江科大51单片机笔记

假定单片机时钟频率的最大值为1000kHz，此时周期为1us，说明单片机能捕捉到比1us长的数据，在1us内来的若干数据就捕捉不到了，因为单片机最快1us翻转一次，周期肯定比1us大，所以，置高后立马置低的这个信号，单片机是可以捕捉到的。学习过程中没怎么记过笔记，想复习的时候发现只能挨行看代码，老师讲的东西当时好像看着挺简单能记住，其实过两天也忘得干干净净，现已学到6-2，…

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计算机研一自学51单片机笔记
时间：24/3/5 —— 24/4/8
学习过程中没怎么记过笔记，想复习的时候发现只能挨行看代码，老师讲的东西当时好像看着挺简单能记住，其实过两天也忘得干干净净，现已学到6-2，特开此贴记录一下往后的课堂笔记，供个人复习使用，也希望能对各位网友有一定帮助~
还剩了个尾巴学32去了，后面就不更新啦~

7-1 之前

数码管：分共阴和共阳，占用CPU时间需要一直扫描
74LS138：3位译码到8位，低电平有效
弱上拉，强下拉：高位点亮的电流有限，但是低位点亮可以吸引更多的电流，亮度比前者大，P1、P2、P3都是强上拉
电容单位： pF、nF、 μ F、mF、F \text{pF、} \text{nF、}\mu\text{F、} \text{mF、} \text{F } pF、nF、μF、mF、F 由小到大，数量级 1 0 − 3 10^{-3} 10−3
数码管消影：
位选 → \rightarrow → 段选 → \rightarrow → 位选 → \rightarrow → 段选 → \rightarrow → 位选 → \rightarrow → 段选 → … \rightarrow \dots →…
位选下一位的瞬间，下一位的段信号还没有到，此时收到的还是上一位的信号，so，123的话2会有1的残影，3会有2的残影，1会有3的残影

7-1、7-2 定时器中断

8-1、8-2 串口通信

可实现两个设备之间的相互通信
51单片机内部自带UART（通用异步收发器），电脑用USB转串口
文章配图
简单的是TXD（transmit eXchange data）、RXD两根，复杂的再多加线用于流控制
上图可以一发多收

电压与数据的对应关系为电平标准：

单片机使用TTL电平，+5V表示1，0V表示0
RS232和上面差不多只是区间不一样，一般用在高电压传输，这两个只能传输十多米
RS485（差分信号）电平，两个导线的压差+2~6V表示1，加负号就是0，CAN总线，USB都是使用差分信号，能传输1km+
全双工：AB可以在同一时刻相互传输数据
半双工：AB可以相互传输数据，但是必须分时复用一根数据线
单工：单向A → \rightarrow → B
异步：双方约定各自的通信速率
同步：靠一根时钟线约定通信速率（波特率），上图SCL、SCLK
总线：连接各设备的数据传输线路，线的总路，能挂载多个设备
SPI：在时钟的上升沿写入数据，下降沿读出数据
通过控制定时器1（TH1、TL1）来确定收发器的采样时间
接受和发送时会产生中断，发送时产生的TI中断不需要干什么，接收时产生的RI中断用于读取数据
之前定时器的中断是进入T0，这次的中断是进入RX、TX，这两个中断占用的同一个通道
ES，enable serial； PS 串口优先级
其中PCON是电源相关寄存器，用不满8位，空下的就留给串口用了
这个表主要是看每个寄存器的特定位置，比如TI、RI、EA、ES这种需要编程配置的
TI :发送中断请求标志位。在方式0，当串行发送数据第8位结束时，由内部硬件自动置位，即 T=1,向主机请求中断，响应中断后必须用软件复位，即 T0。在其他方式中，则在停止位开始发送时由内部硬件置位，必须用软件复位。也就是说发送完了必须写一句置零的代码。 RI也是一样的
SMOD控制波特率是否加倍的

1
2
3

void UART_Routine() interrupt 4{
  pass;// 函数后面跟了后缀，产生中断时就会自动跳入对应的中断函数，数字4代表了串口中断
}

数据显示模式：

HEX/十六进制/二进制：以原始数据的形式显示
文本/字符模式：以原始数据编码(ASCII码)后的形式显示

波特率计算

0xf3 -> 243， 256-243 = 13，也就是说每记13个数就溢出一次
12M的晶振在12T的模式下，每1us记一次数，也就是说上面每13us就溢出一次
溢出率 = 1/13us = 0.07692MHz，波特率 = 0.07692MHz/16 = 4807.69Hz

9-1、9-2 LED点阵屏

74HC595可以同时扩展8位，三根线控制串行输入，并行输出，常用于IO口扩展，74LS138每次只能选中其中的一位
sfr 声明寄存器中的地址
sbit 声明寄存器中的某一位
可位寻址/不可位寻址:在单片机系统中，操作任意寄存器或者一位的数据时，必须给出其物理地址，又因为一个寄存器里有8位，所以位的数量是寄存器数量的8倍，对不可位寻址的存器，若要只操作其中一位而不影响其它位时，可用“&=”、““|=”的方法进行位操作
- &= 用于清零，因为任何数和0与之后都是0
- |= 用于置1，因为任何数和1或之后都是1
- ^= 用于取反
sbit RCLK = P3^5 P3是0xB0，异或5就是0xB5
SER = Byte&0x80; 运算符两边的Byte和0x80都是8位十六进制数，但是SER只能接收一位， Byte&0x80是将Byte的最高位和1进行与操作，SER接收的数据非零即1，当 Byte&0x80的结果是非零的0x10，则SER被赋值1，当 Byte&0x80的结果是0x00，则SER被赋值0，这个结果之和Byte的最高位有关系
#define MATRIX_LED_PORT P0这样做是因为当换了个板子可能就不是P0控制相应的功能，这样直接修改PORT后对应的端口就ok
unsigned char code Ani[] 这样可以把数据存在flash里面，不加code数据就存在RAM里面，在flash里面的数据不能更改

10-1、10-2 DS1302时钟

文章配图

还有DS3231，内部自带晶振，集成度高，贵
DS12C887，自带电池不需要外接
拿到芯片先看功能，再看DataSheet
晶振：石英晶体振荡器
CE：chip enable
SCLK：在时钟的上升沿写入数据，下降沿读出数据

DS1302_IO = Command&0x01; //取命令字的第0位
DS1302_IO = Command&0x02; //取命令字的第1位
DS1302_IO = Command&0x04; //取命令字的第2位
DS1302_IO = Command&0x08; //取命令字的第3位
DS1302_IO = Command&0x10; //取命令字的第4位

for(i=0; i<8; i++){
     DS1302_IO = Command&(0x01<<i); //取命令字的第i位 和上面等价
     DS1302_SCLK = 1;
     DS1302_SCLK = 0;
   }

unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command){
  unsigned char i,Data = 0x00; // 这个定义必须在函数的第一行 不然报错！！
  DS1302_CE = 1;
  
  for(i=0; i<8; i++){
    DS1302_IO = Command&(0x01<<i); // 写入命令字
    DS1302_SCLK = 0;
    DS1302_SCLK = 1; // 上升沿写一个bit
  }
  
  for(i=0; i<8; i++){
    DS1302_SCLK = 1; //根据时序图保持高电平
    DS1302_SCLK = 0; //给下降沿时 数据自动到IO线上
    if(DS1302_IO) Data = Data|(0x01<<i); // Data|=(0x01<<i);
  }
  DS1302_CE = 0;
  return Data;
}

BCD码(Binary Coded Decimal)，用4位二进制数来表示1位十进制数

0001 0011表示13，1000 0101表示85，0001 1010不合法
在十六进制中的体现:0x13表示13，0x85表示85，0x1A不合法
BCD码转十进制:DEC=BCD/16*10+BCD%16;(2位BCD) 除以16提取高四位，再×10转化为十位
十进制转BCD码:BCD=DEC/10*16+DEC%10;(2位BCD)
LCD_ShowNum(2,1,Sec/16*10+Sec%16,3);等价于LCD_ShowHexNum(2, 1, Sec, 3);

1 2	Select%=6; if(Select>6) Select=0; // 这两句话是等价的

fFlage=!fFlage;是逻辑取反 fFlage=~fFlage;是按位取反

11-1、11-2 蜂鸣器

定时器就是隔一段时间(周期)进入一次相应的中断程序，板子上的是无源蜂鸣器，需要外部给频率来使蜂鸣器发声，通过控制定时器的溢出周期(TL0，TH0)，来控制蜂鸣器接收的频率
蜂鸣器接的是P3_5，所以在定时器函数内使其翻转充当震荡源
一个方波周期内，信号会翻转两次，如果1ms翻转一次，周期就为2ms，频率为1s/2ms=500Hz，此时蜂鸣器发出500Hz的声音
机器频率是震荡频率的1/12，晶振的震荡频率为12MHz，所以机器频率为1MHz，一个机器周期就是1us，也就是每1us定时器的计数值＋1，一直加到65535就溢出，溢出就会触发中断函数
联想前面学过的，假定需要500us溢出一次，TH0和TL0就要设置为65535-500，这样在此基础上计数器加500次即500us就溢出跳转到相应的中断函数中
在这里，假定需要蜂鸣器工作的频率为500Hz，蜂鸣器工作的周期时间就为1s/500Hz=2ms=2000us，一个周期内信号会翻转两次，所以翻转一次的时间2000us/2=1000us,所以需要每1000us进入一次中断函数进行翻转，即每1000us计数器需要溢出一次，此时TH0和TL0 = 65536-1000

12-1、12-2 AT24C02(I2C总线)

文章配图

RAM: Random Access Memory，掉电丢失，快
ROM: Read Only Memory，掉电不丢失，慢
SRAM，静态，类似触发器，速度最快，cpu里面用这个
DRAM，电容存储，容易漏电，每隔一段时间扫描动态刷新补电，运行内存，内存条
Mask ROM，出厂是什么内容就是什么内容，只能读不能写
PROM，可编程ROM，只能写入一次
EPROM，可擦除可编程ROM，但是需要紫外线照射三十分钟才能擦除
E2PROM，24C02就是这种，2506字节，5V低压电，几毫秒就能擦出
早期AB盘，就是留给软盘的
假定单片机时钟频率的最大值为1000kHz，此时周期为1us，说明单片机能捕捉到比1us长的数据，在1us内来的若干数据就捕捉不到了，因为单片机最快1us翻转一次，周期肯定比1us大，所以，置高后立马置低的这个信号，单片机是可以捕捉到的
AT24C02_ReadByte(1)<<8;虽然AT24C02_ReadByte(1)只有8位，但是运算时存在32位中，所以在此基础上左移8位并不是8个0

Nixie(i, Nixie_Buf[i]);
i++;  // 显式自增，避免歧义

Nixie(i,Nixie_Buf[i++]); //Dangerous！！！

上面这两个不一定是等价的，因为函数参数的计算顺序未知，当i=1时，Nixie(i,Nixie_Buf[i++])若先计算第一个参数再计算第二个参数则等价于Nixie(1,Nixie_Buf[1]),然后i++变成2；若先计算第二个参数再计算第一个参数则等价于Nixie(2,Nixie_Buf[1])，因为在计算第二个参数的时候i++就已经执行了

13-1、13-2 DS18B20温度传感器

文章配图

寄生供电：只需要gnd和数据线就可以实现功能
VCC是表示电路的意思，指的是接入电路；VDD表示器件的意思，指的是器件内部的工作电压；VSS表示公共连接段的意思，指的是公共接地端电压的意思
这个跟三极管和MOS管有关，三极管有BCE三个脚，MOS有GDS三个脚，一般C和D是接正极的，E和S是接地的，所以VCC和VDD表示接电源正极，VSS和VEE表示接地
为什么要接上拉电阻？？重新听一遍！！！！！！！
EEPROM读写的时候属于耗电操作，必须给强上拉

江科大51单片机笔记

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7-1 之前

7-1、7-2 定时器 中断

8-1、8-2 串口通信

9-1、9-2 LED点阵屏

10-1、10-2 DS1302时钟

11-1、11-2 蜂鸣器

12-1、12-2 AT24C02(I2C总线)

13-1、13-2 DS18B20温度传感器

7-1、7-2 定时器中断