51单片机笔记
文章目录
1. 矩阵键盘
H3 H2 H1 H0 L3 L2 L1 L0
1 1 1 1 0 0 0 0 0XF0
1 1 1 0 0 0 0 0 0XE0
0 0 0 0 1 1 1 1 0X0F
0 0 0 0 1 1 1 0 0X0E
temp=0xe0+0x0e=0xee (H0,L0)
2. 定时器/计数器
2.1 定时器
void inittimer0()
{
TMOD=0x10; //0000 0001
TH0=(65536-50000)/256; //50000us 256=2^8
TL0=(65536-50000)%256; //取低8位
ET0=1; //开启定时器0的中断
EA=1; //开启总中断
TR0=1; //启动定时器0
}
//0：外部中断0 1：定时器中断0 2：外部中断1
//3：定时器中断1 4：串口中断
//interrupt 1 //进入中断（与工作方式无关）
void timer0_isr() interrupt 1
{
//进行初值重载
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
//进入中断执行操作
cnt++;
if(cnt==20) //每20*50000us=1s，执行一次num++
{
num++;
cnt=0;
}
}
2.2 计数器
void initcounter0()
{
TOMD=0x60; //0000 0110
TH0=256-3;
TL0=256-3;
ET0=1;
EA=1;
TR0=1;
}
void counter0_isr() interrupt 1
{
num++;
}
3. 中断
3.1 外部中断
//初始化外部中断0
void initex()
{
//（1：下降沿触发；0：低电平触发）
IT0=1; //设置外部中断触发方式
EX0=1; //开启外部中断0
EA=1; //开启总中断
}
//配置外部中断入口
void ex_isr interrupt 0
{
/*触发中断后要执行的内容*/
}
4. 串形口通信
5. LCD1602
6. 点阵
点阵0-9数字显示（高电平有效）
0x00, 0x7E, 0xFF, 0xC3, 0xC3, 0xFF, 0x7E, 0x00, //0
0x00, 0x00, 0x43, 0xFF, 0xFF, 0x03, 0x00, 0x00, //1
0x00, 0x63, 0xC7, 0xCF, 0xDB, 0xF3, 0x63, 0x00, //2
0x00, 0x42, 0xDB, 0xDB, 0xDB, 0xFF, 0x66, 0x00, //3
0x00, 0x3E, 0x46, 0xFF, 0xFF, 0x06, 0x06, 0x00, //4
0x00, 0xF6, 0xF7, 0xD3, 0xD3, 0xDF, 0xDE, 0x00, //5
0x00, 0x7E, 0xFF, 0xDB, 0xDB, 0xDF, 0x4E, 0x00, //6
0x00, 0xC0, 0xC0, 0xC7, 0xFF, 0xF8, 0xC0, 0x00, //7
0x00, 0xFF, 0xFF, 0xDB, 0xDB, 0xFF, 0xFF, 0x00, //8
0x00, 0x72, 0xFB, 0xDB, 0xDB, 0xFF, 0x7E, 0x00, //9
code：告诉单片机，我定义的数据要放在ROM（程序存储区）里面，写入后就不能再更改
7. A/D和D/A工作原理
7.1 D/A：数字量/模拟量转换器
数字量：一系列的0和1组成的二进制代码表示某个信号大小的量
模拟量：温度、压力、位移、图像等
7.1.1 倒T形电阻解码网络D/A转换器
7.1.2 DAC0832
电流型 8位 T型电阻解码网络 D/A转换器芯片
7.2 A/D：模拟量/数字量转换器
7.2.3 ADC0808/0809
8位CMOS逐次逼近型A/D转换器芯片
8. 直流电机
输入或输出为直流电能的旋转电机
8.1 L293D
停止：电机自然停下
刹停：电机突然停下
9. 步进电机
电脉冲信号转变为角位移或线位移
9.1 L298
9.2 四相步进电机
10. LCD12864
10.1 基本代码
#define LCD_databus P0 //总线接口，注意51的P0口需要外接上拉电阻
sbit DI = P2^2; //DI为 0：写指令或读状态，1：数据
sbit RW = P2^3; //1:写 0：读
sbit EN = P2^4; //使能
sbit CS1 = P2^0; //片选1.低电平有效，控制左半屏
sbit CS2 = P2^1; //片选2，低电平有效，控制右半屏
void Read_busy()
{
P0 = 0X00;
DI = 0;
RW = 1;
EN = 1;
while(P0 & 0x80)
{;}
EN = 0;
}
void write_LCD_command(uint8 value) //写命令函数
{
Read_busy();
DI = 0; //0:写指令
RW = 0; //0:写操作
LCD_databus = value;
EN = 1; //EN下降沿锁存有效数据
_nop_();
_nop_();
_nop_();//空指令，短暂延时
EN = 0;
}
void write_LCD_data(uint8 value) //写数据函数
{
Read_busy();
DI = 1; //1:写数据
RW = 0; //写操作
LCD_databus = value;
EN = 1; //EN下降沿锁存有效数据
_nop_();
_nop_();
_nop_();//空指令，短暂延时
EN = 0;
}
void Set_page(uint8 page) //设置显示起始页（一页是8*8的方框）
{
page = 0xB8 | page; //页的首地址为0xB8
write_LCD_command(page);
}
void Set_line(uint8 startline) //设置显示起始行
{
startline = 0xC0 | startline;
write_LCD_command(startline);
}
void Set_column(uint8 column) //设置显示的列
{
column = column & 0x3F; //列的最大值为64
column = column | 0x40; //列的首地址为0x40
write_LCD_command(column);
}
void SetOnOff(uint8 onoff) //显示开关函数，0x3E:关 0x3F:开
{
onoff = 0x3E | onoff; //onoff为0时关显示，为1时开显示
write_LCD_command(onoff);
}
void SelectScreen(uint8 screen) //选择屏幕
{
switch(screen)
{
case 0:CS1 = 0;CS2 = 0;break;//全屏
case 1:CS1 = 0;CS2 = 1;break;//左半屏
case 2:CS1 = 1;CS2 = 0;break;//右半屏
default:break;
}
}
void ClearScreen(uint8 screen) //清屏
{
uint8 i,j;
SelectScreen(screen);
for(i=0;i<8;i++)
{
Set_page(i);
Set_column(0);
for(j=0;j<64;j++)
{
write_LCD_data(0x00); //写入0，地址指针自动加1
}
}
}
void InitLCD()
{
Read_busy();
SelectScreen(0);
SetOnOff(0);
SelectScreen(0);
SetOnOff(1);
SelectScreen(0);
ClearScreen(0);
Set_line(0);
}
//写16*16的汉字
void show_ch(uint8 screen,uint8 page,uint8 column,uint8 *p)
{
uint8 i;
SelectScreen(screen); //选择屏幕
Set_page(page); //选择起始页
Set_column(column); //选择起始行
for(i=0;i<16;i++) //采用16*16的字模
{
write_LCD_data(p[i]);
}
Set_page(page+1);
Set_column(column);
for(i=0;i<16;i++) //采用16*16的字模,"小四号字"
{
write_LCD_data(p[i+16]);
}
}
11. IIC
同步串行通信，半双工
11.1 主机和从机
主机：产生时钟、起始信号和终止信号
从机：可编程的IIC地址检测，停止位检测
支持不同速率的通讯速度，标速（最高100kHz）、快速（400kHz）
11.2 SDA和SCL的数据传输
SDA：串行数据线 传输数据
SCL ：串行时钟线 数据同步
SDA上在SCL的每个时钟周期传输一位数据
SDA上的数据传输 必须在SCL高电平时进行
SDA上的数据高低电平翻转 必须在SCL低电平时进行
每次传送一个字节（8位），先传送最高位
每一个被传送的字节后面必须跟一个应答位（共9位）
起始信号：SCL高电平，SDA高电平→低电平
终止信号：SCL高电平，SDA低电平→高电平
起始、终止信号均由主机发出，在起始信号产生后，总线就处于被占用的状态；在终止信号产生后，总线就处于空闲状态
11.3 基本代码
具体使用方法见 EEPROM 12.2/3
void IIC_Delay() //前图中大于4us或4.7us的延时
{
_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();
}
void IIC_Init() //将两根线拉高，进入初始状态，等待开始信号
{
SDA = 1;
SCL = 1;
}
void IIC_Start() //起始信号，SCL为高时，SDA由高变低
{
SCL = 1;
SDA = 1;
IIC_Delay();
SDA = 0;
IIC_Delay();
SCL = 0;
IIC_Delay();
}
void IIC_Stop() //结束信号，SCL为高时，SDA由低变高
{
SCL = 0;
SDA = 0;
IIC_Delay();
SCL = 1;
IIC_Delay();
SDA = 1;
IIC_Delay();
}
void IIC_ACK() //应答信号
{
unsigned char i=0;
SCL = 1; //SCL为高时，接收应答
IIC_Delay();
while((SDA==1)&&(i<255)) //过了一段时间SDA仍为高，就是非应答信号；否则，SDA=0,返回应答信号
{
i++;
}
SCL = 0; //应答后拉低时钟线，等待结束信号
IIC_Delay();
}
void IIC_Write_Byte(unsigned char j) //写一个字节，从高位到低位发送
{
unsigned char i,temp;
temp = j;
SCL = 0; //数据只在SCL为低时允许改变
IIC_Delay();
for(i=0;i<8;i++)
{
temp <<= 1; //temp = temp << 1,从高到低依次移出
SDA = CY; //CY为PSW状态寄存器中的最高位，1000 0000<<1,CY=1;0000 0001>>1,CY=1.CY就是移出来的那一位
IIC_Delay();
SCL = 1; //等待SDA数据稳定
IIC_Delay();
SCL = 0; //等待下一次发送
IIC_Delay();
}
SDA = 1;
IIC_Delay();
}
unsigned char IIC_Read_Byte() //读一个字节，从低位到高位读
{
unsigned char i,j,k=0;
SCL = 0; //拉低时钟线，等待数据变化
IIC_Delay();
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL = 1; //在这个时刻已经获取到了SDA的一位数据
IIC_Delay();
if(SDA == 1)
j = 1;
else
j = 0;
k = (k<<1) | j; //k依次往右移，最低位每次接受新的SDA 变化
SCL = 0; //等待下一次数据变化
}
return(k); //返回读到的字节数据
}
12. EEPROM
采样IIC协议的接口与单片机相连，在proteus上可以体现出EEPROM的断点储存效果
下面的代码中IIC功能函数参考 IIC：11.3
12.1 器件地址
以24C02C为例：
高4位固定：1010 //不同类型器件高4位不同，由半导体公司生产时固定
低4位由A0、A1、A2和R/W（读/写位）决定 //用户可自定义
实际为7位地址，最后一位决定对EEPROM读或写
如图所示连接方式，地址为：1010 0000（0xa0），读数据时，地址为1010 0001（0xa1）
12.2 写数据
一次写一个字节，需要指定所写字节在EEPROM中的地址（24C02C储存数据最多为256个字节）
IIC_Init(); //IIC初始化
//把数据写进EEPROM
IIC_Start(); //IIC起始信号
IIC_Write_Byte(0xa0); //写器件地址 //0xa0：1010 0000
IIC_ACK(); //应答
//写第一个字节
IIC_Write_Byte(0x00); //写字节地址
IIC_ACK(); //应答
IIC_Write_Byte(0xfe); //写数据
IIC_ACK(); //应答
//写第二个字节
IIC_Write_Byte(0x01); //写字节地址
IIC_ACK(); //应答
IIC_Write_Byte(0xfd); //写数据
IIC_ACK(); //应答
//写第三个字节
IIC_Write_Byte(0x02); //写字节地址
IIC_ACK(); //应答
IIC_Write_Byte(0xfb); //写数据
IIC_ACK(); //应答
IIC_Stop(); //结束信号
12.3 读数据
一次读一个字节，需要指定所读字节在EEPROM中的地址
IIC_Init(); //IIC初始化
//从EEPROM读数据
IIC_Start(); //IIC起始信号
IIC_Write_Byte(0xa0); //写器件地址 //0xa0：1010 0000
IIC_ACK(); //应答
//读第一个字节
IIC_Write_Byte(0x00); //数据地址
IIC_ACK(); //应答
IIC_Start(); //IIC起始信号
IIC_Write_Byte(0xa1); //7位地址位，加上最低位读写位，允许读 //0xa1：1010 0001
IIC_ACK(); //应答
a = IIC_Read_Byte(); //读数据
//读第二个字节
IIC_Write_Byte(0x01); //数据地址
IIC_ACK(); //应答
IIC_Start(); //IIC起始信号
IIC_Write_Byte(0xa1); //7位地址位，加上最低位读写位，允许读
IIC_ACK(); //应答
b = IIC_Read_Byte(); //读数据
//读第三个字节
IIC_Write_Byte(0x02); //数据地址
IIC_ACK(); //应答
IIC_Start(); //IIC起始信号
IIC_Write_Byte(0xa1); //7位地址位，加上最低位读写位，允许读
IIC_ACK(); //应答
c = IIC_Read_Byte(); //读数据
IIC_Stop(); //IIC结束信号
14. SPI
高速的，全双工，同步的通信总线
4根线：
- SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入
- SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出
- SCK – 时钟信号，由主设备产生
- CS – 从设备使能信号，由主设备控制
15. 位符操作 & |
15.1 基本概念
1&1=1 1&0=0 0&0=0
1|1=1 1|0=1 0|0=0
15.2 基本代码
int n = 0x2d; //0010 1101 45
printf("原来的数为：%d\n",n);
/*从右到左 -> IO口从上到下*/
//修改n二进制数从右向左数第3位为1 -> 0010 1101 45
int res = n|(1<<2);
printf("第3位改为1：%d\n",res);
//修改n二进制数从右向左数第4位为0 -> 0010 0101 37
int r2 = n&~(1<<3);
printf("第4位改为0：%d\n",r2);
//修改n二进制数从右向左数第5位为1 -> 0011 1101 61
int r3 = n|(1<<4);
printf("第5位改为1：%d\n",r3);
//修改n二进制数从右向左数第3位为0 -> 0010 0101 41
int r4 = n&~(1<<2);
printf("第3位改为0：%d\n",r4);
16. 位移操作 << >>
16.1 左移<<
i << j
i中所有的位向左移动j个位置，而右边填入0
16.2 右移>>
i中所有的位向右移j位
（1）对于unsigned类型，左边填入0
（2）对于signed类型，左边填入原来的最高位
所有小于int的类型，默认以int型操作
x <<= 1; //等价于 x *= 2
x <<= n; //等价于 x *= 2^n
x >>= 1; //等价于 x /= 2
x >>= n; //等价于 x /= 2^n
```c
ntf("第3位改为1：%d\n",res);
//修改n二进制数从右向左数第4位为0 -> 0010 0101 37
int r2 = n&~(1<<3);
printf("第4位改为0：%d\n",r2);
//修改n二进制数从右向左数第5位为1 -> 0011 1101 61
int r3 = n|(1<<4);
printf("第5位改为1：%d\n",r3);
//修改n二进制数从右向左数第3位为0 -> 0010 0101 41
int r4 = n&~(1<<2);
printf("第3位改为0：%d\n",r4);
16. 位移操作 << >>
16.1 左移<<
i << j
i中所有的位向左移动j个位置，而右边填入0
16.2 右移>>
i中所有的位向右移j位
（1）对于unsigned类型，左边填入0
（2）对于signed类型，左边填入原来的最高位
所有小于int的类型，默认以int型操作
x <<= 1; //等价于 x *= 2
x <<= n; //等价于 x *= 2^n
x >>= 1; //等价于 x /= 2
x >>= n; //等价于 x /= 2^n