Day-1：初识开发板与基础知识

Posted 2020-10-08

　　买的这款51，ARM，AVR三合一的单片机，也不知道后面具体使用会不会有问题，先玩玩看吧。

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　　单片机是将CUP、存储器和I/O接口集成都一片集成电路芯片上。

　　MCS-89C51系列：集成8位CPU、4K字节ROM（只读存储器，储存程序，断电不丢失），128字节RAM（随机储存器，储存变量，掉电丢失）、4个8位并口（P0,P1,P2,P3），1个全双工串行口，2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。

　　封装形式：贴片、插片。

• 预备知识

　　电平特性：

　　　　数字电路两种电平：高电平和低电平。高电平电压取决于单片机电源，5V或者3.3V；低电平为0V。

　　　　RS232电平：也是计算机串口的电平，高电平为-12V，低电平为+12V。

　　所以，电脑与单片机通讯得将电平转换（MAX232）。

　　

　　进制：

　　　　二进制：只有0（低）和1（高），逢二进一为计算机直接识别的进制；

　　　　十六进制：逢十六进一，一般是由于二进制表达的位数太多使用16进制会方便点。

　　两者的转换：二进制转换成十六进制，4位并一位，十六进制转换成二进制，1位分4位。

　　

　　二进制逻辑运算：

　　　　与：有0得0；或：有1得1；非：取反；异或：相同位零，不同为1.

 

　　80C51系列是以8051为基核开发的一系列单片机。

　　引脚封装：

P3.0：RXD串行输入

P3.1：TXD串行输出

P3.2：INT0外部中断0输入

P3.3：INT1外部中断1输入

P3.4：T0定时器0外部输入

P3.5：T!定时器1外部输入

P3.6：WR外部写输入

P3.7：RD外部读输入

 

内部结构：

　　总线是计算机中各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线。内部总线是CUP内部之间的连线。外部总线是指CUP与其他部件之间的连线。外部总线有三种：数据总线DB（Data Bus），地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。

　　CUP：负责运算与控制，还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；

　　RAM：随机存储器，断电丢失，存放可以读写的数据：中间结果、最终结果以及欲显示的数据；

　　ROM：只读储存器，断电不丢失，用于存放程序，以及一些原始数据和表格；

　　I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；

　　T/C：两个定时/计数器，既可工作在定时模式，也可工作在技术模式。

　　

　　五个中断源的中断控制系统；

　　一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；

　　片内振荡器与时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。

 

　　基本时序：

　　　　直接由晶振为单片机提供的脉冲信号的振荡源的周期，称为振荡周期，也叫时钟周期，开发板上是12MHz；之后振荡周期经二分频，变为状态周期，即状态周期是它的2倍；而一个机器周期定义为6个状态周期，也就是12个时钟周期，在一个机器周期内CUP可以完成独立的操作；最后，CUP下达一条指令，要完成这条指令所需的全部时间成为指令周期，每条指令周期由一个或者多个机器周期组成。 

　　

　　单片机IO口有三种解构：

　　准双向IO、开漏输出和强推挽输出，51单片机为前两种。

　　开漏输出必须外加加上拉电阻才能输出高电平。

　　上下拉电阻：

　　上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉到高电平，同时此电阻起到一个限流的作用，下拉就是下拉到一个低电平。

　　好处：

1. OC门要输出高电平，外部必须加上拉电阻；
2. 加大普通IO口的驱动能力（很多地方都这样用过，所以，通电后某些引脚就是直接上电的）；
3. 起到限流的作用；
4. 由于拉上高电平，所以可以抵抗电磁干扰。

　　上下拉电阻的选取原则：

1. 从功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大，电流越小；
2. 从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小，电阻越小，电流才能越大；
3. 开漏输出时，过大的上拉电阻会导致上升沿变缓。

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　　关于C语言：

　　单片机对于C语言要求不高，只要简单的了解就ok。

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　　单片机最小系统：

1. 电源电路
2. 复位电路
3. 时钟电路
4. 下载电路（外加的）　

　　C语言知识： bit和sbit都是C51扩展的变量类型。

　　sbit用法：

　　　　sbit 变量名 = 地址值； //给某个引脚取名

　　另外每次编程时，都包含了reg52.h的头文件，它是c51系列单片机的扩展库，里面集成了基本的引脚指向。