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51单片机超详细教程PPT目录•51单片机概述•51单片机硬件结构•指令系统与汇编语言编程•C语言编程与实例分析•中断系统与定时器/计数器应用•接口技术与应用扩展•调试技巧与故障排除方法0151单片机概述Part单片机定义与发展定义单片机是一种集成电路芯片，将微处理器、存储器、输入输出接口等集成在一块芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程从早期的4位、8位单片机，到如今的32位、64位高性能单片机，单片机的性能不断提升，应用领域也不断扩展。
51单片机特点及优势特点51单片机采用8051内核，具有高性能、低功耗、易于扩展等优点；同时拥有丰富的外设接口和强大的中断处理能力。
优势51单片机在嵌入式系统领域具有广泛的应用，其稳定的性能和成熟的生态系统使得开发者能够快速开发出高质量的嵌入式应用。
应用领域与市场需求应用领域智能家居、工业自动化、医疗设备、汽车电子、物联网等。
市场需求随着物联网、人工智能等技术的快速发展，对单片机的性能、功耗、安全性等方面提出了更高的要求。
同时，市场对于单片机的定制化、差异化需求也日益增加。
0251单片机硬件结构Part中央处理器CPU运算器进行算术运算和逻辑运算控制器取指、译码、执行指令，控制程序流程寄存器组暂存数据和地址，加速CPU 运算速度STEP 01STEP 02STEP 03存储器组织程序存储器存放变量、中间结果等，一般使用RAM实现数据存储器特殊功能寄存器用于控制单片机的各种功能，如定时器、中断等存放程序代码和常数表格等，一般使用ROM或EPROM实现I/O 端口与外部设备通信的接口，分为并行I/O 和串行I/O 两种要点一要点二特殊功能寄存器用于控制I/O 端口的操作，如设置端口模式、读取端口状态等I/O 端口及特殊功能寄存器时钟电路提供单片机运行所需的时钟信号，一般由晶振和电容组成复位电路使单片机在启动时或异常情况下恢复到初始状态，一般由电阻和电容组成时钟电路与复位电路03指令系统与汇编语言编程Part指令格式及寻址方式指令格式由操作码和操作数组成，操作码指明操作性质，操作数表示操作对象。
郭天祥十天学通单片机TX-1C单片机实验板所有课作业+答案，特别整理，供单片机爱好与学习者使用讲次内容细节第一讲学单片机预备知识、如何点亮一个发光管单片机能做什么，基本电子知识，如何用TX-1C单片机学习板学习单片机，C51 知识简介，如何申请免费芯片样品。
点亮一个发光管，第二讲流水灯设计、蜂鸣器发声、继电器控制简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器，及如何驱动继电器，集电极开路的概念及应用。
第三讲数码管显示的原理、数码管的静态显示共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、外部中断试验、定时器中断应用第四讲数码管的动态显示原理及应用实现动态扫描概念、定时器、中断加深用单片机的定时器及中断设计一个60 秒定时器第五讲独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现键盘用来做什么、如何键盘检测、消抖、键盘编码、带返回值函数写法及应用第六讲AD、DA 的工作原理及实现、运放电路模拟电压与数字电压的关系、为什么要使用AD 及DA、ADC0804 的操作方法、DAC0832 的操作方法第七讲串口通讯原理及操作流程串口通讯工作方式、10 位数据通讯、波特率概念、如何根据波特率计算定时器初值、串口打印在调试程序中的应用。
第八讲 1 602液晶、12864 液晶显示原理及实现最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作第九讲IIC总线AT24C02芯片工作原理IIC总线工作原理、目前非常通用的一种通信机制第十讲利用51 单片机的定时器设计一个时钟综合运用51 单片机知识设计一个可以随意调节时间、带整点闹铃的时钟。
（其中用到定时器、中断、按键、蜂鸣器、数码管或串口通信）第^一讲用DS12C887时钟芯片设计一个高精度时钟DS12C887内部带有锂电池，系统掉电情况下可自行精确走10 年，并带有闹钟功能、年、月、日、时、分、秒等。
教学争鸣新课程NEW CURRICULUM跟郭天祥学单片机刘玉秀(山东诸城市潍坊工商职业学院)单片机技术是电子信息类学生必须掌握的一门技术,也是现代工科学生就业的一个基本条件,成为理工科院校,同时也是高职院校电子类专业的主要专业课程,它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。
在单片机教学过程中,学生不仅要掌握单片机的原理和应用,还应具有“开发”能力,由于其教学内容纷繁复杂,与各种学科相互渗透,如何提高教学的效率是单片机教学过程中的一个研究课题。
传统的单片机教学,就是教师在上面枯燥地讲解理论、程序,下面的学生听得一头雾水,阻碍了学生的学习的兴趣,学生跟教师缺少交流与讨论。
下面介绍单片机的领军人物郭天祥是如何利用他的单片机系统学习单片机的。
郭天祥,老家新疆伊宁,原哈尔滨工程大学学生,后接触单片机,已经成为单片机领域的一个企业家,名下有天祥电子网站,其最大成就之一是开设了十天学会单片机系列课程并录制出来,网络上广泛流传,他建立了个人网站(天祥电子),公司的网站是,主要是产品宣传与销售。
他的单片机研发基地位于哈尔滨工程大学国家大学科技园创业中心4楼,1000多平方米,设备包括多功能贴片机、无铅回流焊机、无铅波峰焊机、BGA返修工作站、流水线组装线等。
拥有完整的小型产品生产线,能够完全满足公司产品焊接需求,此外还可对外承接焊接订单。
他的火爆视频教程介绍:单片机外围电路设计及C语言编程视频教程介绍:这是一部学单片机革命性的视频教程,教程全部十二讲,每讲3小时左右,看视频的同时可以用TX-1C单片机实验板一个实验一个的演示,给学员解释每条指令的意思及原理,通过10天的时间让学生完全掌握单片机的C语言编程及单片机外围电路设计的思想。
全程的屏幕,声音,用屏幕录像,实验板现象用摄像头拍摄,这部教程算是国内首个如此创新的以教师亲自实践为主,学员现场写程序,直接下载到实验板看现象,讲单片机的视频教程,只要你认真看,认真听,保证10天让你学会单片机应用和C语言编程。
（完整版）十天学会单片机C语言_郭天祥---课后习题答案郭天祥十天学通单片机TX-1C单片机实验板所有课作业+答案，特别整理，供单片机爱好与学习者使用讲次内容细节第一讲学单片机预备知识、如何点亮一个发光管单片机能做什么，基本电子知识，如何用TX-1C单片机学习板学习单片机，C51知识简介，如何申请免费芯片样品。
点亮一个发光管，第二讲流水灯设计、蜂鸣器发声、继电器控制简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器，及如何驱动继电器，集电极开路的概念及应用。
第三讲数码管显示的原理、数码管的静态显示共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、外部中断试验、定时器中断应用第四讲数码管的动态显示原理及应用实现动态扫描概念、定时器、中断加深用单片机的定时器及中断设计一个60秒定时器第五讲独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现键盘用来做什么、如何键盘检测、消抖、键盘编码、带返回值函数写法及应用第六讲AD、DA的工作原理及实现、运放电路模拟电压与数字电压的关系、为什么要使用AD 及DA、ADC0804的操作方法、DAC0832的操作方法第七讲串口通讯原理及操作流程串口通讯工作方式、10位数据通讯、波特率概念、如何根据波特率计算定时器初值、串口打印在调试程序中的应用。
第八讲1602液晶、12864液晶显示原理及实现最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作第九讲IIC总线AT24C02芯片工作原理IIC总线工作原理、目前非常通用的一种通信机制第十讲利用51单片机的定时器设计一个时钟综合运用51单片机知识设计一个可以随意调节时间、带整点闹铃的时钟。
（其中用到定时器、中断、按键、蜂鸣器、数码管或串口通信）第十一讲用DS12C887时钟芯片设计一个高精度时钟DS12C887内部带有锂电池，系统掉电情况下可自行精确走10年，并带有闹钟功能、年、月、日、时、分、秒等。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 1 基于单片机数码管的电子钟（郭天祥系列单片机） 1、功能说明 （1）本电子钟可以显示当前时刻、年月日和闹钟时刻。不同时间的显示可以用key4来切换。 （2）、独立键盘key1-key4(左到右）调节不同功能，7段数码管显示。 (3) 整点提示功能:当时间为整点时,蜂鸣器会滴滴滴响，响20秒； (4) 闹铃功能:本程序有闹铃功能，当定时时间到时,闹铃会滴滴滴报警，报警30秒；
（5）附加功能:当在闹铃和整点时,8个发光二极管会闪亮； （6）时、分、秒之间和年、月、日之间也是用“.”分割。
2、键盘控制
（1）key1-键移动调整单位,每按一次移动一个单位,可调整时分秒、年月日和闹钟时间。比如：在显示时分秒时，按下key1键，可通过key2和key3对‘秒’加减；再按一下key1，可对‘分’加减；再按一下key1，可对‘时’加减；再按key1，时间开始走动 （2）key2-加1；key3-减1； （3）key4-键切换时分秒、年月日和闹铃时间的显示。比如：当前为时分秒，按一下key4，则显示年月；再按一下，则显示闹铃时间；再按一下，则显示时分秒时间。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 2 附录：C语言程序 //设计项目:带闹铃的电子钟 //功能: key1-键:开始/调时分秒/调年月日/调定时 // key2-键:加1 // key3-键:减1 // key4-键:切换页面 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; sbit key1=P3^4; sbit key2=P3^5; sbit key3=P3^6; sbit key4=P3^7; sbit bear=P2^3; uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e, 0x79,0x71}; uchar sec1,min1,hour1,year1,mon1,day1,temp1,temp2,sec2,min2,hour2; void keyscan(); void display(uchar hour,uchar min,uchar sec); void delay(uint z) { uint x,y; for(x=0;xfor(y=0;y<110;y++); } void init() { TMOD=0X02; TH0=6; TL0=6; EA=1; ET0=1; TR0=1; hour1=00; min1=00; sec1=00; year1=12; mon1=03; day1=10; } 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 3 void display(uchar hour,uchar min,uchar sec) { uchar s1,s2,m1,m2,h1,h2; s2=sec/10; s1=sec%10; m2=min/10; m1=min%10; h2=hour/10; h1=hour%10; dula=1; P0=table[h2]; dula=0; P0=0XFF; wela=1; P0=0XFE; delay(1); dula=1; P0=table[h1]+0x80; dula=0; P0=0XFF; wela=1; P0=0XFd; delay(1); dula=1; P0=table[m2]; dula=0; P0=0XFF; wela=1; P0=0XFb; delay(1); dula=1; P0=table[m1]+0x80; dula=0; P0=0XFF; wela=1; P0=0XF7; delay(1); dula=1; P0=table[s2]; dula=0; P0=0XFf; wela=1; P0=0Xef; delay(1); 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 4 dula=1; P0=table[s1]; dula=0; P0=0XFF; wela=1; P0=0Xdf; delay(1); } void keyscan() { if(key1==0) { delay(10); if(key1==0) { //TR0=0; temp1++; if(temp1==4) { temp1=0; TR0=1; } while(!key1) switch(temp2) { case 0:display(hour1,min1,sec1);break; case 1:display(year1,mon1,day1);break; case 2:display(hour2,min2,sec2);break; } } } if(key2==0) { delay(10); if(key2==0) { if(temp2==0) { TR0=0; switch(temp1) { case 1:sec1++;if(sec1==60)sec1=0;break; case 2:min1++;if(min1==60)min1=0;break; case 3:hour1++;if(hour1==24)hour1=0;break; } 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 5 while(!key2) display(hour1,min1,sec1); } if(temp2==1) { TR0=1; switch(temp1) { case 1:day1++;if(day1==31)day1=1;break; case 2:mon1++;if(mon1==13)mon1=1;break; case 3:year1++;if(year1==100)year1=0;break; } while(!key2) display(year1,mon1,day1); } if(temp2==2) { TR0=1; switch(temp1) { case 1:sec2++;if(sec2==60)sec2=0;break; case 2:min2++;if(min2==60)min2=0;break; case 3:hour2++;if(hour2==24)hour2=0;break; } while(!key2) display(hour2,min2,sec2); } } } if(key3==0) { delay(10); if(key3==0) { if(temp2==0) { TR0=0; switch(temp1) { case 1:if(sec1==0)sec1=60;sec1--;break; case 2:if(min1==0)min1=60;min1--;break; case 3:if(hour1==0)hour1=24;hour1--;break; } while(!key3) display(hour1,min1,sec1); } if(temp2==1) 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 6 { TR0=1; switch(temp1) { case 1:if(day1==1)day1=31;day1--;break; case 2:if(mon1==1)mon1=13;mon1--;break; case 3:if(year1==0)year1=100;year1--;break; } while(!key3) display(year1,mon1,day1); } if(temp2==2) { TR0=1; switch(temp1) { case 1:if(sec2==0)sec2=60;sec2--;break; case 2:if(min2==0)min2=60;min2--;break; case 3:if(hour2==0)hour2=24;hour2--;break; } while(!key3) display(hour2,min2,sec2); } } } if(key4==0) { delay(10); if(key4==0) { temp1=0; temp2++; if(temp2==3) temp2=0; while(!key4) switch(temp2) { case 0:display(hour1,min1,sec1);break; case 1:display(year1,mon1,day1);break; case 2:display(hour2,min2,sec2);break; } } } switch(temp2) { case 0:display(hour1,min1,sec1);break;
郭天祥《十天学通单片机》———“ TX-1C单片机实验板”所有课后作业+答案，供单片机爱好与学习者使用第一讲学单片机预备知识、如何点亮一个发光管单片机能做什么，基本电子知识，如何用TX-1C单片机学习板学习单片机，C51知识简介，如何申请免费芯片样品。
点亮一个发光管，第二讲流水灯设计、蜂鸣器发声、继电器控制简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器，及如何驱动继电器，集电极开路的概念及应用。
第三讲数码管显示的原理、数码管的静态显示共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、外部中断试验、定时器中断应用第四讲数码管的动态显示原理及应用实现动态扫描概念、定时器、中断加深用单片机的定时器及中断设计一个60秒定时器第五讲独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现键盘用来做什么、如何键盘检测、消抖、键盘编码、带返回值函数写法及应用第六讲AD、DA的工作原理及实现、运放电路模拟电压与数字电压的关系、为什么要使用AD及DA、ADC0804的操作方法、DAC0832的操作方法第七讲串口通讯原理及操作流程串口通讯工作方式、10位数据通讯、波特率概念、如何根据波特率计算定时器初值、串口打印在调试程序中的应用。
第八讲1602液晶、12864液晶显示原理及实现最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作第九讲IIC总线AT24C02芯片工作原理IIC总线工作原理、目前非常通用的一种通信机制第十讲利用51单片机的定时器设计一个时钟综合运用51单片机知识设计一个可以随意调节时间、带整点闹铃的时钟。
（其中用到定时器、中断、按键、蜂鸣器、数码管或串口通信）第十一讲用DS12C887时钟芯片设计一个高精度时钟DS12C887内部带有锂电池，系统掉电情况下可自行精确走10年，并带有闹钟功能、年、月、日、时、分、秒等。
（本节由学生自己设计电路）第十二讲使用Protell99绘制电路图全过程Protell99软件使用、元件库、封装库设计、绘制原理图、错误检查、生成PCB、手动、自动布线、送去加工第十三讲Altium designer 6.5绘制电路图全过程最顶级电路板设计软件Altium Designer使用、元件库、封装库设计、绘制原理图、错误检查、生成PCB、手动、自动布线、送去加工lesson1对照TX-1C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1.熟练建立KEIL工程2.点亮第一个发光管.3.点亮最后一个发光管4.点亮1、3、5、75.点亮二、四、五、六6.尝试让第一个发光管闪烁7.尝试设计出流水灯程序====================================================== lesson2第一个发光管以间隔200ms闪烁8个发光管由上至下间隔1s流动，其中每个管亮500ms,灭500ms,亮时蜂鸣器响，灭时关闭蜂鸣器，一直重复下去。
contents •单片机概述•单片机内部结构•单片机指令系统与汇编语言•单片机C语言编程基础•单片机中断系统与定时器/计数器•单片机串行通信接口技术•单片机扩展技术与应用实例分析目录01单片机概述单片机定义与发展定义发展历程单片机应用领域智能家居汽车电子智能照明、智能安防、智能家电等。
车身控制、发动机控制、安全系统等。
工业控制医疗设备物联网自动化生产线、智能仪表、电机控制等。
医疗仪器、健康监测设备等。
智能传感器节点、物联网网关等。
常见单片机类型及特点8051系列AVR系列PIC系列ARM系列02单片机内部结构中央处理器CPU控制器运算器控制程序执行流程，包括指令取指、译码和执行。
寄存器组程序存储器数据存储器特殊功能寄存器030201存储器结构输入/输出接口电路I/O端口并行I/O口串行I/O口时钟电路与复位电路时钟电路提供单片机工作所需的时钟信号，通常由晶振和振荡器组成。
复位电路使单片机在启动时或异常情况下恢复到初始状态，确保系统可靠运行。
上电复位和手动复位两种常见的复位方式，分别用于系统上电和手动操作时的复位。
03单片机指令系统与汇编语言指令格式操作码+操作数，其中操作码指明操作性质，操作数表示操作对象。
指令系统计算机硬件能够识别并执行的一组基本操作命令的集合。
指令周期执行一条指令所需的时间，包括取指、分析和执行三个阶段。
指令系统概述寻址方式与数据传送指令寻址方式数据传送指令算术运算和逻辑运算指令算术运算指令逻辑运算指令进行与、或、非等逻辑运算，如AND、OR、NOT等。
1 2 3无条件转移指令条件转移指令子程序调用与返回指令控制转移类指令04单片机C语言编程基础C语言在单片机开发中的应用嵌入式系统开发语言01可移植性强02高效性能03数据类型、运算符与表达式数据类型运算符表达式流程控制语句条件语句使用if、else等关键字实现条件判断，根据条件的不同执行不同的操作。
循环语句使用for、while等关键字实现循环结构，用于重复执行某段代码直到满足特定条件。
