(一)
相信很多愛好電子的朋友,對(duì)單片機(jī)這個(gè)詞應(yīng)該都不會(huì)陌生了吧。不過有些朋友可能只聽說他叫單片機(jī),他的全稱是什么也許并不太清楚,
更不用說他的英文全稱和簡稱了。單片機(jī)是一塊在集成電路芯片上集成了一臺(tái)有一定規(guī)模的微型計(jì)算機(jī)。簡稱為:單片微型計(jì)算機(jī)或單片機(jī) (Single Chip Computer)。單片機(jī)的應(yīng)用到處可見,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,主要應(yīng)用在智能儀表、實(shí)時(shí)控制、通信、家電等方面。
首先,你必須有學(xué)習(xí)單片機(jī)的熱情,不是說今天去圖書館看了一個(gè)下午關(guān)于單片機(jī)的書,而明天玩上半天,后天就不知道那個(gè)本書在講什 么東西了。
第二,既然你想學(xué)好單片機(jī),你必須得舍得花錢,如果不買些芯片回來自己動(dòng)手焊焊拆拆的(但是在后期會(huì)介紹給大家一個(gè)很好用的硬件
仿真軟件,并不需要你用實(shí)驗(yàn)板和仿真器了,直接在你的PC上完成,但是軟件畢竟是軟件,從某個(gè)特定的意義上來說是并不能代替硬件的),即使
你每天捧著本書,把那本書翻爛,也永遠(yuǎn)學(xué)不會(huì)單片機(jī)的!剛接觸單片機(jī)的朋友,看了資料,一定會(huì)對(duì)以下幾個(gè)詞見的比較多,但是具體的概
念還是比較模糊,現(xiàn)作如下說明:
?。?)編程器 編程器是用來燒單片機(jī)芯片的,是把HEX或者BIN文件燒到單片機(jī)ROM里的,供單片機(jī)運(yùn)行的。
?。?)實(shí)驗(yàn)板 實(shí)驗(yàn)板是專為初學(xué)者根據(jù)某些要求而特做的板,一般上面就有一個(gè)單片機(jī)的最小系統(tǒng),使用者只需寫好程序,燒好芯片,放
到上面加以驗(yàn)證的這么一個(gè)工具。有了實(shí)驗(yàn)板,對(duì)與初學(xué)者來說,省去了焊個(gè)最小系統(tǒng)的麻煩。但是對(duì)于電子開發(fā)人員來說,作用并不是很大
?。?)仿真器 仿真器是直接把HEX或者BIN文件暫時(shí)放在一個(gè)芯片里,再通過這個(gè)芯片的引腳連接到實(shí)驗(yàn)板或者系統(tǒng)上工作。這樣以來,可 以省去了來回插拔芯片帶來的不必要麻煩。
第三,想學(xué)單片機(jī)的必需品--PC。因?yàn)閷懗绦?,編譯或者是仿真都是通過PC完成的。如果沒有PC,什么也做不了?。。∮辛薖C最好還要可
以上網(wǎng),因?yàn)槿绻銢]有可以和你交流單片機(jī)的人,遇到自己解決不了的問題,一直都想不通,那么估計(jì)你學(xué)習(xí)單片機(jī)的熱情就會(huì)隨著時(shí)間的
推移而慢慢耗盡。如果你能上網(wǎng)通過論壇或者QQ群,問題就很快得到解決。這樣的學(xué)習(xí)效率一定很高!真正的高手是從論壇中泡出來的!
有了上述3個(gè)條件后,你就可以開始學(xué)你的單片機(jī)了。但是,真的做起來并沒有我所說的那么簡單。你一定會(huì)遇到很多很多的問題。比如
為了讓單片機(jī)實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能,你可能不知道怎么去寫某個(gè)程序?;蚴悄憧炊速Y料上某個(gè)相似的程序,你自己卻寫不出來。遇到類似的情況,
記?。呵f不要急噪,就行!
?。ǘ?/p>
說了這么多了,相信你也看了很多資料了,手頭應(yīng)該也有必備的工具了吧!(不要忘了上面講過幾個(gè)條件的哦)。那個(gè)單片機(jī)究竟有什么
功能和作用呢?先不要著急!接下來讓我們點(diǎn)亮一個(gè)LED(搞電子的應(yīng)該知道LED是什么吧^_^)
我們?cè)趩纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)上接個(gè)LED,看我們能否點(diǎn)亮它!對(duì)了,上面也有好幾次提到過單片機(jī)最小系統(tǒng)了,所謂單片機(jī)最小系統(tǒng)就是在單片機(jī)
上接上最少的外圍電路元件讓單片機(jī)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《reg51.h》 //頭文件定義?;蛴?include《at89x51.h》其具體的區(qū)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(yīng)的文件,比較一下便知!
sbit P1_0 = P1 ^ 0; //定義管腳
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(jī)P1_0上的LED點(diǎn)亮了,當(dāng)然LED是低電平,才能點(diǎn)亮。因?yàn)槲覀儼袻ED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(jī)的P1_0引腳,讓它輸出相應(yīng)的電平。那么這樣就能達(dá)到了我們預(yù)先的要求了。
while(1)語句只是讓單片機(jī)工作在死循環(huán)狀態(tài),即一直輸出低電平。如果我們要試著點(diǎn)亮其他的LED,也類似上述語句。這里就不再講了。
點(diǎn)亮了幾個(gè)LED后,是不是讓我們聯(lián)想到了繁華的街區(qū)上流動(dòng)的彩燈。我們是不是也可以讓幾個(gè)LED依次按順序亮呢?答案是肯定的!其
實(shí)顯示的原理很簡單,就是讓一個(gè)LED滅后,另一個(gè)立即亮,依次輪流下去。 假設(shè)我們有8個(gè)LED分別接在P1口的8個(gè)引腳上。硬件連接,在
P1_1--P1_7上再接7個(gè)LED即可。例程如下:
#include《reg51.h》
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(gè) ; 表示空語句,CPU空轉(zhuǎn)。
} //i 從0加到125,CPU大概就耗時(shí)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(jié)省單片機(jī)內(nèi)部資源,其有效值為0~255。main函數(shù)調(diào)用Delay()函數(shù)。
Delay函數(shù)使單片機(jī)空轉(zhuǎn),LED持續(xù)點(diǎn)亮后,再滅,下一個(gè)LED亮。while(1)產(chǎn)生循環(huán)。
(三)
上面我們講了如何使LED產(chǎn)生流動(dòng),但是你是否發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題:寫的太冗長了!能不能再簡單點(diǎn)呢?可以!可以使用C51的內(nèi)部函數(shù)
INTRINS.H實(shí)現(xiàn)。函數(shù)unsigned char _crol_(unsigned char a, unsigned char n) 可以使變量a循環(huán)左移n位,如果我們先給P1口賦
0000 0001那么當(dāng)n為1時(shí),便會(huì)產(chǎn)生和上面一樣的效果!
#include《intrins.h》
#include《reg51.h》
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(shù)中的unsigned char _cror_(unsigned char a, unsigned char n)右移也可以實(shí)現(xiàn)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(dòng)等,程序很簡單,有興趣的朋友,可以自己試著寫寫!
對(duì)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(gè)吧?WAVE(偉福)大家一定聽說過吧!還有一個(gè)
就是KEIL2,我用的就是KEIL2,下面就來講講如何使用KEIL2這個(gè)編譯軟件!
1.安裝軟件,這個(gè)應(yīng)該不用再講了吧!
2.安裝完后,啟動(dòng)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(diǎn)確定。
3.點(diǎn)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(diǎn)擊ADD后,關(guān)閉對(duì)
話框。這樣.C文件就被加到了Source Group 1 下。
5.右擊Target 1--》Options for ‘Target 1’ --》Target中填寫晶體的大小,Output中,在Create HEX Files 前打上鉤,點(diǎn)確
定。
6.點(diǎn)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(jī)中,或是仿真器上,看是否達(dá)到預(yù)先的目的!
嘿嘿!現(xiàn)在是否自己好有成就感了,如果讓你去做個(gè)流水彩燈,開發(fā)一個(gè)簡單的產(chǎn)品,只要加上驅(qū)動(dòng)電路,就可以做出漂亮的流動(dòng)彩燈
了!到現(xiàn)在為止,你應(yīng)該知道單片機(jī)的功能有多強(qiáng)大了吧,如果單純的用數(shù)字電路或模擬電路的知識(shí)去設(shè)計(jì)一個(gè)流動(dòng)彩燈,可能要花點(diǎn)工夫
和時(shí)間才行,有了單片機(jī),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(xué)單片機(jī),程序思想很重要!
(四)
呵呵,朋友!相信你的流水燈也做的不錯(cuò)了吧,現(xiàn)在能玩出幾種花樣了?你可能會(huì)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?cè)O(shè)計(jì)這么一個(gè)單片機(jī),并不是只為了讓它做流水燈的,那樣也太浪費(fèi)點(diǎn)了吧 。。. ^_^
學(xué)過數(shù)字電路的朋友,一定動(dòng)手做過8路或者6路的搶答器。用純粹的數(shù)字電路知識(shí)來做,自己設(shè)計(jì)電路,感到比較困難!搶答器上用的顯
示器多為7段數(shù)碼管,這里我們來講講,如何用單片機(jī)讓數(shù)碼管顯示0-9。搶答器的實(shí)現(xiàn),我們放到后面再來探討,因?yàn)閾尨鹌鬟€涉及了鍵盤的
內(nèi)容。8段數(shù)碼管分為共陰和共陽兩種。8段數(shù)碼管是由8個(gè)LED組成(還包括一個(gè)小數(shù)點(diǎn))。若為共陽,則8個(gè)LED的陽級(jí)是連接在一起的,同理
若為共陰,則陰極連接在一起。8個(gè)LED對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)如下:({0x3f, 0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9數(shù)字)
a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
__ 0011 1111,0000 0110,0100 1111,0101 1011
f | | b
|__|
|g | c
e |__| 。 dp
d
一般情況下,為了計(jì)算或取碼的方便,我們把a(bǔ)-dp依次接到單片機(jī)某個(gè)口上的Px.0--Px.7上。x表示0,1,2,3其中的一個(gè)。這樣我們只
要給某個(gè)口,賦一個(gè)值,則相應(yīng)的LED段就被點(diǎn)亮,但是在硬件連接上要注意了:單片機(jī)可能不能直接驅(qū)動(dòng)LED,所以我們可以通過控制三級(jí)管
的導(dǎo)通或截止,來控制LED的亮與滅!
如果我們把共陰的數(shù)碼管的a--dp依次接到單片機(jī)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(qū)動(dòng)能力。那么比如:P0 = 0X3F;則顯示為數(shù)字 0 。因?yàn)?X3F 即為2進(jìn)制的 0011 1111 我們低位往高位數(shù),依次為1111 1100,
其I/O的電平分別為高、高、高、高、高、高、低、低,即對(duì)應(yīng)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(shù)字 0 字樣。其他的數(shù)字或字符,也同理可以得到。但是有些朋友就會(huì)問,那我們每取一個(gè)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(shí)網(wǎng)上有很多LED取模軟件,如果有一定計(jì)算機(jī)編程語言的朋友,也可以試著自己寫個(gè)
取模的程序,讓計(jì)算機(jī)為我們計(jì)算,諸如上述0X3F的數(shù)值。
#include《reg51.h》
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(shí)
P0 = 0X00;//短暫的關(guān)閉顯示,若不關(guān)閉,可能會(huì)造成顯示模糊不清。
P0 = 0X06; //顯示 1
Delay(250);
P0 = 0X00;
。。. //以下顯示數(shù)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(shù),三位數(shù)呢?或許,有的朋友會(huì)這么想:在P0口上接一個(gè)
數(shù)碼管,再在P1口上接個(gè)數(shù)碼管!但是,如果要顯示4位、5位的數(shù)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(shù)碼管的顯示方式,可分為兩種:動(dòng)態(tài)掃描和靜態(tài)顯示。上面我們所說的即為靜態(tài)顯示。但是如果我們采用動(dòng)態(tài)掃
描顯示,那么就可以解決上面的問題,即可以顯示多個(gè)數(shù)碼管了。上面我們所說的靜態(tài)顯示把數(shù)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(yīng)的高低電平,就可以顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字或字符。但是如果我們采用動(dòng)態(tài)掃描的方法,比如顯示6個(gè)數(shù)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(gè)COM腳再接至另外口的P2.0--P2.5。P0口作段選(控制數(shù)字字符)P2口作位選(選
通哪個(gè)數(shù)碼管導(dǎo)通)這樣我們控制P0和P2口就可以控制6個(gè)數(shù)碼管了。但是,細(xì)心的朋友,會(huì)問這樣的問題:P2位選,是讓數(shù)碼管一個(gè)一個(gè)亮
的,那還是不能控制6個(gè)一起亮或滅嘛!? ^_^ 想想好象是對(duì)的哦?怎么辦。。.難道錯(cuò)了?
嘿嘿,問你個(gè)問題?黑夜里,拿著一支煙,在你面前快速的晃動(dòng),你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象?是不是原本不連續(xù)的點(diǎn)變成了一條看上去連
續(xù)的曲線或者直線!再回過頭來,仔細(xì)想想我們的數(shù)碼管!原理是一樣的,你可別忘了,我們的單片機(jī)可是一個(gè)計(jì)算機(jī)哦,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速
度,大家可想而知吧!
這里再說說51單片機(jī)的機(jī)器周期和時(shí)鐘周期等概念。所謂機(jī)器周期就是訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間。而1個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。如果
單片機(jī)工作在12M晶體下,那么一個(gè)時(shí)鐘周期為:1/12微妙。一個(gè)機(jī)器周期12*1/12 = 1微妙。如果晶體為6M,時(shí)鐘周期和機(jī)器周期各是多少呢
???在匯編中,我們還要關(guān)心,指令執(zhí)行的機(jī)器周期長短不一,有1個(gè)周期、2個(gè)周期和4個(gè)周期等。
說著說著,跑了這么遠(yuǎn)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(gè)一起亮
或一起滅了! ^_^ 哈哈,原來如此。。. 記住,在任何某一時(shí)刻,有且只有一個(gè)數(shù)碼管能發(fā)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(xiàn)在給你個(gè)任務(wù),讓6個(gè)數(shù)碼管分別顯示1、2、3、4、5、6??茨阕约嚎梢愿愣ú??你自己先試著寫寫看咯。。.
#include《reg51.h》
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(shí)約20毫秒
P0 = 0X00;//關(guān)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;
}
}
?。ㄎ澹?/p>
相信大家一定見過數(shù)字時(shí)鐘,教學(xué)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(gè)簡單的實(shí)驗(yàn):在一個(gè)數(shù)碼管上輪流顯示0--9這10個(gè)數(shù)字。還楞著干什么,快動(dòng)手寫程序呀!好象有點(diǎn)難哦,
要不先不要往下看了,嘿嘿,關(guān)機(jī)吧,自己先去想想,怎么樣?
#include《reg51.h》
unsigned char code SEG_TAB[ ] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //0-9數(shù)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(shù)組中的值
P2 = 0X01;
Delay(1000);
}
}
}
是不是顯示從0--9,跳動(dòng)顯示,你的心是不是也跟著一起跳呀,離我們的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步!不錯(cuò),繼續(xù)努力!
上面只顯示了一個(gè)數(shù)碼管的數(shù)字0--9,但是怎么樣要讓他顯示6個(gè)數(shù)字呢?這樣我們就可以做個(gè)時(shí)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《reg51.h》
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(shù)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(gè)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(gè)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(shí)的個(gè)位
P2 = 0X10;
Delay(15);
P2 = 0;
P0 = SEG_TAB[ hour / 10 ];//顯示時(shí)的十位
P2 = 0X20;
Delay(15);
P2 = 0;
}
void main(void)
{
while( 1 )
{
disp( );
}
}
編譯燒錄芯片后,觀察運(yùn)行現(xiàn)象。矣。。.怎么一直顯示12:00:00,難道是時(shí)鐘沒有啟動(dòng)?還是,另外的原因呢? 哦,原來是3個(gè)變量
sec,min,hour初始化后,其值一直沒有改變!那我們?cè)趺礃硬拍茏屗淖償?shù)值呢?有的朋友一定會(huì)這么認(rèn)為:讓秒個(gè)位延時(shí)1秒,后加1,
而秒十位延時(shí)10秒后,再加1,一直加到6,分個(gè)位加1,依次類推。。.這樣的想法是不錯(cuò),但是朋友你有沒有想過C語言的一般延時(shí)(除非你
把他放到中斷里)極不精確!這樣累計(jì)下來,一天24小時(shí)的誤差,肯定很大很大,我曾經(jīng)也用延時(shí)的方法寫過時(shí)鐘,1個(gè)小時(shí)誤差8秒,那是
個(gè)什么概念!一天24小時(shí)就要24*8=192,約為3分鐘,一個(gè)月就是10分鐘。。.有沒有其他的方法可以改進(jìn)些呢?有!這里就要涉及到單片機(jī)中
另一個(gè)比較重要的核心部分:單片機(jī)的中斷和定時(shí)器的運(yùn)用!想寫出比較精確(這里說的只的相對(duì)前面的做法而言比較精確而已,如果要做
更加精確的時(shí)鐘,用時(shí)鐘芯片比較好點(diǎn),常用的有DS12887和DS1302等)的時(shí)鐘程序,就一定要調(diào)用中斷和定時(shí)器。還是大家先看看教材和書
吧,畢竟人家出的書,肯定比我要寫的系統(tǒng)多了,下面我們?cè)賮砗唵蔚闹v講!
(六)
什么是中斷呢?講個(gè)比較通俗的例子:比如你正在家中看電視,突然電話響了,你的第一反應(yīng)是什么?是不是先跑過去接電話!接完電話
后,繼續(xù)看電視。這就是個(gè)中斷的例子,中斷是由電話引起了,你跑過去就是響應(yīng)中斷,接電話就是中斷的處理!接完電話后,接續(xù)看電視,
即恢復(fù)中斷,等待下個(gè)中斷的到來!
但是這個(gè)好象和單片機(jī)沒什么聯(lián)系呀?有的朋友或許會(huì)這樣疑問。是的。單片機(jī)當(dāng)然不會(huì)看電視了,也不會(huì)接電話了 ! ^_^ 但是,類
比一下:比如單片機(jī)正在執(zhí)行某個(gè)任務(wù),突然要有更重要的事件,要求單片機(jī)響應(yīng),單片機(jī)就會(huì)應(yīng)答響應(yīng),去執(zhí)行更為重要的任務(wù)(中斷處理
),原來的任務(wù)就繼續(xù)等待(現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù))。執(zhí)行完更重要的任務(wù)后,回到中斷的入口處,繼續(xù)執(zhí)行原來的任務(wù)(現(xiàn)場(chǎng)中斷的恢復(fù))。51系列
的單片機(jī)共有5個(gè)中斷源,分別為:外中斷0 、定時(shí)器T0中斷、外中斷1、定時(shí)器T1中斷、串口中斷。
或許,有些朋友已經(jīng)大概領(lǐng)會(huì)了其中的意思,有些朋友還迷迷糊糊。不過不要緊,我們繼續(xù)往下看,下面我們來講講單片機(jī)的定時(shí)器是什
么?如何工作的?定時(shí)器,大家從字面上就可以看出其大概的意思吧?簡單的說:就是起定時(shí)作用!也就是讓單片機(jī)計(jì)數(shù)。定時(shí)器分為:方式
0方式1、方式2和方式3等4種工作方式。有些朋友一定會(huì)問:定時(shí)器如何啟動(dòng)?風(fēng)扇的定時(shí)器,相信大家一定都用過吧!但是單片機(jī)的定時(shí)器,
該如何啟動(dòng)呢?總不該也用手一擰定時(shí)器吧! ^_^ 當(dāng)然不是,我們只要給單片機(jī)一些指令,就可以啟動(dòng)定時(shí)器了!下面我們就定時(shí)器0,來說
說怎么啟動(dòng)定時(shí)器0。
TMOD = 0X01;//設(shè)置定時(shí)器0 工作方式0
TH0 = (65536 - 5000) / 256;//載入高8位初值
TL0 = (65536 - 5000) % 256;//載入低8位初值
TR0 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器
^_^,簡單吧,這樣我們就可以把定時(shí)器啟動(dòng)了。其中TMOD為T/C方式控制寄存器:
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
_ _
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
|_________ __________| |_________ __________|
| T/C1 | | T/C0 |
C/T就是counter(記數(shù)器)和timer(定時(shí)器)的選擇位,若值為1,則作計(jì)數(shù)器用。為0,則為定時(shí)期用!GATE為門控位。M1和M0工作方
式的選擇:若M1=0;M0=0 則為方式0:13位定時(shí)/記數(shù)器。若M1=0;M0=1則為方式1,16定時(shí)/記數(shù)器。若M1=1;M0=0則為方式2,自動(dòng)裝載8位
定時(shí)/記數(shù)器。若M1=1;M0=1則為方式3,只適用于T/C0,2個(gè)8位定時(shí)/記數(shù)器。
說了一大堆,感到有點(diǎn)困惑了吧。那我們還是來說說上面的。TMOD= 0X01;//至于為什么是0X01,大家看:我們選擇的是定時(shí)器0方式0,
所以T/C1全為0,而T/C0的M1為0。M0為1,所以D0-D7為0X01;0X01表示的是16進(jìn)制數(shù),這個(gè)大家應(yīng)該都知道吧!還有D0-D7表示的是2進(jìn)制數(shù)。
還需要轉(zhuǎn)換一下!
TH0 = (65536 - 5000) / 256;//載入高8位初值。若在12M晶體下,定時(shí)5000微秒,即為5毫秒;但是如果不是在12M下,那又該怎么計(jì)算
了呢?如果是11.0592M呢?還記不記得,我們前面講過的機(jī)器周期和時(shí)鐘周期的概念? ^_^忘了,還是看看前面吧!呵呵!沒事,學(xué)習(xí)嘛,忘
了再翻翻書,看看就可以了!其實(shí)上訴的5000 = 1 * C 很顯然C=5000,但是如果是11.0592M那么就不是1了,應(yīng)該是1.085了,那么5000 =
1.085 * C,則C就為5000 / 1.085 = ? 具體多少,大家自己去算算吧?同理TL0也是一樣的! 但是,細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上或者是資料上的
TH0,TL0并不是和上面一樣的,而是直接TH0 = 0XEC;TL0 = 0X78 是不是和上面的一樣的,別忘了單片機(jī)也是計(jì)算機(jī)的一種哦。用C的話,直
接寫上計(jì)算公式就行,計(jì)算就交給單片機(jī)完成。
TR0 = 1;這句就是啟動(dòng)定時(shí)器0,開始記數(shù)!哦,還有一點(diǎn),有些朋友會(huì)問,你是65536是哪里來的呢?呵呵你可別忘了:設(shè)置定時(shí)器0
工作方式0是16位的(2的16次方是多少,自己算算就知道了)簡單吧?但是如何和中斷一起使用呢?請(qǐng)繼續(xù)看下面的講解!
TMOD = 0X01;//設(shè)置定時(shí)器0 工作方式0
TH0 = (65536 - 5000) / 256;//載入高8位初值
TL0 = (65536 - 5000) % 256;//載入低8位初值
TR0 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器
EA = 1;//開總中斷
ET0 = 1;//開定時(shí)器中斷。若為0則表示關(guān)閉!
這樣我們,就初始化定時(shí)器T0和中斷了,也就是定時(shí)器滿5毫秒后,產(chǎn)生一次中斷。產(chǎn)生中斷后,我們?cè)趺刺幚砟??嘿嘿!仔?xì)想想?
^_^
每次中斷后,我們可以讓一個(gè)變量自加1,那么200次中斷后,不就是1秒的時(shí)間了嗎?比起上面我們說的延時(shí)來出來是不是更加精確多了呢?
那是肯定的!但是想想1秒種的時(shí)間就讓單片機(jī)產(chǎn)生那么多次的中斷,單片機(jī)會(huì)不會(huì)累著呢?恩,那么不好。如果在12M的晶體下,T0每次中
斷不是可以產(chǎn)生最多65.336毫秒的時(shí)間嗎?那么我們讓他每50毫秒中斷一次好了!這樣我們就20次搞定一秒的時(shí)間了! ·爽·
好了,講了那么多,現(xiàn)在我們來寫個(gè)時(shí)間的程序吧! ^_^
#include《at89x51.h》
#define HI ((65536 - 50000) / 256)
#define LO ((65536 - 50000) % 256)
#define _TH0_TL0_ (65536 - 50000)
#define M 20 //(1000/25)
/**********************************************************************************************/
unsigned hou = 12, min = 0, sec = 0;
unsigned char SEG_TAB_B[ ] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //0-9數(shù)字
unsigned char SEG_TAB_A[ ] = {0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//0.-9.數(shù)字
/*********************************************************************************************/
void Delay(unsigned char a)//延時(shí)程序a*1MS
{
unsigned char j;
while(a-- != 0)
{
for (j = 0; j 《 125; j++);
}
}
/*********************************************************************************************/
void Disp(void)//數(shù)碼管顯示
{
P2_0 = 1;
P1 = SEG_TAB_B[ hou / 10 ];
Delay(5);
P2_0 = 0;
P2_1 = 1;
P1 = SEG_TAB_A[ hou % 10 ];
Delay(5);
P2_1 = 0;
P2_2 = 1;
P1 = SEG_TAB_B[ min / 10 ];
Delay(5);
P2_2 = 0;
P2_3 = 1;
P1 =S EG_TAB_A[ min % 10 ];
Delay(5);
P2_3 = 0;
P2_4 = 1;
P1 = SEG_TAB_B[ sec / 10 ];
Delay(5);
P2_4 = 0;
P2_5 = 1;
P1 = SEG_TAB_B[ sec % 10 ];
Delay(5);
P2_5 = 0;
}
/********************************************************************************************/
void IsrTimer0(void) interrupt 1 using 1 //定時(shí)50ms
{
static unsigned char count = 0; //定義靜態(tài)變量count
count++;
if(count == M)
{
count = 0;
sec++;
if(sec == 60)
{
min++;
sec = 0;
if(min == 60)
{
hou++;
min = 0;
if(hou == 24)
{
hou = 0;
}
}//if
}//if
}//if
}
/******************************************************************************************/
void Timer0Init(void) //定時(shí)器0
{
TMOD = 0x01;
TH0 = HI;
TL0 = LO;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
EA = 1;
}
/******************************************************************************************/
void main(void) //主函數(shù)
{
Timer0Init();
while(1)
{
Disp();
}
}
簡單吧,還是有點(diǎn)看不懂哦,那你自己慢慢體會(huì)吧,如果你自己能寫個(gè)時(shí)鐘程序來,那么你的51單片機(jī)也就學(xué)了80 % 了。中斷和
定時(shí)/記數(shù)器器,是個(gè)很重要的東西,幾乎用到單片機(jī)的地方都會(huì)涉及到中斷和定時(shí)!所以大家要好好掌握哦! ^_^
哈哈,趕緊編譯HEX文件,搭好硬件,燒入單片機(jī),上電看看效果先!呵呵,現(xiàn)在你應(yīng)該有成就感了吧,想不到一個(gè)時(shí)鐘居然那么
簡單, 嘿嘿!但是問題來了!時(shí)鐘雖然做出來了,但是他的精度怎么樣呢?一兩個(gè)小時(shí),或許看不出什么誤差,但是一天或者一年呢?
暈,我的天呀,要是按年來算的話,那這個(gè)時(shí)鐘根本沒有實(shí)用價(jià)值!人家都說用C寫不出,精度高的時(shí)鐘程序來的?。?!是不是有點(diǎn)后悔
了,去學(xué)匯編吧!但是既然選擇了C,那么就不要后悔!嘿嘿,想想C的高級(jí)語言,怎么會(huì)輸給匯編呢 ^_^ 呵呵!看下面這段代碼:
static unsigned char count = 0;
TR0 = 0;
TL0 += (_TH0_TL0_ + 9) % 256;
TH0 += (_TH0_TL0_ + 9) / 256 + (char)CY;
TR0 = 1;
count++;
在中斷處理服務(wù)程序中,我們加入上面的代碼。 TR0 = 0; 先關(guān)閉定時(shí)器T0,然后重新給TH0和TL0 賦值,再開啟 TR0 = 1;燒入單片
機(jī)看看效果,怎么樣,你第一次精確多了吧。但是還是有誤差!郁悶!為什么呢?那是硬件造成的誤差,我們可以用軟件來彌補(bǔ)!我們先
把時(shí)鐘點(diǎn)亮,讓他走上幾個(gè)小時(shí)或者是幾天,看看到底誤差是多少!取個(gè)平均值。(這里比如我們10小時(shí)快1秒)那么可以通過以下語句
if(hour % 10 = 0)
{
sec--;
}
來彌補(bǔ)!這樣可能會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:秒直接跳變!我們可以再通過細(xì)分來實(shí)現(xiàn),不要10小時(shí)那么大,小些的就行!具體的操作還是留給
朋友們吧!
?。ㄆ撸?/p>
這回我們來講講鍵盤,大家肯定見過銀行柜員機(jī)吧,取錢輸入密碼就要用到鍵盤,超市購物取回寄存物品要輸入密碼,還有你現(xiàn)在在
用的PC機(jī)的鍵盤。但是鍵盤的是怎么工作的呢?一般有2種方式:(1)掃描法,不斷掃描鍵盤的狀態(tài),送CPU判斷并處理。如果鍵盤數(shù)目一
大的話,顯然不適合(2)線反轉(zhuǎn)法,通過行列狀態(tài)的改變來判斷有無鍵被按下!
現(xiàn)在我們?cè)赑1口接個(gè)4*4的鍵盤,P1.0--P1.3接行,P1.4---P1.7接列,再接4個(gè)4K7的上拉電阻至VCC。代碼如下:
//----鍵盤掃描法程序-------
//----用數(shù)碼管顯示相應(yīng)的鍵值-----
//P1.0--P1.3接行-------
//P1.4---P1.7接列-------
#include《reg51.h》
unsigned char code tab[ ]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,
0x66,0x6D,0x7D,0x07,
0x7F,0x6F,0x77,0x7C,
0x39,0x5E,0x79,0x71};//0到F的16個(gè)鍵植
/******************************************************************************/
void Delayt(unsigned char t)//延時(shí)函數(shù)
{
unsigned char i;
for(t=0;i《=t;t++)
for(i=0;i《255;i++);
}
/******************************************************************************/
bit pkey(void)//判斷鍵的否被按下,通過返回值確定
{
P1=0xf0;
if(P1!=0xf0)
{
Delayt(25);
if(P1!=0xf0)
return 1;
else
return 0;
}
else
return 0;
}
/******************************************************************************/
void main(void)//主函數(shù)
{
unsigned char key,j,k,s;
while(1)
{
if(pkey()==1)
{
P1=0xfe;
k=0xfe;
for(j=0;j《4;j++)
{
s=P1&0xf0;
switch(s)
{
case 0xe0: key=4*j+0; break;
case 0xd0: key=4*j+1; break;
case 0xb0: key=4*j+2; break;
case 0x70: key=4*j+3; break;
default: break;
}
k=(k《《1)|0x01;
P1=k;
}//for
}//if
//if((P1&0xf0)==0xf0)
P0=tab[key];
P2=1;
Delayt(50);
}//while
}
還有一種就是線反轉(zhuǎn)法,實(shí)現(xiàn)如下:
1.和掃描法相同,把列線置低電平,行置高,讀行狀態(tài)
2.與1相反,把行置低,列置高,讀列狀態(tài)
3.若有鍵按下,則為2次所讀狀態(tài)的結(jié)果即為鍵所在的位置,這樣2次輸出和2次讀入可以完成鍵的識(shí)別?。。?/p>
子函數(shù)如下:
unsigned char key_vscan(void)
{
unsigned char row, col;
P1 = 0xF0;
row = P1&0xF0;
row = row&0xF0;
P1 = 0x0F;
col = P1&0x0F;
col = col&0x0F;
return(key_val(row|col));
}
下面我們?cè)賮斫榻B介紹一鍵多能的程序,即按下一個(gè)鍵,可以執(zhí)行不同的命令!
void main (void)
{
unsigned char b = 0;
while( 1 )
{
if(P1_0 == 0)
{
Delay(10);
if(P1_0 == 0)
{
b++;
if( b == N )//N為鍵的功能數(shù)目
{
b = 0;
}
while(P3_2 == 0);//等待鍵松開
}
}
switch( b )
{
case 1: P2_0 = 0xFE;
break;
case 2: P2_1 = 0xfd;
//。。.。。.。。.。。.。.add your code here!
}
}
}
?。ò耍?/以上的文字寫于2005年5月,由于時(shí)間關(guān)系,一直未能將此完成,最近閑著無聊又接著寫了些文字,以下寫于2006年6月5日!
在這里我想對(duì)上面一點(diǎn),作個(gè)簡單的說明,如果你是剛學(xué)單片機(jī),那么你寫的代碼是VERY GOOD的,但是如果把上面的代碼應(yīng)用于產(chǎn)品的話,那么我可以告訴你,上面所寫的按鍵識(shí)別代碼全部是垃圾代碼,^_^,這下傻了吧,呵呵。為什么?我的按鍵不是可以正常工作嗎?
請(qǐng)看這里:
if(P1_0 == 0)
{
Delay(10);//問題就在這里,你讓CPU在這里空轉(zhuǎn)?
if(P1_0 == 0)
{
//。。.add your code here.
}
}
進(jìn)入第1個(gè)if判斷語句后,就進(jìn)入了Delay(10);再看Delay函數(shù),完全讓CPU執(zhí)行(;空語句),所以在做大的產(chǎn)品或者代碼時(shí),這個(gè)是非常耗費(fèi)單片機(jī)內(nèi)部資源的。有什么辦法嗎?呵呵,那是肯定的。
解決方法大致有如下2種:
1.將延時(shí)函數(shù)放在中斷中,在中斷里查詢延時(shí)的標(biāo)志位。/*不僅僅用于鍵盤識(shí)別,亦可以用于其他的延時(shí)代碼,見EX1*/
2.直接在中斷中查詢按鍵的標(biāo)志位。//見EX2。
EX1:
unsigned char Delaytime;
void Delay(unsigned char Delaytime)//
{
while(Delaytime !=0 );//等在這里,直到Delaytime為0。
}
void Timer0_interrupt(void) interrupt 1 using 2
{
if(Delaytime != )
Delaytime--;
//。。.add your other code here
}
Delay函數(shù)具體延時(shí)多長時(shí)間,就要看你設(shè)定的T0定時(shí)器中斷和Delaytime的乘積,比如你的定時(shí)器中斷為50MS,Delaytime為20的話,那么50MS*20=1S。
EX2:
#define Press_key = P2 ^ 7;//定義按鍵的I/O
void P_key(void)
{
char new_value,old_value;
new_value = Press_key;
if(new_value && !old_value)//識(shí)別按鍵。
{
Turn_On_LEd( );
//。。.add your other code here.
}
old_value = new_value;
}
void Timer0_interrupt(void) interrupt 1 using 2
{
P_key();
// 。。.add your other code
}
當(dāng)然在實(shí)際過程當(dāng)中,并不是如此簡單簡潔的,還希望大家能夠舉一反三哦。。. ^_^。
?。ň牛?/p>
寫了這么多了,大家也看了這么多了,感覺怎么樣?大家也覺得不難吧。其實(shí)51也就那么簡單,真的很希望大家看完這篇文字以后,很自信的說,51單片機(jī)也已經(jīng)入門。這是對(duì)我寫怎么多文字最好的回答。時(shí)隔13個(gè)月之久再來繼續(xù)寫這些東西,沒有以前的激_情和熱情,所以就草草了事結(jié)尾,希望大家不要在背地里罵我哦,^_^。當(dāng)然以上講的只是最簡單的一些東西,單片機(jī)的功能非常之強(qiáng)大,只要你能想得到,就一定可以用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)然單片機(jī)和外部其他的芯片還有很多,比如數(shù)字溫度傳感器DS18B20,實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302,還有比如訪問AT24CXX的EEPROM存儲(chǔ)器等,更多的電路,還要靠大家在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中,慢慢掌握
評(píng)論
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