51單片機(jī)程序開發(fā)入門知識(shí)

而他所謂的CPU使用的就是51指令集，他的硬盤就是內(nèi)置的Flash，他的內(nèi)存也是內(nèi)置的RAM和擴(kuò)展RAM。不過這些基本配備是小了一點(diǎn)而已。

在網(wǎng)上，我們?？吹揭恍┙榻B什么AT89C51或AT89C52等51的單片機(jī)的范例，對(duì)于一些初學(xué)者來說可能就會(huì)認(rèn)為只有AT89C51或AT89C52才是51單片機(jī)，當(dāng)你給他個(gè)STC89S52他都不敢用，認(rèn)為可能不對(duì)（我剛開始學(xué)的時(shí)候就碰到這種情況，）。其實(shí)不是這樣的，只要芯片內(nèi)部使用的是51指令集，那么它就可以認(rèn)為是51單片機(jī)，就可以用51單片機(jī)的開發(fā)方式進(jìn)行開發(fā)代碼。他們之間的區(qū)別就是開發(fā)芯片的廠商不同，CPU支持頻率不同，F(xiàn)lash大小、RAM大小、串口接口、中斷數(shù)量、燒寫程序的接口等等稍微有些不同而已。這么看吧，就算同一個(gè)型號(hào)的51單片機(jī)，比如 STC89C51和STC89S52的基本區(qū)別就是Flash大小，89C51的Flash大小是4kB，而89S52是8kB，而STC12C5A08S2和STC89S52的區(qū)別：他們的Flash大小都是8KB，但12C5A08S2有兩個(gè)串口處理，而89S52只有一個(gè)串口處理，12C5A08S2有1kB的擴(kuò)展RAM，而89S52卻沒有，只有128個(gè)子節(jié)的RAM，而這128個(gè)字節(jié)的RAM12C5A08S2也有，但定時(shí)器中斷12C5A08S2只有2個(gè)，而89S52卻有3個(gè)。他們之間的區(qū)別就是如此，AT的和STC的也就是類似的不同而已，AT的是使用SPI接口燒寫程序，而STC的是用串口接口燒寫程序，其他的大致就參考芯片的PDF文件，里面有各種型號(hào)的各種參數(shù)說明，根據(jù)你的需求選購不同的芯片型號(hào)，就像選電腦一樣，根據(jù)配置單選擇你適合的單片機(jī)。當(dāng)然，功能越強(qiáng)，價(jià)格也就越貴，就比如CC2430，他是帶無線串口接口的一塊51單片機(jī)，但價(jià)格就不是和普通51單片機(jī)一個(gè)檔次的東西了。當(dāng)然在51單片機(jī)以外，還有很多其他標(biāo)準(zhǔn)的單片機(jī)，比如AT的AVR單片機(jī)，型號(hào)有AT Mega 16、Mega 32等等等等，有16位的，還有32位的（我們的51通常是8 位的）。還有DSP、ARM等等等等。他們都有自己的指令集，自己的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然，速度和各方面的參數(shù)都有著很多不同的地方，每一塊的水都很深。就比如說ARM，現(xiàn)在很多的掌上電腦、MP4、MP5、手機(jī)都是用它弄的，ARM9還可以直接上操作系統(tǒng)。至于這一塊，屬于嵌入式開發(fā)了，我也就不多說了，還是說回51單片機(jī)。

在51單片機(jī)開發(fā)上，要涉及到程序的開發(fā)。簡(jiǎn)單的理解就是你寫一個(gè)程序來控制單片機(jī)的管腳供電出去或是不供電出去，或是讀取某個(gè)管腳是否有電或沒電的事情，這些管腳我們管他叫I/O口（即：輸入/輸出口），根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)計(jì)出不同的外圍電路就可以控制或采集外圍的很多東西了（當(dāng)然也可以進(jìn)行通訊）。如果與PC通訊，還可將采集到的信息反饋給PC或按照PC發(fā)過來的信息執(zhí)行指定的任務(wù)。

下面我們來看一下如何開始51單片機(jī)的程序開發(fā)：

通常的單片機(jī)程序開發(fā)方式有兩種：1、使用匯編語言進(jìn)行開發(fā) 2、使用C語言進(jìn)行開發(fā)

本人對(duì)匯編不熟，也就不多說了，說說C語言吧。先去下載個(gè) Keil 8 回來，安裝到你的電腦。這就是一個(gè)51單片機(jī)程序開發(fā)工具。

然后啟動(dòng) Keil，注冊(cè)完成后，開始寫第一個(gè)項(xiàng)目

先在“工程”菜單選擇“新建工程”，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)窗口，讓你選擇你的工程保存的位置

然后你可以按照你的需求定義你要保存的工程名稱，然后點(diǎn)擊保存，跟著會(huì)提示你選擇單片機(jī)的型號(hào)

我們選擇Atmel 的89C52就可以了，然后系統(tǒng)還會(huì)提示你，選擇否就可以了。新建完工程后如下圖：

這時(shí)我們可以看到工程中什么文件都沒有，那么下一步就是添加基本的文件了,我們點(diǎn)擊“文件”菜單的“新建”項(xiàng)

然后再點(diǎn)擊“保存”保存新建的文件為你的主程序

我這里保存的是Main.C,但這時(shí)在左邊的工程文件樹中還是找不到Main.c這個(gè)文件的，所以必須將這個(gè)文件插入工程樹中。

雙擊 “Source Group 1”的目錄圖標(biāo)，會(huì)彈出插入文件的窗口，然后選擇你的文件，點(diǎn)擊"Add"按鈕

這時(shí)你可以看到下面的工程樹中已經(jīng)添加了你的文件，因?yàn)榭梢赃B續(xù)添加文件，所以必須手工關(guān)閉該窗口，我們點(diǎn)擊“Close”按鈕

這時(shí)我們看到工程中已經(jīng)有剛才新建的 Main.c 文件了,然后我們稍微設(shè)置一下環(huán)境，不然編譯不出目標(biāo)文件。

我們對(duì)著“Target 1”點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇第一項(xiàng)“Options for Target Target 1”

然后回彈出設(shè)置窗口

我們將選擇卡選到“輸出”

我們把“創(chuàng)建 HEX 文件”選項(xiàng)選擇起來

然后點(diǎn)擊確定按鈕，回到了主界面，這樣我們的前期步驟就作完了

現(xiàn)在我們開始說說程序部分，在下位機(jī)的開發(fā)當(dāng)中，我們使用的是C語言（不是C++，沒有類的概念），我們可用的資源也很少，除了基本的C語言語句以外，還可以使用的東西并不多，全部可用的東西全在Keil安裝目錄的 /C51/INC 里。

我這里面多了一個(gè) STC12C5A60S2.H 文件，這時(shí)STC官網(wǎng)上提供的管腳和寄存器地址定義文件，通常我們只需要引用 REG52.H 就可以了。在C語言開發(fā)中，用 #Include 就是引用這些頭文件，第一步，我們先引用MCU管腳定義文件REG52.H，然后再寫上基本的程序入口函數(shù)Main，因?yàn)閱纹瑱C(jī)只跑這么一個(gè)程序，所以主程序中不能讓他執(zhí)行完，必須進(jìn)入死循環(huán)，否則，如果執(zhí)行完了程序他就不會(huì)再工作了。

好了這樣就完成了一個(gè)基本的單片機(jī)程序。但是如何控制單片機(jī)的IO口呢？我們先來看一下芯片說明里的管腳定義圖：

這是STC DIP40 封裝的管腳定義圖，我們可以看到一些比較奇怪的說明，什么P0.0-P0.7呀、P1.0-P1.7呀的，這些就是IO端口

通常有4組IO口，P0、P1、P2、P3口，每組IO口有8個(gè)管腳，分別代表8個(gè)二進(jìn)制位，而每組IO口除了作基本的輸入輸出外都有可能有他特殊的用法，這就根據(jù)不同型號(hào)的單片機(jī)而定了。就比如STC的這款單片機(jī)，P0口除了可以做基本的輸入輸出，還可以做A/D轉(zhuǎn)換用，所以他的P0口后面還標(biāo)有 AD0-AD7 的字樣，但這些是后面的應(yīng)用了，我們先談?wù)勅绾慰刂苹蜃x取這些IO口。

在單片機(jī)種，這些IO口的管腳都是由廠家指定的系統(tǒng)功能寄存器控制的，只要知道地址，讀取到指定寄存器地址的值就可以得到相對(duì)的IO口狀態(tài)，同理，設(shè)置相應(yīng)的寄存器值，也會(huì)改變IO口的狀態(tài)。因?yàn)槲覀兪怯肅語言，沒必要直接用地址，我們可以將如0x80 這種地址以方便記憶的變量來表示，所以，我們看一下 REG52.H 就會(huì)發(fā)現(xiàn)

sfr P0 = 0x80;
sfr P1 = 0x90;
sfr P2 = 0xA0;
sfr P3 = 0xB0;

P0口的地址是 0x80 這個(gè)位置，P1口的地址是0x90。我們只需要在程序里用P0 = 255，或 P0=0 就可以改變 P0 口的8個(gè)管腳的狀態(tài)是有電或是沒電出去。

但是，如果想單獨(dú)控制一個(gè)針腳的狀態(tài)怎么做呢？有些朋友可能會(huì)想到用二進(jìn)制位運(yùn)算就可以了，比如非呀、與亞、或呀、異或呀什么的。

對(duì)，這是個(gè)方法，但不是很靈活，在這里，還可以進(jìn)行尋址定義管腳。比如我們只想控制 P0.5 口的狀態(tài),那么用二進(jìn)制計(jì)算的方法就有點(diǎn)麻煩了，我們可以這樣做

sbitLED1= P0^5; //在這里 ^ 并不是異或運(yùn)算符，只是特定的尋址符號(hào)

這時(shí)，程序里如果這樣操作

LED1 = 1；

那么P0.5口將處于供電出去的狀態(tài)

當(dāng)然，這樣操作將會(huì)取得P0.5口的當(dāng)前狀態(tài)

bit LEDState;

LEDState = LED1;