51单片机入门1

我们在单片机最小系统上接个LED,看我们能否点亮它!对了,上面也有好几次提到过单片机最小系统了，所谓单片机最小系统就是在单片机
上接上最少的外围电路元件让单片机工作。一般只须连接晶体、VCC、GND、RST即可，一般情况下，AT89C51的31脚须接高电平。
#include      //头文件定义。或用#include其具体的区别在于：后者定义了更多的地址空间。
    //在Keil安装文件夹中，找到相应的文件，比较一下便知！
    sbit P1_0 = P1 ^ 0;
    void main (void)
{
  while(1)
  {
  P1_0 = 0;//低电平有效，如果把LED反过来接那么就是高电平有效
  }
}

    就那么简单，我们就把接在单片机P1_0上的LED点亮了，当然LED是低电平，才能点亮。因为我们把LED的正通过电阻接至VCC。
    P1_0 = 0; 类似与C语言中的赋值语句，即把 0 赋给单片机的P1_0引脚,让它输出相应的电平。那么这样就能达到了我们预先的要求了。
while(1)语句只是让单片机工作在死循环状态，即一直输出低电平。如果我们要试着点亮其他的LED，也类似上述语句。这里就不再讲了。
    点亮了几个LED后，是不是让我们联想到了繁华的街区上流动的彩灯。我们是不是也可以让几个LED依次按顺序亮呢？答案是肯定的！其
实显示的原理很简单，就是让一个LED灭后，另一个立即亮，依次轮流下去。假设我们有8个LED分别接在P1口的8个引脚上。硬件连接，在
P1_1--P1_7上再接7个LED即可。例程如下：
#include

sbit P1_0 = P1 ^ 0;
sbit P1_1 = P1 ^ 1;
sbit P1_2 = P1 ^ 2;
sbit P1_3 = P1 ^ 3;
sbit P1_4 = P1 ^ 4;
sbit P1_5 = P1 ^ 5;
sbit P1_6 = P1 ^ 6;
sbit P1_7 = P1 ^ 7;

void Delay(unsigned char a)
{
  unsigned char i;
  while( --a != 0)
  {
  for(i = 0; i < 125; i++);  //一个 ; 表示空语句,CPU空转。
  }          //i 从0加到125，CPU大概就耗时1毫秒
}

void main(void)
{
  while(1)
  {
  P1_0 = 0;
    Delay(250);
  P1_0 = 1;

  P1_1 = 0;
    Delay(250);
  P1_1 = 1;

  P1_2 = 0;
    Delay(250);
  P1_2 = 1;

  P1_3 = 0;
    Delay(250);
  P1_3 = 1;

  P1_4 = 0;
    Delay(250);
  P1_4 = 1;

  P1_5 = 0;
    Delay(250);
  P1_5 = 1;

  P1_6 = 0;
    Delay(250);
  P1_6 = 1;

  P1_7 = 0;
  Delay(250);
  P1_7 = 1;
  }
}


    sbit 定义位变量，unsigned char a 定义无符字符型变量a，以节省单片机内部资源，其有效值为0~255。main函数调用Delay()函数。
Delay函数使单片机空转，LED持续点亮后，再灭，下一个LED亮。while(1)产生循环。





（三）

    上面我们讲了如何使LED产生流动，但是你是否发现一个问题：写的太冗长了！能不能再简单点呢？可以！可以使用C51的内部函数
INTRINS.H实现。函数unsigned char _crol_(unsigned char a, unsigned char n) 可以使变量a循环左移n位，如果我们先给P1口赋
0000 0001那么当n为1时，便会产生和上面一样的效果！
#include
#include

void Delay(unsigned char a)
{
  unsigned char i;
  while( --a != 0)
  {
  for(i = 0; i < 125; i++);
  }
}

void main(void)
{
  unsigned char b, i;
  while(1)
  {
  b = 0xfe;
  for(i = 0; i < 8; i++)
  {
    P1 = _crol_(b, 1);
              b = P1;
    Delay(250);
  }
  }
}



    INTRINS.H函数中的unsigned char _cror_(unsigned char a, unsigned char n)右移也可以实现同样的效果！这里就不再累述。
    流水灯的花样很多，我还写过那种拉幕式的流动等，程序很简单，有兴趣的朋友，可以自己试着写写！
    对了，讲了那么多，有些朋友一定还不知道编译软件怎么用？这里给大家介绍几个吧？WAVE（伟福）大家一定听说过吧！还有一个
就是KEIL2，我用的就是KEIL2，下面就来讲讲如何使用KEIL2这个编译软件！
  1.安装软件，这个应该不用再讲了吧！
  2.安装完后，启动KEIL软件左击Project-->New Project-->输入文件名-->选择我们所以使用的芯片（这里我们一般用到Atmel的
AT89C51或AT89C2051，点确定。
  3.点File-->New-->输入我们编写的程序，保存为.C文件。（一般情况下，我们保存的文件名和前面的工程名一样。）

  4.展开Target 1 -->右击Source Group 1 -->Add Files to Group 'Source Group 1'-->选择刚才保存的.C文件点击ADD后，关闭对
话框。这样.C文件就被加到了Source Group 1 下。
  5.右击Target 1-->Options  for 'Target 1' -->Target中填写晶体的大小，Output中，在Create HEX Files 前打上钩，点确
定。
  6.点Project-->Rebuild All Traget Files ，若提示
                                  creating hex file from 'XXX'...
      'XXX' - 0 Error(s), 0 Waring(s).
表示编译和生成HEX文件成功！接下来的就是把HEX文件烧到单片机中，或是仿真器上，看是否达到预先的目的！
  嘿嘿！现在是否自己好有成就感了，如果让你去做个流水彩灯，开发一个简单的产品，只要加上驱动电路，就可以做出漂亮的流动彩灯
了！到现在为止，你应该知道单片机的功能有多强大了吧，如果单纯的用数字电路或模拟电路的知识去设计一个流动彩灯，可能要花点工夫
和时间才行，有了单片机，那就不一样了，你只要写程序控制他就行！有人说过这样一句话，也并不无道理的，学单片机，程序思想很重要！






（四）

    呵呵，朋友！相信你的流水灯也做的不错了吧，现在能玩出几种花样了？你可能会说，只要你想得到，想怎么流就怎么流！呵呵，是的。
但是工程师们设计这么一个单片机，并不是只为了让它做流水灯的，那样也太浪费点了吧 ... ^_^
    学过数字电路的朋友，一定动手做过8路或者6路的抢答器。用纯粹的数字电路知识来做，自己设计电路，感到比较困难！抢答器上用的显
示器多为7段数码管，这里我们来讲讲，如何用单片机让数码管显示0-9。抢答器的实现，我们放到后面再来探讨，因为抢答器还涉及了键盘的
内容。8段数码管分为共阴和共阳两种。8段数码管是由8个LED组成（还包括一个小数点）。若为共阳，则8个LED的阳级是连接在一起的，同理
若为共阴，则阴极连接在一起。8个LED对应的标号如下：
          a
          __
      f |  | b    
        |__|
        |g | c
      e |__| . dp
          d
    一般情况下，为了计算或取码的方便，我们把a-dp依次接到单片机某个口上的Px.0--Px.7上。x表示0，1，2，3其中的一个。这样我们只
要给某个口，赋一个值，则相应的LED段就被点亮，但是在硬件连接上要注意了：单片机可能不能直接驱动LED，所以我们可以通过控制三级管
的导通或截止，来控制LED的亮与灭！
    如果我们把共阴的数码管的a--dp依次接到单片机的P0.0--P0.7上，注意：P0口需接上拉电阻。何为上拉电阻，简单的说，就是把电平拉
高，以提高驱动能力。那么比如：P0 = 0X3F；则显示为数字 0 。因为0X3F 即为2进制的 0011 1111 我们低位往高位数，依次为1111 1100，
其I/O的电平分别为高、高、高、高、高、高、低、低，即对应的a--dp 为亮、亮、亮、亮、亮、亮、灭、灭，由上图我们可以看出g和dp段不
亮其他段均亮，即为我们所看到的数字 0 字样。其他的数字或字符，也同理可以得到。但是有些朋友就会问，那我们每取一个字模，岂不是
很麻烦？还有自己考虑高低电平什么的？^-^ 呵呵，其实网上有很多LED取模软件，如果有一定计算机编程语言的朋友，也可以试着自己写个
取模的程序，让计算机为我们计算，诸如上述0X3F的数值。
#include

void Delay(unsigned char a)
{
  unsigned char i;
  while( --a != 0)
  {
  for(i = 0; i < 125; i++);
  }
}

void main(void)
{
  P0 = 0X3F;  //显示 0
  Delay(250);//延时
  P0 = 0X00;//短暂的关闭显示，若不关闭，可能会造成显示模糊不清。
  
  P0 = 0X06; //显示 1
  Delay(250);
  P0 = 0X00;
  
  ...  //以下显示数字2-F，略。
}

    看到这里，想必大家一定可以把0-F显示出来了吧！但是如果要你显示两位数，三位数呢？或许，有的朋友会这么想：在P0口上接一个
数码管，再在P1口上接个数码管！但是，如果要显示4位、5位的数字呢？那岂不是一块AT8951都接不过来！难到就不能接4位或5位以上的吗？
肯定不是的！
    说到这里，我们来讲讲数码管的显示方式，可分为两种：动态扫描和静态显示。上面我们所说的即为静态显示。但是如果我们采用动态扫
描显示，那么就可以解决上面的问题，即可以显示多个数码管了。上面我们所说的静态显示把数码管的COM脚接至VCC或GND端，其他的接至PX
口上，这样只要PX口上输出相应的高低电平，就可以显示对应的数字或字符。但是如果我们采用动态扫描的方法，比如显示6个数码管，硬件
连接可以这样解决：a--dp还是接至P0.0--P0.7上，还有6个COM脚再接至另外口的P2.0--P2.5。P0口作段选（控制数字字符）P2口作位选（选

通哪个数码管导通）这样我们控制P0和P2口就可以控制6个数码管了。但是，细心的朋友，会问这样的问题：P2位选，是让数码管一个一个亮
的，那还是不能控制6个一起亮或灭嘛！？ ^_^ 想想好象是对的哦？怎么办...难道错了？
    嘿嘿，问你个问题？黑夜里，拿着一支烟，在你面前快速的晃动，你会发现什么样的现象？是不是原本不连续的点变成了一条看上去连
续的曲线或者直线！再回过头来，仔细想想我们的数码管！原理是一样的，你可别忘了，我们的单片机可是一个计算机哦，计算机的运算速
度，大家可想而知吧！
    这里再说说51单片机的机器周期和时钟周期等概念。所谓机器周期就是访问一次存储器的时间。而1个机器周期包括12个时钟周期。如果
单片机工作在12M晶体下，那么一个时钟周期为：1/12微妙。一个机器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶体为6M，时钟周期和机器周期各是多少呢
？在汇编中，我们还要关心，指令执行的机器周期长短不一，有1个周期、2个周期和4个周期等。
    说着说着，跑了这么远了...还是回到原来的话题，如果我们把位选的P2也看作上面的“烟”一划而过，那么我们看到的是不是6个一起亮
或一起灭了！  ^_^  哈哈，原来如此...      记住，在任何某一时刻，有且只有一个数码管能发光。如果你能把这句话理解了，你是真明白
我的意思了！朋友，现在给你个任务，让6个数码管分别显示1、2、3、4、5、6。看你自己可以搞定不？你自己先试着写写看咯...

#include

void Delay(unsigned char a)
{
  unsigned char i;
  while( --a != 0)
  {
  for(i = 0; i < 125; i++);
  }
}

void main(void)
{
  while(1)
  {
  P0 = 0x06;//1的码段
  P2 = 0x01;//选通一位，或者P2_0 = 1;
  Delay(20);//延时约20毫秒
  P0 = 0X00;//关闭显示

  P0 = 0x5b;//2的码段
  P2 = 0x02; //选通一位，或者P2_1 = 1;
  Delay(20);
  P0 = 0X00;
  
  P0 = 0x4f;//3的码段
  P2 = 0x04; //选通一位，或者P2_2 = 1;
  Delay(20);
  P0 = 0X00;
  
  P0 = 0x66;//4的码段
  P2 = 0x08; //选通一位，或者P2_3 = 1;
  Delay(20);
  P0 = 0X00;

  P0 = 0x6d;//5的码段
  P2 = 0x10;//选通一位，或者P2_4 = 1;
  Delay(20);
  P0 = 0X00;
  
  P0 = 0x7d;//6的码段
  P2 = 0x20;//选通一位，或者P2_5 = 1;
  Delay(20);
  P0 = 0X00;
  }
}




（五）

    相信大家一定见过数字时钟，教学楼大厅一定有吧。每次路过，基本上只是随便瞟上一眼，根本没去想过他的工作原理什么。但是今天
你也可以把他做出来了，是不是觉得自己很有成就感呢！呵呵！ ^_^
    接上面所讲的，我们先来做个简单的实验：在一个数码管上轮流显示0--9这10个数字。还楞着干什么，快动手写程序呀！好象有点难哦，
要不先不要往下看了，嘿嘿，关机吧，自己先去想想，怎么样？
#include

unsigned char code SEG_TAB[ ] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9数字

void Delay(unsigned int a)  //unsigned int 定义为无符整形，取值范围为0--32768
{
  unsigned char i;
  while( --a != 0)
  {
  for(i = 0; i < 125; i++);
  }
}

void main(void)
{
  unsigned char i;
  while(1)
  {
  for(i = 0; i < 10; i++)
  {
    P0 = SEG_TAB[ i ];  //取SEG_TAB数组中的值
    P2 = 0X01;
    Delay(1000);
  }
  }
}

    是不是显示从0--9，跳动显示，你的心是不是也跟着一起跳呀，离我们的目标又迈进了一步！不错，继续努力！
    上面只显示了一个数码管的数字0--9，但是怎么样要让他显示6个数字呢？这样我们就可以做个时钟出来玩玩了！还记不记得我们前面
讲过的P2口的位选作用！嘿嘿，没忘记就好！
#include

unsigned char hour = 12, min = 0, sec = 0;
unsigned char code SEG_TAB[ ] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9数字

void Delay(unsigned char a)
{
  unsigned char i;
  while( --a != 0)
  {
  for(i = 0; i < 125; i++);
  }
}

void disp(void)
{
  P0 = SEG_TAB[ sec % 10 ];//显示秒的个位
  P2 = 0X01;
  Delay(15);
  P2 = 0;

  P0 = SEG_TAB[ sec / 10 ];//显示秒的十位
  P2 = 0X02;
  Delay(15);
  P2 = 0;

  P0 = SEG_TAB[ min % 10 ];//显示分的个位
  P2 = 0X04;
  Delay(15);
  P2 = 0;

  P0 = SEG_TAB[ min / 10 ];//显示分的十位
  P2 = 0X08;
  Delay(15);
  P2 = 0;

  P0 = SEG_TAB[ hour % 10 ];//显示时的个位
  P2 = 0X10;
  Delay(15);
  P2 = 0;

  P0 = SEG_TAB[ hour / 10 ];//显示时的十位
  P2 = 0X20;
  Delay(15);
  P2 = 0;
}
  
void main(void)
{
  while( 1 )
  {
  disp( );
  }
}