51单片机入门——学习笔记

2025-09-22

一、课程介绍

1.硬件和软件部分：

硬件：51单片机开发板+windows电脑

软件：keil 5（程序编写） Proteus（仿真电路） STC-ISP（STC系列单片机下载）

2目的：

学会单片机及其外设

3.基础：

简单C语言、电路知识

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二、开发环境

1.Keil5软件安装，新建工程，stc-isp使用

27:24

Keil5软件安装，新建工程，stc-isp使用

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注：stc-isp下载程序需要冷启动，需重新上电使引导程序覆写并到达程序第一行。

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keil5软件安装官网：https://www.keil.com/demo/eval/c51.htm 1、选中软件压缩包，鼠标右击选择解压到Keil5。

2、双击打开解压文件夹中的MDK511文件夹。

· 3、双击打开mdk511

4、点击Next。

5、勾选I accept，然后点击Next

6、分别点击Core与Pack后面的Browse更改安装路径，建议安装在除C盘以外的其它磁盘，可以在D盘或者其它盘创建一个keil5文件夹，然后点击Next。

7、任意填写上述安装信息，然后点击Next。

8、安装中

9、点击Finish。

10、双击桌面Keil uVision5。

11、点击菜单栏File，然后点击License选项。

12、在解压文件夹中找到keygen，鼠标右键以管理员身份运行。

13、复制CID中的内容，将其粘贴到到2处的CID中，然后选择Target选项框中ARM选项，再点击Generate，然后复制5处的内容，将其粘贴到6处的New license中然后点击Add LIC。

14、点击Close。

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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_42693097/article/details/90108941

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2.Proteus软件安装

1.解压

2.双击该文件

3.选择安装路径，点击Next

3.点击Next

4.安装完成

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STC-ISP软件安装

1.安装应用程序

2.将单片机与电脑连接，安装相应驱动

3.打开设备管理器，查看USB驱动程序是否安装成功。

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1.keil5工程建立

a）1.单击菜单栏Project选项

a）2.点击新项目

a）3.选择存储位置

如果项目工程功能不更改，建议以项目功能命名，如功能不定或更改频繁建议以Project命名方便修改。

a）4.选择单片机型号

a）5.是否将“STARTUP.A51”添加至工程文件夹目录下，选择否

a）6.添加主函数工程，鼠标右键Source Group，选择

a）7.选择.c文件，点击确认

a）8.点击

a）9.生产.hex可烧录文件

a）10.编译并保存文件

另一种工程创建方式

b）1.当新建文件时，以文件名+.c

b）2.添加主函数

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Proteus工程建立

新建工程

点击下一步

2.添加元器件并连线

3）加载.hex文件，点击单片机

4）开始仿真，仿真无误后，保存退出。

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STC-ISP的使用

连接电脑与单片机
打开STC-ISP软件
使用并下载

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3.单片机与开发板简介

1.简介

单片机，简称MCU。

组成：具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统

任务：

2.应用领域：

工业控制、家用电器、智能仪表等方面。

3.单片机型号介绍

前期可以不必要大精力学

注：RAM:随机存取存储器，随时读写，速度快。掉电，会丢失数据。

ROM:只读存储器。一次写入后，只能读取数据。掉电，不丢失数据。

4.单片机外型及内部结构

1.外型

图2 STC89C52RC 40I-PDIP 40

2.内部结构

STC89C51RC/RD+系列内部结构框图

3.管脚图

注：引脚序号逆时针排列，上方缺考为单片机正方向，不要反接，容易烧坏单片机

5.单片机最小电路

1.晶振电路

作用：给予单片机内部电路指令执行的时间基准，严格按照时序执行命令。

影响：时钟频率直接影响单片机运行速度，时钟电路质量影响系统运行稳定。

分类：1）内部时钟方式 2）外部时钟方式

晶振电路

2.复位电路

作用：单片机初始化。程序从0000H单元执行（程序开头）。

按键复位电路

上电复位，利用电容充放电特性，上电时，为高电平，类似短路接通

6.开发板实物图

开发板图

开发板各个模块

7.数据类型

C51数据类型

8.储存器类型

C51存储器类型

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四、LED

1.LED简介

发光二极管简称LED，用于照明、广告、屏幕等

LED符号

LED应用电路 +接+，-接-

2.LED引脚判断

a）长短脚判断二极管正负极

长引脚：+极短引脚：—极

内部电极较小：+极电极较大：-极

b）万用表测量二级管正负极

可使用万用表来判断发光二极管正负极。操作方法：万用表R×1K挡，红、黑两表笔交替接自闪发光二极管的两根引线，当发现其中一次测量，表针先向右摆动一定距离，然后表针在此位置上开始轻微抖动（振动），摆动幅度在一小格左右。

（万用表测试发光二极管）

种现象说明自闪发光二极管内部的集成电路在万用表内部1.5V电池电压的作用下开始振荡，输出的脉冲电流使指针产生抖动，只是因为电压太低还不能使发光二极管发光。但此现象说明万用表红、黑表笔的接法是正确的，即万用表黑表笔接的是自闪发光二极管的正极。

3.开发板图

LED模块

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4.点亮一个LED

CPU通过配置寄存器控制引角输出以控制硬件电路，通过硬件电路来实现功能

流程图

程序1 整体操作P2端口 LED置低电平（0）有效

注释：//123：单行注释

/* 123 */: 多行注释

注释不参加编译与执行

C语言真假判断：0为假，非0为真。

while（判断条件）{内部语句}：循环语句，当判断条件成立，则执行内部语句，否则跳出循环

程序2 操作P2的一个端口

"="：赋值表达式，将常量赋予变量。（变量=常量）

把单片机内部地址P2^0=0xA0处的寄存器重名赋予led1，相当于直接操作led1就是对0xA0寄存器操作。

主函数：void：无返回值（）：默认无参数 main：主函数名

特点：是程序开始执行的唯一入口。每条语句结尾加上分号（;），每条语句回车分隔（Enter）。注意代码简洁美观。

void main（）

{

内部代码；

}

进制转换

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5.LED1s周期闪烁

流程图

程序

_nop_():精确定时：NOP指令时间为1个周期，执行一个空指令，12M晶振的活呢是1US秒的时间。

a）数据类型

b)延时

1）程序延时

2）定时器延时

1.程序延时

for语句延时并不精准

a.精准计算延时：keil仿真

a.1.修改软件晶振参数与外部晶振参数一致

修改栏

修改晶振参数

晶振参数

a.2进入调试窗口

调试栏

调试窗口

功能介绍

为计算简单，以12MHZ计算

0.89s

b）利用STC-ICP软件生成延时函数

STC-ICP软件延时函数生产步骤

补：单片机的周期

时钟周期：也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，为时钟频率倒数（12MHZ晶振，时钟周期1/12us）。Tosc = 1/fosc= 1/12 us。通常也叫做系统时钟周期。是计算机中最基本的、最小的时间单位。在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。
状态周期状态周期是CPU从一个状态转换到另一状态所需要的时间。简单地说每个状态周期 Ts 分为两个震荡周期（时钟周期），即Ts = 2Tosc。
机器周期完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。MCS-51单片机一个机器周期包含六个状态例如，取指令、存储器读、存储器写等。即机器周期等于6个状态周期，而一个状态周期是2个时钟周期，因此一个机器周期又等于12个时钟周期。那么晶振频率为12MHz的的单片机的机器周期 T = 12*Tosc = 1 us。
指令周期顾名思义，指令周期就是执行一条指令所需的全部时间。 MCS-51单片机的指令周期通常是 1 ~ 4 个机器周期组成。单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期，三字节指令都是双机器周期，只有乘、除指令为4个机器周期