51單片機C語言編程基礎及實例
C語言是一門通用計算機編程語言，應用廣泛。下面是小編整理的51單片機C語言編程基礎及實例，希望對大家有幫助!
單片機的外部結構：
DIP40雙列直插;
P0，P1，P2，P3四個8位準雙向I/O引腳;(作為I/O輸入時，要先輸出高電平)
電源VCC(PIN40)和地線GND(PIN20);
高電平復位RESET(PIN9);(10uF電容接VCC與RESET，即可實現上電復位)
內置振蕩電路，外部只要接晶體至X1(PIN18)和X0(PIN19);(頻率為主頻的12倍)
程序配置EA(PIN31)接高電平VCC;(運行單片機內部ROM中的程序)
P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1
單片機內部I/O部件：(所為學習單片機，實際上就是編程控制以下I/O部件，完成指定任務)
四個8位通用I/O端口，對應引腳P0、P1、P2和P3;
兩個16位定時計數器;(TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1)
一個串行通信接口;(SCON，SBUF)
一個中斷控制器;(IE，IP)
針對AT89C52單片機，頭文件AT89x52.h給出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定義。
C語言編程基礎：
十六進制表示字節0x5a：二進制為01011010B;0x6E為01101110。
如果將一個16位二進數賦給一個8位的字節變量，則自動截斷為低8位，而丟掉高8位。
++var表示對變量var先增一;var—表示對變量后減一。
x |= 0x0f;表示為 x = x | 0x0f;
TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示給變量TMOD的低四位賦值0x5，而不改變TMOD的高四位。
While( 1 ); 表示無限執行該語句，即死循環。語句后的分號表示空循環體，也就是{;}
在某引腳輸出高電平的編程方法：(比如P1.3(PIN4)引腳)
代碼
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P1_3 = 1; /pic/p>
While( 1 ); /pic/p>
}
注意：P0的每個引腳要輸出高電平時，必須外接上拉電阻(如4K7)至VCC電源。
在某引腳輸出低電平的編程方法：(比如P2.7引腳)
代碼
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P2_7 = 0; /pic/p>
While( 1 ); /pic/p>
}
在某引腳輸出方波編程方法：(比如P3.1引腳)
代碼
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
While( 1 ) /pic/p>
{
P3_1 = 1; /pic/p>
P3_1 = 0; /pic/p>
} /pic/p>
}
將某引腳的輸入電平取反后，從另一個引腳輸出：( 比如 P0.4 = NOT( P1.1) )
代碼
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P1_1 = 1; /pic/p>
While( 1 ) /pic/p>
{
if( P1_1 == 1 ) /pic/p>
{ P0_4 = 0; } /pic/p>
else /pic/p>
/pic/pic/p>
{ P0_4 = 1; } /pic/p>
} /pic/p>
}
將某端口8個引腳輸入電平，低四位取反后，從另一個端口8個引腳輸出：( 比如 P2 = NOT( P3 ) )
代碼
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P3 = 0xff; /pic/p>
While( 1 ) /pic/p>
{ /pic/p>
P2 = P3^0x0f /pic/p>
} /pic/p>
}
注意：一個字節的8位D7、D6至D0，分別輸出到P3.7、P3.6至P3.0，比如P3=0x0f，則P3.7、P3.6、P3.5、P3.4四個引腳都輸出低電平，而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0四個引腳都輸出高電平。同樣，輸入一個端口P2，即是將P2.7、P2.6至P2.0，讀入到一個字節的8位D7、D6至D0。
第一節：單數碼管按鍵顯示
單片機最小系統的硬件原理接線圖：
接電源：VCC(PIN40)、GND(PIN20)。加接退耦電容0.1uF
接晶體：X1(PIN18)、X2(PIN19)。注意標出晶體頻率(選用12MHz)，還有輔助電容30pF
接復位：RES(PIN9)。接上電復位電路，以及手動復位電路，分析復位工作原理
接配置：EA(PIN31)。說明原因。
發光二極的控制：單片機I/O輸出
將一發光二極管LED的正極(陽極)接P1.1，LED的負極(陰極)接地GND。只要P1.1輸出高電平VCC，LED就正向導通(導通時LED上的壓降大于1V)，有電流流過LED，至發LED發亮。實際上由于P1.1高電平輸出電阻為10K，起到輸出限流的作用，所以流過LED的電流小于(5V-1V)/10K = 0.4mA。只要P1.1輸出低電平GND，實際小于0.3V，LED就不能導通，結果LED不亮。
開關雙鍵的輸入：輸入先輸出高
一個按鍵KEY_ON接在P1.6與GND之間，另一個按鍵KEY_OFF接P1.7與GND之間，按KEY_ON后LED亮，按KEY_OFF后LED滅。同時按下LED半亮，LED保持后松開鍵的狀態，即ON亮OFF滅。
代碼
#include
#define LED P1^1 /pic/p>
#define KEY_ON P1^6 /pic/p>
#define KEY_OFF P1^7 /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
KEY_ON = 1; /pic/p>
KEY_OFF = 1; /pic/p>
While( 1 ) /pic/p>
{
if( KEY_ON==0 ) LED=1; /pic/p>
if( KEY_OFF==0 ) LED=0; /pic/p>
} /pic/p>
/pic/p>
}
數碼管的接法和驅動原理
一支七段數碼管實際由8個發光二極管構成，其中7個組形構成數字8的七段筆畫，所以稱為七段數碼管，而余下的1個發光二極管作為小數點。作為習慣，分別給8個發光二極管標上記號：a,b,c,d,e,f,g,h。對應8的頂上一畫，按順時針方向排，中間一畫為g，小數點為h。
我們通常又將各二極與一個字節的8位對應，a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7)，相應8個發光二極管正好與單片機一個端口Pn的8個引腳連接，這樣單片機就可以通過引腳輸出高低電平控制8個發光二極的亮與滅，從而顯示各種數字和符號;對應字節，引腳接法為：a(Pn.0)，b(Pn.1)，c(Pn.2)，d(Pn.3)，e(Pn.4)，f(Pn.5)，g(Pn.6)，h(Pn.7)。
如果將8個發光二極管的負極(陰極)內接在一起，作為數碼管的一個引腳，這種數碼管則被稱為共陰數碼管，共同的引腳則稱為共陰極，8個正極則為段極。否則，如果是將正極(陽極)內接在一起引出的，則稱為共陽數碼管，共同的引腳則稱為共陽極，8個負極則為段極。
以單支共陰數碼管為例，可將段極接到某端口Pn，共陰極接GND，則可編寫出對應十六進制碼的七段碼表字節數據如右圖：
16鍵碼顯示的程序
我們在P1端口接一支共陰數碼管SLED，在P2、P3端口接16個按鍵，分別編號為KEY_0、KEY_1到KEY_F，操作時只能按一個鍵，按鍵后SLED顯示對應鍵編號。
代碼
#include
#define SLED P1
#define KEY_0 P2^0
#define KEY_1 P2^1
#define KEY_2 P2^2
#define KEY_3 P2^3
#define KEY_4 P2^4
#define KEY_5 P2^5
#define KEY_6 P2^6
#define KEY_7 P2^7
#define KEY_8 P3^0
#define KEY_9 P3^1
#define KEY_A P3^2
#define KEY_B P3^3
#define KEY_C P3^4
#define KEY_D P3^5
#define KEY_E P3^6
#define KEY_F P3^7
Code unsigned char Seg7Code[16]= /pic/p>
/pic/p>
{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
void main( void )
{
unsigned char i=0; /pic/p>
P2 = 0xff; /pic/p>
P3 = 0xff; /pic/p>
While( 1 )
{
if( KEY_0 == 0 ) i=0; if( KEY_1 == 0 ) i=1;
if( KEY_2 == 0 ) i=2; if( KEY_3 == 0 ) i=3;
if( KEY_4 == 0 ) i=4; if( KEY_5 == 0 ) i=5;
if( KEY_6 == 0 ) i=6; if( KEY_7 == 0 ) i=7;
if( KEY_8 == 0 ) i=8; if( KEY_9 == 0 ) i=9;
if( KEY_A == 0 ) i=0xA; if( KEY_B == 0 ) i=0xB;
if( KEY_C == 0 ) i=0xC; if( KEY_D == 0 ) i=0xD;
if( KEY_E == 0 ) i=0xE; if( KEY_F == 0 ) i=0xF;
SLED = Seg7Code[ i ]; /pic/p>
}
}
第二節：雙數碼管可調秒表
解：只要滿足題目要求，方法越簡單越好。由于單片機I/O資源足夠，所以雙數碼管可接成靜態顯示方式，兩個共陰數碼管分別接在P1(秒十位)和P2(秒個位)口，它們的共陰極都接地，安排兩個按鍵接在P3.2(十位數調整)和P3.3(個位數調整)上，為了方便計時，選用12MHz的晶體。為了達到精確計時，選用定時器方式2，每計數250重載一次，即250us，定義一整數變量計數重載次數，這樣計數4000次即為一秒。定義兩個字節變量S10和S1分別計算秒十位和秒個位。編得如下程序：
代碼
#include
Code unsigned char Seg7Code[16]= /pic/p>
/pic/p>
{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
void main( void )
{
unsigned int us250 = 0;
unsigned char s10 = 0;
unsigned char s1 = 0;
unsigned char key10 = 0; /pic/p>
unsigned char key1 = 0; /pic/p>
/pic/p>
TMOD = (TMOD & 0xF0) | 0x02;
TH1 = -250; /pic/p>
TR1 = 1;
while(1){ /pic/p>
P1 = Seg7Code[ s10 ]; /pic/p>
P2 = Seg7Code[ s1 ]; /pic/p>
while( 1 ){ /pic/p>
/pic/p>
if( TF0 == 1 ){
TF0 = 0;
if( ++us250 >= 4000 ){
us250 = 0;
if( ++s1 >= 10 ){
s1 = 0;
if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0;
}
break; /pic/p>
}
}
/pic/p>
P3.2 = 1; /pic/p>
if( key10 == 1 ){ /pic/p>
if( P3.2 == 1 ) key10=0;
}
else{ /pic/p>
if( P3.2 == 0 ){
key10 = 1;
if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0;
break; /pic/p>
}
}
/pic/p>
P3.3 = 1; /pic/p>
if( key1 == 1 ) /pic/p>
{ if( P3.3 == 1 ) key1=0; }
else { /pic/p>
if( P3.3 == 0 ){ key1 = 1;
if( ++s1 >= 10 ) s1 = 0;
break; /pic/p>
}
}
} /pic/p>
}/pic/p>
}/pic/p>
第三節：十字路口交通燈
如果一個單位時間為1秒，這里設定的十字路口交通燈按如下方式四個步驟循環工作：
60個單位時間，南北紅，東西綠;
10個單位時間，南北紅，東西黃;
60個單位時間，南北綠，東西紅;
10個單位時間，南北黃，東西紅;
解：用P1端口的6個引腳控制交通燈，高電平燈亮，低電平燈滅。
代碼
#include
/pic/p>
sbit SNRed =P1^0; /pic/p>
sbit SNYellow =P1^1; /pic/p>
sbit SNGreen =P1^2; /pic/p>
sbit EWRed =P1^3; /pic/p>
sbit EWYellow =P1^4; /pic/p>
sbit EWGreen =P1^5; /pic/p>
/* 用軟件產生延時一個單位時間 */
void Delay1Unit( void )
{
unsigned int i, j;
for( i=0; i<1000; i++ )
for( j<0; j<1000; j++ ); /pic/p>
/pic/p>
}
/* 延時n個單位時間 */
void Delay( unsigned int n ){ for( ; n!=0; n-- ) Delay1Unit(); }
void main( void )
{
while( 1 )
{
SNRed=0; SNYellow=0; SNGreen=1; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; Delay( 60 );
SNRed=0; SNYellow=1; SNGreen=0; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; Delay( 10 );
SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=0; EWGreen=1; Delay( 60 );
SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=1; EWGreen=0; Delay( 10 );
}
}
第四節：數碼管驅動
顯示“12345678”
P1端口接8聯共陰數碼管SLED8的段極：P1.7接段h,…，P1.0接段a
P2端口接8聯共陰數碼管SLED8的段極：P2.7接左邊的共陰極，…，P2.0接右邊的共陰極
方案說明：晶振頻率fosc=12MHz，數碼管采用動態刷新方式顯示，在1ms定時斷服務程序中實現
代碼
#include
unsigned char DisBuf[8]; /pic/p>
void DisplayBrush( void )
{ code unsigned char cathode[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; /pic/p>
Code unsigned char Seg7Code[16]= /pic/p>
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
static unsigned char i=0; /pic/p>
P2 = 0xff; /pic/p>
P1 = Seg7Code[ DisBuf[i] ]; /pic/p>
P2 = cathode[ i ]; /pic/p>
if( ++i >= 8 ) i=0; /pic/p>
}
void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1
{
TL0 = -1000; /pic/p>
TH0 = (-1000)>>8; /pic/p>
DisplayBrush();
}
void Timer0Init( void )
{ TMOD=(TMOD & 0xf0) | 0x01; /pic/p>
TL0 = -1000; /pic/p>
TH0 = (-1000)>>8;
TR0 = 1;
/pic/p>
ET0 = 1; /pic/p>
}
void Display( unsigned char index, unsigned char dataValue ){ DisBuf[ index ] = dataValue; }
void main( void )
{
unsigned char i;
for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, 8-i); } /pic/p>
Timer0Init();
EA = 1; /pic/p>
While(1);
}
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