51单片机学习笔记_2 LED 模块

程序编写前言

新建项目 new μversion project

选择 CPU 型号：Keil 中没有完全对应的 STC89C52 版本，用Atmel 中的 AT89C52 即可，不用把8051启动文件添加到工程中。

AT 和 STC 是两种型号的单片机。有的 STC 单片机上面还有 AT 接口，AT 使用那个接口烧录程序。STC 就用 USB 下载。

新建好后有一个文件夹：source group，代码文件都在其中。

选中该文件夹，右键新建new item，新建c语言文件。可以选c/cpp/asm

在魔术棒 Output 选项中添加 “ create HEX file".

程序框架

#include "reg52.h"
void main()
{
    while(1)
    {
    }
}
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编译：translate按钮

建立：build按钮，也有编译的作用，只编译发生变动的文件。

重新建立：rebuild，编译所有文件（速度慢不建议）。

报错如果显示：缺少root segment根段，即没有找到主函数。

头文件作用

#include和`#include “reg52.h"都可以。区别在于<>直接去软件安装处搜索头文件，而”"先在该项目下查找头文件，找不到再去软件安装处，再找不到就报错。

查看头文件可以在左侧的结构树对应的c文件目录下打开，或者右键“reg52.h" open 打开。

该头文件中定义了52单片机内部所有功能寄存器，把地址值如0x80赋值给P0等端口。

程序烧录

程序编译建立没有错误，也开启了魔术棒创建 HEX 文件选项，那么 build 后就会在对应路径中找到生成的 HEX 文件。

在 STC-ISP 中选定单片机型号、串口、晶振频率（可以直接看开发板上的晶振上面有写），选择对应的 HEX 文件，先断电开发板，再点击下载，再开机，就可以查看呈现在开发板上的效果。

HELLO WORLD——LED部分

LED 发光二极管。

下面两个黑色的方块就是8个电阻。电阻是限流作用，防止电流过大烧毁 LED。

电阻上面写着小小的“102”，代表10*10^2，即1kΩ。

每个 LED 正极是一定通电流的，如果负极接地，那么这个 LED 被点亮。否则两头都是高电平点不亮（这里的电平是 TTL 电平，高5低0）。

单片机如何驱动高低电平？在 MCU 内，CPU 接到指令（如P2^0口赋1，即高电平）CPU 把数据写入寄存器，寄存器数据通过驱动器放大后变为5V/0V 电平输出。

点亮 LED

GPIO（general purpose input output) 即通用输入输出端口，可以通过软件控制其输入和输出.

• 电源引脚： Vcc， GND
• 晶振引脚：XTAL1 2
• 复位引脚：RST VPD，不做其他功能。
• 下载引脚：TXD RXD
• GPIO引脚：Px.x的都是 GPIO 引脚，大致分为P0 P1 P2 P3，每组8个IO，P3还有附加功能，比如串口、外部中 断、计数器等。每个引脚每次只能使用一个功能。

#include "reg52.h"
sbit LED1=P2^0; //将 P2.0 管脚定义为 LED1
//我们也可以直接给P2整个赋值。比如P2=0xFE，即1111 1110，就只会点亮最后一个 LED 灯，和 P2^0=0 效果是一样的。
void main()
{
    LED1=0; //LED1 端口设置为低电平，就会被点亮
    while(1)//单片机默认不断执行主程序。如果没有这个死循环，单片机就会不断点亮点亮点亮点亮……不如点亮一次之后无限延时。
    {
    }
}
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编译结果里面的几个数据的意义：

code：表示程序所占用 FLASH 的大小。

data：数据储存器内部 RAM 占用大小。

xdata：数据储存器外部 RAM 占用大小。

LED 闪烁

只需要点亮——延时——熄灭——延时循环即可。

单片机频率单位是 MHz 兆赫兹，所以只是单纯的亮灭亮灭肉眼看不出亮灭的效果。所以需要延时。

延时可以写一个这样的函数：

typedef unsigned int u16
void delay(u16 ten_us){
    while(ten_us--);
}
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u16 代表16位的无符号整型数据。这是一个比较常用的定义，unsigned char 定义为 u8, unsigned int 定义为 u16。当 ten_us 超出 u16 的范围后，跳出 while 循环。

然后就LED1=0;delay(50000);LED1=1;delay(50000);循环即可.

但是，STC-ISP 可以根据晶振频率和要延时的时间生成延时函数，真的牛！不过注意软件上标明的适用系列版本。

其中 _nop_() 函数包括在 INTRINS.H 头文件中，是一个空语句，就只会产生延时的效果。

不过 STC-ISP 只能生成固定时长的延时函数。如果想要像自己写的那个 delay() 函数一样传入参数，延时对应长度的毫秒/微秒呢？

很简单，我们先生成延时1毫秒/微秒的函数，然后把函数中的内容重复执行传入参数遍。

void Delay1ms(unsigned int xms)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;
 	while(xms--){//这里是修改过的
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        i = 11;
        j = 190;
        do
        {
            while (--j);
        } while (--i);
     }
}

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Keil 软件仿真

使用仿真功能查看 LED 闪烁案例中的实际延时时间。

1. 点击魔术棒，选择 Target 选项卡，设置 Xtal 为12M或11.0592M，根据开发板晶振修改对应值。
2. 点击黑色放大镜中有红色d的仿真按钮，进入仿真页面

我们要关注的参数是sec。

3. 点击RST按钮重新复位系统参数，sec 变为0。然后在要调试的行前双击，就会出现红色块的断点，点击8运行时就会直接运行到断点处。再次点击就会运行到下一处断点处。
4. 点击红色标记8运行，运行到36行时显示用时：0.00039s，再次点击运行到37行，用时：0.45s
5. 可见delay花费时间约为0.45s

LED 流水灯

学会了点亮和延时，流水灯的原理就很好懂了。就是给P2的所有端口赋值为：1111 1110，每次只有一个为0即点亮，这个点亮的0从最高位逐渐降到最低位。

取反后即为：

1000 0000

0100 0000

0010 0000

0001 0000

0000 1000

0000 0100

0000 0010

0000 0001

也就是一个移位运算，0x01<

#include "reg52.h"
# define LED P2
void delay(unsigned int i){
	while(i--){}
}
void main()
{
    while(1)
    {
			int i=0;
			for(i;i<8;i++){
				LED=~(0x01<<i);
				delay(50000);
			}
    }
}
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移位函数

位运算的移位操作只能补0，但是 Keil C51 软件内有对应的移位库函数，左移_crol_()，右移_cror_()，包含在 intrins.h 库中。

移位函数会把移出去的位补到空位，一个循环。

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
# define LED P2
void delay(unsigned int i){
	while(i--){}
}
void main()
{
    LED=~(0x01);
	delay(50000);
    while(1)
    {
			LED=_crol_(LED,1);
			delay(50000);
    }
}
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