51单片机入门零基础1.4 C51基础知识介绍
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51单片机及C语言入门教程本教程将介绍51单片机及C语言的入门知识,帮助初学者快速掌握这两个方面的基本内容。
以下是本教程的详细内容:一、51单片机概述(200字)51单片机是由Intel公司推出的一种常见的单片机芯片,具有广泛应用的特点。
它采用了Harvard结构,具有8位数据总线和16位地址总线。
其主要特点是结构简单、易于学习、应用广泛,适用于各种嵌入式系统。
二、C语言基础(300字)C语言是一种高级编程语言,具有跨平台、可移植性强等特点,被广泛应用于各种软件开发和嵌入式系统中。
学习C语言的基础知识是学习51单片机编程的必要前提。
C语言基础知识主要包括数据类型、变量、常量、运算符、表达式、流程控制语句等内容。
这些知识是学习C语言和51单片机编程的基础,需要仔细理解和掌握。
三、51单片机编程入门(400字)1. 搭建开发环境:首先需要安装51单片机的开发工具,如KeilC51等。
然后,连接单片机开发板和电脑,确保硬件连接正确。
2.了解开发板:学习使用51单片机的开发板是学习51单片机编程的第一步。
具体包括开发板上各个接口的功能和使用方法。
3.编写第一个程序:根据教材或教程,编写第一个简单的程序,如让LED灯闪烁等。
学习如何通过C语言编写程序,将其烧录到单片机中,并运行和调试。
四、C语言与51单片机的应用(300字)在学习了C语言和51单片机的基础知识之后,可以进一步学习它们的应用。
1.输入输出操作:学习如何通过51单片机与外部设备进行输入输出操作,如控制LED灯的亮灭、读取按键输入等。
2.定时器和中断:学习如何使用51单片机的定时器和中断功能来实现定时任务和外部事件处理。
3.串口通信:学习如何通过51单片机的串口通信功能与其他设备进行数据交换和通信。
五、实例项目及拓展应用(200字)完成了基础学习后,可以尝试一些实例项目,如温度测量系统、遥控器、电子钟等。
同时,可以进一步学习其他相关知识,如LCD显示、SPI 通信等,以扩展自己的应用能力。
51单片机基础知识单片机作为一种嵌入式微控制器,具有广泛的应用领域和技术需求。
本文将介绍51单片机的基础知识,包括其概述、硬件结构、编程语言和开发环境等内容。
通过本文的学习,读者可以对51单片机有初步了解,并为之后的学习和应用打下基础。
一、概述51单片机,是指Intel公司开发的一种8位微处理器。
它以其简单、稳定和可靠的特点,成为嵌入式系统开发中最常用的单片机之一。
51单片机由存储器、中央处理器、输入输出端口、计时器/计数器和各种外围设备组成。
二、硬件结构51单片机的硬件结构主要包括中央处理器、存储器、输入输出端口和计时器/计数器。
1.中央处理器51单片机的中央处理器是一种基于哈佛架构的8位微处理器,具有高性能和低功耗的特点。
它可以执行指令、进行算术逻辑运算和控制外围设备的工作。
2.存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用来存储运行的程序代码,而数据存储器用于存储程序需要的数据。
3.输入输出端口51单片机通过输入输出端口与外部设备进行通信。
输入端口用于接收外部信号,输出端口用于输出控制信号。
4.计时器/计数器51单片机内置了多个计时器/计数器,用于定时和计数应用。
它们可以实现精确的时间控制,并为系统提供准确的时间基准。
三、编程语言51单片机的常用编程语言有汇编语言和C语言。
汇编语言是51单片机最早的编程语言,它直接与硬件进行交互,执行效率高。
而C语言是一种高级编程语言,具有结构化、可移植等特点,编写的程序更加易读易维护。
1.汇编语言汇编语言是一种低级别的编程语言,需要程序员直接处理寄存器和内存地址。
它的语法相对复杂,但可以更直接地控制硬件资源,实现更高效的程序执行。
2.C语言C语言是一种结构化的高级编程语言,具有简洁、易读和可移植等特点。
C语言程序需要通过编译器将源代码转化为机器指令,然后才能在51单片机上运行。
四、开发环境51单片机的开发环境包括硬件开发工具和软件开发工具。
C51单片机基础学习教程C51单片机是一种常用的8位单片机,广泛应用于工业控制、家用电器和电子产品等领域。
若想学习C51单片机,首先需要掌握C语言的基础知识。
以下是一个C51单片机基础学习教程,介绍了C语言的相关内容,并给出了一个简单的例子。
一、C语言基础1.数据类型:C语言中主要有整型、字符型、浮点型等数据类型。
可以使用关键字来定义变量并赋值。
示例:int num = 10;char ch = 'A';float f = 3.14;2.运算符:C语言中有算术运算符、逻辑运算符、关系运算符等。
可以用于对变量进行运算和比较。
示例:int a = 10, b = 5;int sum = a + b;int result = (a > b) ? a : b;3.控制语句:C语言中有顺序结构、分支结构和循环结构。
可以用于控制程序的执行流程。
示例:if (num > 0)printf("The number is positive.");} else if (num < 0)printf("The number is negative.");} elseprintf("The number is zero.");4.函数:C语言中可以使用函数将代码模块化,并且可以通过参数和返回值传递数据。
示例:int add(int a, int b)return a + b;二、C51单片机入门2. 创建新项目:在Keil软件中创建一个新的项目,并选择C51单片机作为目标芯片。
3. 编写程序:在新建的项目中打开main.c文件,编写C语言程序。
可以使用C语言的代码编写方式。
示例:#include <reg51.h>//定义LED端口sbit LED = P1^0;void mai//设置LED口为输出LED=0;while (1)//LED闪烁LED=~LED;//延时for (int j = 0; j < 100; j++)}}}5. 调试程序:在Keil软件中打开调试窗口,可以对程序进行单步调试,查看程序的执行流程和变量的值。
51单片机教程单片机作为嵌入式系统的关键元素之一,具有广泛的应用前景。
本教程将为大家介绍51单片机的基本知识、应用案例以及编程技巧。
通过学习本教程,读者将能够掌握51单片机的原理和基本操作,为进一步深入学习和应用打下坚实的基础。
一、简介51单片机指的是Intel公司推出的一种经典的8位单片机,广泛应用于电子产品中。
它使用的是哈弗小端字节序,运行稳定可靠,并具备强大的扩展性,便于工程师进行开发和应用。
二、基本原理1. 51单片机的结构51单片机包括中央处理器、存储器和各种外设。
中央处理器由ALU、寄存器组、程序计数器、指令译码器等组成。
存储器包括片内RAM和片内ROM,外设包括I/O口、定时器等。
2. 时序控制51单片机的时序控制通过晶振、分频器和定时器来实现。
晶振提供时钟信号,分频器控制时钟信号的频率,定时器用于定时和计数。
三、编程环境搭建1. 安装编程软件在学习51单片机之前,我们需要安装相应的编程软件。
常用的有Keil C51、WinAVR等。
根据自己的需求选择一个适合的软件进行安装。
2. 设置开发板将开发板与计算机连接,并进行相应的设置。
确认开发板的连接方式和COM口设置正确。
四、基本操作1. 点亮LED灯首先,我们从最简单的实验开始,通过51单片机控制LED灯的点亮和熄灭。
连接好电路后,编写相应的程序,即可实现LED灯的亮灭控制。
2. 按键输入与输出通过接入按键开关,我们可以实现通过按键输入不同的命令,控制LED灯的亮灭。
通过读取按键输入的状态,编写相应的程序进行判断和控制。
五、应用案例1. 温度检测系统通过连接温度传感器,我们可以使用51单片机对周围环境的温度进行检测,并通过LED灯或LCD显示屏来显示当前的温度数值。
2. 蜂鸣器控制将蜂鸣器与51单片机连接,通过编写程序控制蜂鸣器的频率和节奏,可以实现不同的音乐或警报声音。
六、编程技巧1. 中断编程中断编程是51单片机常用的一种编程方式。
引言概述:51单片机是一种常见的单片机型号,它具有广泛的应用领域和较高的使用率。
本教程旨在为初学者提供51单片机的入门知识和基础操作指南。
本文将介绍51单片机的基本概念,硬件配置,编程语言,程序以及常见问题解答。
通过学习本教程,读者可以对51单片机有一个全面的了解,并在实践中掌握其基本应用。
正文内容:1.51单片机基本概念介绍单片机的定义和类型,包括其基本构成和特点。
详细解释51单片机的命名由来,并介绍其典型应用场景。
探讨51单片机与其他单片机型号的区别和优势。
2.51单片机硬件配置介绍51单片机开发板的主要组成部分和功能。
讲解51单片机的复位电路、晶振电路以及外部扩展接口。
提供常见的硬件错误排查方法,如常见的电路连接问题和芯片供电问题。
3.51单片机编程语言简要介绍51单片机所支持的主要编程语言。
详细解释汇编语言和C语言在51单片机编程中的应用。
提供汇编语言和C语言的编译和调试方法,以及注意事项。
4.51单片机程序介绍不同的程序方法,如串口、ISP以及仿真器。
解释如何选择合适的方法和调试工具。
提供常见错误和解决方法,如速度慢、失败等问题。
5.51单片机常见问题解答回答常见的初学者问题,如51单片机如何上电启动、如何设置端口输入输出、如何控制LED等。
解决常见的编程问题和错误,如程序死循环、程序崩溃等。
提供进一步学习资源和推荐书籍,以帮助读者更深入地理解和掌握51单片机。
总结:通过本教程的学习,读者获得了对51单片机的基本概念、硬件配置、编程语言、程序以及常见问题解答等方面的全面了解。
无论是初学者还是有一定经验的工程师,都可以通过实践操作和进一步学习,掌握51单片机的基本应用和进阶技巧。
希望本教程能给读者带来实际帮助,并激发更多的学习兴趣和创造力。
引言概述:本文主要介绍了51单片机入门教程。
51单片机是一种非常常见的单片机,广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
本文将详细介绍51单片机的基本原理、开发环境、编程语言以及常用功能及应用等方面的内容。
第一讲单片机基础知识引言商用微机工控计算机智能仪器仪表单片机 集散控制家用电器C语言高级语言 PASCALFORTRAN计算机语言汇编语言 (不同的CPU,汇编语言不同)1位(几乎没有具体使用)4位(早期的产品)单片机 8位(当前应用最多,51系列)16位(部分使用,与8位相比较少,80196)32位(未来趋势)所有计算机的三总线结构相同;程序流程图相同。
学习计算机的基础知识是数字电子技术:触发器、计数器、移位寄存器、译码器、编码器1.1 MCS-51单片机的特点单片机(MICROCONTROLLER,又称微控制器)是在一块硅片上集成了各种部件的微型机算计,这些部件包括中央处理器CPU、数据存贮器RAM、程序存贮器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
MCS-51单片机的基本结构如图1-1所示。
51系列单片机结构特点:8位CPU;片内振荡器及时钟电路;32根I/O线;外部存贮器寻址范围ROM、RAM各64K;3个l6位的定时器/计数器;5个中断源,2个中断优先级;全双工串行口;布尔处理器。
1.2 MCS-51单片机的内部结构图1-2是MCS-5l单片机片内部结构的总框图,它可以划分为CPU、存贮器、并行口、串行口、定时器/计数器、中断逻辑几部分。
图1-2 MCS-51的内部结构框图1.2.1 中央处理器MCS-51的中央处理器CPU由运算器和控制逻辑构成,其中包括若干特殊功能寄存器(SFR)。
① CPU:8位;ALU:算术、逻辑运算单元中处理器② 程序状态字PSW:8位宽度、F0、RS1和RS0③ 振荡周期、机器周期一、以ALU为中心的运算器算术逻辑单元ALU能对数据进行加、减、乘、除等算术运算;“与”、“或”、“异或”等逻辑运算以及位操作运算。
PSW的格式如图1-3所示,其各位的含义是:D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY AC F0 RS1 RS0 OV P图1-3 PSW的格式CY:进位标志。
C51单片机是一种基于C语言的微控制器,具有强大的处理能力和灵活的编程特性。
以下是一些关于C51单片机的基础知识:
硬件结构:C51单片机采用冯·诺依曼结构,由运算器、控制器、存储器、输入输出设备等组成。
存储器:C51单片机内部有一个程序存储器(Flash ROM)、一个数据存储器(RAM)和一个特殊功能寄存器(SFR)。
程序存储器用于存储程序,数据存储器用于存储变量和临时数据,特殊功能寄存器用于控制各种外设和功能。
指令系统:C51单片机的指令系统类似于C语言,包括算术指令、逻辑指令、数据传输指令、程序控制指令等。
外设:C51单片机有多种外设,如定时器/计数器、串行通信接口、中断控制器、I/O端口等。
这些外设可以通过特殊功能寄存器进行配置和控制。
开发环境:C51单片机的开发环境通常包括编译器、调试器和集成开发环境(IDE)。
编译器将C语言代码转换为单片机可执行的机器码,调试器用于在单片机上进行程序调试和仿真,IDE提供了代码编写、编译、调试和下载的一体化环境。
应用领域:C51单片机广泛应用于各种嵌入式系统,如智能仪表、家电控制、通信设备、工业自动化等领域。
总之,C51单片机是一种功能强大、易于编程的微控制器,通过学习和掌握其基础知识,可以开发出各种高效的嵌入式应用系统。
1.4 C51基础知识介绍1.4.1 C51中的基本数据类型首先知道什么是常量和变量,例如A=1、B=D、C=A+B,A的值固定是1所以是常量,B的值随D的变化而变化所以是变量,同样道理C也是变量。
接下来C51有哪些数据类型,见表0-1。
表0-1 C51中常用的数据类型数据类型关键字所占位表示范围无符号字符型unsigned char80~255有符号字符型Char8-128~127无符号整型unsigned int160~65535有符号整型Int16-32768~32767无符号长整型unsigned long320~2^32-1有符号长整型Long32-2^31~2^31单精度实型Float323.4e-38~3.4e38双精度实型Double641.7e-308~1.7e308位类型Bit10~1数据类型前面没有unsigned的认为是signed型。
关于占位的解释:编程的时候无论采用什么进制在单片机中都以二进制方式存在,二进制只有0和1,这两个数每一个所占的空间就是一位(b),位也是单片机存储器中最小的单位。
比位大的是单位字节(B),一个字节等于8位(即1B=8b)。
为方便理解,数据类型所占位如图0-1所示。
图0-1 数据类型所占位其中float和double型是用来表示浮点数的,即带有小数点的数,通常float 能提供7位有效数字,double能提供15~16位有效数字,但是这个精度还和编译器有关,并不是所有编译器都遵守这个原则。
当把一个double型赋给float型的时候,系统会截取相应的有效位。
例如float a;a=1.2345678,那么a=1.234567,但改成double则能全部显示出来。
1.4.2 C51中的运算符C51算数运算符如表0-2所示。
表0-2 算数运算符算数运算符含义+加法-减法*乘法/除以++自加--自减%求余运算C51逻辑运算符如表0-3所示。
表0-3 逻辑运算符逻辑运算符含义>大于>=大于等于<小于<=小于等于==测试相等!=测试不等&&与||或!非C51位运算符如表0-4所示。
表0-4 位运算符位运算符含义&按位与|按位或^异或~取反>>右移<<左移注意:当我们的程序中出现a|=b的时候,代表将a|b后的值赋给a。
同理a&=b,就是将a&b的值赋给a,还有很多a+=b、a++=b等等。
1.4.3 C51中的基础语句C51中的基础语句如表0-5所示。
表0-5 基础语句语句类型If选择语句While循环语句For循环语句swich/case多分支语句do-while循环语句语句会在软件设计的时候详细讲解。
1.4.4 C51常用的声明符号单片机内部有很多寄存器,每个寄存器都有它自己的地址,通常我们用到寄存器的时候都要声明这个寄存器,声明的过程就是将这个寄存器的地址声明给方便我们理解这个寄存器的名字。
下面就讲一些常见的声明符号,后面的软件设计中还会提到。
sfr-特殊功能寄存器的数据声明。
sbit-特殊功能位声明,即寄存器中的具体哪一位。
bit-位变量声明,定义一个位变量。
1.4.5 C51函数名命名规范函数命名规范就是用字母、数字、下划线来命名,数字不能在开头,但函数名最好直观一些,使人一看就知道这个函数是干什么的,比如delay() 一看就知道是延时函数,就比用拼音或者其他命名要好。
要注意的是每个工程中只能有一个主函数main(){},其他的函数都统称为子函数,无论程序中函数的顺序是什么,都是从主函数开始,主函数中去调用子函数,遇到具体程序时还会具体讲解。
1.4.6 C51基础例程以下为一个包含C51基础的例程。
/************************************************************//********其中//后面为注释,还可写成/*…*/,中间为注释。
********//*****编译器会将注释自动省略,注释只是为了方便查看代码的*****//*说明:C51数据类型*//* char:字符型变量,8位;*//* int:整型变量,16位;*//* long:长整型变量,32位*//* float:浮点型变量,32位*//************************************************************/#include<reg51.h> //包含头文件,它包括51单片机中存在的一些寄存器int a; //整型变量 bchar b; //字符型变量 along c; //长整型变量 cfloat d; //浮点型变量 dvoid main(void) //void 中文翻译无类型。
//main主函数前面的void表示的返回类型为无类型也就是不返回任何值。
//括号里的void为参数,此处表示无参数。
{/*字符型变量赋值及运算*/b=1; //给b赋值1,b=1b=b+1; //将b+1的值(上一语句b=1,所以b+1=2)赋给b,b=2b=100+b; //将b+100的值(上一语句b=2,所以b+100=102),b=102 /*整型变量赋值及运算*/a=210; //给a赋值210,a=210a=a+200; //将a+200的值(上一句a=210,所以a+200=410),b=410a=a+200; //将a+200的值(上一句a=410,所以a+200=610),b=610 /*长整型变量赋值及运算*/c=360; //给c赋值360,c=360c=c*30; //将c*30的值(上一句c=360,所以c*30=10800),c=10800c=c+100000; //将c+100000的值(上一句c=10800,所以c+100000=110800),//c=110800/*浮点型变量赋值及运算*/d=0.01; //将d赋值0.01,d=0.01d=0.01*20; //将0.01*20的值赋给d,d=0.2d=(float)b/2; //将(float)b表示强制转换,将字符型b强制转化成浮点型,//b=102.0000,b/2=51.00000 ,d=51.00000while(1);}如何看这些程序算法是否正确呢,这就需要我们使用Keil中的软件调试模式,通过调试模式还可以看到整个程序的运行时间。
将这些程序输入到编译器Keil中,编译后无错误。
进行一些配置,在【Project】下单击【Options for Target ‘Target1’…】,如图0-2所示。
图0-2 打开工程设置对话框打开工程设置对话框后,在标签【Target】下设置【Xtal(MHz):】,将原来的值改成我们用的单片机11.0592MHz,单击OK即可。
如图0-3所示。
图0-3 配置时钟频率到这为止,配置就完成了,下面我们就要调试模拟了。
单击窗口上的调试按钮快捷图标,进入到软件模拟调试模式,如图0-4所示。
图0-4 模拟调试模式在开始软件调试模式之前,先熟悉下调试按钮的功能。
调试状态下的调试按钮如图0-5所示。
图0-5 调试按钮:将程序复位到主函数的最开始处,准备重新运行程序。
:全速运行,运行程序时中间不停止。
:停止全速运行,运行程序时中间不停止。
:进去子函数内部。
:单步执行代码,它不会进入子函数内部,可直接跳过函数。
:跳出当前进去的函数,只有进入子函数内部该按钮才被激活。
:程序直接运行至光标所在行。
:显示/隐藏编译窗口,可以查看每句C语言编译后所对应的汇编语言。
大家不妨把这些按钮都试一下。
下面我们打开【View】中的【Watch Windows】中的【Watch1】,如图0-6所示。
打开界面如图0-7所示。
图0-6 打开Watch1图0-7 打开Watch1界面将licheng.c中的变量“a”“b”“c”“d”拖拽到Watch1中去,拖拽方法是选中要拖拽的变量,鼠标左键将选中的变量拖到Watch1窗口中,四个变量拖拽后如图0-8所示。
图0-8 拖拽变量后的Watch1窗口观察Watch1窗口,a对应0x0000,b对应0x00,0x表示16进制,那么0x 后面有几个0表示有几个16进制位,每2个16进制位是一个字节,我们从此就能看出每一个变量的长度了。
例如a是4个16进制位两个字节长度16位,和我们定义的a为整型完全符合,其他道理一样。
单击单步执行代码图标,观察Watch1窗口,我们会发现执行b=1的时候b 对应的Value显示0x01,Watch1中的字节都为16进制,十六进制01等于十进制的1,如图0-9所示。
图0-9 单步执行b=1对应b变化单步执行b=b+1的时候,b对应的Value显示0x02,十六进制的02等于十进制的2,如图0-10所示。
图0-10 单步执行b=b+1对应b变化单步执行b=100+b的时候,b对应Value显示0x66,十六进制66等于十进制102,如图0-11所示。
图0-11 单步执行b=100+b对应b变化其中的16进制与10进制的转换,读者可用计算机中的计算机计算。
一个字节占两个16进制位,上面的b被定义为字符型,所以我们看到的都是两位16进制位,即0x--。
单步执行a=210的时候,a对应Value显示0x00D2,十六进制D2等于十进制210,如图0-12所示。
图0-12 单步执行a=210对应a的变化单步执行第一个a=a+200的时候,b对应Value显示0x019A,十六进制019A等于十进制410,如图0-13所示。
图0-13 单步执行第一个a=a+200对应a变化单步执行第二个a=a+200的时候,a对应Value显示0x0262,十六进制0262等于十进制610,如图0-14所示。
图0-14 单步执行第二个a=a+200对应a变化程序中a被定义位整型变量,所以a占两个字节长度,即4个十六进制位,所以我们看到a对应的Value都是0x----,而字符型b只占2个十六进制位。
后面的原理一样,读者自行测试观察。
左侧的sec就是运行此程序的时间,如图0-15所示。
图0-15 执行程序时间基础部分我们已经学完了,单片机以及C51是不是很有趣,下面的学习会更有趣,我们会让学习板上出现一些有趣的现象。