51單片機(jī)最小系統(tǒng)

今天我們開始進(jìn)行51單片機(jī)編程學(xué)習(xí)，首先我們要了解一下單片機(jī)工作需要的基本條件。前面的內(nèi)容中我們知道了51單片機(jī)的引腳有電源引腳，時(shí)鐘引腳，控制引腳，以及通用輸入輸出端口。那要怎樣才能讓單片機(jī)工作呢？

如果將單片機(jī)與人類比，那它的電源就像人的心臟；時(shí)鐘信號(hào)就像人的脈搏；控制引腳就如人的五官；通用端口就如人的四肢；芯片內(nèi)部的控制邏輯就如我們的神經(jīng)系統(tǒng)。這么說的話我們就很容易確定單片機(jī)的最小系統(tǒng)了吧。首先我們需要給單片機(jī)供電，再給他提供時(shí)鐘，然后配置它的控制電路，最后給它的引腳接上一些外部電路，據(jù)此我們就可以繪制出下圖這個(gè)最小系統(tǒng)電路了。

例程實(shí)圖

以上最小系統(tǒng)電路圖中使用的是89C51單片機(jī)，因?yàn)樗墓δ軟]有現(xiàn)在市場(chǎng)上具有更多拓展功能的增強(qiáng)版單片機(jī)那么多，我們就以C52單片機(jī)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。考慮到接下來我們需要講解一些程序延伸內(nèi)容，因此額外又添加了幾個(gè)LED電路。

說到增強(qiáng)版51系單片機(jī)就再講個(gè)題外話，現(xiàn)在的51內(nèi)核單片機(jī)已經(jīng)開發(fā)出了豐富的功能，以***廠商STC為例，他們開發(fā)出來多個(gè)系列的51型單片機(jī)，甚至有了32位的51內(nèi)核單片機(jī)，內(nèi)核時(shí)鐘也提升到了最高72MHz,其他方面RAM,FLASH,電壓參數(shù)等等，各種功能外設(shè)都更豐富了，看的出來他們的目標(biāo)是在對(duì)標(biāo)ARM內(nèi)核（ARM是另一個(gè)概念，以后我們?cè)僭敿?xì)講解）的標(biāo)準(zhǔn)32位單片機(jī)，具體使用效果怎么樣我沒有做個(gè)測(cè)試，因?yàn)槠綍r(shí)工作中沒到這些單片機(jī)，以上信息是在他們官網(wǎng)看到的，大家有空或者需要下載資料可以前往看看：STC官網(wǎng)

看到他們的官網(wǎng)是不是感覺很魔幻，哈哈，有沒有一種像傳銷網(wǎng)站的感覺？不過他這官網(wǎng)風(fēng)格還真是十幾年如一日（我不知道它之前不計(jì)），我大學(xué)期間剛學(xué)單片機(jī)那會(huì)它就是這種風(fēng)格了，沒想到我都成油膩阿叔了它還是這般婀娜多姿哈。或許網(wǎng)頁設(shè)計(jì)者的目的就是想讓人一看記終生吧，效果是非常不錯(cuò)，然后每次吐槽我就拿它開刷。

不得不說風(fēng)格是真的太俗了，也不知道他們老板是怎么想的，估計(jì)他們公司內(nèi)部人員都會(huì)吐槽吧

你搞簡潔一點(diǎn)不行嗎？隨便看看別人國外大廠，做到世界前列也沒哪家官網(wǎng)這么會(huì)夸自己呀，咋看這都不像太官網(wǎng)，就是一純粹的pdf

先不吐槽了，槽點(diǎn)太多，圖個(gè)樂子就行。

點(diǎn)亮一個(gè)燈的程序

我們先來看看這個(gè)最簡單的例程之后我在具體解釋程序功能：

#include

sbit led1 = P1^0;

void main()

{

led1 = 0;

}

可以看到程序內(nèi)容是不是非常簡單？就這么幾行代碼即可。

#include 這是單片機(jī)開發(fā)必須包含的頭文件，它是KEIL公司自己編寫的文件，里面包含對(duì)單片機(jī)特殊功能寄存器地址聲明以及部分寄存器位的聲明，搞不清楚的朋友可以打開該文件看一下。

以后的工作或?qū)W習(xí)過程中我們碰到的其他單片機(jī)在對(duì)其進(jìn)行程序開發(fā)時(shí)都需要調(diào)用編譯器平臺(tái)對(duì)單片機(jī)基礎(chǔ)聲明的頭文件。即現(xiàn)在我們使用keil編譯器就使用他們提供的頭文件，如果我們使用其他編譯器平臺(tái)，如IAR，則調(diào)用它們平臺(tái)提供的頭文件，不同平臺(tái)編寫的頭文件是不一樣的，使用這些頭文件是保障程序功能正常的前提。

sbit led1 = P1^0; 這一句程序是使用單片機(jī)的位操作異或運(yùn)算對(duì)單片機(jī)P1端口寄存器第一位進(jìn)行聲明，把它定義為一個(gè)叫l(wèi)ed1的變量。如果是設(shè)置其他引腳也是以此類推。

void main() 就是我們之前說的主函數(shù)，注意不要寫錯(cuò)了喲，否則你就不會(huì)得到想要的效果。

最后這句主函數(shù)中的內(nèi)容led1 = 0; 就是我們需要的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燈的代碼，它就是將剛剛聲明的變量led1，即P1端口寄存器的第一位寫入0，意思就是然他輸出低電平。為什么這樣就達(dá)到目的了呢？因?yàn)槲覀冊(cè)韴D中二極管的陰極接的是單片機(jī)，陽極接的是電源，所以要使LED發(fā)光，它陰極就必須是低電平，所以我們把對(duì)應(yīng)的單片機(jī)引腳輸出低電平他就可以點(diǎn)亮了。如果要把它熄滅那將他改成led1 = 1; 即對(duì)應(yīng)的寄存器位被置位了，該引腳就會(huì)輸出高電平，這時(shí)燈自然就滅了。

整個(gè)控制過程代碼就講解完了，是不是非常簡單，很容易就能接受吧？如果還有問題的話自己一定要?jiǎng)邮侄嘣囋嚕蛘呖纯匆曨l內(nèi)容。

點(diǎn)亮一排燈

有了以上的基礎(chǔ)講解，可能有人就會(huì)問，如果要點(diǎn)亮一排燈呢？

是不是馬上就有辦法了，直接把前面的內(nèi)容都重復(fù)一遍，想點(diǎn)亮哪個(gè)就控制哪個(gè)就行了。

#include

sbit led1 = P1^0;

sbit led2 = P1^1;

sbit led3 = P1^2;

sbit led4 = P1^3;

sbit led5 = P1^4;

sbit led6 = P1^5;

sbit led7 = P1^6;

sbit led8 = P1^7;

void main()

{

led1 = 0; 

led2 = 0;

led3 = 0;

led4 = 0;

led5 = 0;

led6 = 0;

led7 = 0;

led8 = 0;

}

這么看程序確實(shí)都很簡單，但就是有點(diǎn)怪怪的吧，差不多的代碼非要寫那么多，即使復(fù)制，粘貼，修改起來也麻煩呀。有沒有更好的辦法呢，少寫幾行也行呀。辦法當(dāng)然是有的，只是理解起來就相對(duì)上面的難一點(diǎn)。

我們都知道P0P3這4個(gè)端口寄存器本來在reg52.h這個(gè)頭文件中是定義好的呀，它本來就可以當(dāng)做一個(gè)整體使用的吧。初學(xué)者可能不好理解這個(gè)意思，詳細(xì)說明就是P0P3這4個(gè)端口寄存器都是8位寄存器，每個(gè)剛好是一個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)上的07位也一一對(duì)應(yīng)每組端口上的07位引腳，這也是我們上面使用異或運(yùn)算來定義led1led8這些變量的初衷吧。那當(dāng)我們使用多個(gè)引腳時(shí)，我們也可以直接對(duì)這個(gè)寄存器進(jìn)行賦值的吧比如我們編寫代碼P1 = 0xf0;這樣就可以對(duì)寄存器的所有位進(jìn)行輸出賦值了吧，上面代碼中將0xf0由十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制就是11110000B對(duì)應(yīng)的就是將P1寄存器中高四位賦值1，低四位賦值0，那么此時(shí)P1端口信息就是P1.0P1.3輸出低電平，對(duì)應(yīng)的LED燈亮，P1.4~P1.7引腳輸出高電平，對(duì)應(yīng)的LED不亮。

這時(shí)我們輸入如下代碼：

#include

void main()

{

P1 = 0x00;

}

執(zhí)行這段程序我們就可以點(diǎn)亮所有LED了吧。代碼量瞬間少了很多了吧，是不是看起來更順眼了

當(dāng)然如果修改一下：P1 = 0xff;就是熄滅所有燈吧

如果修改成P1 = 1;那會(huì)變成什么結(jié)果呢？1是不是就是0x01這么轉(zhuǎn)換就明白什么意思了吧，它對(duì)應(yīng)的就是除P1.0外其他引腳對(duì)應(yīng)的LED都點(diǎn)亮。其他情況當(dāng)然也可以以此類推。后面我們的例程中會(huì)經(jīng)常這樣操作寄存器，并且還會(huì)涉及更多的編程技能。

思考：

P1 &= 0xf2;

P1 |= 0x23;

P1 ^= 0x8;

這幾句是什么意思呢？

前面內(nèi)容看懂的朋友這幾句應(yīng)該能夠看懂是什么意思吧。