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文件名称: 51单片机C语言编程基础及实例

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详细说明：文库帮手网 www.365xueyuan.com 免费帮下载百度文库积分资料本文由pengliuhua2005贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 51 单片机设计跑马灯的程序用（c 语言）编写 P1 口接 8 个发光二极管共阳,烧入下面程序 #include unsigned char i; unsigned char temp; unsigned char a,b; void delay(void) { unsigned char m,n,s; for(m=20;m>0;m--) for(n=20;n>0;n--) for(s=248;s>0;s--); } void main(void) { while(1) { temp=0xfe; P1=temp; delay(); for(i=1;i<8;i++) { a=temp<>(8-i); P1=a|b; delay(); } for(i=1;i<8;i++) { a=temp>>i; b=temp<<(8-i); P1=a|b; delay() ; } } } 基础知识：基础知识：51 单片机编程基础单片机的外部结构： 1. DIP40 双列直插； 2. P0，P1，P2，P3 四个 8 位准双向 I/O 引脚；（作为 I/O 输入时，要先输出高电平） 3. 电源 VCC（PIN40）和地线 GND（PIN20）； 4. 高电平复位 RESET（PIN9）；（10uF 电容接 VCC 与 RESET，即可实现上电复位） 5. 内置振荡电路，外部只要接晶体至 X1（PIN18）和 X0（PIN19）；（频率为主频的 12 倍） 6. 程序配置 EA（PIN31）接高电平 VCC；（运行单片机内部 ROM 中的程序） 7. P3 支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1 单片机内部 I/O 部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下 I/O 部件，完成指定任务) 1. 四个 8 位通用 I/O 端口，对应引脚 P0、P1、P2 和 P3； 2. 两个 16 位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1） 3. 一个串行通信接口；（SCON，SBUF） 4. 一个中断控制器；（IE，IP）针对 AT89C52 单片机，头文件 AT89x52.h 给出了 SFR 特殊功能寄存器所有端口的定义。 C 语言编程基础： 1. 2. 3. 4. 十六进制表示字节 0x5a：二进制为 01011010B；0x6E 为 01101110。如果将一个 16 位二进数赋给一个 8 位的字节变量，则自动截断为低 8 位，而丢掉高 8 位。 ++var 表示对变量 var 先增一；var—表示对变量后减一。 x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f; 高四位。 6. While( 1 ); 表示无限执行该语句，即死循环。语句后的分号表示空循环体，也就是{;} 在某引脚输出高电平的编程方法：（比如 P1.3（PIN4）引脚）代码 #include //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P1.3 该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，该头文档中有单片机内部资源的符号化定义 void main( void ) { P1_3 = 1; While( 1 ); } //给 P1_3 赋值 1，引脚 P1.3 就能输出高电平 VCC //死循环，相当 LOOP: goto LOOP; //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 5. TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量 TMOD 的低四位赋值 0x5，而不改变 TMOD 的 1. 2. 3. 4. 5. 6. 注意：P0 的每个引脚要输出高电平时，必须外接上拉电阻（如 4K7）至 VCC 电源。在某引脚输出低电平的编程方法：（比如 P2.7 引脚）代码 #include //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P2.7 该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，该头文档中有单片机内部资源的符号化定义 void main( void ) { P2_7 = 0; //给 P2_7 赋值 0，引脚 P2.7 就能输出低电平 GND //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 1. 2. 3. 4. 5. 6. } While( 1 ); //死循环，相当 LOOP: goto LOOP; 在某引脚输出方波编程方法：（比如 P3.1 引脚）代码 #include //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P3.1 该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，该头文档中有单片机内部资源的符号化定义 void main( void ) { While( 1 ) { P3_1 = 1; P3_1 = 0; } } //给 P3_1 赋值 1，引脚 P3.1 就能输出高电平 VCC //给 P3_1 赋值 0，引脚 P3.1 就能输出低电平 GND //非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. //由于一直为真，所以不断输出高、低、高、低……，从而形成方波将某引脚的输入电平取反后，从另一个引脚输出：（比如 P0.4 = NOT( P1.1) ）代码 #include //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P0.4 和 P1.1 该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，该头文档中有单片机内部资源的符号化定义 void main( void ) { P1_1 = 1; While( 1 ) { if( P1_1 == 1 ) { P0_4 = 0; else //读取 P1.1，就是认为 P1.1 为输入，如果 P1.1 输入高电平 VCC } //给 P0_4 赋值 0，引脚 P0.4 就能输出低电平 GND //初始化。P1.1 作为输入，必须输出高电平 //非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. //否则 P1.1 输入为低电平 GND } //给 P0_4 赋值 0，引脚 P0.4 就能输出低电平 GND } //给 P0_4 赋值 1，引脚 P0.4 就能输出高电平 VCC //{ P0_4 = 0; { P0_4 = 1; } //由于一直为真，所以不断根据 P1.1 的输入情况，改变 P0.4 的输出电平 13. } 将某端口 8 个引脚输入电平，低四位取反后，从另一个端口 8 个引脚输出：比如 P2 = NOT( P3 ) ）（代码 #include //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含 P2 和 P3 该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，该头文档中有单片机内部资源的符号化定义 void main( void ) { P3 = 0xff; While( 1 ) { //初始化。P3 作为输入，必须输出高电平，同时给 P3 口的 8 个引脚输出高电平 //非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句 //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. //取反的方法是异或 1，而不取反的方法则是异或 0 P2 = P3^0x0f //读取 P3，就是认为 P3 为输入，低四位异或者 1，即取反，然后输出 8. 9. } } //由于一直为真，所以不断将 P3 取反输出到 P2 注意：一个字节的 8 位 D7、至 D0， D6 分别输出到 P3.7、 P3.6 至 P3.0，比如 P3=0x0f， P3.7、则 P3.6、 P3.5、P3.4 四个引脚都输出低电平，而 P3.3、P3.2、P3.1、P3.0 四个引脚都输出高电平。同样，输入一个端口 P2，即是将 P2.7、P2.6 至 P2.0，读入到一个字节的 8 第一节：第一节：单数码管按键显示单片机最小系统的硬件原理接线图： 1. 2. 3. 4. 接电源：VCC（PIN40）、GND（PIN20）。加接退耦电容 0.1uF 接晶体：X1（PIN18）、X2（PIN19）。注意标出晶体频率（选用 12MHz），还有辅助电容 30pF 接复位：RES（PIN9）。接上电复位电路，以及手动复位电路，分析复位工作原理接配置：EA（PIN31）。说明原因。发光二极的控制：单片机 I/O 输出将一发光二极管 LED 的正极（阳极）接 P1.1，LED 的负极（阴极）接地 GND。只要 P1.1 输出高电平 VCC，LED 就正向导通（导通时 LED 上的压降大于 1V），有电流流过 LED，至发 LED 发亮。实际上由于 P1.1 高电平输出电阻为 10K，起到输出限流的作用，所以流过 LED 的电流小于（5V-1V）/10K = 0.4mA。只要 P1.1 输出低电平 GND，实际小于 0.3V，LED 就不能导通，结果 LED 不亮。开关双键的输入：输入先输出高一个按键 KEY_ON 接在 P1.6 与 GND 之间，另一个按键 KEY_OFF 接 P1.7 与 GND 之间，按 KEY_ON 后 LED 亮，按 KEY_OFF 后 LED 灭。同时按下 LED 半亮，LED 保持后松开键的状态，即 ON 亮 OFF 灭。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. #include #define LED P1^1 //用符号 LED 代替 P1_1 用符号 //用符号 KEY_ON 代替 P1_6 用符号 //用符号 KEY_OFF 代替 P1_7 用符号 //单片机复位后的执行入口，void 表示空，无输入参数，无返回值 #define KEY_ON P1^6 #define KEY_OFF P1^7 void main( void ) { KEY_ON = 1; KEY_OFF = 1; While( 1 ) { //作为输入，首先输出高，接下 KEY_ON，P1.6 则接地为 0，否则输入为 1 //作为输入，首先输出高，接下 KEY_OFF，P1.7 则接地为 0，否则输入为 1 //永远为真，所以永远循环执行如下括号内所有语句 if( KEY_ON==0 ) LED=1; //是 KEY_ON 接下，所示 P1.1 输出高，LED 亮 if( KEY_OFF==0 ) LED=0; //是 KEY_OFF 接下，所示 P1.1 输出低，LED 灭 } //松开键后，都不给 LED 赋值，所以 LED 保持最后按键状态。 14. //同时按下时，LED 不断亮灭，各占一半时间，交替频率很快，由于人眼惯性，看上去为半亮态 15. } 数码管的接法和驱动原理一支七段数码管实际由 8 个发光二极管构成，其中 7 个组形构成数字 8 的七段笔画，所以称为七段数码管，而余下的 1 个发光二极管作为小数点。作为习惯，分别给 8 个发光二极管标上记号： a,b,c,d,e,f,g,h。对应 8 的顶上一画，按顺时针方向排，中间一画为 g，小数点为 h。我们通常又将各二极与一个字节的 8 位对应，a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7)，相应 8 个发光二极管正好与单片机一个端口 Pn 的 8 个引脚连接，这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制 8 个发光二极的亮与灭，从而显示各种数字和符号；对应字节，引脚接法为：a(Pn.0)， b(Pn.1)，c(Pn.2)，d(Pn.3)，e(Pn.4)，f(Pn.5)，g(Pn.6)，h(Pn.7)。如果将 8 个发光二极管的负极（阴极）内接在一起，作为数码管的一个引脚，这种数码管则被称为共阴数码管，共同的引脚则称为共阴极，8 个正极则为段极。否则，如果是将正极（阳极）内接在一起引出的，则称为共阳数码管，共同的引脚则称为共阳极，8 个负极则为段极。以单支共阴数码管为例，可将段极接到某端口 Pn，共阴极接 GND，则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据如右图： 16 键码显示的程序我们在 P1 端口接一支共阴数码管 SLED，在 P2、P3 端口接 16 个按键，分别编号为 KEY_0、KEY_1 到 KEY_F，操作时只能按一个键，按键后 SLED 显示对应键编号。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. #include #define SLED P1 #define KEY_0 P2^0 #define KEY_1 P2^1 #define KEY_2 P2^2 #define KEY_3 P2^3 #define KEY_4 P2^4 #define KEY_5 P2^5 9. #define KEY_6 P2^6 10. #define KEY_7 P2^7 11. #define KEY_8 P3^0 12. #define KEY_9 P3^1 13. #define KEY_A P3^2 14. #define KEY_B P3^3 15. #define KEY_C P3^4 16. #define KEY_D P3^5 17. #define KEY_E P3^6 18. #define KEY_F P3^7 19. Code unsigned char Seg7Code[16]= //用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节 20. / / 0 E 1 F 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d 21. {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x3 9, 0x5e, 0x79, 0x71}; 22. void main( void ) 23. { 24. unsigned char i=0; //作为数组下标 P3 = 0xff; //P3 作为输入，初始化输出高 While( 1 ) { if( KEY_0 == 0 ) i=0; if( KEY_2 == 0 ) i=2; if( KEY_4 == 0 ) i=4; if( KEY_6 == 0 ) i=6; if( KEY_8 == 0 ) i=8; if( KEY_A == 0 ) i=0xA; if( KEY_C == 0 ) i=0xC; if( KEY_E == 0 ) i=0xE; if( KEY_1 == 0 ) i=1; if( KEY_3 == 0 ) i=3; if( KEY_5 == 0 ) i=5; if( KEY_7 == 0 ) i=7; if( KEY_9 == 0 ) i=9; if( KEY_B == 0 ) i=0xB; if( KEY_D == 0 ) i=0xD; if( KEY_F == 0 ) i=0xF; 25. P2 = 0xff; //P2 作为输入，初始化输出高 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. } 39. } SLED = Seg7Code[ i ]; //开始时显示 0，根据 i 取应七段编码第二节：第二节：双数码管可调秒表解：只要满足题目要求，方法越简单越好。由于单片机 I/O 资源足够，所以双数码管可接成静态显示方式，两个共阴数码管分别接在 P1（秒十位）和 P2（秒个位）口，它们的共阴极都接地，安排两个按键接在 P3.2（十位数调整）和 P3.3（个位数调整）上，为了方便计时，选用 12MHz 的晶体。为了达到精确计时，选用定时器方式 2，每计数 250 重载一次，即 250us，定义一整数变量计数重载次数，这样计数 4000 次即为一秒。定义两个字节变量 S10 和 S1 分别计算秒十位和秒个位。编得如下程序：代码 1. 2. #include Code unsigned char Seg7Code[16]= //用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节 3. / / 0 E 1 F 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d 4. {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x3 9, 0x5e, 0x79, 0x71}; 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. void main( void ) { unsigned int us250 = 0; unsigned char s10 = 0; unsigned char s1 = 0; unsigned char key10 = 0; //记忆按键状态，为 1 按下 unsigned char key1 = 0; //初始化定时器 Timer0 TMOD = (TMOD & 0xF0) | 0x02; TH1 = -250; //对于 8 位二进数来说，-250=6，也就是加 250 次 1 时为 256，即为 0 TR1 = 1; while(1){ //循环 1 //记忆按键状态，为 1 按下 P1 = Seg7Code[ s10 ]; //显示秒十位 P2 = Seg7Code[ s1 ]; //显示秒个位 while( 1 ){ //计时处理 //循环 2 21. if( TF0 == 1 ){ 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. } //按十位键处理 P3.2 = 1; //P3.2 作为输入，先要输出高电平 } } break; //结束“循环 2”，修改显示 TF0 = 0; if( ++us250 >= 4000 ){ us250 = 0; if( ++s1 >= 10 ){ s1 = 0; if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0; if( key10 == 1 ){ //等松键 if( P3.2 == 1 ) key10=0; } //未按键 37. else{ 38. 39. 40. 41. if( P3.2 == 0 ){ key10 = 1; if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0; break; //结束“循环 2”，修改显示 42. 43. 44. 45. 46. } } //按个位键处理 P3.3 = 1; //P3.3 作为输入，先要输出高电平 if( key1 == 1 ) //等松键 47. { if( P3.3 == 1 ) key1=0; } 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. } } //循环 2’end }//循环 1’end } else { //未按键 if( P3.3 == 0 ){ key1 = 1; if( ++s1 >= 10 ) s1 = 0; break; //结束“循环 2”，修改显示 56. }//main’end 第三节：第三节：十字路*通灯如果一个单位时间为 1 秒，这里设定的十字路*通灯按如下方式四个步骤循环工作： 60 个单位时间，南北红，东西绿；λ 10 个单位时间，南北红，东西黄；λ 60 个单位时间，南北绿，东西红；λ 10 个单位时间，南北黄，东西红；λ 解：用 P1 端口的 6 个引脚控制交通灯，高电平灯亮，低电平灯灭。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include //sbit 用来定义一个符号位地址，方便编程，提高可读性，和可移植性 sbit SNRed =P1^0; //南北方向红灯 //南北方向黄灯 //南北方向绿灯 //东西方向红灯 //东西方向黄灯 //东西方向绿灯 sbit SNYellow =P1^1; sbit SNGreen =P1^2; sbit EWRed =P1^3; sbit EWYellow =P1^4; sbit EWGreen =P1^5; /* 用软件产生延时一个单位时间 */ 10. void Delay1Unit( void ) 11. { 12. 13. 14. unsigned int i, j; for( i=0; i<1000; i++ ) for( j<0; j<1000; j++ ); //通过实测，调整 j 循环次数,产生 1ms 延时 15. //还可以通过生成汇编程序来计算指令周期数，结合晶体频率来调整 j 循环次数，接近 1ms 16. } 17. /* 延时 n 个单位时间 */ 18. void Delay( unsigned int n ){ for( ; n!=0; n-- ) Delay1Un it(); } 19. void main( void ) 20. { 21. while( 1 ) 22. { 23. 24. 25. 26. SNRed=0; SNYellow=0; SNGreen=1; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; D SNRed=0; SNYellow=1; SNGreen=0; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; D SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=0; EWGreen=1; D SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=1; EWGreen=0; D elay( 60 ); elay( 10 ); elay( 60 ); elay( 10 ); 27. } 28. } 第四节：第四节：数码管驱动显示“12345678” P1 端口接 8 联共阴数码管 SLED8 的段极：P1.7 接段 h,…，P1.0 接段 a P2 端口接 8 联共阴数码管 SLED8 的段极：P2.7 接左边的共阴极，…，P2.0 接右边的共阴极方案说明：晶振频率 fosc=12MHz，数码管采用动态刷新方式显示，在 1ms 定时断服务程序中实现代码 1. 2. #include unsigned char DisBuf[8]; ED， //全局显示缓冲区，DisBuf[0]对应右 SLED，DisBuf[7]对应左 SL 3. 4. void DisplayBrush( void ) { code unsigned char cathode[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; // 阴极控制码 5. Code unsigned char Seg7Code[16]= //用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节 6. {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x 71}; 7. 8. 9. static unsigned char i=0; // （0≤i≤7）循环刷新显示，由于是静态变量，此赋值只做一次。 P2 = 0xff; //显示消隐，以免下一段码值显示在前一支 SLED P1 = Seg7Code[ DisBuf[i] ]; //从显示缓冲区取出原始数据，查表变为七段码后送出显示 //将对应阴极置低，显示 //指向下一个数码管和相应数据 10. P2 = cathode[ i ]; 11. if( ++i >= 8 ) i=0; 12. } 13. void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1 14. { 15. 16. TL0 = -1000; //由于 TL0 只有 8bits，所以将（-1000）低 8 位赋给 TL0 TH0 = (-1000)>>8; //取（-1000）的高 8 位赋给 TH0，重新定时 1ms 17. 18. } DisplayBrush(); 19. void Timer0Init( void ) 20. { TMOD=(TMOD & 0xf0) | 0x01; //初始化，定时器 T0，工作方式 1 21. 22. 23. 24. 25. } 26. void Display( unsigned char index, unsigned char dataValue ){ DisBuf[ inde x ] = dataValue; } 27. void main( void ) 28. { 29. unsigned char i; 30. for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, 8-i); } //DisBuf[0]为右，DisBuf[7]为左 31. Timer0Init(); 32. EA = 1； 33. While(1); 34. } //允许 CPU 响应中断请求 TL0 = -1000； //定时 1ms TH0 = (-1000)>>8; TR0 = 1; ET0 = 1; //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求第五节：键盘驱动第五节：指提供一些函数给任务调用，获取按键信息，或读取按键值。定义一个头文档，描述可用函数，如下：代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. #ifndef _KEY_H_ #define _KEY_H_ //防止重复引用该文档，如果没有定义过符号 _KEY_H_，则编译下面语句防止重复引用该文档，，防止重复引用该文档 //只要引用过一次，即 #include ，则定义符号 _KEY_H_ 只要引用过一次，只要引用过一次， unsigned char keyHit( void ); //如果按键，则返回非０，否则返回０ unsigned char keyGet( void ); //读取按键值，如果没有按键则等待到按键为止 void keyPut( unsigned char ucKeyVal ); //保存按键值 ucKeyVal 到按键缓冲队列末 void keyBack( unsigned char ucKeyVal ); //退回键值 ucKeyVal 到按键缓冲队列首 #endif 定义函数体文档 KEY.C，如下：代码 1. 2. 3. #include “key.h” #define KeyBufSize 16 //定义按键缓冲队列字节数定义按键缓冲队列字节数 unsigned char KeyBuf[ KeyBufSize ]; //定义一个无符号字符数组作为按键缓冲队列。该队列为先进 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. //先出，循环存取，下标从０到 KeyBufSize-1 unsigned char KeyBufWp=0; //作为数组下标变量，记录存入位置 unsigned char KeyBufRp=0; //作为数组下标变量，记录读出位置 //如果存入位置与读出位置相同，则表明队列中无按键数据 unsigned char keyHit( void ) { if( KeyBufWp == KeyBufRp ) return( 0 ); else return( 1 ); } 11. unsigned char keyGet( void ) 12. { unsigned char retVal; //暂存读出键值 13. while( keyHit()==0 ); //等待按键，因为函数 keyHit()的返回值为 0 表示无按键 14. retVal = KeyBuf[ KeyBufRp ]; //从数组中读出键值 15. if( ++KeyBufRp >= KeyBufSize ) KeyBufRp=0; //读位置加１，超出队列则循环回初始位置 16. 17. } 18. 19. void keyPut( unsigned char ucKeyVal ) 20. { KeyBuf[ KeyBufWp ] = ucKeyVal; //键值存入数组 21. if( ++KeyBufWp >= KeyBufSize ) KeyBufWp=0; //存入位置加１，超出队列则循环回初始位置 return( retVal ); 22. } 23. 由于某种原因，读出的按键，没有用，但其它任务要用该按键，但传送又不方便。此时可以退回按键队列。就如取错了信件，有必要退回一样 24. void keyBack( unsigned char ucKeyVal ) 25. { 26. 27. 如果 KeyBufRp=0; 减 1 后则为 FFH，大于 KeyBufSize，即从数组头退回到数组尾。或者由于干扰使得 KeyBufRp 超出队列位置，也要调整回到正常位置， 28. */ 29. if( --KeyBufRp >= KeyBufSize ) KeyBufRp=KeyBufSize-1; 30. KeyBuf[ KeyBufRp ] = ucKeyVal; //回存键值 31. } 下面渐进讲解键盘物理层的驱动。电路共同点：P2 端口接一共阴数码管，共阴极接 GND，P2.0 接 a 段、P2.1 接 b 段、…、P2.7 接 h 段。软件共同点：code unsigned char Seg7Code[10] 是七段数码管共阴编码表。 Code unsigned char Seg7Code[16]= // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71}; 例一：P1.0 接一按键到 GND，键编号为‘６’，显示按键。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 while( 1 ) //永远为真，即死循环 { if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平 { keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列 while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键 } 10. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 11. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 12. 13. } } 例二：在例一中考虑按键 20ms 抖动问题。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 while( 1 ) //永远为真，即死循环 { if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平 { delay20ms(); //延时 20ms，跳过接下抖动 keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列 while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键 10. delay20ms(); //延时 20ms，跳过松开抖动 11. } 12. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 13. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 14. 15. } } 例三：在例二中考虑干扰问题。即小于 20ms 的负脉冲干扰。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. #include #include “KEY.H” void main( void ) { P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 while( 1 ) //永远为真，即死循环 { if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平 7. 8. 9. 10. { delay20ms(); //延时 20ms，跳过接下抖动 if( P1_0 == 1 ) continue; //假按键 keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列 while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键 11. delay20ms(); //延时 20ms，跳过松开抖动 12. } 13. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 14. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 15. 16. } } 例四：状态图编程法。通过 20ms 周期中断，扫描按键。代码采用晶体为 12KHz 时，指令周期为 1ms（即主频为 1KHz），这样 T0 工作在定时器方式 2，8 位自动重载。计数值为 20，即可产生 20ms 的周期性中断，在中断服务程序中实现按键扫描 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x02; //不改变 T1 的工作方式，T0 为定时器方式 2 TH0 = -20; TL0=TH0; TR0=1; //计数周期为 20 个主频脉，即 20ms //先软加载一次计数值 //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求 //允许 CPU 响应中断请求 1. 10. ET0=1; 11. EA=1; 12. while( 1 ) //永远为真，即死循环 13. { 14. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 15. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 16. 17. } 18. void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0 的中断号为 1 19. { static unsigned char sts=0; 20. P1_0 = 1; //作为输入引脚，必须先输出高电平 } 21. switch( sts ) 22. 23. 24. { case 0: if( P1_0==0 ) sts=1; break; //按键则转入状态 1 case 1: //假按错，或干扰，回状态 0 25. if( P1_0==1 ) sts=0; 26. else{ sts=2; keyPut( 6 ); } //确实按键，键值入队列，并转状态 2 27. break; 28. case 2: if( P1_0==1 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态 3 29. 30. 31. 32. 33. } } case 3: if( P1_0==0 ) sts=2; else sts=0; //假松键，回状态 2 //真松键，回状态 0，等待下一次按键过程例五：状态图编程法。代码如果采用晶体为 12MHz 时，指令周期为 1us（即主频为 1MHz），要产生 20ms 左右的计时，则计数值达到 20000，T0 工作必须为定时器方式 1，16 位非自动重载，即可产生 20ms 的周期性中断，在中断服务程序中实现按键扫描 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. #include #include “KEY.H” void main( void ) { TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x01; //不改变 T1 的工作方式，T0 为定时器方式 1 TL0 = -20000; TH0 = (-20000)>>8; TR0=1; //计数周期为 20000 个主频脉，自动取低 8 位 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 1. //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求 //允许 CPU 响应中断请求 10. ET0=1; 11. EA=1; 12. while( 1 ) //永远为真，即死循环 13. { 14. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 15. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 16. 17. } 18. void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0 的中断号为 1 19. { static unsigned char sts=0; 20. TL0 = -20000; 21. TH0 = (-20000)>>8; 22. P1_0 = 1; //方式 1 为软件重载 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 } //作为输入引脚，必须先输出高电平 23. switch( sts ) 24. 25. 26. { case 0: if( P1_0==0 ) sts=1; break; //按键则转入状态 1 case 1: //假按错，或干扰，回状态 0 27. if( P1_0==1 ) sts=0; 28. else{ sts=2; keyPut( 6 ); } //确实按键，键值入队列，并转状态 2 29. break; 30. 31. 32. 33. case 2: if( P1_0==1 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态 3 case 3: if( P1_0==0 ) sts=2; else sts=0; //假松键，回状态 2 //真松键，回状态 0，等待下一次按键过程 34. 35. } } 例六：4X4 按键。代码由 P1 端口的高 4 位和低 4 位构成 4X4 的矩阵键盘，本程序只认为单键操作为合法，同时按多键时无效。这样下面的 X，Y 的合法值为 0x7, 0xb, 0xd, 0xe, 0xf，通过表 keyCode 影射变换可得按键值 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. #include #include “KEY.H” unsigned char keyScan( void ) //返回 0 表示无按键，或无效按键，其它值为按键编码值 { code unsigned char keyCode[16]= /0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8, 0x9, 0xA, 0xB, 0xC, 0xD, 0xE, 0 xF 9. { 0, }; 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 3, 4, 0 10. unsigned char x, y, retVal; 11. P1=0x0f; 12. x=P1&0x0f; 13. P1=0xf0; //低四位输入，高四位输出 0 //P1 输入后，清高四位，作为 X 值 //高四位输入，低四位输出 0 14. y=(P1 >> 4) & 0x0f; //P1 输入后移位到低四位，并清高四位，作为 Y 值 15. retVal = keyCode[x]*4 + keyCode[y]; //根据本公式倒算按键编码 16. if( retVal==0 ) return(0); else return( retVal-4 ); 17. } 18. //比如按键‘1’，得 X=0x7，Y=0x7，算得 retVal= 5，所以返回函数值 1。 19. //双如按键‘7’，得 X=0xb，Y=0xd，算得 retVal=11，所以返回函数值 7。 20. void main( void ) 21. { 22. TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x01; //不改变 T1 的工作方式，T0 为定时器方式 1 23. TL0 = -20000; 24. TH0 = (-20000)>>8; 25. TR0=1; 26. ET0=1; 27. EA=1; //计数周期为 20000 个主频脉，自动取低 8 位 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 //允许 T0 开始计数 //允许 T0 计数溢出时产生中断请求 //允许 CPU 响应中断请求 28. while( 1 ) //永远为真，即死循环 29. { 30. if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键 31. P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上 32. 33. } 34. void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0 的中断号为 1 } 35. { static unsigned char sts=0; 36. TL0 = -20000; 37. TH0 = (-20000)>>8; 38. P1_0 = 1; //方式 1 为软件重载 //右移 8 位，实际上是取高 8 位 //作为输入引脚，必须先输出高电平 39. switch( sts ) 40. 41. 42. { case 0: if( keyScan()!=0 ) sts=1; break; //按键则转入状态 1 case 1: //假按错，或干扰，回状态 0 43. if( keyScan()==0 ) sts=0; 44. else{ sts=2; keyPut( keyScan() ); } //确实按键，键值入队列，并转状态 2 45. break; 46. 47. 48. 49. 50. 51. } } case 2: if(keyScan()==0 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态 3 case 3: if( keyScan()!=0 ) sts=2; else sts=0; //假松键，回状态 2 //真松键，回状态 0，等待下一次按键过程第六节：第六节：低频频率计实例目的：学时定时器、计数器、中断应用说明：选用 24MHz 的晶体，主频可达 2MHz。用 T1 产生 100us 的时标，T0 作信号脉冲计数器。假设晶体频率没有误差，而且稳定不变（实际上可达万分之一）；被测信号是周期性矩形波（正负脉冲宽度都不能小于 0.5us），频率小于 1MHz，大于 1Hz。要求测量时标 1S，测量精度为 0.1%。解：从测量精度要求来看，当频率超过 1KHz 时，可采用 1S 时标内计数信号脉冲个数来测量信号频，而信号频率低于 1KHz 时，可以通过测量信号的周期来求出信号频率。两种方法自动转换。对于低于 1KHz 的信号，信号周期最小为 1ms，也就是说超过 1000us，而我们用的定时器计时脉冲周期为 0.5us，如果定时多计或少计一个脉冲，误差为 1us，所以相对误差为 1us/1000us=0.1%。信号周期越大，即信号频率越低，相对误差就越小。从上面描述来看，当信号频率超过 1KHz 后，信号周期就少于 1000us，显然采用上面的测量方法，不能达到测量精度要求，这时我们采用 1S 单位时间计数信号的脉冲个数，最少能计到 1000 个脉冲，由于信号频率不超过 1MHz，而我们定时脉冲为 2MHz，最差多计或少计一个信号脉冲，这样相对误差为 1/1000，可见信号频率越高，相对误差越小。信号除输入到 T1（P3.5）外，还输入到 INT1（P3.3）。代码 //对 100us 时间间隔单位计数，即有多少个 100us。 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. unsigned int us100; unsigned char Second; unsigned int K64; unsigned char oldT0; //对 64K 单位计数，即有多少个 64K unsigned int oldus, oldK64, oldT1; unsigned long fcy; bit HighLow=1; //存放频率值，单位为 Hz //1：表示信号超过 1KHz；0：表示信号低于 1KHz。 8. 9. 10. void InitialHigh( void ) { IE=0; IP=0; HighLow=1; 11. TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; PX0=1; T0=1; 12. 13. 14. 15. 16. 17. } 18. void InitialLow( void ) 19. { 20. IE=0; IP=0; HighLow=0; TMOD = (TMOD & 0x0f) | 0x50; TH1=0; TL1=0; T1=1; ET1=1; Us100=0; Second=0; K64=0; oldK64=0; oldT1=0; TCON |= 0x50; EA = 1; //同时置 TR0=1; TR1=1; 同时置 21. TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; ET0=1; TR0=1; 22. 23. 24. 25. 26. } 27. void T0intr( void ) interrupt 1 28. { if( HighLow==0 ) ++us100; 29. else 30. if( ++us100 >= 10000 ) 31. { unsigned int tmp1, tmp2; INT1 = 1; IT1=1; EX1=1; Us100=0; Second=0; K64=0; oldK64=0; oldT1=0; EA = 1; 32. TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; 33. fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); 34. oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; 35. Second++; 36. us100=0; 37. } 38. } 39. void T1intr( void ) interrupt 3 { ++K64; } 40. void X1intr( void ) interrupt 2 41. { static unsigned char sts=0; 42. switch( sts ) 43. { 44. case 0: sts = 1; break; 45. case 1: oldT0=TL0; oldus=us100; sts=2; break; 46. case 2: 47. { 48. 49. 50. 51. 52. } 53. 54. 55. Sts = 0; break; } unsigned char tmp1, tmp2; TR0=0; tmp1=TL0; tmp2=us100; TR0=1; fcy = 1000000L/( (tmp2-oldus)*100L + (256-tmp1)/2 ); Second ++; 56. } 57. void main( void ) 58. { 59. if( HighLow==1) InitialHigh(); else InitialLow(); 60. 61. While(1) { 62. if( Second != 0 ) 63. { 64. Second = 0; 65. //display fcy 引用前面的数码管驱动程序，引用前面的数码管驱动程序，注意下面对 T0 中断服务程序的修改 66. { unsigned char i; 67. 68. } 69. if( HighLow==1 ) 70. if( fcy<1000L ){ InitalLow();} 71. 72. 73. } 74. 75. } 76. //修改 T0 的中断服务程序，让它在完成时标的功能时，同时完成数码管显示刷新修改的中断服务程序，让它在完成时标的功能时， 77. void T0intr( void ) interrupt 1 78. { 79. 80. static unsigned char ms = 0; if( HighLow==0 ) ++us100; } else if( fcy>1000L ){ InitalHigh();} for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, fcy%10); fcy /= 10; } 81. else 82. if( ++us100 >= 10000 ) 83. { unsigned int tmp1, tmp2; 84. TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; 85. fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); 86. oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; 87. Second++; 88. us100=0; 89. } 90. 91. } if( ++ms >= 10 ){ ms=0; DisplayBrush(); } //1ms 数码管刷新第七节：第七节：电子表单键可调电子表：主要学习编程方法。外部中断应用，中断嵌解：电子表分为工作状态和调整状态。平时为工作状态，按键不足一秒，接键为换屏‘S’。按键超过一秒移位则进入调整状态‘C’，而且调整光标在秒个位开始。调整状态时，按键不足一秒为光标移动‘M’，超过一秒则为调整读数，每 0.5 秒加一‘A’，直到松键；如果 10 秒无按键则自动回到工作状态‘W’。如果有年、月、日、时、分、秒。四联数码管可分三屏显示，显示格式为“年月.”、“日.时.”、“分.秒”，从小数点的位置来区分显示内容。（月份的十位数也可以用“-”和“-1”表示）。代码 1. 2. 3. enum status = { Work, Change, Add, Move, Screen } //状态牧举 //计时和调整都是对下面时间数组 Time 进行修改 unsigned char Time[12]={0,4, 0,6, 1,0, 0,8, 4,5, 3,2}； //04 年 06 月 10 日 08 时 45 分 32 秒 4. 5. 6. 7. unsigned char cursor = 12; //指向秒个位，=0 时无光标 unsigned char YmDhMs = 3; //指向“分秒”显示，=0 时无屏显 static unsigned char sts = Work; 如果 cursor 不为 0，装入 DisBuf 的对应数位，按 0.2 秒周期闪烁，即设一个 0.1 秒计数器 S01，S01 为奇数时灭，S01 为偶数时亮。 8. 9. 小数点显示与 YmDhMs 变量相关。 */ 10. void DisScan( void ) //动态刷新显示时调用。没编完，针对共阴数码管，只给出控控制算法 11. { 12. //DisBuf 每个显示数据的高四位为标志，最高位 D7 为负号，D6 为小数点，D5 为闪烁 13. unsigned char tmp; 14. 15. 16. 17. 18. 19. } 20. void Display( void ) 21. { 22. if( cursor != 0 ){ YmDhMs=(cursor+3)/4; } //1..4=1; 5..8=2; 9..12=3 //根据状态进行显示 tmp = Seg7Code[?x & 0x1f ]; //设?x 为显示数据，高 3 位为控制位，将低 5 位变为七段码 if( ?x & 0x40 ) tmp |= 0x80; //添加小数点 if( ?x & 0x20 ){ if( S01 & 0x01 ) tmp=0; } //闪烁，S01 奇数时不亮 //这里没有处理负号位 //将 tmp 送出显示，并控制对应数码管动作显示 23. for( i=(YmDhMs-1)*4; i<(YmDhMs)*4; i++ ) 24. { unsigned char j = i%4; 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. } 34. //工作状态：根据 YmDhMs 将屏数据装入 DisBuf 35. 36. } 37. void KeyScan( void ) //根据状态扫描按键 //根据状态处理键信息 //调整状态：根据 cursor 将屏数据装入 DisBuf Disbuf[j] = Time[i]; if( i == (cursor-1) ) Disbuf[j] |= 0x20; //闪烁,cursor!=0 时才闪烁 if( (i==9) || (i==7) || (i==5) || (i==3) //小数点：分个位 //小数点：时个位 //小数点：日个位 //小数点：月个位 ) Disbuf[j] |= 0x40; //if(i==2){ if(Time[2]==1) DisBuf[2]=“-1”; else DisBuf=“-”; } 38. void ProcessKey( void ) 39. { 40. 41. keyVal = KeyGet(); if( keyVal == 0 ) return; 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. } switch( sts ) { case Work: if( keyVal ==‘S’) { if( --YmDhMs == 0 ) YmDhMs = 3; //换屏 } if( keyVal == ‘C’) { sts = Change; YmDhMs = 3; Cursor = 12; } break; case Change: if( keyVal == ‘W’ ) if( keyVal == ‘A’ ) if( keyVal == ‘M’ ) //根据 cursor break; } 第八节：第八节：串行口应用一、使用晶体频率为 22.1184MHz 的 AT89C52 单片机，串行口应用工作方式 1，以 9600bps 的波特率向外发送数据，数据为十个数字‘0’到‘9’，循环不断地发送。解：数字字符为增量进二进制码， ‘0’对应 0x30， ‘1’= ‘0’+ 1 = 0x31，从‘0’到‘9’对应编码为 0x30 到 0x39，记忆二进制编码较难，实际编程中用单引号括起对应字符表示引用该字符的二进制编码值，如‘？’表示引用？号的编码值。在用 11.0592MHz 晶体时，9600bps 的初始化分频初值为-6，现晶频加倍，如果其它条件不变，只有分频初始加倍为-12，才能得到 9600bps；如果想得到 2400bps（速率降 4 倍），分频初始自然加大 4 倍，即为-48。根据题意编得如下程序：代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. #include void main( void ) { TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; TH1 = -12; PCON |= 0x80; //SMOD = 1 TR1 = 1; SCON = 0x42; while( 1 ) { 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. } } if( TI==1 ) { static unsigned char Dat=‘0’; SBUF = Dat; TI = 0; If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’; } 二、在上题的基础上，改为 2400bps，循环发送小写字母‘a’到‘z’，然后是大写字母‘A’到‘Z’。代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. #include void main( void ) { TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; TH1 = -96; //注意不用倍频方式 PCON &= 0x7F; //SMOD = 0 TR1 = 1; SCON = 0x42; while( 1 ) { if( TI==1 ) { static unsigned char Dat=‘a’; SBUF = Dat; TI = 0; //If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’; ++Dat; if( Dat == (‘z’+1) ) if( Dat == (‘Z’+1) ) } } Dat=‘A’; Dat=‘a’; 22. } 上述改变值时，也可以再设一变量表示当前的大小写状态，比如写成如下方式：代码 1. 2. 3. 4. ++Dat; { static unsigned char Caps=1; if( Caps != 0 ) 5. 6. 7. 8. } if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’; Caps=0; } else if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’; Caps=1; } 如下写法有错误：因为小 b 比大 Z 的编码值大，所以 Dat 总是‘a’ 代码 1. 2. 3. ++Dat; if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’} else if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’} 三、有 A 和 B 两台单片机，晶体频率分别为 13MHz 和 14MHz,在容易编程的条件下，以最快的速度进行双工串行通信，A 给 B 循环发送大写字母从‘A’到‘Z’，B 给 A 循环发送小写字母从‘a’到‘z’，双方都用中断方式进行收发。解：由于晶体频率不同，又不成 2 倍关系，所以只有通信方式 1 和方式 3，由于方式 3 的帧比方式 1 多一位，显然方式 3 的有效数据（9/11）比方式 1（8/10）高，但要用方式 3 的第 9 位 TB8 来发送数据，编程难度较大，这里方式 1 较容易编程。在计算最高速率时，由于单方程，双未知数，又不知道波特率为多少，所以要综合各方面的条件，估算出 A 和 B 的分频常数，分别为-13 和-14 时，速率不但相同，且为最大值。如下给出 A 机的程序：代码 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. #include void main( void ) { TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; TH1 = -13; //注意用倍频方式 PCON |= 0x80; //SMOD = 1 TR1 = 1; SCON = 0x52; //REN = 1 ES = 1； EA = 1； while( 1 ); 12. } 13. void RS232_intr( void ) interrupt 4 14. { 15. 16. 17. 18. 19. 20. unsigned char rDat; if( RI == 1 ){ RI=0; rDat=SBUF; } if( TI==1 ) { static unsigned char tDat=‘a’; SBUF = tDat; //注意 RI 和 TI 任一位变为 1 都中断 21. 22. 23. 24. } } TI = 0; If( ++Dat > ‘z’) Dat=‘a’; 四、多机通位在方式 2 和方式 3，SM2 只对接收有影响，当 SM2=1 时，只接收第 9 位等于 1 的帧（伪地址帧），而 SM2=0 时，第 9 位不影响接收。λ 多机通信中，地址的确认与本机程序有关，所以可以实现点对点、点对组、以及通播方式的通信。λ 如果收发共用一总线，任何时刻只有一个发送源能占用总线发送数据，否则发生冲突。由此可构造无竞争的令牌网；或者多主竞争总线网。λ 1 ...展开收缩

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