单片机教程-51单片机C语言学习.doc
《单片机教程-51单片机C语言学习.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机教程-51单片机C语言学习.doc(48页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、单片机教程,51单片机C语言学习第一讲学习单片机实在不是件易事,一来要购买高价格的编程器,仿真器,二来要学习编程语言,还有众多种类的单片机选择真是件让人头脑的事。在众多单片机中51架构的芯片风行很久,学习资料也相对很多,是初学的较好的选择之一。51的编程语言常用的有二种,一种是汇编语言,一种是C语言。汇编语言的机器代码生成效率很高但可读性却并不强,复杂一点的程序就更是难读懂,而C语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当,但可读性和可移植性却远远超过汇编语言,而且C语言还可以嵌入汇编来解决高时效性的代码编写问题。对于开发周期来说,中大型的软件编写用C语言的开发周期通常要小于汇编语言很多
2、。综合以上C语言的优点,我在学习时选择了C语言。以后的教程也只是我在学习过程中的一些学习笔记和随笔,在这里加以整理和修改,希望和大家一起分享,一起交流,一起学习,一起进步。*注:可以肯定的说这个教程只是为初学或入门者准备的,笔者本人也只是菜鸟一只,有望各位大侠高手指点错误提出建议。第一课建立您的第一个C项目使用C语言肯定要使用到C编译器,以便把写好的C程序编译为机器码,这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一,它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时还支持,PLM,汇编和C语言的程序设计,它的界面和常
3、用的微软VC+的界面相似,界面友好,易学易用,在调试程序,软件仿真方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者,都对它十分喜欢。以上简单介绍了KEIL51软件,要使用KEIL51软件,必需先要安装它。KEIL51是一个商业的软件,对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件,基本可以满足一般的个人学习和小型应用的开发。(安装的方法和普通软件相当这里就不做介绍了)安装好后,你是不是迫不及待的想建立自己的第一个C程序项目呢?下面就让我们一起来建立一个小程序项目吧。或许你手中还没有一块实验板,甚至没有一块单片机,不过没有关
4、系我们可以通过KEIL软件仿真看到程序运行的结果。首先当然是运行KEIL51软件。怎么打开?噢,天!那你要从头学电脑了。呵呵,开个玩笑,这个问题我想读者们也不会提的了:P。运行几秒后,出现如图1-1的屏幕。图1-1启动时的屏幕接着按下面的步骤建立您的第一个项目:(1)点击Project菜单,选择弹出的下拉式菜单中的New Project,如图1-2。接着弹出一个标准Windows文件对话窗口,如图1-3,这个东东想必大家是见了N次的了,用法技巧也不是这里要说的,以后的章节中出现类似情况将不再说明。在文件名中输入您的第一个C程序项目名称,这里我们用test,这是笔者惯用的名称,大家不必照搬就是了
5、,只要符合Windows文件规则的文件名都行。保存后的文件扩展名为uv2,这是KEIL uVision2项目文件扩展名,以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。图1-2New Project菜单图1-3文件窗口(2)选择所要的单片机,这里我们选择常用的Ateml公司的AT89C51。此时屏幕如图1-4所示。AT89C51有什么功能、特点呢?不用急,看图中右边有简单的介绍,稍后的章节会作较详细的介绍。完成上面步骤后,我们就可以进行程序的编写了。(3)首先我们要在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。如果你没有现成的程序,那么就要新建一个程序文件。在KEIL中有一些程序的Demo,在这里我
6、们还是以一个C程序为例介绍如何新建一个C程序和如何加到您的第一个项目中吧。点击图1-5中1的新建文件的快捷按钮,在2中出现一个新的文字编辑窗口,这个操作也可以通过菜单File-New或快捷键Ctrl+N来实现。好了,现在可以编写程序了,光标已出现在文本编辑窗口中,等待我们的输入了。第一程序嘛,写个简单明了的吧。下面是经典的一段程序,呵,如果你看过别的程序书也许也有类似的程序:#include#includevoid main(void)SCON = 0x50; /串口方式1,允许接收TMOD = 0x20; /定时器1定时方式2TCON = 0x40; /设定时器1开始计数TH1 = 0xE8
7、; /11.0592MHz 1200波特率TL1 = 0xE8;TI = 1;TR1 = 1; /启动定时器while(1)printf (Hello World!n); /显示Hello World图1-4选取芯片图1-5新建程序文件这段程序的功能是不断从串口输出Hello World!字符,我们先不管程序的语法和意思吧,先看看如何把它加入到项目中和如何编译试运行。(4)点击图1-5中的3保存新建的程序,也可以用菜单File-Save或快捷键Ctrl+S进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似图1-3的文件操作窗口,我们把第一个程序命名为test1.c,保存在项目所在的目录中,这时你会发现程
8、序单词有了不同的颜色,说明KEIL的C语法检查生效了。如图1-6鼠标在屏幕左边的Source Group1文件夹图标上右击弹出菜单,在这里可以做在项目中增加减少文件等操作。我们?quot;Add File to Group Source Group 1弹出文件窗口,选择刚刚保存的文件,按ADD按钮,关闭文件窗,程序文件已加到项目中了。这时在Source Group1文件夹图标左边出现了一个小+号说明,文件组中有了文件,点击它可以展开查看。图1-6把文件加入到项目文件组中(5)C程序文件已被我们加到了项目中了,下面就剩下编译运行了。这个项目我们只是用做学习新建程序项目和编译运行仿真的基本方法,所
9、以使用软件默认的编译设置,它不会生成用于芯片烧写的HEX文件,如何设置生成HEX文件就请看下面的第三课。我们先来看图1-7吧,图中1、2、3都是编译按钮,不同是1是用于编译单个文件。2是编译当前项目,如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动,这时再点击是不会再次重新编译的。3是重新编译,每点击一次均会再次编译链接一次,不管程序是否有改动。在3右边的是停止编译按钮,只有点击了前三个中的任一个,停止按钮才会生效。5是菜单中的它们,我个人就不习惯用它了。嘿嘿,这个项目只有一个文件,你按123中的一个都可以编译。按了?好快哦,呵呵。在4中可以看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等,以后我们要查错就
10、靠它了。6是有一个小放大镜的按钮,这就是开启关闭调试模式的按钮,它也存在于菜单Debug-StartStop Debug Session,快捷键为Ctrl+F5。图1-7编译程序(6)进入调试模式,软件窗口样式大致如图1-8所示。图中1为运行,当程序处于停止状态时才有效,2为停止,程序处于运行状态时才有效。3是复位,模拟芯片的复位,程序回到最开头处执行。按4我们可以打开5中的串行调试窗口,这个窗口我们可以看到从51芯片的串行口输入输出的字符,这里的第一个项目也正是在这里看运行结果。这些在菜单中也有,这里不再一一介绍大家不妨找找看,其它的功能也会在后面的课程中慢慢介绍。首先按4打开串行调试窗口,
11、再按运行键,这时就可以看到串行调试窗口中不断的打?quot;Hello World!。呵呵,是不是不难呀?这样就完成了您的第一个C项目。最后我们要停止程序运行回到文件编辑模式中,就要先按停止按钮再按开启关闭调试模式按钮。然后我们就可以进行关闭KEIL等相关操作了。到此为止,第一课已经完结了,初步学习了一些KEIL uVision2的项目文件创建、编译、运行和软件仿真的基本操作方法。其中一直有提到一些功能的快捷键的使用,的确在实际的开发应用中快捷键的运用可以大大提高工作的效率,建议大家多多使用,还有就是对这里所讲的操作方法举一反三用于类似的操作中。图1-8调试运行程序第二课初步认识51芯片 上一
12、课我们的第一个项目完成了,可能有懂C语言的朋友会说,这和PC机上的C语言没有多大的区别呀。的确没有太大的区别,C语言只是一种程序语言的统称,针对不同的处理器相关的C语言都会有一些细节的改变。编写PC机的C程序时,如要对硬件编程你就必须对硬件要有一定的认识,51单片机编程就更是如此,因它的开发应用是不可与硬件脱节的,所以我们先要来初步认识一下51苾片的结构和引脚功能。MSC51架构的芯片种类很多,具体特点和功能不尽相同(在以后编写的附录中会加入常用的一些51芯片的资料列表),在此后的教程中就以Atmel公司的AT89C51和AT89C2051为中心对象来进行学习,两者是AT89系列的典型代表,在
13、爱好者中使用相当的多,应用资料很多,价格便宜,是初学51的首选芯片。嘿嘿,口水多多有点卖广告之嫌了。:P图2-1 AT89C51和AT89C2051引脚功能图AT89C51AT89C20514KB可编程Flash存储器(可擦写1000次)2KB可编程Flash存储器(可擦写1000次)三级程序存储器保密两级程序存储器保密静态工作频率:0Hz-24MHz静态工作频率:0Hz-24MHz128字节内部RAM128字节内部RAM2个16位定时/计数器2个16位定时/计数器一个串行通讯口一个串行通讯口6个中断源6个中断源32条I/O引线15条I/O引线片内时种振荡器1个片内模拟比较器表2-1AT89C
14、51和AT89C2051主要性能表图2-1中是AT89C51和AT89C2051的引脚功能图。而表2-1中则是它们的主要性能表。以上可以看出它们是大体相同的,由于AT89C2051的IO线很少,导致它无法外加RAM和程序ROM,片内Flash存储器也少,但它的体积比AT89C51小很多,以后大家可根据实际需要来选用。它们各有其特点但其核心是一样的,下面就来看看AT89C51的引脚具体功能。1.电源引脚Vcc40电源端GND20接地端工作电压为5V,另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V, 引脚功能一样。2.外接晶体引脚图2-2外接晶体引脚XTAL119XTAL218XTAL1是片内振荡器
15、的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。型号同样为AT89C51的芯片,在其后面还有频率编号,有12,16,20,24MHz可选。大家在购买和选用时要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片。3.复位RST9在振荡器运行时,有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引腿时,将使单片机复位,只要这个脚保持高电平,51芯片便
16、循环复位。复位后P0-P3口均置1引脚表现为高电平,程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时,芯片为ROM的00H处开始运行程序。常用的复位电路如图2-3所示。复位操作不会对内部RAM有所影响。图2-3常用复位电路4.输入输出引脚(1) P0端口P0.0-P0.7 P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口,端口置1(对端口写1)时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。对内部Flash程序存储器编程时,接收指令字节;校验程序时输出指令字节,要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时,P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线,访问期间内部的上拉电阻起作
17、用。(2) P1端口P1.0-P1.7 P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。对内部Flash程序存储器编程时,接收低8位地址信息。(3) P2端口P2.0-P2.7 P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。对内部Flash程序存储器编程时,接收高8位地址和控制信息。在访问外部程序和16位外部数据存储器时,P2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。(4) P3端口P3.0-P3.7
18、 P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。对内部Flash程序存储器编程时,接控制信息。除此之外P3端口还用于一些专门功能,具体请看 表2-2.。P1-3端口在做输入使用时,因内部有上接电阻,被外部拉低的引脚会输出一定的电流。P3引脚兼用功能P3.0串行通讯输入(RXD)P3.1串行通讯输出(TXD)P3.2外部中断0(INT0)P3.3外部中断1(INT1)P3.4定时器0输入(T0)P3.5定时器1输入(T1)P3.6外部数据存储器写选通WRP3.7外部数据存储器写选通RD表2-2P3端口引脚兼用功能表呼!
19、一口气说了那么多,停一下吧。嗯,什么?什么叫上拉电阻?上拉电阻简单来说就是把电平拉高,通常用4.7-10K的电阻接到Vcc电源,下拉电阻则是把电平拉低,电阻接到GND地线上。具体说明也不是这里要讨论的,接下来还是接着看其它的引脚功能吧。5.其它的控制或复用引脚(1) ALE/PROG 30 访问外部存储器时,ALE(地址锁存允许)的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器时,出现一个ALE脉冲。对Flash存储器编程时,这个引脚用于输入编程脉冲PROG(2) PSEN 29 该引是外部程序存储器的选
20、通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时,每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时,将不会有脉冲输出。(3) EA/Vpp 31 外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时,应输入低电平。要使AT89C51只访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH),这时该引脚必须保持低电平。对Flash存储器编程时,用于施加Vpp编程电压。Vpp电压有两种,类似芯片最大频率值要根据附加的编号或芯片内的特征字决定。具体如表2-3所列。Vpp = 12VVpp = 5V印刷在芯片面上的型号AT89C51xxxxYYWWAT89LV51xxxxYYWWAT89C51
21、xxxx-5YYWWAT89LV51xxxx-5YYWW片内特征字030H=1EH030H=1EH030H=1EH030H=1EH031H=51H031H=61H031H=51H031H=61H032H=FFH032H=FFH032H=05H032H=05H表2-3Vpp与芯片型号和片内特征字的关系看到这您对AT89C51引脚的功能应该有了一定的了解了,引脚在编程和校验时的时序我们在这里就不做详细的探讨,通常情况下我们也没有必要去撑握它,除非你想自己开发编程器。下来的课程我们要开始以一些简单的实例来讲述C程序的语法和编写方法技巧,中间穿插相关的硬件知识如串口,中断的用法等等。 单片机教程,51
22、单片机C语言学习(二)单片机教程,51单片机C语言学习第三课生成HEX文件和最小化系统 在开始C语言的主要内容时,我们先来看看如何用KEIL uVISION2来编译生成用于烧写芯片的HEX文件。HEX文件格式是Intel公司提出的按地址排列的数据信息,数据宽度为字节,所有数据使用16进制数字表示, 常用来保存单片机或其他处理器的目标程序代码。它保存物理程序存储区中的目标代码映象。一般的编程器都支持这种格式。我们先来打开第一课做的第一项目,打开它的所在目录,找到test.Uv2的文件就可以打开先前的项目了。然后右击图3-1中的1项目文件夹,弹出项目功能菜单,选Options for Target
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 教程 51 语言 学习 编辑 修改 word
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。