51 单片机基础

news2025/1/24 17:37:58

编辑器、编译器

最常用的集成开发环境 keil c51

vscode + 插件（或者 PlatformIO IDE）

GPIO：general purpose input or output，通用型输入或输出端口
- 可以将单片机的每个引脚通过程序设定为通用输入或通用输出，可以实现与外部通信、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能
- 寄存器选择相应的功能，寄存器是 CPU 内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果
- 寄存器的四种功能:
  - 接受二进制代码
  - 储存二进制代码
  - 输出二进制代码
  - 清除二进制代码
- 具有移位功能的寄存器称为移位寄存器
代码含义：把地址为 0xA0 的寄存器的值配置为 2
代码编译与下载
- 打开下载软件 --> 选择相应的芯片型号 --> 设置好下载配置 --> 连接单片机并按单片机上的 download 键 --> 选择刚才编译好的文件 --> 点击下载 --> 显示第一号设备下载完成，即可看到单片机上的 LED 等开始闪烁，若没有闪烁，可以按单片机上的 RST 键

时钟：时钟信号，固定频率的脉冲
- CH549，运行一个指令（led = !led），就需要一个时钟周期
- 分频器：将时钟信号转换为原来的时钟信号的频率的整数分之一（1/2， 1/3）
- 倍频器：将时钟信号转换为原来的时钟信号的频率的整数倍
- CH549 的时钟系统与结构图：
定时器中断
- 定时器：16位寄存器，工作时，每接收到一个脉冲信号，它都会在原来的寄存器的保存的值上 +1
  - 例如，main 函数中调用另一个函数的代码
- 定时器中断：触发条件，当定时器溢出的时候，会出发中断的这样一个外设
外部中断：触发条件，某个端口满足设定的电平条件就能触发
其他中断：Uart 中断，ADC 中断等
中断优先级：高优先级的中断会打断低优先级的中断，在执行完高优先级的中断之后，再去执行低优先级的中断
CH549 单片机的中断向量表
外部中断和定时器中断例程代码

单片机常用通信协议：Uart， i2c，spi
Uart（串口通信）：通用异步收发器，是一种串行、异步、全双工的通信协议
- 串口具有通信输出线（TX）和通信接受线（RX）
- 波特率：度量信息传输的速度，每秒传送的码元符号的个数，因此必须保证输出端和接收端的波特率是一致的
串口通信实验
- 单片机的 TX 口连接串口转 USB 的 RX，单片机的 RX 口连接串口转 USB 的 TX，这样可以实现数据回环的效果，即电脑发送给单片机的数据，单片机又会发送回给电脑
SPI ：串行外设接口，一种高速的、全双工的、同步的串行通讯总线
- 传输速率大于 Uart 和 i2c，同时可以进行发送和接收
- spi 中有一根时钟线，无论输入还是输出，都需要通过时钟线
- spi 通信至少需要四根线来实现：
  - MOSI：主设备数据输出，从设备数据输入
  - MISO：主设备数据输入，从设别数据输出
  - SCLK：时钟信号，由设备产生
  - CS：片选使能信号，由主设备产生
六、ADDA（模拟信号与数字信号的互相转换）
- ADC：模数转换器，读取一个引脚模拟电压的大小
- DAC：数模转换器