51單片機入門1

我們在單片機最小系統上接個LED,看我們能否點亮它!對了,上面也有好幾次提到過單片機最小系統了，所謂單片機最小系統就是在單片機
上接上最少的外圍電路元件讓單片機工作。一般只須連接晶體、VCC、GND、RST即可，一般情況下，AT89C51的31腳須接高電平。
#include//頭文件定義。或用#include其具體的區別在于：后者定義了更多的地址空間。
//在Keil安裝文件夾中，找到相應的文件，比較一下便知！
sbit P1_0 = P1 ^ 0;
void main (void)
{
while(1)
{
P1_0 = 0;//低電平有效，如果把LED反過來接那么就是高電平有效
}
}

就那么簡單，我們就把接在單片機P1_0上的LED點亮了，當然LED是低電平，才能點亮。因為我們把LED的正通過電阻接至VCC。
P1_0 = 0; 類似與C語言中的賦值語句，即把 0 賦給單片機的P1_0引腳,讓它輸出相應的電平。那么這樣就能達到了我們預先的要求了。
while(1)語句只是讓單片機工作在死循環狀態，即一直輸出低電平。如果我們要試著點亮其他的LED，也類似上述語句。這里就不再講了。
點亮了幾個LED后，是不是讓我們聯想到了繁華的街區上流動的彩燈。我們是不是也可以讓幾個LED依次按順序亮呢？答案是肯定的！其
實顯示的原理很簡單，就是讓一個LED滅后，另一個立即亮，依次輪流下去。假設我們有8個LED分別接在P1口的8個引腳上。硬件連接，在
P1_1--P1_7上再接7個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++);//一個 ; 表示空語句,CPU空轉。
}//i 從0加到125，CPU大概就耗時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 定義位變量，unsigned char a 定義無符字符型變量a，以節省單片機內部資源，其有效值為0~255。main函數調用Delay()函數。
Delay函數使單片機空轉，LED持續點亮后，再滅，下一個LED亮。while(1)產生循環。





（三）

上面我們講了如何使LED產生流動，但是你是否發現一個問題：寫的太冗長了！能不能再簡單點呢？可以！可以使用C51的內部函數
INTRINS.H實現。函數unsigned char _crol_(unsigned char a, unsigned char n) 可以使變量a循環左移n位，如果我們先給P1口賦
0000 0001那么當n為1時，便會產生和上面一樣的效果！
#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函數中的unsigned char _cror_(unsigned char a, unsigned char n)右移也可以實現同樣的效果！這里就不再累述。
流水燈的花樣很多，我還寫過那種拉幕式的流動等，程序很簡單，有興趣的朋友，可以自己試著寫寫！
對了，講了那么多，有些朋友一定還不知道編譯軟件怎么用？這里給大家介紹幾個吧？WAVE（偉福）大家一定聽說過吧！還有一個
就是KEIL2，我用的就是KEIL2，下面就來講講如何使用KEIL2這個編譯軟件！
1.安裝軟件，這個應該不用再講了吧！
2.安裝完后，啟動KEIL軟件左擊Project-->New Project-->輸入文件名-->選擇我們所以使用的芯片（這里我們一般用到Atmel的
AT89C51或AT89C2051，點確定。
3.點File-->New-->輸入我們編寫的程序，保存為.C文件。（一般情況下，我們保存的文件名和前面的工程名一樣。）

4.展開Target 1 -->右擊Source Group 1 -->Add Files to Group Source Group 1-->選擇剛才保存的.C文件點擊ADD后，關閉對
話框。這樣.C文件就被加到了Source Group 1 下。
5.右擊Target 1-->Optionsfor Target 1 -->Target中填寫晶體的大小，Output中，在Create HEX Files 前打上鉤，點確
定。
6.點Project-->Rebuild All Traget Files ，若提示
creating hex file from "XXX"...
"XXX" - 0 Error(s), 0 Waring(s).
表示編譯和生成HEX文件成功！接下來的就是把HEX文件燒到單片機中，或是仿真器上，看是否達到預先的目的！
嘿嘿！現在是否自己好有成就感了，如果讓你去做個流水彩燈，開發一個簡單的產品，只要加上驅動電路，就可以做出漂亮的流動彩燈
了！到現在為止，你應該知道單片機的功能有多強大了吧，如果單純的用數字電路或模擬電路的知識去設計一個流動彩燈，可能要花點工夫
和時間才行，有了單片機，那就不一樣了，你只要寫程序控制他就行！有人說過這樣一句話，也并不無道理的，學單片機，程序思想很重要！






（四）

呵呵，朋友！相信你的流水燈也做的不錯了吧，現在能玩出幾種花樣了？你可能會說，只要你想得到，想怎么流就怎么流！呵呵，是的。
但是工程師們設計這么一個單片機，并不是只為了讓它做流水燈的，那樣也太浪費點了吧 ... ^_^
學過數字電路的朋友，一定動手做過8路或者6路的搶答器。用純粹的數字電路知識來做，自己設計電路，感到比較困難！搶答器上用的顯
示器多為7段數碼管，這里我們來講講，如何用單片機讓數碼管顯示0-9。搶答器的實現，我們放到后面再來探討，因為搶答器還涉及了鍵盤的
內容。8段數碼管分為共陰和共陽兩種。8段數碼管是由8個LED組成（還包括一個小數點）。若為共陽，則8個LED的陽級是連接在一起的，同理
若為共陰，則陰極連接在一起。8個LED對應的標號如下：
a
__
f || b
|__|
|g | c
e |__| . dp
d
一般情況下，為了計算或取碼的方便，我們把a-dp依次接到單片機某個口上的Px.0--Px.7上。x表示0，1，2，3其中的一個。這樣我們只
要給某個口，賦一個值，則相應的LED段就被點亮，但是在硬件連接上要注意了：單片機可能不能直接驅動LED，所以我們可以通過控制三級管
的導通或截止，來控制LED的亮與滅！
如果我們把共陰的數碼管的a--dp依次接到單片機的P0.0--P0.7上，注意：P0口需接上拉電阻。何為上拉電阻，簡單的說，就是把電平拉
高，以提高驅動能力。那么比如：P0 = 0X3F；則顯示為數字 0 。因為0X3F 即為2進制的 0011 1111 我們低位往高位數，依次為1111 1100，
其I/O的電平分別為高、高、高、高、高、高、低、低，即對應的a--dp 為亮、亮、亮、亮、亮、亮、滅、滅，由上圖我們可以看出g和dp段不
亮其他段均亮，即為我們所看到的數字 0 字樣。其他的數字或字符，也同理可以得到。但是有些朋友就會問，那我們每取一個字模，豈不是
很麻煩？還有自己考慮高低電平什么的？^-^ 呵呵，其實網上有很多LED取模軟件，如果有一定計算機編程語言的朋友，也可以試著自己寫個
取模的程序，讓計算機為我們計算，諸如上述0X3F的數值。
#include

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

void main(void)
{
P0 = 0X3F;//顯示 0
Delay(250);//延時
P0 = 0X00;//短暫的關閉顯示，若不關閉，可能會造成顯示模糊不清。

P0 = 0X06; //顯示 1
Delay(250);
P0 = 0X00;

...//以下顯示數字2-F，略。
}

看到這里，想必大家一定可以把0-F顯示出來了吧！但是如果要你顯示兩位數，三位數呢？或許，有的朋友會這么想：在P0口上接一個
數碼管，再在P1口上接個數碼管！但是，如果要顯示4位、5位的數字呢？那豈不是一塊AT8951都接不過來！難到就不能接4位或5位以上的嗎？
肯定不是的！
說到這里，我們來講講數碼管的顯示方式，可分為兩種：動態掃描和靜態顯示。上面我們所說的即為靜態顯示。但是如果我們采用動態掃
描顯示，那么就可以解決上面的問題，即可以顯示多個數碼管了。上面我們所說的靜態顯示把數碼管的COM腳接至VCC或GND端，其他的接至PX
口上，這樣只要PX口上輸出相應的高低電平，就可以顯示對應的數字或字符。但是如果我們采用動態掃描的方法，比如顯示6個數碼管，硬件
連接可以這樣解決：a--dp還是接至P0.0--P0.7上，還有6個COM腳再接至另外口的P2.0--P2.5。P0口作段選（控制數字字符）P2口作位選（選

通哪個數碼管導通）這樣我們控制P0和P2口就可以控制6個數碼管了。但是，細心的朋友，會問這樣的問題：P2位選，是讓數碼管一個一個亮
的，那還是不能控制6個一起亮或滅嘛！？ ^_^ 想想好象是對的哦？怎么辦...難道錯了？
嘿嘿，問你個問題？黑夜里，拿著一支煙，在你面前快速的晃動，你會發現什么樣的現象？是不是原本不連續的點變成了一條看上去連
續的曲線或者直線！再回過頭來，仔細想想我們的數碼管！原理是一樣的，你可別忘了，我們的單片機可是一個計算機哦，計算機的運算速
度，大家可想而知吧！
這里再說說51單片機的機器周期和時鐘周期等概念。所謂機器周期就是訪問一次存儲器的時間。而1個機器周期包括12個時鐘周期。如果
單片機工作在12M晶體下，那么一個時鐘周期為：1/12微妙。一個機器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶體為6M，時鐘周期和機器周期各是多少呢
？在匯編中，我們還要關心，指令執行的機器周期長短不一，有1個周期、2個周期和4個周期等。
說著說著，跑了這么遠了...還是回到原來的話題，如果我們把位選的P2也看作上面的“煙”一劃而過，那么我們看到的是不是6個一起亮
或一起滅了！^_^哈哈，原來如此...記住，在任何某一時刻，有且只有一個數碼管能發光。如果你能把這句話理解了，你是真明白
我的意思了！朋友，現在給你個任務，讓6個數碼管分別顯示1、2、3、4、5、6。看你自己可以搞定不？你自己先試著寫寫看咯...

#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的碼段
P2 = 0x01;//選通一位，或者P2_0 = 1;
Delay(20);//延時約20毫秒
P0 = 0X00;//關閉顯示

P0 = 0x5b;//2的碼段
P2 = 0x02; //選通一位，或者P2_1 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x4f;//3的碼段
P2 = 0x04; //選通一位，或者P2_2 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x66;//4的碼段
P2 = 0x08; //選通一位，或者P2_3 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x6d;//5的碼段
P2 = 0x10;//選通一位，或者P2_4 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;

P0 = 0x7d;//6的碼段
P2 = 0x20;//選通一位，或者P2_5 = 1;
Delay(20);
P0 = 0X00;
}
}




（五）

相信大家一定見過數字時鐘，教學樓大廳一定有吧。每次路過，基本上只是隨便瞟上一眼，根本沒去想過他的工作原理什么。但是今天
你也可以把他做出來了，是不是覺得自己很有成就感呢！呵呵！ ^_^
接上面所講的，我們先來做個簡單的實驗：在一個數碼管上輪流顯示0--9這10個數字。還楞著干什么，快動手寫程序呀！好象有點難哦，
要不先不要往下看了，嘿嘿，關機吧，自己先去想想，怎么樣？
#include

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

void Delay(unsigned int a)//unsigned int 定義為無符整形，取值范圍為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數組中的值
P2 = 0X01;
Delay(1000);
}
}
}

是不是顯示從0--9，跳動顯示，你的心是不是也跟著一起跳呀，離我們的目標又邁進了一步！不錯，繼續努力！
上面只顯示了一個數碼管的數字0--9，但是怎么樣要讓他顯示6個數字呢？這樣我們就可以做個時鐘出來玩玩了！還記不記得我們前面
講過的P2口的位選作用！嘿嘿，沒忘記就好！
#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數字

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 ];//顯示秒的個位
P2 = 0X01;
Delay(15);
P2 = 0;

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

P0 = SEG_TAB[ min % 10 ];//顯示分的個位
P2 = 0X04;
Delay(15);
P2 = 0;

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

P0 = SEG_TAB[ hour % 10 ];//顯示時的個位
P2 = 0X10;
Delay(15);
P2 = 0;

P0 = SEG_TAB[ hour / 10 ];//顯示時的十位
P2 = 0X20;
Delay(15);
P2 = 0;
}

void main(void)
{
while( 1 )
{
disp( );
}
}