单片机学习与开发doc.docx
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单片机学习与开发doc
单片机学习与开发
理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器根本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。
4.在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机广泛具备通讯接口，可以很便利地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用供给了极好的物资条件，现在的通信设备根本上都实现了单片机灵能控制，从手机，电话机、小型程控交流机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通讯、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
5.单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用处亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种剖析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
6.在各种大型电器中的模块化应用某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用职员懂得其内部结构。
如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的相似于计算机的原理。
如：
音乐信号以数字的情势存于存储器中（相似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。
在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，下降了破坏、过错率，也方便于调换。
7.单片机在汽车设备领域中的应用单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的动员机控制器，基于CAN总线的汽车动员机灵能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱逝世系统，制动系统等等。
此外，单片机在工商，金融，科研、教导，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用处。
学习应用六大重要部分单片机学习应用的六大重要部分一、总线：
我们知道，一个电路总是由元器件通过电线衔接而成的，在模仿电路中，连线并不成为一个问题，因为各器件间一般是串行关系，各器件之间的连线并不很多，但计算机电路却不一样，它是以微处理器为核心，各器件都要与微处理器相连，各器件之间的工作必需相互和谐，所以需要的连线就很多了，如果仍如同模拟电路一样，在各微处理器和各器件间单独连线，则线的数目将多得惊人，所以在微处理机中引入了总线的概念，各个器件共同享用连线，所有器件的8根数据线全体接到8根公用的线上，即相当于各个器件并联起来，但仅这样还不行，假如有两个器件同时送出数据，一个为0，一个为1，那么，接受方吸收到的毕竟是什么呢?
这种情形是不容许的，所以要通过控制线进行控制，使器件分时工作，任何时候只能有一个器件发送数据（可以有多个器件同时接受）。
器件的数据线也就被称为数据总线，器件所有的控制线被称为控制总线。
在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元，这些存储单元要被分配地址，才干使用，分配地址当然也是以电信号的形式给出的，由于存储单元比拟多，所以，用于地址分配的线也较多，这些线被称为地址总线。
二、数据、地址、指令：
之所以将这三者放在一起，是因为这三者的实质都是一样的――数字，或者说都是一串'0'和'1'组成的序列。
换言之，地址、指令也都是数据。
指令：
由单片机芯片的设计者规定的一种数字，它与我们常用的指令助记符有着严厉的逐一对应关系，不可以由单片机的开发者更改。
地址：
是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的根据，内部单元的地址值已由芯片设计者规定好，不可更改，外部的单元可以由单片机开发者自行决议，但有一些地址单元是一定要有的（详见程序的执行过程）。
数据：
这是由微处理机处理的对象，在各种不同的应用电路中各不雷同，一般而言，被处理的数据可能有这么几种情况：
1?
地址（如MOVDPTR，1000H），即地址1000H送入DPTR。
2?
方法字或控制字（如MOVTMOD，#3），3即是控制字。
3?
常数（如MOVTH0，#10H）10H即定时常数。
4?
实际输出值（如P1口接彩灯，要灯全亮，则执行指令：
MOVP1，#0FFH，要灯全暗，则执行指令：
MOVP1，#00H）这里0FFH和00H都是实际输出值。
又如用于LED的字形码，也是实际输出的值。
懂得了地址、指令的实质，就不难懂得程序运行过程中为什么会跑飞，会把数据当成指令来执行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能用法：
初学时往往对P0口、P2口和P3口的第二功能用法困惑不解，以为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程，或者说要有一条指令，事实上，各端口的第二功能完全是自动的，不需要用指令来转换。
如P3.6、P3.7分辨是WR、RD信号，当微片理机外接RAM或有外部I/O口时，它们被用作第二功能，不能作为通用I/O口使用，只要一微处理机一执行到MOVX指令，就会有相应的信号从P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令解释。
事实上'不能作为通用I/O口使用'也并不是'不能'而是（使用者）'不会'将其作为通用I/O口使用。
你完全可以在指令中按排一条SETBP3.7的指令，并且当单片机履行到这条指令时，也会使P3.7变为高电平，但使用者不会这么往做，因为这通常会导致系统的瓦解。
四、程序的执行过程：
单片机在通电复位后8051内的程序计数器（PC）中的值为'0000'，所以程序总是从'0000'单元开始执行，也就是说：
在系统的ROM中一定要存在'0000'这个单元，并且在'0000'单元中寄存的必定是一条指令。
五、堆栈：
堆栈是一个区域，是用来存放数据的，这个区域本身没有任何特殊之处，就是内部RAM的一部份，特殊的是它寄存和取用数据的方法，即所谓的'先进后出，落后先出'，并且堆栈有特殊的数据传输指令，即'PUSH'和'POP'，有一个特别的专为其服务的单元，即堆栈指针SP，每当执一次PUSH指令时，SP就（在本来值的基础上）自动加1，每当执行一次POP指令，SP就（在本来值的基本上）自动减1。
由于SP中的值可以用指令加以转变，所以只要在程序开始阶段更改了SP的值，就可以把堆栈设置在规定的内存单元中，如在程序开始时，用一条MOVSP，#5FH指令，就是把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。
一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令，因为开机时，SP的初始值为07H，这样就使堆栈从08H单元开始往后，而08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作存放器区，经常要被使用，这会造成数据的凌乱。
不同作者编写程序时，初始化堆栈指令也不完整雷同，这是作者的习惯问题。
当设置好堆栈区后，并不意味着该区域成为一种专用内存，它还是可以象普通内存区域一样使用，只是一般情形下编程者不会把它当成普通内存用了。
六、单片机的开发过程：
这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从义务分析开始，我们假设已设计并制造好硬件，下面就是编写软件的工作。
在编写软件之前，首先要肯定一些常数、地址，事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地断定下来了。
如当某器件的连线设计好后，其地址也就被断定了，当器件的功能被断定下来后，其控制字也就被肯定了。
然后用文本编纂器（如EDIT、CCED等）编写软件，编写好后，用编译器对源程序文件编译，查错，直到没有语法毛病，除了极简单的程序外，一般应用仿真机对软件进行调试，直到程序运行准确为止。
运行准确后，就可以写片（将程序固化在EPROM中）。
在源程序被编译后，天生了扩展名为HEX的目的文件，一般编程器能够辨认这种格局的文件，只要将此文件调入即可写片。
在此，为使大家对全部过程有个认识，举一例阐明：
5
单片机实验板
单片机发展史学习材料
芯片
2
单片机芯片
ORG0000HLJMPSTARTORG040HSTART：
MOVSP，#5FH；设堆栈LOOP：
NOPLJMPLOOP；循环END；停止单片机学习目前，很多人对汇编语言并不认可。
可以说，把握用C语言单片机编程很重要，可以大大提高开发的效力。
不过初学者可以不懂得单片机的汇编语言，但必定要了解单片机具体性能和特色，不然在单片机领域是比较致命的。
如果不斟酌单片机硬件资源，在KEIL中用C胡乱编程，结果只能是出了问题无法解决！
可以确定的说，最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者，因为单片机的C语言固然是高级语言，但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的。
单片机的硬件资源不是非常强盛，不同于我们用VC、VB等高等语言在台式PC上写程序，究竟台式电脑的硬件非常壮大，所以才可以不斟酌硬件资源的问题。
还有就是在单片机编程中C语言固然编程便利，便于人们浏览，但是在执行效力上是要比汇编语言低10%到20%，所以用什么语言编写程序是要看具体用在什么场所下。
总的来说做单片机编程要机动使用汇编语言与C语言，让单片机的强盛功能以最高是效率展现给用户。
以8051单片机为例讲授单片机的引脚及相干功能；《单片机引脚图》40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：
电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈电源：
⑴VCC-芯片电源，接+5V；⑵VSS-接地端；注：
用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v，这是尺度的TTL电平。
但有时候在单片机程序正在工作时候测试成果并不是这个值而是介于0v-5v之间，实在这是万用表的响应速度没这么快而已，在某一个瞬间单片机引脚电压仍坚持在0v或者5v。
⒉时钟：
XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊控制线：
控制线共有4根，⑴ALE/PROG：
地址锁存容许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能：
用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能：
片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵PSEN：
外ROM读选通信号。
⑶RST/VPD：
复位/备用电源。
①RST（Reset）功能：
复位信号输入端。
②VPD功能：
在Vcc掉电情形下，接备用电源。
⑷EA/Vpp：
内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功效：
内外ROM选择端。
②Vpp功能：
片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：
P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还具有第二功能，用于特别信号输入输出和掌握信号（属控制总线）5.P3口第二功能P30RXD串行输入口P31TXD串行输出口P32INT0外部中断0（低电平有效）P33INT1外部中止1（低电平有效）P34T0定时计数器0P35T1定时计数器1P36WR外部数据存储器写选通（低电平有效）P37RD外部数据存储器读选通（低电平有效）单片机指令功能一览表一、传送操作助记符代码阐明MOVA,RnE8~EF寄存器AMOVA,directE5dircet直接字节送AMOVA,@RiER~E7间接RAM送AMOVA,#data74data立即数送AMOVRn,AF8~FFA送寄存器MOVRn,dircetA8~AFdircet直接字节送寄存器MOVRn,#data78~7Fdata立即数送寄存器MOVdircet,AF5dircetA送直接字节MOVdircet,Rn88~8Fdircet寄存器送直接字节MOVdircet1,dircet285dircet1dircet2直接字节送直接字节MOVdircet,@Ro86~87间接RAM送直接字节MOVdircet,#data75dircetdata立即数送直接字节MOV@Ri,AF6~F7A送间接RAMMOV@Ri,#data76~77data直接字节送间接RAMMOV@Ri,#data76~77data立即数送间接RAMMOVDPTR,#data1690data15~816位常数送数据指针data7~0MOVCA,@A+DPTR93由（（A）+（DPTR））寻址的程序存贮器字节选AMOVCA,@A+PC83由（（A）+（PC））；寻址的程序存贮器字节送AMOVXA,@RiE2~E3送外部数据（8位地址）送AMOVXA,@DPTRE0送外部数据（16位地址）送AMOVX@Ri,AF2~F3A送外部数据（8位地址）MOVX@DPTR,AF0A送外部数据（16位地址）PUSHdircetC0dircet直接字节进栈，SP加1POPdircetD0dircet直接字节退栈，SP减1XCHA,RnC8~CF交流A和寄存器XCHA,dircetC5dircet交换A和直接字节XCHA,@RiC6~C7交流A和间接RAMXCHA,@RiD6~D7交换A和间接RAM的低位SWAPAC4二、算术操作（A的二个半字节交换）ADDA,Rn28~2F寄存器加到AADDA,dircet25dircet直接字节加到AADDA,@Ri26~27间接RAM加到AADDA,#data24data立即数加到AADDA,Rn38~3F寄存器和进位位加到AADDA,dircet35dircet直接字节和进位位加到AADDA,@Ri36~37间接字节和进位位加到AADDA,data34data立即数和进位位加到AADDA,Rn98~9FA减去寄存器和进位位ADDA,dircet95dircetA减去直接字节和进位位ADDA,@Ri36~37间接RAM和进位位加到AADDA,data34data立即数和进位位加到ASUBBA,Rn98~9FA减往存放器和进位位SUBBA,dircet95dircetA减往直接字节和进位位SUBBA,@Ri96~97A减去间接RAM和进位位SUBBA,#data94dataA减去立即数和进位位INCA04A加1INCRn08~0F寄存器加1INCdircet05dircet直接字节加1INC@Ri06~07间接RAM加1DECA14A减1DECRn18~1F寄存器减1DECdircet15dircet直接字节减1DEC@Ri16~17间接RAM减1INCDPTRA3数据指针加1MULABA4A乘以BDIVAB84A除以BDAAD4A的十进制加法调剂三、逻辑操作ANLA,Rn58~5F寄存器"与"到AANLA,dircet55dircet直接字节"与"到AANLA,@Ri56~57间接RAm"与"到AANLA,#data54data立即数"与"到AANLdircetA52dircetA"与"到直接字节ANLdircet,#data53dircetdata立即数"与"到直接字节ORLA,Rn48~4F寄存器"或"到AORLA,dircet45dircet直接字节"或"到AORLA,@Ri46~47间接RAM"或"到AORLA,#data44data立即数"或"到AORLdircet,A42dircetA"或"到直接字节ORLdircet,#data43dircetdata立即数"或"到直接字节XRLA,Rn68~6F寄存器"异或"到AXRLA,dircet65dircet直接字节"异或"到AXRLA,@Ri66~67间接RAM"异或"到AXRLA,#data64data立即数"异或"到AXRLdircetA62dircetA"异或"到直接字节XRLdircet,#data63dircetdata立即数"异或"到直接字节CLRAE4清零CPLAF4A取反RLA23A左环移RLCA33A通过进位左环移RRA03A右环移RRCA13A通过进位右环移四、控制程序转移ACALLaddr11*1addr（a7~a0）尽对子程序调用LCALLaddr1612addr（15~8）宗子程序调用addr（7~0）RET22子程序调用返回RETIaddr1132中止调用返回AJMPaddr11△1addr（a7~a6）尽对转移LJMPaddr1602addr（15~8）长转移addr（7~0）SJMPrel80rel短转移，相对转移JMP@A+DPTR73相对于DPTR间接转移JZrel60relA为零转移JNZrel70relA为零转移CJNEA,dircet,relB5dircetrel直接字节与A比拟，不等则转移CJNEA,#data,relB4datarel立即数与A比拟，不等则转移CJNEA,Rn,#data,relB8~BFdatarel立即数与寄存器比较，不等则转移CJNE@Ri,#data,relB6~B7datarel立即数与间接RAM比较，不等则转移DJNZRn,relD8~DFrel寄存器减1，不为零则转移DJNZdircet,relB5dircetrel直接字节减1，不为零则转移NOP00空操作*=a10a9a8l△=a10a9a80五、布尔变量操作CLRCC3清零进位CLRbitC2清零直接位SETBCD3置位进位SETBbitD2置位直接位CPLCB3进位取反CPLbitB2直接位取反ANLC,bit82dit直接数"与"到进位ANLC,/bitB0直接位的反"与"到进位ORLC,bit72bit直接位"或"到进位ORLC,/bitA0bit直接位的反"或"到进位MOVC,bitA2bit直接位送进位MOVbit,C92bit进位送直接位JCrel40rel进位位为1转移JNCrel50rel进位位为0转移JBbit,rel20bitrel直接位为1相对转移JNBbit,rel30bitrel直接位为0相对转移JBCbit,rel10bitrel直接位为1相对转移，然后清零该位常用单片机芯片简介STC单片机STC公司的单片机重要是基于8051内核,是新一代加强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强.PIC单片机：
是MICROCHIP公司的产品,其突出的特色是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模仿接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.EMC单片机：
是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对照PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差.ATMEL单片机（51单片机）：
ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式；AT90系列单片机是加强RISC结构、全静态工作方法、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.PHLIPIS51PLC系列单片机（51单片机）：
PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低本钱、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.HOLTEK单片机：
台湾盛扬半导体的单片机,价格廉价,种类较多,但抗干扰较差,实用于花费类产品.TI公司单片机（51单片机）：
德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,实用于庞杂的实时控制场所；MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特殊实用于要求功耗低的场所松翰单片机（SONIX）：
是台湾松翰公司的单片，大多为8位机，有一部分与PIC8位单片机兼容，价钱廉价，系统时钟分频可选项较多，有PMWADC内振内部杂讯滤波。
毛病RAM空间过小，抗干扰较好。
从无线电世界到单片机世界现代计算机技术的产业革命，将世界经济从资本经济带入到知识经济时期。
在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。
现代电子系统的根本核心是嵌入式计算机系统（简称嵌入式系统），而单片机是最典范、最广泛、最普及的嵌入式系统。
一、无线电世界培养了几代英才在20世纪五六十年代，最具代表的先进的电子技术就是无线电技术，包含无线电广播、收音、无线通信（电报）、业余无线电台、无线电定位、导航等遥测、遥控、远信技术。
早期就是这些电子技术率领着很多青少年步进了巧妙的电子世界，无线电技术展现了当时科技生涯美好的远景。
电子科学开始形成了一门新兴学科。
无线电电子学、无线通讯开始了电子世界的过程。
无线电技术不仅成为了当时先进科学技术的代表，而且从普及到专业的科学领域，吸引了宽大青少年，并使他们从中找到了无限的乐趣。
从床头的矿石收音机到超外差收音机；从无线电发报到业余无线电台；从电话、电铃到无线电把持模型。
无线电技巧成为当时青少年科普、科技教导最普及、最广泛的内容。
至今，许多老一辈的工程师、专家、教授当年都是无线电喜好者。
无线电技术的无限乐趣、无线电技术的全面练习，从电子学基本原理、电子元器件基础到无线电遥控、遥测、远信电子系统制造，造就出了几代科技英才。
二、从无线电时代到电子技术普及时代早期的无线电技术推进了电子技术的发展，其中最主要的是真空管电子技术向半导体电子技术的发展。
半导体电子技术使有源器件实现了渺小型化和低成本，使无线电技术有了更大普及和创新，并大大地开阔了许多非无线电的控制领域。
半导体技术发展导致集成电路器件的发生，形成了近代电子技术的奔腾，电子技术从分立器件时代走进了电路集成时代。
电子设计工程师不再用分立的电子元器件设计电路单元，而直接选择集成化的电路单元器件构成系统。
他们从电路单元设计中解放出来，致力于系统设计，大大地解放了科技生产力，增进了电子系统更大范畴的普及。
半导体集成电路首先在基本数字逻辑电路上取得突破。
大批数字逻辑电路，如门电路、计数器、定时器、移位寄存器以及模拟开关、比较器等，为电子数字控制提供了极佳的条件，使传统的机械控制转向电子控制。
功率电子器件以及传感技术的发展使本来以无线电为中心的电子技术开始转向工程范畴中的机械系统的数字控制，检测领域中的信息采集，活动机械对象的电气伺服驱动控制。
半导体及其集成电路技术将我们带入了一个电子技术普及时代，无线电技术成为电子技术应用领域的一个部分。
进入20世纪70年代，大范围集成电路呈现，增进了惯例的电子电路单元的专用电子系统发展。
很多专用电子系统单元变成了集成化器件，如收音机、电子钟、计算器等，在这些领域的电子工程师从电路、系统的精心设计、调试改变为器件选择、外围器件适配工作。
电子技术发展了，电子产品丰硕了，电子工程师的难度减少了，但与此同时，无线电技术、电子技术的魅力却减弱了。
半导体集成电路的发展使经典电子系统日趋完美，留在大规模集成电路以外的电子技术日益减少，电子技术没有了往昔无线电时代的无限乐趣和全面的工程练习。
三、从经典电子技术时代到现代电子技术时代进入20世纪80年代，世纪经济中最重要的变更是计算机的产业革命。
而计算机产业革命的最重要标记则是计算机嵌入式运用的诞生。
近代电子计算机是应数值计算要求出生的。
在很长的时间内，电子计算机都是以发展海量数值计算为己任。
但是电子计算机表示出的逻辑运算、处理、控制才能，吸引了电子控制领域的专家，他们要求发展能满足节制对象要求，实现嵌入式应用的计算机系统。
如果将满足海量数据处理的计算机系统称为通用计算机系统，那么则可把嵌入到对象系统（如舰船、飞机、机车等）中的计算机系统称作嵌入式计算机。
显而易见，两者的技术发展方向是不同的。
前者要求海量数据存储、吞吐、高速数据处置分析及传输；而后者请求在对象环境中可靠运行，对外部物理参数的高速采集、逻辑剖析处理和对外部对象的快速控制等。
早期人们将通用计算机加上数据采集单元、输出驱动电路勉为其难地构成一个热处理炉的温控系统。
这样的通用计算机系
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