量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定模擬(Ni)信號所需的時間。是描述D/A轉(zhuǎn)換速率的一個動態(tài)指標(biāo)。電流輸出型DAC的建立時間短。電壓輸出型DAC的建立時間主要決定于運(yùn)算放大器的響應(yīng)時間。根據(jù)建立時間的長短，可以將DAC分成超高速（＜1μS)、高速（10～1μS）、中速（100～10μS）、低速（≥100μS）幾檔。應(yīng)注意，精度和分辨率具有一定的聯(lián)系，但概念不同。DAC的位數(shù)多時，分辨率會提高，對應(yīng)于影響精度的量化誤差會減小。但其它誤差（如溫度漂移、線性不良等）的影響仍會使DAC的精度變差。第九十三頁，共二百五十七頁。DAC0832芯片及其與單片機(jī)(Ji)接口

DAC0832是使用非常普遍的８位D/A轉(zhuǎn)換器，由于其片內(nèi)有輸入數(shù)據(jù)寄存器，故可以直接與單片機(jī)接口相連。DAC0832以電流形式輸出，當(dāng)需要轉(zhuǎn)換為電壓輸出時，可外接運(yùn)算放大器。屬于該系列的芯片還有DAC0830、DAC0831，它們可以相互代換。DAC0832主要特性：分辨率８位；電流建立時間１μS；數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式；輸出電流線性度可在滿量程下調(diào)節(jié)；邏輯電平輸入與TTL電平兼容；單一電源供電（＋5V～＋15V）；低功耗，20mＷ。

第九十四頁，共二百五十七頁。DAC0832內(nèi)部(Bu)結(jié)構(gòu)及引腳鎖CS第九十五頁，共二百五十七頁。第九十六頁，共二百五十七頁。DAC0832利用WR1

、WR2

、ILE、XFER控制信號(Hao)可以構(gòu)成三種不同的工作方式。DAC0832工作方式第九十七頁，共二百五十七頁。１、單緩沖工作方式兩個寄存器之一始終處于直通，即WR1=0或WR2=0，另一個寄存器處于受控狀態(tài)。第九十八頁，共二百五十七頁。2、雙緩沖工作方式

兩個寄存器均處于受控狀態(tài)。這種工作方式適合于多模擬信號同時輸出的應(yīng)(Ying)用場合。第九十九頁，共二百五十七頁。3、直通工(Gong)作方式當(dāng)DAC0832芯片的片選信號、寫信號、及傳送控制信號的引腳全部接地，允許輸入鎖存信號ILE引腳接＋5V時，DAC0832芯片就處于直通工作方式，數(shù)字量一旦輸入，就直接進(jìn)入DAC寄存器，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。第一百頁，共二百五十七頁。第九課A/D轉(zhuǎn)換器與單(Dan)片機(jī)接口第一百零一頁，共二百五十七頁。

A/D將連續(xù)變化的模擬(Ni)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。第一百零二頁，共二百五十七頁。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器(Qi)。逐次逼近比較型AD/轉(zhuǎn)換器。并行A/D轉(zhuǎn)換器。根據(jù)A/D電路的工作原理可分為以下幾大型：第一百零三頁，共二百五十七頁。逐次逼近式(Shi)ADC的轉(zhuǎn)換原理第一百零四頁，共二百五十七頁。A/D轉(zhuǎn)換器(Qi)的主要技術(shù)指標(biāo)1、分辨率ADC的分辨率是指使輸出數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量。常用二進(jìn)制的位數(shù)表示。例如8位ADC的分辨率就是8位，或者說分辨率為滿刻度FS的1/28

。一個5V滿刻度的8位ADC能分辨輸入電壓變化最小值是5V×1/28=19.53mV。第一百零五頁，共二百五十七頁。2、量化誤差A(yù)DC把模擬量變?yōu)閿?shù)字量，用數(shù)字量近似表示模擬量，這個過程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數(shù)對模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。實(shí)際上(Shang)，要準(zhǔn)確表示模擬量，ADC的位數(shù)需很大甚至無窮大。一個分辨率有限的ADC的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線與具有無限分辨率的ADC轉(zhuǎn)換特性曲線（直線）之間的最大偏差即是量化誤差。

第一百零六頁，共二百五十七頁。3、偏移誤差偏移誤差是指輸入信號為零時，輸出信號不為零的值，所以有時又稱為零值誤差。假定ADC沒有非線性誤差，則其轉(zhuǎn)換特性曲線各階梯中點(diǎn)的連線必定是直線，這條直線與橫軸相交點(diǎn)所對(Dui)應(yīng)的輸入電壓值就是偏移誤差。４、滿刻度誤差滿刻度誤差又稱為增益誤差。ADC的滿刻度誤差是指滿刻度輸出數(shù)碼所對應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。第一百零七頁，共二百五十七頁。5、線性度線性度有(You)時又稱為非線性度，它是指轉(zhuǎn)換器實(shí)際的轉(zhuǎn)換特性與理想直線的最大偏差。6、絕對精度在一個轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對應(yīng)的實(shí)際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對精度。對于ADC而言，可以在每一個階梯的水平中點(diǎn)進(jìn)行測量，它包括了所有的誤差。7、轉(zhuǎn)換速率ADC的轉(zhuǎn)換速率是能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。而完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時間（包括穩(wěn)定時間），則是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。第一百零八頁，共二百五十七頁。第十課1602液晶(Jing)的顯示原理及應(yīng)用

1、1602液晶硬件原理。

2、1602液晶操作時序。

3、如何在1602液晶上顯示一個字符A。

4、如何在1602液晶上顯示一串字符。

第一百零九頁，共二百五十七頁。第一百一十頁，共二百五十七頁。第十一(Yi)課串口通信1、80C51的串行口結(jié)構(gòu)和工作原理2、單片機(jī)串行口編程應(yīng)用舉例第一百一十一頁，共二百五十七頁。通信(Xin)基礎(chǔ)知識計算機(jī)通信是指計算機(jī)與外部設(shè)備或計算機(jī)與計算機(jī)之間的信息交換。通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)代測控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。第一百一十二頁，共二百五十七頁。并(Bing)行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時進(jìn)行傳送。并行通信特點(diǎn)：控制簡單、傳輸速度快；但傳輸線較多，長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在困難。第一百一十三頁，共二百五十七頁。串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一(Yi)位一(Yi)位的形式在一(Yi)條傳輸線上逐個地傳送。串行通信的特點(diǎn)：傳輸線少，長距離傳送時成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。第一百一十四頁，共二百五十七頁。一、串行通信的傳輸方向1、單工單工是(Shi)指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個方向，不能實(shí)現(xiàn)反向傳輸。2、半雙工半雙工是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個方向，但需要分時進(jìn)行。3、全雙工全雙工是指數(shù)據(jù)可以同時進(jìn)行雙向傳輸。

單工半雙工全雙工第一百一十五頁，共二百五十七頁。串(Chuan)行通信的分類

分為兩大類：異步通信與同步通信1、異步通信

異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時鐘盡可能一致。第一百一十六頁，共二百五十七頁。

異步通信是以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙（時間間隔）是任意的，但每個字符中的各位是以固定的時間傳送的，即字符之間不一定有(You)“位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系，但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍。第一百一十七頁，共二百五十七頁。異步通信的數(shù)據(jù)(Ju)格式：異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。第一百一十八頁，共二百五十七頁。2、同步通信同步通信時要建立發(fā)送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。此時，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為(Wei)“位間隔”的整數(shù)倍，同時傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對接收方的同步可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn)。

外同步自同步第一百一十九頁，共二百五十七頁。串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

一、RS-232C接口

RS-232C是EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會）1969年修訂RS-232C標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）與數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。1、機(jī)械特性RS-232C接口規(guī)定使用25針連(Lian)接器，連(Lian)接器的尺寸及每個插針的排列位置都有明確的定義。（陽頭）第一百二十頁，共二百五十七頁。公(Gong)頭母頭串口線(公對母)串口線(母對母)串口線(公對公)第一百二十一頁，共二百五十七頁。2、功(Gong)能特性第一百二十二頁，共二百五十七頁。80C51串行(Xing)口

SBUF為兩個物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器，它們有相同的名字和地址空間，共用地址99H，但不會產(chǎn)生沖突；因?yàn)榻邮掌髦荒鼙籆PU讀出數(shù)據(jù)；發(fā)送緩沖器只能被CPU寫入數(shù)據(jù)，不會產(chǎn)生重疊錯誤。

80C51串行口的結(jié)構(gòu)第一百二十三頁，共二百五十七頁。

SCON是一個特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)(Tai)標(biāo)志：

80C51串行口的控制寄存器

SM0和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：第一百二十四頁，共二百五十七頁?！馭M2，多機(jī)通(Tong)信控制位，主要用于方式2和方式3。1.當(dāng)SM2=1時，只有接收到第9位數(shù)據(jù)（RB8）為1，RI才會置1，（此時RB8具有控制RI激活的功能；進(jìn)而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從SBUF讀走）。2.當(dāng)SM2=0時，收到字符R1就置1，使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，（即此時RB8不具有控制RI激活的功能）。通過控制SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信?！馬EN，允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟動串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。第一百二十五頁，共二百五十七頁。●TB8，在方式2或方式3中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位(Wei)，可以用軟件規(guī)定其作用。可以用作數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位(Wei)，或在多機(jī)通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式0和方式1中，該位未用，默認(rèn)為0?！馬B8，在方式2或方式3中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式1時，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。第一百二十六頁，共二百五十七頁?！馮I，發(fā)送中斷標(biāo)志位(Wei)。在方式0時，當(dāng)串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開始時，由內(nèi)部硬件使TI置1，向CPU發(fā)中斷申請。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清0，取消此中斷申請?！馬I，接收中斷標(biāo)志位。在方式0時，當(dāng)串行接收第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式，串行接收停止位的中間時，由內(nèi)部硬件使RI置1，向CPU發(fā)中斷申請。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清0，取消此中斷申請。第一百二十七頁，共二百五十七頁。PCON中只有一位SMOD與串行(Xing)口工作有關(guān)

：

SMOD（PCON.7）波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3時，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時，波特率提高一倍。復(fù)位時，SMOD=0。第一百二十八頁，共二百五十七頁。

80C51串行(Xing)口的工作方式一、方式0

方式0時，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。主要用于擴(kuò)展并行輸入或輸出口。數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由TXD（P3.1）引腳輸出。發(fā)送和接收均為8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12。

1、方式0輸出第一百二十九頁，共二百五十七頁。

2、方式0輸(Shu)入方式0接收和發(fā)送電路第一百三十頁，共二百五十七頁。

二、方式1

方式1是10位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示(Shi)。其中1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。

1、方式1輸出第一百三十一頁，共二百五十七頁。

2、方(Fang)式1輸入用軟件置REN為1時，接收器以所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平，檢測到RXD引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1）時，將接收到的9位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第9位（停止位）進(jìn)入RB8，并置RI=1，向CPU請求中斷。第一百三十二頁，共二百五十七頁。

三、方式2和方式3

方式2或方式3時為(Wei)11位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳。方式2和方式3時起始位1位，數(shù)據(jù)9位（含1位附加的第9位，發(fā)送時為SCON中的TB8，接收時為RB8），停止位1位，一幀數(shù)據(jù)為11位。方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，方式3的波特率由定時器T1的溢出率決定。第一百三十三頁，共二百五十七頁。

1、方(Fang)式2和方式3輸出發(fā)送開始時，先把起始位0輸出到TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（D0）到TXD引腳。每一個移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引腳輸出。第一次移位時，停止位“1”移入輸出移位寄存器的第9位上，以后每次移位，左邊都移入0。當(dāng)停止位移至輸出位時，左邊其余位全為0，檢測電路檢測到這一條件時，使控制電路進(jìn)行最后一次移位，并置TI=1，向CPU請求中斷。第一百三十四頁，共二百五十七頁。

2、方(Fang)式2和方式3輸入接收時，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位0移到最左邊時，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)RI=0，且SM2=0（或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1）時，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF和RB8（接收數(shù)據(jù)的第9位），置RI=1，向CPU請求中斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼續(xù)搜索RXD引腳的負(fù)跳變。第一百三十五頁，共二百五十七頁。四、波特率的計算

串行口的四種工作方式對應(yīng)三種波特率。由于輸入的移位時鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計算公式也(Ye)不相同。方式0的波特率=fosc/12方式2的波特率=（/64）·fosc方式1的波特率=（/32）·（T1溢出率）方式3的波特率=（/32）·（T1溢出率）第一百三十六頁，共二百五十七頁。當(dāng)定時器1作波特率發(fā)生器使用時，通常選用可自動裝入初值模式(方式2)，在方式2中(Zhong)，TL1作為計數(shù)用，而自動裝入的初值放在TH1中，假設(shè)計數(shù)初值為x，則每過“256-x”個機(jī)器周期，定時器T1就會產(chǎn)生一次溢出。這時溢出率取決于TH1中的計數(shù)值。T1溢出率=溢出周期的倒數(shù)；溢出周期=(256-TH1)×12/Fosc；(其中：12/Fosc表示一個機(jī)器周期)因此方式1和方式3：波特率：Baud=(2×Fsoc)/{32×12×(256-TH1)}我們一般不太關(guān)注波特率的計算，而是關(guān)心選用的波特率（傳輸速度）去反算定時器1（自動重裝模式）的初值（TH1），所以將上面的公式導(dǎo)一下，得到TH1的公式：TH1=256-(Fsoc×2)/(12×32×Baud)第一百三十七頁，共二百五十七頁。在單片機(jī)的應(yīng)用中，常(Chang)用的晶振頻率為：12MHz和11.0592MHz。所以，選用的波特率也相對固定。常用的串行口波特率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。第一百三十八頁，共二百五十七頁。

串行口工作之前，應(yīng)對其編程(Cheng)進(jìn)行初始化設(shè)置，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時器1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：確定T1的工作方式（編程TMOD寄存器）；計算T1的初值，裝載TH1、TL1；啟動T1（編程TCON中的TR1位）；確定串行口控制（編程SCON寄存器）；串行口在中斷方式工作時，要進(jìn)行中斷設(shè)置（編程IE、IP寄存器）。第一百三十九頁，共二百五十七頁。1.以16進(jìn)制發(fā)送一個0-65536之間的任一數(shù)，當(dāng)單片機(jī)收到后在數(shù)碼(Ma)管上動態(tài)顯示出來，波特率自定。2.按下矩陣鍵盤第一行時以1200bps發(fā)送，1，2，3，4，第二行時以2400bps發(fā)送5，6，7，8，第三行以4800bps發(fā)送，9，10，11，12，第四行以9600pbs發(fā)送，13，14，15，16.3.以2400bps從計算機(jī)發(fā)送任一字節(jié)數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機(jī)收到該數(shù)據(jù)后，在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上加1，然后把加1后的數(shù)據(jù)發(fā)回給計算機(jī)。4.用AD以1HZ的頻率采集模擬信號，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再將其以1200bps發(fā)送到計算機(jī)，在計算機(jī)上顯示。作業(yè)第一百四十頁，共二百五十七頁。第十二課I2C串行總線原理及模塊化(Hua)編程方法第一百四十一頁，共二百五十七頁。單片機(jī)系統(tǒng)-常見的存儲器(Qi)件介紹常見存儲器件：鐵電，EEPROM，F(xiàn)LASH共同特點(diǎn)：掉電后數(shù)據(jù)不丟失各自特點(diǎn)：鐵電：理論上可以無限次擦寫，操作簡單，但容量小。EEPROM：理論上擦寫次數(shù)在30W到100W不等，操作簡單，容量中等。FLASH：理論上擦寫次數(shù)在10W到100W不等，容量大，但操作復(fù)雜，若要改變一個字節(jié)就要改變整個扇區(qū)。第一百四十二頁，共二百五十七頁。我們單片機(jī)系統(tǒng)用得最多的是I2C接口的EEPROM。比如24C系列的，有24C01、24C02、24C04、

24C08等。

常用的串行擴(kuò)展總線有：I2C（InterICBUS）總線、單總線（1－WIREBUS）、SPI（SerialPeripheralInterface）總線及Microwire/PLUS等。常見的EEPROM芯片按其接口方式來分(Fen)，有I2C、Microwire、SPI三種。本節(jié)課我們主要討論I2C總線工作原理和應(yīng)用方法。第一百四十三頁，共二百五十七頁。I2C串行總(Zong)線概述

I2C總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，是具備多主機(jī)系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。

I2C總線只有兩根雙向信號線。一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。第一百四十四頁，共二百五十七頁。

I2C總線通過上拉(La)電阻接正電源。當(dāng)總線空閑時，兩根線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關(guān)系。第一百四十五頁，共二百五十七頁。每個接到I2C總線上的器件都有(You)唯一的地址。主機(jī)與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時主機(jī)即為發(fā)送器。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。

在多主機(jī)系統(tǒng)中，可能同時有幾個主機(jī)企圖啟動總線傳送數(shù)據(jù)。為了避免混亂，I2C總線要通過總線仲裁，以決定由哪一臺主機(jī)控制總線。

在80C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的串行總線擴(kuò)展中，我們經(jīng)常遇到的是以80C51單片機(jī)為主機(jī)，其它接口器件為從機(jī)的單主機(jī)情況。

第一百四十六頁，共二百五十七頁。I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種特殊類型信號，它們分別(Bie)是：I2C總線的數(shù)據(jù)傳送終止信號起始信號應(yīng)答信號第一百四十七頁，共二百五十七頁。一、起始和(He)終止信號

SCL線為高電平期間，SDA線由高電平向低電平的變化表示起始信號；SCL線為高電平期間，SDA線由低電平向高電平的變化表示終止信號。

第一百四十八頁，共二百五十七頁。

起始和終止信(Xin)號都是由主機(jī)發(fā)出的，在起始信(Xin)號產(chǎn)生后，總線就處于被占用的狀態(tài)；在終止信(Xin)號產(chǎn)生后，總線就處于空閑狀態(tài)。主機(jī)可以采用不帶I2C總線接口的單片機(jī)，如80C51、AT89C2051等單片機(jī)，利用軟件實(shí)現(xiàn)I2C總線的數(shù)據(jù)傳送，即軟件與硬件結(jié)合的信號模擬。I2C總線的起始信號、終止信號、可以讓單片機(jī)I/O口不斷的發(fā)送“0”和發(fā)送“1”進(jìn)行模擬時序：第一百四十九頁，共二百五十七頁。模塊化編(Bian)程的優(yōu)點(diǎn)隨著代碼量的增加，將所有代碼都放在同一個.C文件中的做法，會使得程序結(jié)構(gòu)混亂、可讀性與可移植性變差；而模塊化編程是解決這個問題的常用而有效的方法。第一百五十頁，共二百五十七頁。模塊化設(shè)計原(Yuan)則：“高內(nèi)聚，低耦合”高內(nèi)聚：一個C文件里面的函數(shù)，只有相互之間的調(diào)用，而沒有調(diào)用其它文件里面的函數(shù)，這樣可以視為高內(nèi)聚。盡量減小不同文件里函數(shù)的交叉引用。低耦合：一個完整的系統(tǒng)，模塊與模塊之間，盡可能的使其獨(dú)立存在。也就是說，讓每一個模塊，盡可能的獨(dú)立完成某個特定的子功能。模塊與模塊之間的接口，盡量的少而簡單。第一百五十一頁，共二百五十七頁。模(Mo)塊化編程-創(chuàng)建步驟第一步：創(chuàng)建頭文件建立一個.C文件（源文件）和一個.h文件（頭文件）。原則上文件可以任意命名;但強(qiáng)烈推薦如下原則：.c文件與.h文件同名；文件名要有意義，最好能夠體現(xiàn)該文件代碼的功能定義。第一百五十二頁，共二百五十七頁。第二步：頭文件中需要(Yao)防重復(fù)包含處理防止頭文件在被多個文件引用的時候，讓編譯器在編譯時不會多次編譯。在.h文件中加入如下代碼1#ifndefXXX2#defineXXX3//此處添加代碼（比如聲明或定義語句）4#endif其中的XXX原則上可以是任意字符，在同一個工程中各個.h文件的XXX不能相同，因此強(qiáng)烈推薦如下的規(guī)則：將.h文件的文件名全部都大寫，“.”替換成下劃線”_”，首尾各添加2個下劃線”__”作為ＸＸＸ。第一百五十三頁，共二百五十七頁。第三步：代(Dai)碼封裝將需要模塊化的代碼封裝成函數(shù)與宏定義。.C文件中放置內(nèi)容通常是：函數(shù)體?；蛘咧槐槐?c文件調(diào)用的宏定義。.h文件中放置內(nèi)容通常是：對需要被外部調(diào)用的函數(shù)要在.h文件中聲明一下。需要被外部調(diào)用的宏定義要放在.h文件中。第一百五十四頁，共二百五十七頁。第四步：添加源文(Wen)件將.c文件添加到工程之中；.h的不用添加到工程里面。第一百五十五頁，共二百五十七頁。第一百五十六頁，共二百五十七頁。第一百五十七頁，共二百五十七頁。二(Er)、I2C總線數(shù)據(jù)操作

在I2C總線上，數(shù)據(jù)是伴隨著時鐘脈沖，一位一位的傳送的，數(shù)據(jù)位由高到低傳送，每位數(shù)據(jù)占一個時鐘脈沖。在時鐘線SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA的狀態(tài)就表示要傳送的數(shù)據(jù)；高電平為數(shù)據(jù)1，低電平為數(shù)據(jù)0。在數(shù)據(jù)傳送時，SDA上數(shù)據(jù)的改變要在時鐘線為低電平時完成，而SCL為高電平時，SDA必須保持穩(wěn)定；否則SDA上的變化會被當(dāng)作起始或終止信號而致使數(shù)據(jù)傳輸停止。第一百五十八頁，共二百五十七頁。三、I2C的(De)數(shù)據(jù)讀寫和應(yīng)答每一個字節(jié)必須保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高（MSB）。主機(jī)寫數(shù)據(jù)時，每發(fā)送一個字節(jié)，接收機(jī)需要回復(fù)一個應(yīng)答位“0”，通過應(yīng)答位來判斷從機(jī)是否接收成功。主機(jī)讀數(shù)據(jù)時，接收一個字節(jié)結(jié)束后，主機(jī)也需要發(fā)送一個應(yīng)答位“0”，但是接收最后一個字節(jié)結(jié)束后，則需發(fā)

送非應(yīng)答位“1”，發(fā)完了1后，再發(fā)一個停止信號，最終

結(jié)束通信。第一百五十九頁，共二百五十七頁。2.非應(yīng)答：是一個高(Gao)電平信號應(yīng)答：是一個低電平信號。應(yīng)答位分為:第一百六十頁，共二百五十七頁。1.應(yīng)答信號ACK:I2C總線的數(shù)據(jù)都是以字節(jié)（8位）的方式傳送的，發(fā)(Fa)送器每發(fā)(Fa)送一個字節(jié)之后，在時鐘的第9個脈沖期間釋放SDA數(shù)據(jù)線，由接收器發(fā)送一個ACK（把數(shù)據(jù)線電平拉低）來表示數(shù)據(jù)成功接收。第一百六十一頁，共二百五十七頁。2.無應(yīng)(Ying)答信號NACK在時鐘的第9個脈沖期間發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)線，接收器不拉低數(shù)據(jù)線表示一個NACK。NACK有兩個用途：1.一般表示接收器未成功接收數(shù)據(jù)字節(jié)。2.當(dāng)接收器是主機(jī)時，它收到最后一個字節(jié)后，應(yīng)發(fā)送一個NACK，以通知被控從機(jī)結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送，并釋放總線，以便主機(jī)發(fā)送一個停止信號。第一百六十二頁，共二百五十七頁。第一百六十三頁，共二百五十七頁。如(Ru)何發(fā)送I2C總線數(shù)據(jù)I2C總線發(fā)送到SDA線上的每一個字節(jié)必須保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）。依據(jù)I2C總線規(guī)定，SCL線呈高電平期間，SDA線上的電平必須保持穩(wěn)定。只有SCL線為低電平期間SDA線上的電平才允許變化。因此發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)可在SCL線為低電平期間將數(shù)據(jù)賦值給SDA線，由于每一個字節(jié)必須為8位，因此循環(huán)8次即可將數(shù)據(jù)傳送給從器件。第一百六十四頁，共二百五十七頁。如何接收I2C總線數(shù)(Shu)據(jù)依據(jù)I2C總線規(guī)定，SCL線呈高電平期間，SDA線上的電平必須保持穩(wěn)定，因此應(yīng)在SCL線為高電平的時候讀取SDA數(shù)據(jù)狀態(tài)。I2C總線每次傳輸?shù)氖且粋€字節(jié)數(shù)據(jù)，對于I2C數(shù)據(jù)的接收同樣也應(yīng)接收8位為一字節(jié)數(shù)據(jù)，因此循環(huán)8次即可接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)。第一百六十五頁，共二百五十七頁。I2C器件寫操作基(Ji)本步驟第一百六十六頁，共二百五十七頁。移位(Wei)操作左移時最低位補(bǔ)0，最高位移入PSW的CY位右移時最高位保持原數(shù)，最低位移除。第一百六十七頁，共二百五十七頁。作(Zuo)業(yè)理解I2C總線的工作原理，對著時序圖把各個子函數(shù)搞明白;將今天課堂內(nèi)容自己完全獨(dú)立做出即可。第一百六十八頁，共二百五十七頁。第十(Shi)三課紅外通信原理及應(yīng)用第一百六十九頁，共二百五十七頁。紅外線：在光譜中，波長在0.76至400微米的一段，我(Wo)們稱為紅外線。什么是紅外線所有高于絕對零度（-273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。紅外線是不可見光線。第一百七十頁，共二百五十七頁。紅外通信原(Yuan)理紅外通信是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。他一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。今天我們就以紅外遙控為代表，具體講一講紅外通信的具體過程。第一百七十一頁，共二百五十七頁。紅外遙控的(De)優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用場合紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。紅外線遙控裝置的優(yōu)點(diǎn):體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低。應(yīng)用場合:在家用電器中，彩電、錄像機(jī),錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等產(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。第一百七十二頁，共二百五十七頁。紅外(Wai)對管紅外發(fā)光管:

紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹脂封裝。

通電后會產(chǎn)生的光波波長為940nm左右的紅外線。第一百七十三頁，共二百五十七頁。紅外接(Jie)收頭:

紅外一體化接收頭：其內(nèi)部含有高頻的濾波電路，專門用來濾除紅外線合成信號的載波信號（38KH），并送出接收到的信號。當(dāng)紅外線合成信號進(jìn)入紅外接收頭，在其輸出端便可以得到原先紅外發(fā)射器發(fā)出的數(shù)字編碼。第一百七十四頁，共二百五十七頁。

紅外接收頭的主要參數(shù)如下：

工作電壓：4.8～5.3V

工作電流：1.7～2.7mA

接收頻(Pin)率：38kHz

峰值波長：980nm

靜態(tài)輸出：高電平

輸出低電平：≤0.4V

輸出高電平：接近工作電壓第一百七十五頁，共二百五十七頁。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。應(yīng)用編/解碼專用集成電(Dian)路芯片來進(jìn)行控制操作，如下圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。紅外遙控系