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1、C言语基础前言 2基础知识：单片机编程基础 2第一节：单数码管按键显示 4第二节：双数码管可调秒表 6第三节：十字路口交通灯 6第四节：数码管驱动 7第五节：键盘驱动 8第六节：低频频率计 14第七节：电子表 17第八节：串行口应用 17前言本文是本人上课的一个补充，完全自写，难免有错，请读者给予指正，可发邮件到ZYZCUIT.EDU.CN，或郑郁正中国；以便相互学习。结合课堂的内容，课堂上的部分口述内容，没有写下来；有些具体内容与课堂不相同，但方法是相通的。针对当前的学生情况，尽可能考虑到学生水平的两端，希望通过本文都学会单片机应用。如果有不懂的内容，不管是不是本课的内容，都可以提出来，这些

2、知识往往代表一大部分同学的情况，但本人通常认为大家对这些知识已精通，而在本文中没有给予描述，由此影响大家的学习。对于这些提出问题的读者，本人在此深表谢意。想深入详细学习单片机的同学，可以参考其它有关单片机的书籍和资料，尤其是外文资料。如果有什么问题，我们可以相互探讨和研究，共同学习。本文根据教学的情况，随时进行修改和完善，所以欢迎同学随时注意本文档在课件中的更新情况。基础知识：单片机编程基础单片机的外部结构：1、 DIP40双列直插；2、 P0，P1，P2，P3四个8位准双向I/O引脚；（作为I/O输入时，要先输出高电平）3、 电源VCC（PIN40）和地线GND（PIN20）；4、 高电平复

3、位RESET（PIN9）；（10uF电容接VCC与RESET，即可实现上电复位）5、 内置振荡电路，外部只要接晶体至X1（PIN18）和X0（PIN19）；（频率为主频的12倍）6、 程序配置EA（PIN31）接高电平VCC；（运行单片机内部ROM中的程序）7、 P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，完成指定任务)1、 四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3；2、 两个16位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1） 3、 一个串行通信接口；（SCON，S

4、BUF）4、 一个中断控制器；（IE，IP）针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。教科书的160页给出了针对MCS51系列单片机的C语言扩展变量类型。C语言编程基础：1、 十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B；0x6E为01101110。2、 如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位，而丢掉高8位。3、 +var表示对变量var先增一；var表示对变量后减一。4、 x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f;5、 TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD

5、的低四位赋值0x5，而不改变TMOD的高四位。6、 While( 1 ); 表示无限执行该语句，即死循环。语句后的分号表示空循环体，也就是;在某引脚输出高电平的编程方法：（比如P1.3（PIN4）引脚）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P1.3void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 P1_3 = 1; /给P1_3赋值1，引脚P1.3就能输出高电平VCC While( 1 ); /死循环，相当 LOOP: goto LOOP;注意：P0的每个引脚要输出高电平时，必须外接上拉电阻（如4K7）至V

6、CC电源。在某引脚输出低电平的编程方法：（比如P2.7引脚）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P2.7void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 P2_7 = 0; /给P2_7赋值0，引脚P2.7就能输出低电平GND While( 1 ); /死循环，相当 LOOP: goto LOOP;在某引脚输出方波编程方法：（比如P3.1引脚）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P3.1void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单

7、片机运行的复位入口 While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 P3_1 = 1; /给P3_1赋值1，引脚P3.1就能输出高电平VCC P3_1 = 0; /给P3_1赋值0，引脚P3.1就能输出低电平GND /由于一直为真，所以不断输出高、低、高、低，从而形成方波将某引脚的输入电平取反后，从另一个引脚输出：（ 比如 P0.4 = NOT( P1.1) ）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P0.4和P1.1void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 P1_1 = 1; /

8、初始化。P1.1作为输入，必须输出高电平While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 if( P1_1 = 1 ) /读取P1.1，就是认为P1.1为输入，如果P1.1输入高电平VCC P0_4 = 0; /给P0_4赋值0，引脚P0.4就能输出低电平GND else /否则P1.1输入为低电平GND / P0_4 = 0; /给P0_4赋值0，引脚P0.4就能输出低电平GND P0_4 = 1; /给P0_4赋值1，引脚P0.4就能输出高电平VCC /由于一直为真，所以不断根据P1.1的输入情况，改变P0.4的输出电平将某端口8个引脚输入电平，低四位取反后，从另一个端口

9、8个引脚输出：（ 比如 P2 = NOT( P3 ) ）#include /该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P2和P3void main( void ) /void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 P3 = 0xff; /初始化。P3作为输入，必须输出高电平，同时给P3口的8个引脚输出高电平While( 1 ) /非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 /取反的方法是异或1，而不取反的方法则是异或0P2 = P30x0f /读取P3，就是认为P3为输入，低四位异或者1，即取反，然后输出 /由于一直为真，所以不断将P3取反输出到P2注意：一个字节的

10、8位D7、D6至D0，分别输出到P3.7、P3.6至P3.0，比如P3=0x0f，则P3.7、P3.6、P3.5、P3.4四个引脚都输出低电平，而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0四个引脚都输出高电平。同样，输入一个端口P2，即是将P2.7、P2.6至P2.0，读入到一个字节的8位D7、D6至D0。第一节：单数码管按键显示单片机最小系统的硬件原理接线图：1、 接电源：VCC（PIN40）、GND（PIN20）。加接退耦电容0.1uF2、 接晶体：X1（PIN18）、X2（PIN19）。注意标出晶体频率（选用12MHz），还有辅助电容30pF3、 接复位：RES（PIN9）。接上电复位电路，

11、以及手动复位电路，分析复位工作原理4、 接配置：EA（PIN31）。说明原因。发光二极的控控制：单片机I/O输出将一发光二极管LED的正极（阳极）接P1.1，LED的负极（阴极）接地GND。只要P1.1输出高电平VCC，LED就正向导通（导通时LED上的压降大于1V），有电流流过LED，至发LED发亮。实际上由于P1.1高电平输出电阻为10K，起到输出限流的作用，所以流过LED的电流小于（5V-1V）/10K = 0.4mA。只要P1.1输出低电平GND，实际小于0.3V，LED就不能导通，结果LED不亮。开关双键的输入：输入先输出高一个按键KEY_ON接在P1.6与GND之间，另一个按键KE

12、Y_OFF接P1.7与GND之间，按KEY_ON后LED亮，按KEY_OFF后LED灭。同时按下LED半亮，LED保持后松开键的状态，即ON亮OFF灭。#include #define LED P11 /用符号LED代替P1_1#define KEY_ON P16 /用符号KEY_ON代替P1_6#define KEY_OFF P17 /用符号KEY_OFF代替P1_7void main( void ) /单片机复位后的执行入口，void表示空，无输入参数，无返回值 KEY_ON = 1; /作为输入，首先输出高，接下KEY_ON，P1.6则接地为0，否则输入为1 KEY_OFF = 1; /

13、作为输入，首先输出高，接下KEY_OFF，P1.7则接地为0，否则输入为1 While( 1 ) /永远为真，所以永远循环执行如下括号内所有语句 if( KEY_ON=0 ) LED=1; /是KEY_ON接下，所示P1.1输出高，LED亮 if( KEY_OFF=0 ) LED=0; /是KEY_OFF接下，所示P1.1输出低，LED灭 /松开键后，都不给LED赋值，所以LED保持最后按键状态。/同时按下时，LED不断亮灭，各占一半时间，交替频率很快，由于人眼惯性，看上去为半亮态数码管的接法和驱动原理一支七段数码管实际由8个发光二极管构成，其中7个组形构成数字8的七段笔画，所以称为七段数码管

14、，而余下的1个发光二极管作为小数点。作为习惯，分别给8个发光二极管标上记号：a,b,c,d,e,f,g,h。对应8的顶上一画，按顺时针方向排，中间一画为g，小数点为h。我们通常又将各二极与一个字节的8位对应，a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7)，相应8个发光二极管正好与单片机一个端口Pn的8个引脚连接，这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制8个发光二极的亮与灭，从而显示各种数字和符号；对应字节，引脚接法为：a(Pn.0)，b(Pn.1)，c(Pn.2)，d(Pn.3)，e(Pn.4)，f(Pn.5)，g(Pn.6)，h(Pn.7)。如

15、果将8个发光二极管的负极（阴极）内接在一起，作为数码管的一个引脚，这种数码管则被称为共阴数码管，共同的引脚则称为共阴极，8个正极则为段极。否则，如果是将正极（阳极）内接在一起引出的，则称为共阳数码管，共同的引脚则称为共阳极，8个负极则为段极。以单支共阴数码管为例，可将段极接到某端口Pn，共阴极接GND，则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据如右图：16键码显示的程序我们在P1端口接一支共阴数码管SLED，在P2、P3端口接16个按键，分别编号为KEY_0、KEY_1到KEY_F，操作时只能按一个键，按键后SLED显示对应键编号。#include #define SLED P1#define

16、 KEY_0 P20#define KEY_1 P21#define KEY_2 P22#define KEY_3 P23#define KEY_4 P24#define KEY_5 P25#define KEY_6 P26#define KEY_7 P27#define KEY_8 P30#define KEY_9 P31#define KEY_A P32#define KEY_B P33#define KEY_C P34#define KEY_D P35#define KEY_E P36#define KEY_F P37Code unsigned char Seg7Code16= /用十六

17、进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71;void main( void ) unsigned char i=0; /作为数组下标P2 = 0xff; /P2作为输入，初始化输出高 P3 = 0xff; /P3作为输入，初始化输出高 While( 1 ) if( KEY_0 = 0 ) i=0; if( KEY_1 = 0 ) i=1;

18、if( KEY_2 = 0 ) i=2; if( KEY_3 = 0 ) i=3; if( KEY_4 = 0 ) i=4; if( KEY_5 = 0 ) i=5; if( KEY_6 = 0 ) i=6; if( KEY_7 = 0 ) i=7; if( KEY_8 = 0 ) i=8; if( KEY_9 = 0 ) i=9; if( KEY_A = 0 ) i=0xA; if( KEY_B = 0 ) i=0xB; if( KEY_C = 0 ) i=0xC; if( KEY_D = 0 ) i=0xD; if( KEY_E = 0 ) i=0xE; if( KEY_F = 0 ) i

19、=0xF; SLED = Seg7Code i ; /开始时显示0，根据i取应七段编码第二节：双数码管可调秒表解：只要满足题目要求，方法越简单越好。由于单片机I/O资源足够，所以双数码管可接成静态显示方式，两个共阴数码管分别接在P1（秒十位）和P2（秒个位）口，它们的共阴极都接地，安排两个按键接在P3.2（十位数调整）和P3.3（个位数调整）上，为了方便计时，选用12MHz的晶体。为了达到精确计时，选用定时器方式2，每计数250重载一次，即250us，定义一整数变量计数重载次数，这样计数4000次即为一秒。定义两个字节变量S10和S1分别计算秒十位和秒个位。编得如下程序：#include Co

20、de unsigned char Seg7Code16= /用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71;void main( void ) unsigned int us250 = 0; unsigned char s10 = 0; unsigned char s1 = 0; unsigned char key10 = 0; /记忆按

21、键状态，为1按下 unsigned char key1 = 0; /记忆按键状态，为1按下 /初始化定时器 Timer0 TMOD = (TMOD & 0xF0) | 0x02; TH1 = -250; /对于8位二进数来说，-250=6，也就是加250次1时为256，即为0 TR1 = 1; while(1) /-循环1 P1 = Seg7Code s10 ; /显示秒十位 P2 = Seg7Code s1 ; /显示秒个位 while( 1 ) /-循环2 /计时处理if( TF0 = 1 ) TF0 = 0; if( +us250 = 4000 ) us250 = 0; if( +s1

22、= 10 ) s1 = 0; if( +s10 = 6 ) s10 = 0; break; /结束“循环2”，修改显示 /按十位键处理 P3.2 = 1; /P3.2作为输入，先要输出高电平 if( key10 = 1 ) /等松键 if( P3.2 = 1 ) key10=0; else /未按键 if( P3.2 = 0 ) key10 = 1; if( +s10 = 6 ) s10 = 0; break; /结束“循环2”，修改显示 /按个位键处理 P3.3 = 1; /P3.3作为输入，先要输出高电平 if( key1 = 1 ) /等松键 if( P3.3 = 1 ) key1=0;

23、 else /未按键 if( P3.3 = 0 ) key1 = 1; if( +s1 = 10 ) s1 = 0; break; /结束“循环2”，修改显示 /循环2end /循环1end/mainend 第三节：十字路口交通灯如果一个单位时间为1秒，这里设定的十字路口交通灯按如下方式四个步骤循环工作： 60个单位时间，南北绿，东西红； 10个单位时间，南北黄，东西红； 60个单位时间，南北红，东西绿； 10个单位时间，南北红，东西黄；解：用P1端口的6个引脚控制交通灯，高电平灯亮，低电平灯灭。#include /sbit用来定义一个符号位地址，方便编程，提高可读性，和可移植性sbit SN

24、Red =P10; /南北方向红灯sbit SNYellow =P11; /南北方向黄灯sbit SNGreen =P12; /南北方向绿灯sbit EWRed =P13; /东西方向红灯sbit EWYellow =P14; /东西方向黄灯sbit EWGreen =P15; /东西方向绿灯/* 用软件产生延时一个单位时间 */void Delay1Unit( void ) unsigned int i, j; for( i=0; i1000; i+ ) for( j0; j1000; j+ ); /通过实测，调整j循环次数,产生1ms延时/还可以通过生成汇编程序来计算指令周期数，结合晶体频

25、率来调整j循环次数，接近1ms/* 延时n个单位时间 */void Delay( unsigned int n ) for( ; n!=0; n- ) Delay1Unit(); void main( void ) while( 1 ) SNRed=0; SNYellow=0; SNGreen=1; SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; Delay( 60 ); SNRed=0; SNYellow=1; SNGreen=0; SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; Delay( 10 ); SNRed=1; SNYellow=0; SNGree

26、n=0; SNRed=0; SNYellow=0; SNGreen=1; Delay( 60 ); SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; SNRed=0; SNYellow=1; SNGreen=0; Delay( 10 ); 第四节：数码管驱动显示“12345678”P1端口接8联共阴数码管SLED8的段极：P1.7接段h,，P1.0接段aP2端口接8联共阴数码管SLED8的段极：P2.7接左边的共阴极，P2.0接右边的共阴极方案说明：晶振频率fosc=12MHz，数码管采用动态刷新方式显示，在1ms定时断服务程序中实现#include unsigned char

27、DisBuf8; /全局显示缓冲区，DisBuf0对应右SLED，DisBuf7对应左SLED，void DisplayBrush( void ) code unsigned char cathode8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /阴极控制码Code unsigned char Seg7Code16= /用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;static unsign

28、ed char i=0; / （0i7） 循环刷新显示，由于是静态变量，此赋值只做一次。 P2 = 0xff; /显示消隐，以免下一段码值显示在前一支SLED P1 = Seg7Code DisBufi ; /从显示缓冲区取出原始数据，查表变为七段码后送出显示P2 = cathode i ; /将对应阴极置低，显示if( +i = 8 ) i=0; /指向下一个数码管和相应数据void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1 TL0 = -1000; /由于TL0只有8bits，所以将（-1000）低8位赋给TL0 TH0 = (-1000)8; /取（-1000

29、）的高8位赋给TH0，重新定时1ms DisplayBrush();void Timer0Init( void ) TMOD=(TMOD & 0xf0) | 0x01; /初始化，定时器T0，工作方式1 TL0 = -1000； /定时1ms TH0 = (-1000)8; TR0 = 1; /允许T0开始计数 ET0 = 1; /允许T0计数溢出时产生中断请求void Display( unsigned char index, unsigned char dataValue ) DisBuf index = dataValue; void main( void )unsigned char i;for( i=0; i8; i+ ) Display(i, 8-i);区qhkode