单片机C语言开发技术.ppt
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单片机C语言开发技术.ppt
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单片机C语言开发技术龚运新编著清华大学出版社第章第章绪绪论论1.1单片微型计算机单片微型计算机1.1.1单片机的基本知识单片机的基本知识对应一种单片机,都要有编程器(固化程序用)、对应一种单片机,都要有编程器(固化程序用)、硬件仿真器(调试程序用)、指令系统、仿真硬件仿真器(调试程序用)、指令系统、仿真软件、芯片使用说明书等。
软件、芯片使用说明书等。
1.1.2单片机的发展概况单片机的发展概况、CPU的发展的发展2、片内存储器的发展、片内存储器的发展3、片内输入输出接口功能、片内输入输出接口功能4、单片机在工艺上的提高、单片机在工艺上的提高5、内固化应用软件和系统软件、内固化应用软件和系统软件1.2单片机的应用单片机的应用测控系统中的应用测控系统中的应用智能仪表中的应用智能仪表中的应用智能产品智能产品在智能计算机外设中的应用在智能计算机外设中的应用单片机在很多应用领域都得到了广泛的应单片机在很多应用领域都得到了广泛的应用。
目前国外的单片机应用已相当普及。
用。
目前国外的单片机应用已相当普及。
在我国单片机应用会越来越广泛在我国单片机应用会越来越广泛第2章MCS-51单片机结构单片机结构21MCS-51单片机内部结构单片机内部结构2.1.1、MCS-51单片机组成单片机组成一个一个8位位CPU;一个片内振荡器及时钟电路;一个片内振荡器及时钟电路;4K字节字节ROM程序存储器;程序存储器;128字节字节RAM数据存储器;数据存储器;两个两个16位定时器位定时器/计数器;计数器;可寻址可寻址64K外部数据存储器和外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的外部程序存储器空间的控制电路;控制电路;32条可编程的条可编程的I/O线(四个线(四个8位并行位并行I/O端口);端口);一个可编程全双工串行口;一个可编程全双工串行口;具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
1、CPU1)运算器)运算器2)程序计数器PC3)指令寄存器4)定时与控制部件时钟电路P8图2-2所示时序P9图2-3所示指令周期执行一条指令的时间称为指令周期(机器周期)一个机器周期由六个状态(十二振荡周期)组成2、存储器、存储器3、I/O端口端口P3口多功能口,表口多功能口,表2-14、总线、总线2.1.2MCS-51单片机存储器结构单片机存储器结构1、程序存储器、程序存储器2、数据存储器、数据存储器、内部数据存储器、内部数据存储器三个区:
工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区工作寄存器区:
表2-2工作寄存器区选择见表2-3位寻址区:
见表2-4特殊功能寄存器区:
见表2-52.2单片机的外部结构223单片机最小系统单片机最小系统1、最小系统(老三件)工作时必备条件:
电源、时钟、复位2、8位3态D锁存器74LS373的使用方法3、2764的使用4、最小系统的解释、数据口分时使用的方法:
、存储器容量的计算方法:
、片选地址的计算方法:
23单片机最小系统的应用单片机最小系统的应用1、简单控制部件简介、简单控制部件简介2、彩灯控制器的设计、彩灯控制器的设计、彩灯控制器硬件设计、彩灯控制器软件设计数据的编码P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0111111103、顺序控制器的设计顺序控制器的设计第第3章章开发工具介绍开发工具介绍3.1仿真软件仿真软件3.2KeilC51仿真软件的使用仿真软件的使用3.2.1Vision2的下拉菜单的下拉菜单3.2.2Vision2中的调试器中的调试器3.2.3Debug状态下窗口分配与菜单操作状态下窗口分配与菜单操作3.2.4通过通过Debug菜单进行程序代码调试菜单进行程序代码调试3.2.5通过通过“Peripherals”菜单观察仿真结果菜单观察仿真结果3.2.6、调试方法介绍、调试方法介绍3.2.7调试举例调试举例3.3硬件在线仿真开发系统的使用硬件在线仿真开发系统的使用3.4实验系统的使用实验系统的使用3.5编程器的使用(芯片程序固化)编程器的使用(芯片程序固化)第第4章章C语言基本语法语言基本语法41C语言的标识符和关键字语言的标识符和关键字42数据类型数据类型4.2.1常量常量4.2.2变量变量423变量的存储种类变量的存储种类自动变量(auto)内部变量(inner)静态变量(static)寄存器变量(register)变量全局变量(global)外部变量(extern)静态变量(static)424变量及其存储模式变量及其存储模式43用用typedef重新定义数据类型重新定义数据类型44运算符与表达式运算符与表达式1、赋值运算符:
、赋值运算符:
变量=表达式;2算术运算符算术运算符+加或取正值运算符-减或取负值运算符*乘运算符/除运算符%取余运算符3增量和减量运算符增量和减量运算符十十增量运算符(i,i)一减量运算符(一一j,j一一)4关系运算符关系运算符“”(小于)、“”(小于等于)、“”(大于)、“(大于等于)”、“”(等于)和“!
”(不等于)。
5逻辑运算符逻辑运算符“&”(逻辑与)、“|”(逻辑或)和“!
”(逻辑非)。
6位运算符位运算符按位取反、&按位与、|按位或、按位异或、右移7复合赋值运算符复合赋值运算符+=加法赋值=右移位赋值-=减法赋值&=逻辑与赋值*=乘法赋值|=逻辑或赋值/=除法赋值=逻辑异或赋值%=取模赋值-=逻辑非赋值=左移位赋值8逗号运算符逗号运算符9条件运算符条件运算符*取内容取内容;&取地址取地址变量变量=*指针变量指针变量指针变量指针变量=&目标变量目标变量11强制类型转换运算符强制类型转换运算符12.sizeof运算符运算符45C程序设计的基本语句程序设计的基本语句451表达式语句表达式语句453条件语句条件语句452复合语句复合语句局部变量定义;语句1;语句2;语句n;1if(条件表达式)语句当条件表达式的结果为真时,就执行语句,否则就跳过。
2if(条件表达式)语句1else语句2当条件表达式成立时,就执行语句1,否则就执行语句23if(条件表达式1)语句1elseif(条件表达式2)语句2elseif(条件表达式3)语句3elseif(条件表达式m)语句nelse语句m454开关语句开关语句switch(表达式)case常量表达式1:
语句1;break;case常量表达式2:
语句2;break;case常量表达式3:
语句3;break;case常量表达式n:
语句n;break;default:
语句455循环语句循环语句1while语句;2do-while语句;3for语句;4goto语句456返回语句返回语句第第5章章函数函数51函数的定义函数的定义函数类型函数类型函数名函数名(形式参数表)(形式参数表)形式参数说明形式参数说明局部变量定义局部变量定义函数体语句函数体语句
(1)函数的首部
(2)函数体5.2函数的调用函数的调用521函数的调用形式函数的调用形式在C语言中可以采用三种方式完成函数的调用。
1)函数语句)函数语句:
在主调用函数中将函数调用作为一条语句,例如:
fun1()这是无参调用,它不要求被调函数返回一个确定的值,只要求它完成一定的操作。
2)函数表达式)函数表达式:
在主调用函数中将函数调用作为一个运算对象直接出现在表达式中,这种表达式称为函数表达式。
例如:
cpower(x,n)十power(y,m);3)函数参数)函数参数:
在主调用函数中将函数调用作为另一个函数调用的实际参数。
例如:
ypower(power(i,j),k);522被调用函数的说明被调用函数的说明在调用一个函数之前(包括标准库函数)必须对该函数的类型进行说明,即“先说明,后调用”。
523函数的参数和函数的返回值函数的参数和函数的返回值524实际参数的传递方式实际参数的传递方式三种不同的参数传递方式:
三种不同的参数传递方式:
(1)基本类型的实际参数传递)基本类型的实际参数传递
(2)数组类型的实际参数传递)数组类型的实际参数传递(3)指针类型的实际参数传递)指针类型的实际参数传递53函数的递归调用与再入函数函数的递归调用与再入函数54中断服务函数与寄存器组定义中断服务函数与寄存器组定义55常用常用C51库函数库函数56预处理器预处理器1、一般、一般I0函数函数STDIO.H2、字符函数、字符函数CTYPE.H3、字符串函数、字符串函数STRING.H4、访问、访问SFR和和SFR_bit地址地址REGxxxH第第6章章数据与指针数据与指针6.1数数组组611一维数组一维数组612二维数组二维数组613字符数组字符数组614查查表表615数组与存储空间数组与存储空间62指指针针621指针的基本概念指针的基本概念622数组指针和指向数组的指针变量数组指针和指向数组的指针变量623指向多维数组的指针和指针变量指向多维数组的指针和指针变量624关于关于KeilC51的指针类型的指针类型第第7章章C语言程序设计语言程序设计7.1循环程序循环程序7.2单片机单片机I/O口控制程序口控制程序7.3其它程序其它程序分别用for、while、dowhile语句来编写,程序有一重循环和多重循环分别用位操作法、循环法、查表法,控制彩灯变化各种花样串口程序等第第8章章定时器定时器/计数器计数器8.1定时器定时器/计数器的结构计数器的结构1、定时器的方式寄存器定时器的方式寄存器TMOD2、定时器控制寄存器、定时器控制寄存器TCON8.2工作方式工作方式8.3定时器定时器/计数器的初始化计数器的初始化计数:
D=M-C定时:
T=(TMTC)12/fOSC(s)8.4应用举例应用举例第第9章章中断系统中断系统9.1中断请求源和中断请求标志中断请求源和中断请求标志1、中断请求源:
、中断请求源:
五个中断源是:
来自P3.2引脚上的外部中断请求(外中断0)。
来自P3.3引脚上的外部中断请求(外中断1)。
T0片内定时器/计数器0溢出(TF0)中断请求。
T1片内定时器/计数器1溢出(TF1)中断请求。
串行口片内串行口完成一帧发送或接收中断请求源TI或RI。
2、中断标志、中断标志定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCON、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器SCON9.2中断控制中断控制1、中断允许和禁止、中断允许和禁止2、中断优先级控制、中断优先级控制3中断优先级结构中断优先级结构9.3中断响应中断响应1、中断响应、中断响应2、中断响应时间过程、中断响应时间过程9.4外部中断触发方式外部中断触发方式9.5多个外部中断源系统设计多个外部中断源系统设计9.6MCS-51对中断请求的撤除对中断请求的撤除9.6MCS-51对中断请求的撤除对中断请求的撤除9.8应用举例应用举例9.7MCS-51中断系统的初始化中断系统的初始化第第10章章串行接口串行接口10.1串行口控制寄存器串行口控制寄存器1、PCON中的波特率选择位2、串行口控制寄存器SCON10.2串行接口工作方式串行接口工作方式10.3波特率波特率10.4串行接口应用举例串行接口应用举例1、方式02、方式13、方式2和方式3第第11章章MCS-51系统扩展技术系统扩展技术11.1程序存储器的扩展设计程序存储器的扩展设计11.1.1访问外部程序存储器的时序访问外部程序存储器的时序11.1.2EPROM接口设计接口设计11.1.3E2PROM接口设计接口设计11.2数据存储器的扩展设计数据存储器的扩展设计11.2.1MCS-51访问外部访问外部RAM的定时波形的定时波形11.2.2数据存储器的扩展设计数据存储器的扩展设计11.2.3RAM的断电保护的断电保护11.3I/O口扩展设计口扩展设计11.3.18255可编程并行接口芯片可编程并行接口芯片11.3.2带有带有I/O接口、计时器和静态接口、计时器和静态RAM的的8155芯片芯片11.4显示器接口扩展技术显示器接口扩展技术11.5键盘接口设计键盘接口设计11.5.
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- 单片机 语言 开发 技术