51单片机入门基础介绍

基本元器件原理及功能

常用元器件

CAP 电容
RES 电阻
CRYSTAL 晶振
7SEG 数码管
sounder 蜂鸣器
BUTTON
LED-BIBY

发光二极管

二极管PN结，P阳极N阴极，电流方向P极流向N极
共阴极高电平亮，共阳极低电平亮

数码管

dp  g   f   e   d   c   b   a  
0   0   1   1   1   1   1   1   //0x3F显示0

共阴com口接地高电平亮，共阳极com口接电，低电平亮

LED数码管的显示方式

1.静态显示
公共端直接接地(共阴极)或接电源(共阳极)，每个数码管的段选线对应一组I/O接口，每个数码管一直显示
2.动态显示
所有数码管的段选线与一组I/O接口线并联，公共端由一根I/O线控制，逐个显示

按键

按键按下不会立刻改变电平，延时10ms-20ms再获取电平消除抖动

独立式按键：
每个键独占跟并口线，处理简单直接判断并口线

行列键盘(矩阵键盘)：
键位分布在行列交叉点上，占用并口线少，键位越多越明显

行列键盘按键编码：
高位为1，低位为0，按键按下时高位为0。再将其取反再检测即可知道是哪一个按键

H3  H2  H1  H0  L3  L2  L1  L0
1   1   1   1   0   0   0   0   //0xf0,
1   1   1   0   0   0   0   0   //当位于H0,L0的按键按下时，H0变为低电平
0   0   0   0   1   1   1   0   //0xf0取反,按键按下时L0变低电平

行和列编码相加就等于键值
键值= 0xe0+0x0e;

定时计数器

51单片机有T0、T1两个定时/计数器，52多一个T2
由加法计数器(16位)、方式寄存器TMOD、控制寄存器TCON和内部总线组成

初值X=最大计数值M - 计数值N
计数方式工作时，引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)上的输入脉冲计数

定时/计数器由一下特殊功能寄存器组成：
(T0)TH0, TL0, (T1)TH1, TL1, TMOD, TCON

TMOD  D7   D6   D5   D4  |  D3   D2   D1   D0
(89H) GATE C/T  M1   M0  |  GATE C/T  M1   M0
           定时器1        |     定时器0
 
M1,  M0  工作方式选择位  
0    0     方式0， 13位定时/计数器         X=8192-N/(12/fosc)  
0    1     方式1， 16位定时/计数器         X=65536-N/(12/fosc)  
1    0     方式2， 8位自动重置定时/计数器   X=256-N/(12/fosc)  
1    1     方式3， 两个8位定时/计数器(只有T0有)  

C/T: 定时或计数方式选择位，1位计数方式，0位定时
GATE：门控位，用于控制定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号影响

TCON   D7   D6   D5   D4   D3   D2   D1   D0  
(88H)  TF1  TR1  TF0  TR0  IE1  IT1  IE0  IT0  
 
TF1 T1的标志位，当定时/计数器溢出时标志位置1  
TR1 T1的启动和停止，1启动0停止  
TF0，TR0 控制T0，效果同上  
IE1  IT1  IE0  IT0 外部中断  

串行口控制寄存器SCON

CS-51单片机1个全双工串行异步通信接口。发送接收共用SBUF寄存器，串行口控制寄存器SCON，电源控制寄存器PCON

波特率(bps)=一个字符的二进制位数*字符/秒
ex: 每秒传送200个字符，每个字符1位起始位、8位数据位、1位校验位和1位停止位。波特率为2200bps

SCON   D7   D6   D5   D4   D3   D2   D1   D0  
98H    SM0  SM1  SM2  REN  TB8  RB8  TI   RI  
 
SM0, SM1  串口工作方式选择  
0    0     方式0，移位寄存器方式       波特率 fosc/12  
0    1     方式1，8位异步通信方式      波特率可变  
1    0     方式2，9位异步通信方式      fosc/32或fosc/64  
1    1     方式3，9位异步通信方式      波特率可变  

SM2多设备通信，REN是否允许接收，TB8、RB8在9位异步通信时用到，TI给0表示允许发送、RI给0表示允许接收

 ex：
 SCON=0x50; //0101 0000
 

对于方式1和方式3：T1的初值=256-fosc2SMOD/(12波特率*32)

TXD: 发送数据端
RXD: 接收数据端

通信晶振频率为11.0592MHz

中断系统

中断源及中断请求

1.外部中断 ~INT0 和 ~INT1
外部引脚P3.2和P3.3输入，两种触发方式：电平触发及边沿触发。由特殊功能寄存器TCON管理

TCON   D7   D6   D5   D4   D3   D2   D1   D0
(88H)  TF1  TR1  TF0  TR0  IE1  IT1  IE0  IT0  
 
IT0(IT1): 外部中断0(或1)触发方式控制位，0电平触发方式，1边沿触发方式  
IE0(IE1)：外部中断请求标志位

ex：
边沿触发方式时，当机器周期采样P3.2(P3.3)引脚为高电平，下一个周期为低电平，IE0(IE1)置1，向cpu请求中断，cpu相应后硬件自动清0
电平触发方式时，若引脚为高电平，IE0(IE1)清0，低电平置1，cpu响应后不能由硬件自动清0。为避免多次中断情况，只有在中断服务程序返回前使引脚为高电平，通常外接电路实现

2.定时/计数器T0和T1中断
当定时计数器溢出时，硬件置TF0(TF1)为1，cpu响应中断后硬件自动清0

3.串口中断
串行口发送标志位TI和接收标志位RI，任意一个为1，都请求中断，由软件清0

中断允许与中断屏蔽

IE     D7   D6   D5   D4   D3   D2   D1   D0

(A8H) EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0

EA: 中断允许控制位。0屏蔽，1开放(下同)
ET2：定时/计数器T2溢出中断允许位(c52)
ES：串行口中断允许位
ET1：T1溢出中断允许位
EX1: 外部中断INT1中断允许位
ET0：T0
EX0: INT0

中断优先权控制

IP     D7   D6   D5   D4   D3   D2   D1   D0

(B8H) PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0

PT2：定时/计数器T2溢出中断优先级控制位(c52)，1高优先级，0低优先级(下同)
PS：串行口中断优先级控制位
PT1：T1
PX1: 外部中断INT1
PT0：T0
PX0: INT0

当优先级相同，默认优先级(由高到低)

外部中断0，入口编号0
定时/计数器0，1
外部中断1，2
定时计数器1，3
串行口，4
定时/计数器2，5

中断过程中不能被同级或低优先级中断，低优先级可能被高优先级中断

指令位RETI或访问IE、IP的指令时，不会响应中断

51单片机与DAC的接口

D/A转换器是把输入的数字量转换为与之成正比的模拟量的器件，输入数字量，输出模拟量
如输入的数字量为D, 输出的模拟量为V0, 则有：
V0=D*VREF
其中：VREF为基准电压, D为二进制转换为十进制的数