单片机基础知识及单片机C语言.ppt

1、什么是单片机？ 单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。,第一部分：单片机基础,2、单片机能做什么,凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等,工业自动化：数据采集、测控技术。 智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。 消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。 武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。 等等.,3、怎么开始学习？,1、实践第一。 2、即缺什么补什么（补充必要的理论知识）。 3、做实际小制作积累经验，比如调试、编程。（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）,4、80C51系列介绍, Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、华邦、Dallas 、STC 等公司的许多产品 。,80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。当前常用的80C51系列单片机主要产品有：,80C51的引脚封装,总线型,非总线型,总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CB（Control Bus）。,CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；,五个中断源的中断控制系统； 一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。,第二部分 单片机C语言入门,1、C51简介 C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。目前，使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。 用C语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进、扩充和移植。而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言。,C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持，很多硬件开发都用C语言编程，如：各种单片机、DSP、ARM等. C语言程序本身不依赖于机器硬件系统，基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。 C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可维护性。,C-51的特点,C-51与ASM-51（汇编）相比，有如下优点： 1.对单片机的指令系统不要求了解，仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解； 2.寄存器分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理； 3.程序有规范的结构，可分成不同的函数，这种方式可使程序结构化； 4.提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力； 5.由于具有方便的模块化编程技术，使已编好程序可容易地移植；,2、单片机C程序设计的一般格式,几个基本概念 （1）函数：C语言程序由一个主函数和若干个其它函数构成，程序中由主函数调用其它函数，其它函数之间也可以相互调用。 （2）指针与指针变量：若定义变量x，结束。,3、单片机C程序的数据类型,常量和符号常量 例：#define PARL 3.14159 (PARL即为符号常量） （1）整型常量，如11，o11，0 xff等。 （2）实型常量，如0.12，1.55e5等。 （3）字符常量，如a、A等。 （4）字符串常量，如“a”、“CHINA”等。 变量 （1） 位变量：bit和sbit （2）字符变量：singed char和unsigned char （3）整型变量：singed int和unsigned int （4）长整型变量：unsigned long和signed long,（3） 实型变量：float和double （4） 寄存器变量：sfr和sfr16,4、单片机C程序的运算符和表达式,（1）算术运算符13个：+、-、*、/、%、=、+=、-=、*=、/=、%=、+、- （2）关系运算符6个：、=、|、 P2=0 x30; P1=0 xff; P3=0 xff; scan( ); test ( ); ,分支结构 （1）单分支结构形式：if(条件表达式）执行语句； 例：,（2）双分支结构： 形式：if(条件表达式）语句1； else 语句2； 例：,（3）由双分支结构变化而成的多分支结构形式： if(表达式1）语句1； else if(表达式2） 语句2； . . else if(表达式n) 语句n; else 语句n+1;,例：,（4） switchcase多分支转移结构语句形式： switch(条件表达式） case 常量表达式1:语句1;break; case 常量表达式2:语句2;break; . . . case 常量表达式n:语句n;break; default:语句n+1;break; ,例：,循环结构 （1）while(表达式）循环体语句； 例：void delay(unsigned char times) unsigned char I; i=250; while(-times)while(-i); ,（2）do循环体语句； while(表达式）； （3）for(表达式1;表达式2;表达式3）循环体语句； 例：,6、C51区别于标准C语言的特点,（1）使用文件包含命令#include应注意对应头文件的名称，要与规定名称相符。 （2）单片机中，一个变量可放在片内存储单元，也可放在片外存储单元，放在片内存储单元还要区分是否可位寻址，或放在间接寻址区。 例：int data x,y; /表示整型变量指定在 片内数据存储区 char xdata m,n; /表示字符变量指定在片外数据存储区,C51存储类型,（3）21个SFR只能直接寻址，一般在头文件中用字节定义方式定义。 如：sfr TMOD=0 x89; （4）C51编译器编译源程序时，数据类型和存储类型都可预先定义，但数据具体放在哪一个单元不由用户指定。 （5）单片机C程序的中断程序与汇编语言程序不同，中断过程通过使用interrupt关键字和中断号（031）来实现。中断号告诉编译器中断程序的入口地址。,单片机中断源与C中断程序中中断号对照表,一个定时器0中断程序编写格式如下：,Void timer0(void) interrupt 1 TR0=0; TH0=0 xff; TL0=0 x30; TR0=0; tick_count+; ,用户不必关心现场保护及恢复现场的问题，编译器会自动完成。 中断程序的入口地址被编译器放在中断向量中，无需用户指定。,（6）片外扩展的I/O接口，可用#define进行定义。 如： #include absacc.h #define ADC0804 XBYTE0 x7ffe,例1：清零程序 (将2000H20FFH的内容清零) 汇编语言程序 ORG 0000H SE01: MOV R0,#00H MOV DPTR,#2000H ;(0000H)送DPTR LOO1: CLR A MOVX DPTR,A ;0送(DPTR) INC DPTR ;DPTR+1 INC R0 ;字节数加1 CJNE R0,#00H,LOO1 ;不到FF个字节再清 LOOP: SJMP LOOP,程序示例,清零程序 (将2000H20FFH的内容清零) C51程序 #include main( ) int i; unsigned char xdata *p=0 x2000; /* 指针指向2000H单元 */ for(i=0;i256;i+) *p=0; p+; /*清零2000H-20FFH单元*/ , 汇编语言程序 ORG 0000H L00: MOV R0,#10H ;查找16个字节 MOV R1,#00H MOV DPTR,#2000H L11: MOVX A,DPTR CJNE A,#00H,L16 ;取出内容与00H相等吗? INC R1 ;取出个数加1 L16: INC DPTR DJNZ R0,L11 ;未完继续 MOV DPTR,#2100H MOV A,R1 MOVX DPTR,A ;相同数个数送2100H L1E: SJMP L1E,例2：查找零的个数（在2000H-200FH中查出有几个字节是零，把个数放在2100H单元中）,查找零的个数C51程序 #include main ( ) unsigned char xdata *p=0 x2000;/*指针p指向2000H单元*/ int n=0,i; for(i=0;i16;i+) if(*p=0) n+; /* 若该单元内容为零，则n+1 */ p+; /* 指针指向下一单元 */ p=0 x2100; /* 指针p指向2100H单元 */ *p=n; /* 把个数放在2100H单元中 */ ,