1小時c語言入門(一)
相信很多愛好電子的朋友,對單片機這個詞應該都不會陌生了吧。不過有些朋友可能只聽說他叫單片機,他的全稱是什么也許并不太清楚, 更不用說他的英文全稱和簡稱了。單片機是一塊在集成電路芯片上集成了一臺有一定規(guī)模的微型計算機。簡稱為:單片微型計算機或單片機 (Single Chip Computer)。單片機的應用到處可見,應用領域廣泛,主要應用在智能儀表、實時控制、通信、家電等方面。不過這一切都沒 什么關系,因為我(當然也包括任何人)都是從不知道轉(zhuǎn)變成知道的,再轉(zhuǎn)變成精通的?,F(xiàn)在我只想把我學習單片機的經(jīng)歷,詳細地講敘給大 家聽聽,可能有些大蝦會笑話我,想:那么簡單的東西還在這里賣弄。但是你錯了,我只是把我個人學習的經(jīng)歷講述一遍而已,僅僅對那些想 學習單片機,但又找不到好方法或者途徑的朋友,提供一個幫助,使他們在學習過程中,盡量少走些彎路而已! 首先,你必須有學習單片機的熱情,不是說今天去圖書館看了一個下午關于單片機的書,而明天玩上半天,后天就不知道那個本書在講什 么東西了。還是先說說我吧,我從大二的第一個學期期末的時候才開始接觸單片機,但在這之前,正如上面所說的:我知道有種芯片叫單片機, 但是具體長成什么樣子,卻一點也不知道!看到這里很多朋友一定會忍不住發(fā)笑。嘿嘿,你可千萬別笑,有些大四畢業(yè)的人也同樣不知道單片 機長成什么樣子呢!而我對單片機的癡迷更是常人所不能想象的地步,大二的期末考試,我全放棄了復習,每當室友拿著書在埋頭復習的時候, 我卻捧著自己從圖書館借的單片機書在那看,雖然有很多不懂,但是我還是堅持了下來,當時我就想過,為了單片機值不值得我這樣去付出, 或許這也是在一些三流學校的好處吧,考試掛科后,明年開學交上幾十元一門的補考費,應該大部分都能過了。于是,我橫下一條心,堅持看 我的單片機書和資料。 當你明白了單片機是這么一回事的時候,顯而易見的問題出來了:我要選擇那種語言為單片機編寫程序呢?這個問題,困擾了我好久。具 體選擇C51還是A51呢?匯編在我們大二之前并沒有開過課,雖然看著人家的講解,很容易明白單片機的每一時刻的具體工作情況,但是一合上 書或者資料,自己卻什么也不知道了,根本不用說自己寫程序了。于是,我最終還是決定學C51,畢竟C51和我們課上講的C語言,有些類似, 編程的思想可以說是相通的。而且C51還有更大的優(yōu)點就是編寫大程序時的優(yōu)越性更不言而喻,當然在那時,我并沒有想的那么深遠,C51的特 點,還是在后來的實踐過程中,漸漸體會到的!朋友如果你選擇了C51,那么請繼續(xù)往下看,如果你選擇了A51,那么你可以不要看了!因為下面講 的全是C方面的,完全在浪費你的時間! 呵呵 ^_^ 第二,既然你想學好單片機,你必須得舍得花錢,如果不買些芯片回來自己動手焊焊拆拆的(但是在后期會介紹給大家一個很好用的硬件 仿真軟件,并不需要你用實驗板和仿真器了,直接在你的PC上完成,但是軟件畢竟是軟件,從某個特定的意義上來說是并不能代替硬件的),即使 你每天捧著本書,把那本書翻爛,也永遠學不會單片機的!剛接觸單片機的朋友,看了資料,一定會對以下幾個詞見的比較多,但是具體的概 念還是比較模糊,現(xiàn)作如下說明: (1)編程器 編程器是用來燒單片機芯片的,是把HEX或者BIN文件燒到單片機ROM里的,供單片機運行的。 (2)實驗板 實驗板是專為初學者根據(jù)某些要求而特做的板,一般上面就有一個單片機的最小系統(tǒng),使用者只需寫好程序,燒好芯片,放 到上面加以驗證的這么一個工具。有了實驗板,對與初學者來說,省去了焊個最小系統(tǒng)的麻煩。但是對于電子開發(fā)人員來說,作用并不是很大 (3)仿真器 仿真器是直接把HEX或者BIN文件暫時放在一個芯片里,再通過這個芯片的引腳連接到實驗板或者系統(tǒng)上工作。這樣以來,可 以省去了來回插拔芯片帶來的不必要麻煩。 我一開始也不知道上面3個的概念和作用,嘿嘿,原本想買個實驗板(不想焊板,因為不可能為了點亮幾個流水燈,而去焊個單片機的最小系統(tǒng)) 的,可是結(jié)果,確和我想的正好相反,人家出售的是編程器。等貨物寄到后,才知道自己搞錯了!汗。。。嘿嘿。現(xiàn)在想想實在是又氣又笑。我花 了160大樣買了個編程器(很不幸的是,這個編程器更本用不了,一燒芯片,芯片就燒壞了)把我給氣的,這個編程器,現(xiàn)在還躺在我的抽屜里 呢不過,現(xiàn)在想想,唯一讓我覺得欣慰的是,那個老板每次能解答我的問題,連那種超級幼稚的問題,他也能不嫌麻煩地盡量幫我解答!這點讓 我很感動! 第三,想學單片機的必需品--PC。因為寫程序,編譯或者是仿真都是通過PC完成的。如果沒有PC,什么也做不了!??!有了PC最好還要可 以上網(wǎng),因為如果你沒有可以和你交流單片機的人,遇到自己解決不了的問題,一直都想不通,那么估計你學習單片機的熱情就會隨著時間的 推移而慢慢耗盡。如果你能上網(wǎng)通過論壇或者QQ群,問題就很快得到解決。這樣的學習效率一定很高!真正的高手是從論壇中泡出來的! 有了上述3個條件后,你就可以開始學你的單片機了。但是,真的做起來并沒有我所說的那么簡單。你一定會遇到很多很多的問題。比如 為了讓單片機實現(xiàn)某個功能,你可能不知道怎么去寫某個程序?;蚴悄憧炊速Y料上某個相似的程序,你自己卻寫不出來。遇到類似的情況, 記?。呵f不要急噪,就行! (二) 說了這么多了,相信你也看了很多資料了,手頭應該也有必備的工具了吧!(不要忘了上面講過幾個條件的哦)。那個單片機究竟有什么 功能和作用呢?先不要著急!接下來讓我們點亮一個LED(搞電子的應該知道LED是什么吧^_^) 我們在單片機最小系統(tǒng)上接個LED,看我們能否點亮它!對了,上面也有好幾次提到過單片機最小系統(tǒng)了,所謂單片機最小系統(tǒng)就是在單片機 上接上最少的外圍電路元件讓單片機工作。一般只須連接晶體、VCC、GND、RST即可,一般情況下,AT89C51的31腳須接高電平。 #include<reg51.h> //頭文件定義?;蛴?include<at89x51.h>其具體的區(qū)別在于:后者定義了更多的地址空間。 //在Keil安裝文件夾中,找到相應的文件,比較一下便知! sbit P1_0 = P1 ^ 0; //定義管腳 void main (void) { while(1) { P1_0 = 0;//低電平有效,如果把LED反過來接那么就是高電平有效 } } 就那么簡單,我們就把接在單片機P1_0上的LED點亮了,當然LED是低電平,才能點亮。因為我們把LED的正通過電阻接至VCC。 P1_0 = 0; 類似與C語言中的賦值語句,即把 0 賦給單片機的P1_0引腳,讓它輸出相應的電平。那么這樣就能達到了我們預先的要求了。 while(1)語句只是讓單片機工作在死循環(huán)狀態(tài),即一直輸出低電平。如果我們要試著點亮其他的LED,也類似上述語句。這里就不再講了。 點亮了幾個LED后,是不是讓我們聯(lián)想到了繁華的街區(qū)上流動的彩燈。我們是不是也可以讓幾個LED依次按順序亮呢?答案是肯定的!其 實顯示的原理很簡單,就是讓一個LED滅后,另一個立即亮,依次輪流下去。 假設我們有8個LED分別接在P1口的8個引腳上。硬件連接,在 P1_1--P1_7上再接7個LED即可。例程如下: #include<reg51.h> sbit P1_0 = P1 ^ 0; sbit P1_1 = P1 ^ 1; sbit P1_2 = P1 ^ 2; sbit P1_3 = P1 ^ 3; sbit P1_4 = P1 ^ 4; sbit P1_5 = P1 ^ 5; sbit P1_6 = P1 ^ 6; sbit P1_7 = P1 ^ 7; void Delay(unsigned char a) { unsigned char i; while( --a != 0) { for(i = 0; i < 125; i++); //一個 ; 表示空語句,CPU空轉(zhuǎn)。 } //i 從0加到125,CPU大概就耗時1毫秒 } void main(void) { while(1) { P1_0 = 0; Delay(250); P1_0 = 1; P1_1 = 0; Delay(250); P1_1 = 1; P1_2 = 0; Delay(250); P1_2 = 1; P1_3 = 0; Delay(250); P1_3 = 1; P1_4 = 0; Delay(250); P1_4 = 1; P1_5 = 0; Delay(250); P1_5 = 1; P1_6 = 0; Delay(250); P1_6 = 1; P1_7 = 0; Delay(250); P1_7 = 1; } } sbit 定義位變量,unsigned char a 定義無符字符型變量a,以節(jié)省單片機內(nèi)部資源,其有效值為0~255。main函數(shù)調(diào)用Delay()函數(shù)。 Delay函數(shù)使單片機空轉(zhuǎn),LED持續(xù)點亮后,再滅,下一個LED亮。while(1)產(chǎn)生循環(huán)。 (三) 上面我們講了如何使LED產(chǎn)生流動,但是你是否發(fā)現(xiàn)一個問題:寫的太冗長了!能不能再簡單點呢?可以!可以使用C51的內(nèi)部函數(shù) INTRINS.H實現(xiàn)。函數(shù)unsigned char _crol_(unsigned char a, unsigned char n) 可以使變量a循環(huán)左移n位,如果我們先給P1口賦 0000 0001那么當n為1時,便會產(chǎn)生和上面一樣的效果! #include<intrins.h> #include<reg51.h> void Delay(unsigned char a) { unsigned char i; while( --a != 0) { for(i = 0; i < 125; i++); } } void main(void) { unsigned char b, i; while(1) { b = 0xfe; for(i = 0; i < 8; i++) { P1 = _crol_(b, 1); b = P1; Delay(250); } } } INTRINS.H函數(shù)中的unsigned char _cror_(unsigned char a, unsigned char n)右移也可以實現(xiàn)同樣的效果!這里就不再累述。 流水燈的花樣很多,我還寫過那種拉幕式的流動等,程序很簡單,有興趣的朋友,可以自己試著寫寫! 對了,講了那么多,有些朋友一定還不知道編譯軟件怎么用?這里給大家介紹幾個吧?WAVE(偉福)大家一定聽說過吧!還有一個 就是KEIL2,我用的就是KEIL2,下面就來講講如何使用KEIL2這個編譯軟件! 1.安裝軟件,這個應該不用再講了吧! 2.安裝完后,啟動KEIL軟件左擊Project-->New Project-->輸入文件名-->選擇我們所以使用的芯片(這里我們一般用到Atmel的 AT89C51或AT89C2051,點確定。 3.點File-->New-->輸入我們編寫的程序,保存為.C文件。(一般情況下,我們保存的文件名和前面的工程名一樣。) 4.展開Target 1 -->右擊Source Group 1 -->Add Files to Group 'Source Group 1'-->選擇剛才保存的.C文件點擊ADD后,關閉對 話框。這樣.C文件就被加到了Source Group 1 下。 5.右擊Target 1-->Options for 'Target 1' -->Target中填寫晶體的大小,Output中,在Create HEX Files 前打上鉤,點確 定。 6.點Project-->Rebuild All Traget Files ,若提示 creating hex file from "XXX"... "XXX" - 0 Error(s), 0 Waring(s). 表示編譯和生成HEX文件成功!接下來的就是把HEX文件燒到單片機中,或是仿真器上,看是否達到預先的目的! 嘿嘿!現(xiàn)在是否自己好有成就感了,如果讓你去做個流水彩燈,開發(fā)一個簡單的產(chǎn)品,只要加上驅(qū)動電路,就可以做出漂亮的流動彩燈 了!到現(xiàn)在為止,你應該知道單片機的功能有多強大了吧,如果單純的用數(shù)字電路或模擬電路的知識去設計一個流動彩燈,可能要花點工夫 和時間才行,有了單片機,那就不一樣了,你只要寫程序控制他就行!有人說過這樣一句話,也并不無道理的,學單片機,程序思想很重要! (四) 呵呵,朋友!相信你的流水燈也做的不錯了吧,現(xiàn)在能玩出幾種花樣了?你可能會說,只要你想得到,想怎么流就怎么流!呵呵,是的。 但是工程師們設計這么一個單片機,并不是只為了讓它做流水燈的,那樣也太浪費點了吧 ... ^_^ 學過數(shù)字電路的朋友,一定動手做過8路或者6路的搶答器。用純粹的數(shù)字電路知識來做,自己設計電路,感到比較困難!搶答器上用的顯 示器多為7段數(shù)碼管,這里我們來講講,如何用單片機讓數(shù)碼管顯示0-9。搶答器的實現(xiàn),我們放到后面再來探討,因為搶答器還涉及了鍵盤的 內(nèi)容。8段數(shù)碼管分為共陰和共陽兩種。8段數(shù)碼管是由8個LED組成(還包括一個小數(shù)點)。若為共陽,則8個LED的陽級是連接在一起的,同理 若為共陰,則陰極連接在一起。8個LED對應的標號如下:({0x3f, 0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9數(shù)字) a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 __ 0011 1111,0000 0110,0100 1111,0101 1011 f | | b |__| |g | c e |__| . dp d 一般情況下,為了計算或取碼的方便,我們把a-dp依次接到單片機某個口上的Px.0--Px.7上。x表示0,1,2,3其中的一個。這樣我們只 要給某個口,賦一個值,則相應的LED段就被點亮,但是在硬件連接上要注意了:單片機可能不能直接驅(qū)動LED,所以我們可以通過控制三級管 的導通或截止,來控制LED的亮與滅! 如果我們把共陰的數(shù)碼管的a--dp依次接到單片機的P0.0--P0.7上,注意:P0口需接上拉電阻。何為上拉電阻,簡單的說,就是把電平拉 高,以提高驅(qū)動能力。那么比如:P0 = 0X3F;則顯示為數(shù)字 0 。因為0X3F 即為2進制的 0011 1111 我們低位往高位數(shù),依次為1111 1100, 其I/O的電平分別為高、高、高、高、高、高、低、低,即對應的a--dp 為亮、亮、亮、亮、亮、亮、滅、滅,由上圖我們可以看出g和dp段不 亮其他段均亮,即為我們所看到的數(shù)字 0 字樣。其他的數(shù)字或字符,也同理可以得到。但是有些朋友就會問,那我們每取一個字模,豈不是 很麻煩?還有自己考慮高低電平什么的?^-^ 呵呵,其實網(wǎng)上有很多LED取模軟件,如果有一定計算機編程語言的朋友,也可以試著自己寫個 取模的程序,讓計算機為我們計算,諸如上述0X3F的數(shù)值。 #include<reg51.h> void Delay(unsigned char a) { unsigned char i; while( --a != 0) { for(i = 0; i < 125; i++); } } void main(void) { P0 = 0X3F; //顯示 0 Delay(250);//延時 P0 = 0X00;//短暫的關閉顯示,若不關閉,可能會造成顯示模糊不清。 P0 = 0X06; //顯示 1 Delay(250); P0 = 0X00; ... //以下顯示數(shù)字2-F,略。 } 看到這里,想必大家一定可以把0-F顯示出來了吧!但是如果要你顯示兩位數(shù),三位數(shù)呢?或許,有的朋友會這么想:在P0口上接一個 數(shù)碼管,再在P1口上接個數(shù)碼管!但是,如果要顯示4位、5位的數(shù)字呢?那豈不是一塊AT8951都接不過來!難到就不能接4位或5位以上的嗎? 肯定不是的! 說到這里,我們來講講數(shù)碼管的顯示方式,可分為兩種:動態(tài)掃描和靜態(tài)顯示。上面我們所說的即為靜態(tài)顯示。但是如果我們采用動態(tài)掃 描顯示,那么就可以解決上面的問題,即可以顯示多個數(shù)碼管了。上面我們所說的靜態(tài)顯示把數(shù)碼管的COM腳接至VCC或GND端,其他的接至PX 口上,這樣只要PX口上輸出相應的高低電平,就可以顯示對應的數(shù)字或字符。但是如果我們采用動態(tài)掃描的方法,比如顯示6個數(shù)碼管,硬件 連接可以這樣解決:a--dp還是接至P0.0--P0.7上,還有6個COM腳再接至另外口的P2.0--P2.5。P0口作段選(控制數(shù)字字符)P2口作位選(選 通哪個數(shù)碼管導通)這樣我們控制P0和P2口就可以控制6個數(shù)碼管了。但是,細心的朋友,會問這樣的問題:P2位選,是讓數(shù)碼管一個一個亮 的,那還是不能控制6個一起亮或滅嘛!? ^_^ 想想好象是對的哦?怎么辦...難道錯了? 嘿嘿,問你個問題?黑夜里,拿著一支煙,在你面前快速的晃動,你會發(fā)現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象?是不是原本不連續(xù)的點變成了一條看上去連 續(xù)的曲線或者直線!再回過頭來,仔細想想我們的數(shù)碼管!原理是一樣的,你可別忘了,我們的單片機可是一個計算機哦,計算機的運算速 度,大家可想而知吧! 這里再說說51單片機的機器周期和時鐘周期等概念。所謂機器周期就是訪問一次存儲器的時間。而1個機器周期包括12個時鐘周期。如果 單片機工作在12M晶體下,那么一個時鐘周期為:1/12微妙。一個機器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶體為6M,時鐘周期和機器周期各是多少呢 ?在匯編中,我們還要關心,指令執(zhí)行的機器周期長短不一,有1個周期、2個周期和4個周期等。 說著說著,跑了這么遠了...還是回到原來的話題,如果我們把位選的P2也看作上面的“煙”一劃而過,那么我們看到的是不是6個一起亮 或一起滅了! ^_^ 哈哈,原來如此... 記住,在任何某一時刻,有且只有一個數(shù)碼管能發(fā)光。如果你能把這句話理解了,你是真明白 我的意思了!朋友,現(xiàn)在給你個任務,讓6個數(shù)碼管分別顯示1、2、3、4、5、6。看你自己可以搞定不?你自己先試著寫寫看咯... #include<reg51.h> void Delay(unsigned char a) { unsigned char i; while( --a != 0) { for(i = 0; i < 125; i++); } } void main(void) { while(1) { P0 = 0x06;//1的碼段 P2 = 0x01;//選通一位,或者P2_0 = 1; Delay(20);//延時約20毫秒 P0 = 0X00;//關閉顯示 P0 = 0x5b;//2的碼段 P2 = 0x02; //選通一位,或者P2_1 = 1; Delay(20); P0 = 0X00; P0 = 0x4f;//3的碼段 P2 = 0x04; //選通一位,或者P2_2 = 1; Delay(20); P0 = 0X00; P0 = 0x66;//4的碼段 P2 = 0x08; //選通一位,或者P2_3 = 1; Delay(20); P0 = 0X00; P0 = 0x6d;//5的碼段 P2 = 0x10;//選通一位,或者P2_4 = 1; Delay(20); P0 = 0X00; P0 = 0x7d;//6的碼段 P2 = 0x20;//選通一位,或者P2_5 = 1; Delay(20); P0 = 0X00; } } (五) 相信大家一定見過數(shù)字時鐘,教學樓大廳一定有吧。每次路過,基本上只是隨便瞟上一眼,根本沒去想過他的工作原理什么。但是今天 你也可以把他做出來了,是不是覺得自己很有成就感呢!呵呵! ^_^ 接上面所講的,我們先來做個簡單的實驗:在一個數(shù)碼管上輪流顯示0--9這10個數(shù)字。還楞著干什么,快動手寫程序呀!好象有點難哦, 要不先不要往下看了,嘿嘿,關機吧,自己先去想想,怎么樣? #include<reg51.h> unsigned char code SEG_TAB[ ] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9數(shù)字 void Delay(unsigned int a) //unsigned int 定義為無符整形,取值范圍為0--32768 { unsigned char i; while( --a != 0) { for(i = 0; i < 125; i++); } } void main(void) { unsigned char i; while(1) { for(i = 0; i < 10; i++) { P0 = SEG_TAB[ i ]; //取SEG_TAB數(shù)組中的值 P2 = 0X01; Delay(1000); } } } 是不是顯示從0--9,跳動顯示,你的心是不是也跟著一起跳呀,離我們的目標又邁進了一步!不錯,繼續(xù)努力! 上面只顯示了一個數(shù)碼管的數(shù)字0--9,但是怎么樣要讓他顯示6個數(shù)字呢?這樣我們就可以做個時鐘出來玩玩了!還記不記得我們前面 講過的P2口的位選作用!嘿嘿,沒忘記就好! #include<reg51.h> unsigned char hour = 12, min = 0, sec = 0; unsigned char code SEG_TAB[ ] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9數(shù)字 void Delay(unsigned char a) { unsigned char i; while( --a != 0) { for(i = 0; i < 125; i++); } } void disp(void) { P0 = SEG_TAB[ sec % 10 ];//顯示秒的個位 P2 = 0X01; Delay(15); P2 = 0; P0 = SEG_TAB[ sec / 10 ];//顯示秒的十位 P2 = 0X02; Delay(15); P2 = 0; P0 = SEG_TAB[ min % 10 ];//顯示分的個位 P2 = 0X04; Delay(15); P2 = 0; P0 = SEG_TAB[ min / 10 ];//顯示分的十位 P2 = 0X08; Delay(15); P2 = 0; P0 = SEG_TAB[ hour % 10 ];//顯示時的個位 P2 = 0X10; Delay(15); P2 = 0; P0 = SEG_TAB[ hour / 10 ];//顯示時的十位 P2 = 0X20; Delay(15); P2 = 0; } void main(void) { while( 1 ) { disp( ); } } 編譯燒錄芯片后,觀察運行現(xiàn)象。矣...怎么一直顯示12:00:00,難道是時鐘沒有啟動?還是,另外的原因呢? 哦,原來是3個變量 sec,min,hour初始化后,其值一直沒有改變!那我們怎么樣才能讓他改變數(shù)值呢?有的朋友一定會這么認為:讓秒個位延時1秒,后加1, 而秒十位延時10秒后,再加1,一直加到6,分個位加1,依次類推...這樣的想法是不錯,但是朋友你有沒有想過C語言的一般延時(除非你 把他放到中斷里)極不精確!這樣累計下來,一天24小時的誤差,肯定很大很大,我曾經(jīng)也用延時的方法寫過時鐘,1個小時誤差8秒,那是 個什么概念!一天24小時就要24*8=192,約為3分鐘,一個月就是10分鐘...有沒有其他的方法可以改進些呢?有!這里就要涉及到單片機中 另一個比較重要的核心部分:單片機的中斷和定時器的運用!想寫出比較精確(這里說的只的相對前面的做法而言比較精確而已,如果要做 更加精確的時鐘,用時鐘芯片比較好點,常用的有DS12887和DS1302等)的時鐘程序,就一定要調(diào)用中斷和定時器。還是大家先看看教材和書 吧,畢竟人家出的書,肯定比我要寫的系統(tǒng)多了,下面我們再來簡單的講講! (六) 什么是中斷呢?講個比較通俗的例子:比如你正在家中看電視,突然電話響了,你的第一反應是什么?是不是先跑過去接電話!接完電話 后,繼續(xù)看電視。這就是個中斷的例子,中斷是由電話引起了,你跑過去就是響應中斷,接電話就是中斷的處理!接完電話后,接續(xù)看電視, 即恢復中斷,等待下個中斷的到來! 但是這個好象和單片機沒什么聯(lián)系呀?有的朋友或許會這樣疑問。是的。單片機當然不會看電視了,也不會接電話了 ! ^_^ 但是,類 比一下:比如單片機正在執(zhí)行某個任務,突然要有更重要的事件,要求單片機響應,單片機就會應答響應,去執(zhí)行更為重要的任務(中斷處理 ),原來的任務就繼續(xù)等待(現(xiàn)場的保護)。執(zhí)行完更重要的任務后,回到中斷的入口處,繼續(xù)執(zhí)行原來的任務(現(xiàn)場中斷的恢復)。51系列 的單片機共有5個中斷源,分別為:外中斷0 、定時器T0中斷、外中斷1、定時器T1中斷、串口中斷。 或許,有些朋友已經(jīng)大概領會了其中的意思,有些朋友還迷迷糊糊。不過不要緊,我們繼續(xù)往下看,下面我們來講講單片機的定時器是什 么?如何工作的?定時器,大家從字面上就可以看出其大概的意思吧?簡單的說:就是起定時作用!也就是讓單片機計數(shù)。定時器分為:方式 0方式1、方式2和方式3等4種工作方式。有些朋友一定會問:定時器如何啟動?風扇的定時器,相信大家一定都用過吧!但是單片機的定時器, 該如何啟動呢?總不該也用手一擰定時器吧! ^_^ 當然不是,我們只要給單片機一些指令,就可以啟動定時器了!下面我們就定時器0,來說 說怎么啟動定時器0。 TMOD = 0X01;//設置定時器0 工作方式0 TH0 = (65536 - 5000) / 256;//載入高8位初值 TL0 = (65536 - 5000) % 256;//載入低8位初值 TR0 = 1; //啟動定時器 ^_^,簡單吧,這樣我們就可以把定時器啟動了。其中TMOD為T/C方式控制寄存器: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 _ _ GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 |_________ __________| |_________ __________| | T/C1 | | T/C0 | C/T就是counter(記數(shù)器)和timer(定時器)的選擇位,若值為1,則作計數(shù)器用。為0,則為定時期用!GATE為門控位。M1和M0工作方 式的選擇:若M1=0;M0=0 則為方式0:13位定時/記數(shù)器。若M1=0;M0=1則為方式1,16定時/記數(shù)器。若M1=1;M0=0則為方式2,自動裝載8位 定時/記數(shù)器。若M1=1;M0=1則為方式3,只適用于T/C0,2個8位定時/記數(shù)器。 說了一大堆,感到有點困惑了吧。那我們還是來說說上面的。TMOD= 0X01;//至于為什么是0X01,大家看:我們選擇的是定時器0方式0, 所以T/C1全為0,而T/C0的M1為0。M0為1,所以D0-D7為0X01;0X01表示的是16進制數(shù),這個大家應該都知道吧!還有D0-D7表示的是2進制數(shù)。 還需要轉(zhuǎn)換一下! TH0 = (65536 - 5000) / 256;//載入高8位初值。若在12M晶體下,定時5000微秒,即為5毫秒;但是如果不是在12M下,那又該怎么計算 了呢?如果是11.0592M呢?還記不記得,我們前面講過的機器周期和時鐘周期的概念? ^_^忘了,還是看看前面吧!呵呵!沒事,學習嘛,忘 了再翻翻書,看看就可以了!其實上訴的5000 = 1 * C 很顯然C=5000,但是如果是11.0592M那么就不是1了,應該是1.085了,那么5000 = 1.085 * C,則C就為5000 / 1.085 = ? 具體多少,大家自己去算算吧?同理TL0也是一樣的! 但是,細心的朋友會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上或者是資料上的 TH0,TL0并不是和上面一樣的,而是直接TH0 = 0XEC;TL0 = 0X78 是不是和上面的一樣的,別忘了單片機也是計算機的一種哦。用C的話,直 接寫上計算公式就行,計算就交給單片機完成。 TR0 = 1;這句就是啟動定時器0,開始記數(shù)!哦,還有一點,有些朋友會問,你是65536是哪里來的呢?呵呵你可別忘了:設置定時器0 工作方式0是16位的(2的16次方是多少,自己算算就知道了)簡單吧?但是如何和中斷一起使用呢?請繼續(xù)看下面的講解! TMOD = 0X01;//設置定時器0 工作方式0 TH0 = (65536 - 5000) / 256;//載入高8位初值 TL0 = (65536 - 5000) % 256;//載入低8位初值 TR0 = 1; //啟動定時器 EA = 1;//開總中斷 ET0 = 1;//開定時器中斷。若為0則表示關閉! 這樣我們,就初始化定時器T0和中斷了,也就是定時器滿5毫秒后,產(chǎn)生一次中斷。產(chǎn)生中斷后,我們怎么處理呢?嘿嘿!仔細想想? ^_^ 每次中斷后,我們可以讓一個變量自加1,那么200次中斷后,不就是1秒的時間了嗎?比起上面我們說的延時來出來是不是更加精確多了呢? 那是肯定的!但是想想1秒種的時間就讓單片機產(chǎn)生那么多次的中斷,單片機會不會累著呢?恩,那么不好。如果在12M的晶體下,T0每次中 斷不是可以產(chǎn)生最多65.336毫秒的時間嗎?那么我們讓他每50毫秒中斷一次好了!這樣我們就20次搞定一秒的時間了! ·爽· 好了,講了那么多,現(xiàn)在我們來寫個時間的程序吧! ^_^ #include<at89x51.h> #define HI ((65536 - 50000) / 256) #define LO ((65536 - 50000) % 256) #define _TH0_TL0_ (65536 - 50000) #define M 20 //(1000/25) /**********************************************************************************************/ unsigned hou = 12, min = 0, sec = 0; unsigned char SEG_TAB_B[ ] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //0-9數(shù)字 unsigned char SEG_TAB_A[ ] = {0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//0.-9.數(shù)字 /*********************************************************************************************/ void Delay(unsigned char a)//延時程序a*1MS { unsigned char j; while(a-- != 0) { for (j = 0; j < 125; j++); } } /*********************************************************************************************/ void Disp(void)//數(shù)碼管顯示 { P2_0 = 1; P1 = SEG_TAB_B[ hou / 10 ]; Delay(5); P2_0 = 0; P2_1 = 1; P1 = SEG_TAB_A[ hou % 10 ]; Delay(5); P2_1 = 0; P2_2 = 1; P1 = SEG_TAB_B[ min / 10 ]; Delay(5); P2_2 = 0; P2_3 = 1; P1 =S EG_TAB_A[ min % 10 ]; Delay(5); P2_3 = 0; P2_4 = 1; P1 = SEG_TAB_B[ sec / 10 ]; Delay(5); P2_4 = 0; P2_5 = 1; P1 = SEG_TAB_B[ sec % 10 ]; Delay(5); P2_5 = 0; } /********************************************************************************************/ void IsrTimer0(void) interrupt 1 using 1 //定時50ms { static unsigned char count = 0; //定義靜態(tài)變量count count++; if(count == M) { count = 0; sec++; if(sec == 60) { min++; sec = 0; if(min == 60) { hou++; min = 0; if(hou == 24) { hou = 0; } }//if }//if }//if } /******************************************************************************************/ void Timer0Init(void) //定時器0 { TMOD = 0x01; TH0 = HI; TL0 = LO; TR0 = 1; ET0 = 1; EA = 1; } /******************************************************************************************/ void main(void) //主函數(shù) { Timer0Init(); while(1) { Disp(); } } 簡單吧,還是有點看不懂哦,那你自己慢慢體會吧,如果你自己能寫個時鐘程序來,那么你的51單片機也就學了80 % 了。中斷和 定時/記數(shù)器器,是個很重要的東西,幾乎用到單片機的地方都會涉及到中斷和定時!所以大家要好好掌握哦! ^_^ 哈哈,趕緊編譯HEX文件,搭好硬件,燒入單片機,上電看看效果先!呵呵,現(xiàn)在你應該有成就感了吧,想不到一個時鐘居然那么 簡單, 嘿嘿!但是問題來了!時鐘雖然做出來了,但是他的精度怎么樣呢?一兩個小時,或許看不出什么誤差,但是一天或者一年呢? 暈,我的天呀,要是按年來算的話,那這個時鐘根本沒有實用價值!人家都說用C寫不出,精度高的時鐘程序來的?。?!是不是有點后悔 了,去學匯編吧!但是既然選擇了C,那么就不要后悔!嘿嘿,想想C的高級語言,怎么會輸給匯編呢 ^_^ 呵呵!看下面這段代碼: static unsigned char count = 0; TR0 = 0; TL0 += (_TH0_TL0_ + 9) % 256; TH0 += (_TH0_TL0_ + 9) / 256 + (char)CY; TR0 = 1; count++; 在中斷處理服務程序中,我們加入上面的代碼。 TR0 = 0; 先關閉定時器T0,然后重新給TH0和TL0 賦值,再開啟 TR0 = 1;燒入單片 機看看效果,怎么樣,你第一次精確多了吧。但是還是有誤差!郁悶!為什么呢?那是硬件造成的誤差,我們可以用軟件來彌補!我們先 把時鐘點亮,讓他走上幾個小時或者是幾天,看看到底誤差是多少!取個平均值。(這里比如我們10小時快1秒)那么可以通過以下語句 if(hour % 10 = 0) { sec--; } 來彌補!這樣可能會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:秒直接跳變!我們可以再通過細分來實現(xiàn),不要10小時那么大,小些的就行!具體的操作還是留給 朋友們吧! (七) 這回我們來講講鍵盤,大家肯定見過銀行柜員機吧,取錢輸入密碼就要用到鍵盤,超市購物取回寄存物品要輸入密碼,還有你現(xiàn)在在 用的PC機的鍵盤。但是鍵盤的是怎么工作的呢?一般有2種方式:(1)掃描法,不斷掃描鍵盤的狀態(tài),送CPU判斷并處理。如果鍵盤數(shù)目一 大的話,顯然不適合(2)線反轉(zhuǎn)法,通過行列狀態(tài)的改變來判斷有無鍵被按下! 現(xiàn)在我們在P1口接個4*4的鍵盤,P1.0--P1.3接行,P1.4---P1.7接列,再接4個4K7的上拉電阻至VCC。代碼如下: //----鍵盤掃描法程序------- //----用數(shù)碼管顯示相應的鍵值----- //P1.0--P1.3接行------- //P1.4---P1.7接列------- #include<reg51.h> unsigned char code tab[ ]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F, 0x66,0x6D,0x7D,0x07, 0x7F,0x6F,0x77,0x7C, 0x39,0x5E,0x79,0x71};//0到F的16個鍵植 /******************************************************************************/ void Delayt(unsigned char t)//延時函數(shù) { unsigned char i; for(t=0;i<=t;t++) for(i=0;i<255;i++); } /******************************************************************************/ bit pkey(void)//判斷鍵的否被按下,通過返回值確定 { P1=0xf0; if(P1!=0xf0) { Delayt(25); if(P1!=0xf0) return 1; else return 0; } else return 0; } /******************************************************************************/ void main(void)//主函數(shù) { unsigned char key,j,k,s; while(1) { if(pkey()==1) { P1=0xfe; k=0xfe; for(j=0;j<4;j++) { s=P1&0xf0; switch(s) { case 0xe0: key=4*j+0; break; case 0xd0: key=4*j+1; break; case 0xb0: key=4*j+2; break; case 0x70: key=4*j+3; break; default: break; } k=(k<<1)|0x01; P1=k; }//for }//if //if((P1&0xf0)==0xf0) P0=tab[key]; P2=1; Delayt(50); }//while } 還有一種就是線反轉(zhuǎn)法,實現(xiàn)如下: 1.和掃描法相同,把列線置低電平,行置高,讀行狀態(tài) 2.與1相反,把行置低,列置高,讀列狀態(tài) 3.若有鍵按下,則為2次所讀狀態(tài)的結(jié)果即為鍵所在的位置,這樣2次輸出和2次讀入可以完成鍵的識別?。。? 子函數(shù)如下: unsigned char key_vscan(void) { unsigned char row, col; P1 = 0xF0; row = P1&0xF0; row = row&0xF0; P1 = 0x0F; col = P1&0x0F; col = col&0x0F; return(key_val(row|col)); } 下面我們再來介紹介紹一鍵多能的程序,即按下一個鍵,可以執(zhí)行不同的命令! void main (void) { unsigned char b = 0; while( 1 ) { if(P1_0 == 0) { Delay(10); if(P1_0 == 0) { b++; if( b == N )//N為鍵的功能數(shù)目 { b = 0; } while(P3_2 == 0);//等待鍵松開 } } switch( b ) { case 1: P2_0 = 0xFE; break; case 2: P2_1 = 0xfd; //..............add your code here! } } } (八)//以上的文字寫于2005年5月,由于時間關系,一直未能將此完成,最近閑著無聊又接著寫了些文字,以下寫于2006年6月5日! 在這里我想對上面一點,作個簡單的說明,如果你是剛學單片機,那么你寫的代碼是VERY GOOD的,但是如果把上面的代碼應用于產(chǎn)品的話,那么我可以告訴你,上面所寫的按鍵識別代碼全部是垃圾代碼,^_^,這下傻了吧,呵呵。為什么?我的按鍵不是可以正常工作嗎? 請看這里: if(P1_0 == 0) { Delay(10);//問題就在這里,你讓CPU在這里空轉(zhuǎn)? if(P1_0 == 0) { //...add your code here. } } 進入第1個if判斷語句后,就進入了Delay(10);再看Delay函數(shù),完全讓CPU執(zhí)行(;空語句),所以在做大的產(chǎn)品或者代碼時,這個是非常耗費單片機內(nèi)部資源的。有什么辦法嗎?呵呵,那是肯定的。 解決方法大致有如下2種: 1.將延時函數(shù)放在中斷中,在中斷里查詢延時的標志位。/*不僅僅用于鍵盤識別,亦可以用于其他的延時代碼,見EX1*/ 2.直接在中斷中查詢按鍵的標志位.//見EX2。 EX1: unsigned char Delaytime; void Delay(unsigned char Delaytime)// { while(Delaytime !=0 );//等在這里,直到Delaytime為0。 } void Timer0_interrupt(void) interrupt 1 using 2 { if(Delaytime != ) Delaytime--; //...add your other code here } Delay函數(shù)具體延時多長時間,就要看你設定的T0定時器中斷和Delaytime的乘積,比如你的定時器中斷為50MS,Delaytime為20的話,那么50MS*20=1S。 EX2: #define Press_key = P2 ^ 7;//定義按鍵的I/O void P_key(void) { char new_value,old_value; new_value = Press_key; if(new_value && !old_value)//識別按鍵。 { Turn_On_LEd( ); //...add your other code here. } old_value = new_value; } void Timer0_interrupt(void) interrupt 1 using 2 { P_key(); // ...add your other code } 當然在實際過程當中,并不是如此簡單簡潔的,還希望大家能夠舉一反三哦... ^_^。 (九) 寫了這么多了,大家也看了這么多了,感覺怎么樣?大家也覺得不難吧。其實51也就那么簡單,真的很希望大家看完這篇文字以后,很自信的說,51單片機也已經(jīng)入門。這是對我寫怎么多文字最好的回答。時隔13個月之久再來繼續(xù)寫這些東西,沒有以前的激_情和熱情,所以就草草了事結(jié)尾,希望大家不要在背地里罵我哦,^_^。當然以上講的只是最簡單的一些東西,單片機的功能非常之強大,只要你能想得到,就一定可以用單片機來實現(xiàn)的。 當然單片機和外部其他的芯片還有很多,比如數(shù)字溫度傳感器DS18B20,實時時鐘芯片DS1302,還有比如訪問AT24CXX的EEPROM存儲器等,更多的電路,還要靠大家在平時的學習過程當中,慢慢掌握。 |
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