Day-1:初識開發板與基礎知識
買的這款51,ARM,AVR三合一的單片機,也不知道後面具體使用會不會有問題,先玩玩看吧。
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單片機是將CUP、存儲器和I/O接口集成都一片集成電路芯片上。
MCS-89C51系列:集成8位CPU、4K字節ROM(只讀存儲器,儲存程序,斷電不丟失),128字節RAM(隨機儲存器,儲存變量,掉電丟失)、4個8位並口(P0,P1,P2,P3),1個全雙工串行口,2個16位定時/計數器。尋址範圍64K,並有控制功能較強的布爾處理器。
封裝形式:貼片、插片。
- 預備知識
電平特性:
數字電路兩種電平:高電平和低電平。高電平電壓取決於單片機電源,5V或者3.3V;低電平為0V。
RS232電平:也是計算機串口的電平,高電平為-12V,低電平為+12V。
所以,電腦與單片機通訊得將電平轉換(MAX232)。
進制:
二進制:只有0(低)和1(高),逢二進一為計算機直接識別的進制;
十六進制:逢十六進一,一般是由於二進制表達的位數太多使用16進制會方便點。
兩者的轉換:二進制轉換成十六進制,4位並一位,十六進制轉換成二進制,1位分4位。
二進制邏輯運算:
與:有0得0;或:有1得1;非:取反;異或:相同位零,不同為1.
80C51系列是以8051為基核開發的一系列單片機。
引腳封裝:
P3.0:RXD串行輸入
P3.1:TXD串行輸出
P3.2:INT0外部中斷0輸入
P3.3:INT1外部中斷1輸入
P3.4:T0定時器0外部輸入
P3.5:T!定時器1外部輸入
P3.6:WR外部寫輸入
P3.7:RD外部讀輸入
內部結構:
總線是計算機中各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內部總線和外部總線。內部總線是CUP內部之間的連線。外部總線是指CUP與其他部件之間的連線。外部總線有三種:數據總線DB(Data Bus),地址總線AB(Address Bus)和控制總線CB(Control Bus)。
CUP:負責運算與控制,還包括中斷系統和部分外部特殊功能寄存器;
RAM:隨機存儲器,斷電丟失,存放可以讀寫的數據:中間結果、最終結果以及欲顯示的數據;
ROM:只讀儲存器,斷電不丟失,用於存放程序,以及一些原始數據和表格;
I/O口:四個8位並行I/O口,既可用作輸入,也可用作輸出;
T/C:兩個定時/計數器,既可工作在定時模式,也可工作在技術模式。
五個中斷源的中斷控制系統;
一個全雙工UART(通用異步接收發送器)的串行I/O口,用於實現單片機之間或單片機與微機之間的串行通信;
片內振蕩器與時鐘產生電路,石英晶體和微調電容需要外接。最高振蕩頻率取決於單片機型號及性能。
基本時序:
直接由晶振為單片機提供的脈沖信號的振蕩源的周期,稱為振蕩周期,也叫時鐘周期,開發板上是12MHz;之後振蕩周期經二分頻,變為狀態周期,即狀態周期是它的2倍;而一個機器周期定義為6個狀態周期,也就是12個時鐘周期,在一個機器周期內CUP可以完成獨立的操作;最後,CUP下達一條指令,要完成這條指令所需的全部時間成為指令周期,每條指令周期由一個或者多個機器周期組成。
單片機IO口有三種解構:
準雙向IO、開漏輸出和強推挽輸出,51單片機為前兩種。
開漏輸出必須外加加上拉電阻才能輸出高電平。
上下拉電阻:
上拉電阻就是將不確定的信號通過一個電阻拉到高電平,同時此電阻起到一個限流的作用,下拉就是下拉到一個低電平。
好處:
- OC門要輸出高電平,外部必須加上拉電阻;
- 加大普通IO口的驅動能力(很多地方都這樣用過,所以,通電後某些引腳就是直接上電的);
- 起到限流的作用;
- 由於拉上高電平,所以可以抵抗電磁幹擾。
上下拉電阻的選取原則:
- 從功耗方面考慮應該足夠大,因為電阻越大,電流越小;
- 從確保足夠的引腳驅動能力考慮應該足夠小,電阻越小,電流才能越大;
- 開漏輸出時,過大的上拉電阻會導致上升沿變緩。
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關於C語言:
單片機對於C語言要求不高,只要簡單的了解就ok。
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單片機最小系統:
- 電源電路
- 復位電路
- 時鐘電路
- 下載電路(外加的)
C語言知識: bit和sbit都是C51擴展的變量類型。
sbit用法:
sbit 變量名 = 地址值; //給某個引腳取名
另外每次編程時,都包含了reg52.h的頭文件,它是c51系列單片機的擴展庫,裏面集成了基本的引腳指向。
Day-1:初識開發板與基礎知識