电子设计大赛培训系列--1-C语言和单片机(1)汇编

1、汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二1/23电子设计大赛系列培训电子设计大赛系列培训-单片机和单片机和C语言语言(1)汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二2/23第第1讲讲 单片机入门单片机入门本章主要内容：本章主要内容：1、学单片机需要什么基础、学单片机需要什么基础2、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。单片机。3、学单片机需要的一些预备知识、学单片机需要的一些预备知识4、51单片机基础知识。单片机基础知识。5、如何用单片机学习板在短时间内掌握、如何用单片机学习板在短时间内掌

2、握51单片机和单片机和C语言编程。语言编程。6、KEIL工程建立详细介绍及工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法软件使用方法7、从控制实验板上的一个发光二极管开始、从控制实验板上的一个发光二极管开始判断输入，控制输出判断输入，控制输出汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二3/231、与以前所学的知识关联很少；、与以前所学的知识关联很少；2、只需要掌握很基本的数电模电知识，如、只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等；与、或、非逻辑关系等；3、对各种器件的概念基本上是从、对各种器件的

3、概念基本上是从0开始；开始；4、如果要用、如果要用C语言编程，需具备简单的语言编程，需具备简单的C语语言基础；言基础；一、学单片机需要什么基础？一、学单片机需要什么基础？汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二4/23 什么是单片机？什么是单片机？单片机单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、存储器、I/O接口电路，从而构成了接口电路，从而构成了单芯片单芯片微型计算机，即单片机微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了公司推出了MCS-51系列单片机：系列单片机：集成集成 8位位CPU、4K字字节节ROM、128字节字节R

4、AM、4个个8位并口、位并口、1个个全双工串行口、全双工串行口、2个个16位定时位定时/计数器。寻址计数器。寻址范围范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。，并有控制功能较强的布尔处理器。二、什么是单片机、单片机能做二、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。什么、怎么开始学习单片机。汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二5/23 单片机能做什么单片机能做什么n凡是与控制或简单计算有关的电子设备都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：况选择不同性能的单片机，

5、如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，凌阳，arm等等汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二6/23 怎么开始学习？怎么开始学习？1、实践第一。、实践第一。2、补充必要的理论知识，即缺什么补什么。、补充必要的理论知识，即缺什么补什么。3、做实际小制作积累经验，比如调试、编程。、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（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）法大胆的去试验）汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二7/23三、预备知识三、预备知识1、电平特性电平特性2、2进制与进制与16

6、进制的表示及转换进制的表示及转换3、二进制数的逻辑运算二进制数的逻辑运算4、8051单片机介绍单片机介绍5、C51基础知识基础知识汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二8/231、关于电平特性、关于电平特性（1）数字电路中只有两种电平：高和低）数字电路中只有两种电平：高和低（2）（本课程中）定义单片机为）（本课程中）定义单片机为TTL电平：电平： 高高 +5V 低低 0V（3）RS232电平：计算机的串口电平：计算机的串口 高高 -12V 低低+12V 所以计算机与单片机之间通讯时需要加电所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片平转换芯片max232。汽车学院

7、汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二9/232、二进制数字电路中的两种电平特性数字电路中的两种电平特性0 0 6 1101 171112 10810003 11910014 1001010105 10111 1011汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二10/23十六进制十六进制 （1）十进制中的）十进制中的0-15分别表示为十六进制的分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F （2） 熟练掌握二进制与十六进制之间的转熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。换。 规律：一般把四个二进制数放在一起转换成规律：一

8、般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换后直接组合在一起即一个十六进制数，转换后直接组合在一起即可。可。汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二11/23如：0001B - 1 - 1H(汇编),0 x1(C语言) B表示为二进制，H为十六进制 1001B - 9H,0 x9 1010B - AH,0 xa 0010 1100 - 2CH,0 x2c汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二12/23 各种进位制的对应关系各种进位制的对应关系 十进制十进制二进制二进制十六进制十六进制十进制十进制二进制二进制十六进制十六进制000910

9、019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F71117161000010810008汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二13/23 3、二进制数的逻辑运算、二进制数的逻辑运算 （1） “与与”运算运算 “与与”运算是实现运算是实现“必须都有必须都有,否否则就没有则就没有”这种逻辑关系的一种运算。这种逻辑关系的一种运算。 运算符为运算符为“ ”, 其运算规则如下其运算规则如下:00=0, 01=10=0, 11=1 汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛

10、培训系列之二14/23 （2） “或或”运算运算 “或或”运算是实现运算是实现“只要其中之一只要其中之一有有,就有就有”这种逻辑关系的一种运算这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为其运算符为“+”。 “或或”运算规则如运算规则如下下:0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二15/23 （3） “非非”运算运算 “非非”运算是实现运算是实现“求反求反”这种逻这种逻辑的一种运算，如变量辑的一种运算，如变量A的的“非非”运算运算记作记作 。 其其运算规则如下运算规则如下: A10,01汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子

11、设计大赛培训系列之二16/23 （4） “异或异或”运算运算 “异或异或”运算是实现运算是实现“必须不同必须不同, 否则就没有否则就没有”这种逻辑的一种运算这种逻辑的一种运算, 运运算符为算符为“”。其运算规则是其运算规则是: 011 , 101 , 110 , 000汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二17/23四、四、80C5180C51系列介绍系列介绍 Intel的：的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；等； ATMEL的：的：89C51、89C52、89C2051等；等； Philips、华邦、华邦、Dallas 、

12、STC 等公司的许等公司的许多产品多产品 。 80C51是是MCS-51系列中的一个典型品种；系列中的一个典型品种；其它厂商其它厂商以以8051为基核为基核开发出的开发出的CMOS工艺工艺单片机产品单片机产品统称为统称为80C51系列系列。当前常用的。当前常用的80C51系列单片机主要产品有：系列单片机主要产品有：汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二18/2380C5180C51的引脚封装的引脚封装总线型总线型非总线型非总线型汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二19/23汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之

13、二20/23 总线（总线（BUS）是计算机各部件之间传送信）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。内部总线是线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。内部之间的连线。外部总线是指外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。与其它部件之间的连线。 外部总线有三种外部总线有三种: 数据总线数据总线DB（Data Bus）, 地址总线地址总线 AB（Address Bus）和）和控制总线控制总线 CB（Control Bus）。）。汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二21/23CPU：由运算和控制逻辑组成，

14、同时还包括中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；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；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；用以存放程序、一些原始数据和表格；I/O口：口：四个四个8位并行位并行I/O口，既可用作输入，也口，既可用作输入，也可用作输出；可用作输出；T/C：两个定时两个定时/计数器，既可以工作在定时模计数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在计数模式；式，也可以工作在计数模式；汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训

15、系列之二电子设计大赛培训系列之二22/23 五个中断源的中断控制系统；五个中断源的中断控制系统； 一个全双工一个全双工UART（通用异步接收发送器）（通用异步接收发送器）的串行的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；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调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。机型号及性能。汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二23/23五、C51知识 C语言是一种编译型程序设计语言，它

16、兼顾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了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。目前，使用能。目前，使用C语言进行程序设计已经成为语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。软件开发的一个主流。汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二24/23C C5151的数据类型的数据类型基本数据类型基本数据类型类型类型符号符号关键字关键字数的表示范围数的表示范围所占位数所占位数整型整型字符型字符型实型实型有有无无(signed) int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) l

17、ong32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned long intunsigned short int16065535有有float323.4e-383.4e38有有double641.7e-3081.7e308有有char8-128127无无unsigned char80255汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二25/23C C语言中的基本数据类型语言中的基本数据类型类型类型符号符号关键字关键字数的表示范围数的表示范围所占位数所占位数整型整型字符型字符型实型实型有有无无(sig

18、ned) int16-3276832767(signed) short16-3276832767(signed) long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned long intunsigned short int16065535有有float323.4e-383.4e38有有double641.7e-3081.7e308有有char8-128127无无unsigned char80255汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二26/23C C5151的数据类型扩充定义的数据类型

19、扩充定义sfr:sfr:特殊功能寄存器声明特殊功能寄存器声明sfr16:sfr16:sfrsfr的的1616位数据声明位数据声明sbit:sbit:特殊功能位声明特殊功能位声明bit:bit:位变量声明位变量声明例：例：sfr SCON = 0X98;sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0 xCC; sfr16 T2 = 0 xCC; sbit OV = PSW2; sbit OV = PSW2;汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二27/23例：例：数据类型数据类型 变量名变量名char var1;char var1;bit flags;bit

20、 flags;unsigned char vextor10;unsigned char vextor10;int wwww;int wwww;注意：变量名不能用注意：变量名不能用C C语言中的关键字表示。语言中的关键字表示。C-51C-51数据的存储类型数据的存储类型汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二28/23C-51C-51的头文件的头文件通常有通常有: :reg51.h reg52.h math.h ctype.h reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.hstdio.h stdlib.h

21、 absacc.h常用有常用有: :reg51.h reg52.hreg51.h reg52.h （定义特殊功能寄存器和位寄存器）；（定义特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h math.h （定义常用数学运算）；（定义常用数学运算）； 信息学院信息学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二29与与C C语言基本相同：语言基本相同：+ - + - * * / / （加（加 减减 乘乘 除）除） = = （位右移（位右移 位左移）位左移）& |& | ( (按位与按位与 按位或按位或) ) ( (按位异或按位异或 按位取反按位取反) )C-51的运算符的运算符信息

22、学院信息学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二30 C-51C-51的基本语句的基本语句 与标准与标准C C语言基本相同：语言基本相同： if if 选择语句选择语句 while while 循环语句循环语句 for for 循环语句循环语句 switch/case switch/case 多分支选择语句多分支选择语句 do-while do-while 循环语句循环语句 汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二31/23中断服务程序中断服务程序函数名（）函数名（）interrupt interrupt n n using using m m 函数内部

23、实现函数内部实现 . . I/OI/O口定义口定义sbit beep=P23;sbit beep=P23;汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二32/23单片机主要掌握以下几点单片机主要掌握以下几点最小系统能够运行起来的必要条件。最小系统能够运行起来的必要条件。 1.1.电源电源 2.2.晶振晶振3.3.复位电路复位电路对单片机任意对单片机任意I/OI/O口的随意操作口的随意操作 1.1.输出控制电平高低输出控制电平高低2.2.输出检测电平高低。输出检测电平高低。定时器：重点掌握最常用的方式定时器：重点掌握最常用的方式2 2中断：外部中断、定时器中断、串口中断中断：

24、外部中断、定时器中断、串口中断串口通信：单片机之间、单片机与计算机间串口通信：单片机之间、单片机与计算机间汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二33/23单片机工作的基本时序单片机工作的基本时序机器周期和指令周期机器周期和指令周期 （1 1） 振荡周期振荡周期: : 也称时钟周期也称时钟周期, , 是指为单片机提是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，供时钟脉冲信号的振荡源的周期，TXTX实验板上为实验板上为11.0592MHZ11.0592MHZ。 （2 2） 状态周期状态周期: : 每个状态周期为时钟周期的每个状态周期为时钟周期的 2 2 倍倍, , 是振荡

25、周期经二分频后得到的。是振荡周期经二分频后得到的。 （3 3） 机器周期机器周期: : 一个机器周期包含一个机器周期包含 6 6 个状态周期个状态周期S1S1 S6, S6, 也就是也就是 12 12 个时钟周期。个时钟周期。 在一个机器周期内在一个机器周期内, , CPUCPU可以完成一个独立的操作。可以完成一个独立的操作。 （4 4） 指令周期指令周期: : 它是指它是指CPUCPU完成一条操作所需的全完成一条操作所需的全部时间。部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。期组成。MCS - 51 MCS - 51 系统中系统中, , 有单

26、周期指令、双周期指有单周期指令、双周期指令和四周期指令。令和四周期指令。 汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二34/23Main 函数函数格式：格式：void main( )特点：无返回值，无参。特点：无返回值，无参。任何一个任何一个C程序程序有且仅有一个有且仅有一个main函数，函数，它是整个程序开始执行的它是整个程序开始执行的入口入口。例：例：void main() 总程序从这里开始执行总程序从这里开始执行; 其他语句；其他语句； 六、六、KEIL的使用的使用汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二35/23课后练习对照对照51单片机学习板原理图写程序；单片机学习板原理图写程序；用位操作和总线操作两种方法完成以下题目；用位操作和总线操作两种方法完成以下题目；1.熟练建立熟练建立KEIL工程；工程；2.点亮第一个发光管；点亮第一个发光管；3.点亮最后一个发光管；点亮最后一个发光管；4.点亮点亮1、3、5、7；5.点亮二、四、五、六；点亮二、四、五、六；6.尝试让第一个发光管闪烁；尝试让第一个发光管闪烁；7.尝试设计出流水灯程序。尝试设计出流水灯程序。汽车学院汽车学院 电子设计大赛培训系列之二电子设计大赛培训系列之二36/23点亮发光二极管：n#includensbit D1=P37;nvoid m