51单片机（markdown格式阅读）
如何创建 Keil 工程
创建步骤
1. 创建文件夹结构
- 先创建一个文件夹
code保存你写的所有文件 - 创建一个按照工程目的命名的文件夹
2. 打开 Keil
- 打开 Keil 软件
3. 创建新工程
-
依据图中选择相应选项
-
-
选择第二步创建的文件夹
-
将文件命名为
project（我一般这样命名）
4. 创建不同类型的内容
如创建 .c 文件：
第一步
第二步
头文件
明白头文件包含了什么
头文件包含了该系列单片机的特殊功能寄存器（SFR）定义、位定义以及部分常用常量的声明。
标题具体内容
右键点击头文件名（如 reg52.h），在弹出的菜单中选择 Open document “reg52.h”。
或直接 按住 Ctrl 键，用鼠标左键点击头文件名，即可直接打开该头文件。
sfr
(Special Function Register)
语法：
语法：sfr 寄存器名 = 地址;
sbit
(Special Bit)
语法：
① sbit 位名 = 寄存器名^位号;
② sbit 位名 = 位地址;
类似于一个标签，如果用 sbit key = P1^2; 表示的就是在后续使用中，key 可以代表 P1 口的第 3 位，也可以用 sbit key = P1.2; 表示。
bit
一个特殊的数据类型，用于定义位变量。
取值范围：只能是 0（假）或 1（真）
注意：
bit 是 Keil C51 编译器的扩展类型，并非标准 C 语言的一部分
主要用于 8051 单片机编程
示例：
bit flag; // 定义一个位变量flag
bit led_state; // 定义一个表示LED状态的位变量
延时函数（模块化）
delay.c
#include "reg52.h"
// 假设使用11.0592MHz晶振，STC89C52RC单片机
// 此函数由STC-ISP延时函数生成器生成
/**
* @brief 微秒级延时函数
* @param us 延时微秒数，范围：0~65535
*/
void delay_us(unsigned int us)
{
unsigned int i;
while(us--)
{
i = 2;
while(i--);
}
}
/**
* @brief 毫秒级延时函数
* @param ms 延时毫秒数，范围：0~65535
*/
void delay_ms(unsigned int ms)
{
unsigned int i, j;
for(i = 0; i < ms; i++)
for(j = 0; j < 112; j++); // 11.0592MHz下约1ms的循环
}
delay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
// 函数声明
void delay_ms(unsigned int ms); // 毫秒级延时
void delay_us(unsigned int us); // 微秒级延时
#endif
外部中断
初始化配置→编写中断服务函数 → 中断触发与执行
一、初始化配置
- EA：总中断允许位（=1 允许总中断）
- EX0：INT0 中断允许位（P3.2
- EX1：INT1 中断允许位（P3.3
void External0_Init(void) {
IT0 = 1; // 设置INT0为下降沿触发方式
EX0 = 1; // 使能INT0中断
EA = 1; // 开总中断
}
触发方式选择（IT0 = 0 低电平触发，= 1 下降沿触发）如果不进行选择的话就是 低电平触发
二、编写中断服务函数
void External0_ISR(void) interrupt 0 {
// 假设连接在P2.0引脚的LED，每次中断翻转其状态
P2 ^= 0x01;
}
外部中断函数后缀是INT0 interrupt 0
注意INT1 中断的中断号是 2（interrupt 2
关于定时器
初始化定时器 → 编写中断服务函数 → 启动定时器
一、初始化定时器
使用 TMOD 寄存器设置工作模式
常用模式：
模式 1：16 位定时器 / 计数器
模式 2：8 位自动重装载
模式比较
根据晶振频率和所需定时时间计算初值
装入 THx 和 TLx 寄存器
开总中断：EA = 1
开定时器中断：ETx = 1
设置优先级 (可选)：PTx = 0/1
二、编写中断服务函数
模式一
- T：想要的定时时间（单位：秒）
- fosc：晶振频率（单位：Hz）
- 12：因为 51 单片机默认每个机器周期 = 12 个时钟周期
定时时间公式：T = (2^N - 初值) × 12 /fosc
模式 1 (16 位) 初值计算：
初值 = 65536 - (T × fosc) / 12
示例：晶振 12MHz，定时 50ms
初值 = 65536 - (50000 × 12000000) / 12 = 15536
TH0 = 15536 / 256;
TL0 = 15536 % 256;
void Timer0_ISR(void) interrupt 1 {
// 1. 重装载初值(模式1需要)
TH0 = (65536 - 初值) / 256;
TL0 = (65536 - 初值) % 256;
// 2. 执行定时任务
// ...
// 3. 设置标志位(可选)
timer_flag = 1;
}
模式二
自动重装载（8位）
8位模式下，初值高八位和低八位相同，即TH0=TL0=初值
// 定时器0初始化函数
void Timer0_Init(void) {
TMOD &= 0xF0; // 清除定时器0的模式（低4位）
TMOD |= 0x02; // 配置定时器0为模式2（8位自动重装载）
TH0 = 156; // 设置自动重装载的初值（高8位）
TL0 = 156; // 设置初始计数的初值（低8位）
ET0 = 1; // 使能定时器0中断
EA = 1; // 使能总中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
}
三、启动定时器
TRx = 1; // 启动定时器
关于中断与段号
中断注意
“中断内部不能执行时间超过 100ms，否则循环不能完成”
核心逻辑：中断的高优先级会抢占 CPU，若 ISR 耗时过长，会导致主循环 / 关键任务 “得不到 CPU 资源”，要么被频繁打断无法推进，要么因中断延迟 / 丢失导致数据异常，最终表现为 “循环不能完成”。
中断服务函数中声明的局部变量必须放在函数体的最开头，即紧接在函数左大括号后面
串口通信
什么是串口
串口对应的就是并口
要传递信息，两器件之间需要共地
核心通信参数（“波特率” 是关键）
串口通信前，收发双方必须约定好以下 4 个参数（参数不匹配会导致通信失败）：
波特率（Baud Rate）：数据传输的 “速度”，单位是 bps（bit per second，每秒传输的 bit 数）。常见值：9600bps、115200bps（最常用，约 11.5KB/s）、460800bps。类比：波特率就像 “说话速度”，双方必须语速一致，否则一方说太快，另一方听不清。
数据位（Data Bits）：每次传输的 “有效数据位数”，通常是 8 位（1 个字节）。比如要传字符 “a”（ASCII 码 0x61，二进制 01100001），就用 8 位数据位传输。
停止位（Stop Bits）：每传输完一个 “数据帧” 后，加 1~2 个 bit 的 “停止位”，用于标识 “一帧数据结束”。常见值：1 位停止位（默认）、2 位停止位（用于传输可靠性要求高的场景，如工业控制）。
校验位（Parity Bit）：可选参数，用于 “检查数据是否传错”（纠错机制）。常见类型：无校验（None，最常用）、奇校验（Odd）、偶校验（Even）。比如 8 位数据位 + 奇校验：8 个数据 bit 的 “1” 的个数是偶数，就加 1 个 “1” 使总个数为奇数；若传输后 “1” 的个数不对，说明数据出错。
数据低位先发（对于串口）
举例
如果数据是0x55（0101 0101）
那么在波形图中显示应该是 1010 1010（从小往大看）
扩展
代码流程
硬件初始化 → 发送数据 → 接收数据
初始化流程（以方式 1 为例）
方式 1 是最常用的：8 位异步通信，波特率可变（由定时器 1 溢出率决定）。
1、初始化步骤：
设置 SCON：
- SM0 = 0, SM1 = 1 → 方式 1
- REN = 1 → 允许接收
- 其余位（SM2、TB8、RB8）可置 0
SCON = 0x50; // 0101 0000
2、设置波特率（用定时器 1，方式 2 自动重载）：
-
晶振频率 fosc 已知（如 11.0592MHz）
-
波特率公式：(波特率 = \frac{2^{SMOD}}{32} \times
\frac{fosc}{12 \times (256 - TH1)}) -
例：波特率
9600，fosc=11.0592MHz，SMOD=0：(TH1 = 256 - \frac{fosc}{32 \times 12
\times 波特率})(TH1 = 256 - \frac{11059200}{32 \times 12 \times 9600}
= 0xFD)
TMOD |= 0x20; // 定时器1 方式2
TH1 = 0xFD; // 波特率9600
TL1 = 0xFD;
TR1 = 1; // 启动定时器1
开启中断（可以选择）：
ES = 1; // 串口中断允许
EA = 1; // 总中断允许
- 发送数据流程
（1）查询方式
void UartSendByte(unsigned char dat)
{
SBUF = dat; // 写入要发送的数据
while(TI == 0); // 等待发送完成
TI = 0; // 软件清零发送标志
}
void UartSendString(unsigned char *str)
{
while(*str)
{
UartSendByte(*str++);
}
}
（2）中断方式
unsigned char sendBuf[100];
unsigned int sendLen = 0;
unsigned int sendIndex = 0;
void UartSendString_IT(unsigned char *str)
{
sendLen = 0;
while(str[sendLen]) sendLen++;
sendIndex = 0;
SBUF = str[sendIndex++]; // 先发第一个字节
TI = 0;
ES = 1; // 允许串口中断
}
void UartIsr(void) interrupt 4
{
if(TI) // 发送中断
{
TI = 0;
if(sendIndex < sendLen)
{
SBUF = sendBuf[sendIndex++];
}
else
{
ES = 0; // 发送完成，关闭中断
}
}
if(RI) // 接收中断
{
RI = 0;
// 处理接收数据
}
}
- 接收数据流程
（1）查询方式
unsigned char UartRecvByte(void)
{
while(RI == 0); // 等待接收完成
RI = 0; // 清标志
return SBUF; // 返回接收到的数据
}
（2）中断方式
unsigned char recvByte;
void UartIsr(void) interrupt 4
{
if(RI)
{
RI = 0;
recvByte = SBUF; // 读取数据
// 在这里处理接收到的数据
}
}
数码管
宏定义——>管段与位选——>显示缓冲区初始化——>数据更新函数——>动态扫描——>
宏定义
#define seg_sel P0 // 段选端口
#define dig_sel P2 // 位选端口
管段与位选
对于共阴极共阳极数码管一般有不同的管段
比如以下就是一个共阴极数码管管段
unsigned char code seg_code[] = {
0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, // 0-4
0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F, // 5-9
0x40, // - 10
0x00 // 全灭 索引11
};
以下是一个八位共阴极数码管的位选，用于进行动态扫描
unsigned char code dig_code[] = {
0xFE, 0xFD, 0xFB, 0xF7, 0xEF, 0xDF, 0xBF, 0x7F
};
显示缓冲区初始化
//初始化
unsigned char disp_buf[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; //初始设置，根据你的段码控制
//比如{0，0，10，0，0，10，0，0}表示00-00-00
数据更新函数
依据具体情况书写，就是一个格式的规定
比如说这是一个时钟的显示更新00-00-00
unsigned char hour = 0, minute = 0, second = 0;
void update_display()
{
// 将时间变量转换为数码管显示索引
disp_buf[0] = hour / 10; // 小时十位
disp_buf[1] = hour % 10; // 小时个位
disp_buf[3] = minute / 10; // 分钟十位
disp_buf[4] = minute % 10; // 分钟个位
disp_buf[6] = second / 10; // 秒钟十位
disp_buf[7] = second % 10; // 秒钟个位
// disp_buf[2]和[5]固定为10，显示横杠"-"
}
它的主要作用
动态扫描
一般情况下用延时进行显示，但是主要还是使用定时器中断来控制
延时函数
void display_with_delay(void)
{
unsigned char i;
for(i = 0; i < 8; i++)
{
dig_sel = 0xff; // 关闭所有数码管
seg_sel = seg_code[disp_buf[i]]; // 送段选数据
dig_sel = dig_code[i]; // 送位选数据
DelayMS(2); // 延时2ms显示
}
}
void main()
{
while(1)
{
display_with_delay(); // 数码管显示
check_keys(); // 按键检测
// 其他任务...
}
}
定时器中断
void timer0_int(void) interrupt 1
{
static unsigned char i = 0;//0-7位选
//在这里添加你需要的变量或者flag
// 重装定时器初值
TL0 = (65536 - 2000) % 256; // 2ms定时
TH0 = (65536 - 2000) / 256;
// 数码管扫描
dig_sel = 0xff; 0 // 关闭所有位选，消除数码管拖影
seg_sel = seg_code[disp_buf[i]]; // 送段选数据
dig_sel = dig_code[i]; // 送位选信号
if(++i >= 8) i = 0;
//一般会需要实现一些功能比如按键
update_display(); //所以会有数码管段显示的更新
}
void main()
{
// 定时器初始化
TMOD = 0x01;
TL0 = (65536 - 2000) % 256;
TH0 = (65536 - 2000) / 256;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
EA = 1;
while(1)
{
check_keys(); // 按键检测
// 其他任务...
}
}
lcd1602
“|”按位或运算
| 数据部分：0010 0000
| 控制部分：0000 0100
|最终结果：0010 0100
关于指令码
二进制位：第7位 第6位 第5位 第4位 第3位 第2位 第1位 第0位
LCD1602指令码的位功能核心是“标识位定类型，控制位定操作”，按指令类型简洁总结如下：
//了解就行
-
功能设置（0x20~0x2F）
标识位：位7-5=001
控制位：位4（DL：8/4位总线）、位3（N：2/1行显示）、位2（F：5×10/5×7点阵） -
显示控制（0x08~0x0F）
标识位：位7-4=0000
控制位：位2（D：显示开关）、位1（C：光标开关）、位0（B：光标闪烁） -
输入模式设置（0x04~0x07）
标识位：位7-3=00000
控制位：位1（I/D：光标左右移）、位0（S：屏幕是否移位） -
光标/显示移位（0x10~0x1F）
标识位：位7-4=0001
控制位：位3（S/C：显示/光标移位）、位2（R/L：左右方向） -
置DDRAM地址（0x800x9F/0xC00xDF）
标识位：位7=1
控制位：位6-0（A5-A0：显示位置地址，第一行0x000x1F，第二行0x400x5F） -
置CGRAM地址（0x40~0x5F）
标识位：位7-6=01
控制位：位5-0（A5-A0：自定义字符存储地址） -
读忙标志
触发：RS=0、RW=1
核心位：位7（BF：1=忙，0=空闲）+ 位6-0（当前地址） -
写/读数据
写：RS=1、RW=0（数据写入DDRAM/CGRAM）
读：RS=1、RW=1（从DDRAM/CGRAM读取数据）
RS
用于控制 RS（寄存器模式） 的位是最低位（第 0 位）
RS=0 → 命令模式（向 LCD 发送控制指令，如清屏、设置显示模式等）；
0x04（00000100）：第 0 位 = 0 → RS=0（命令模式）
RS=1 → 数据模式（向 LCD 发送要显示的字符数据，如 ‘A’、‘B’ 或字符串）。
0x05（00000101）：第 0 位 = 1 → RS=1（数据模式）
E
用于控制E（使能信号）的位是第2位
E=1（使能高电平）：用 |0x04 实现（0x04 二进制 00000100）
E=0（使能低电平）：用 &0xFB 实现（0xFB 二进制 11111011）
接口扩展
比如说74LS373是一种常见的“地址锁存器”：解决总线分时复用问题
38译码器则是常见的“地址译码器”：将地址信号转换为设备选择信号
三总线
1.1 数据总线（DB - Data Bus）
宽度：8位双向
端口：P0口
特点：分时复用（地址/数据）
负载能力：可驱动8个TTL负载
1.2 地址总线（AB - Address Bus）
宽度：16位（最大64KB寻址）
组成：
P0口：低8位地址（A0-A7）
P2口：高8位地址（A8-A15）
寻址范围：0000H-FFFFH
1.3 控制总线（CB - Control Bus）
主要信号：
| 信号 | 全称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| ALE | Address Latch Enable | 地址锁存使能，锁存低8位地址 |
| PSEN | Program Store Enable | 程序存储使能，读取外部程序存储器 |
| EA | External Access | 外部访问使能，选择内部/外部程序存储器 |
| RD | Read | 外部数据存储器读使能 |
| WR | Write | 外部数据存储器写使能 |
EA
功能：程序存储器选择
EA = 1：先访问内部ROM，超过4K后访问外部ROM
EA = 0：只访问外部程序存储器
PSEN和RD
PSEN（自动读指令）
- 程序存储器访问
用途：读取指令代码
时序：每个机器周期有效两次
对应指令：所有指令取指周期
RD(受movx控制)
- 数据存储器访问
用途：读取数据
时序：执行MOVX指令时有效
对应指令：MOVX A, @DPTR 等
重要区别：
PSEN访问程序空间(64KB)
RD访问数据空间(64KB)
两者独立，地址空间重叠但通过不同信号区分
WR （受movx控制）
- 数据存储器写入
用途：向外部数据存储器或外设写入数据
时序：执行MOVX写指令时有效
对应指令：MOVX @DPTR, A 或 MOVX @Ri, A
MOVX指令与控制信号的对应关系
MOVX指令：用于访问外部数据存储器
读外部数据存储器
MOVX A, @DPTR ; 产生RD信号
;写外部数据存储器
MOVX @DPTR, A ; 产生WR信号
读外部程序存储器(自动)
执行任何指令时，PSEN自动有效
接口芯片
74LS273
7432并
38译码器（）
74ls373
代码部分
扩展端口编程 = 地址定义 + 数据准备 + 时序控制
扩展端口地址定义
unsigned char xdata ADDR1 _at_ 0xFFFE;
unsigned char xdata ADDR2 _at_ 0xFFFD;
unsigned char xdata ADDR3 _at_ 0xFFFB;
unsigned char xdata ADDR4 _at_ 0xFFF7;
xdata 表示这是外部数据存储器地址
at 指定具体的硬件地址
这些地址对应硬件译码器输出的片选信号
功能重定义（提高可读性）
相当于就是一个备注
#define seg_sel1 ADDR1 // 数码管1段选
#define dig_sel1 ADDR2 // 数码管1位选
#define seg_sel2 ADDR3 // 数码管2段选
#define dig_sel2 ADDR4 // 数码管2位选
数据准备部分
1、显示数据缓冲区（相关显示的初始化
// 原始数据存储
unsigned char disp_buf1[8] = {2,0,2,5,1,1,1,8};
unsigned char disp_buf2[8] = {1,2,10,5,8,10,3,0};
// 数据处理示例
void process_data(void)
{
// 时间数据转显示数据
disp_buf1[0] = hour / 10; // 时的十位
disp_buf1[1] = hour % 10; // 时的个位
disp_buf1[2] = 10; // 分隔符"-"
disp_buf1[3] = minute / 10; // 分的十位
// ...
}
2、编码转换表
// 七段数码管编码（共阴极）
unsigned char code seg_code[] = {
0x3F, // 0 - 00111111
0x06, // 1 - 00000110
0x5B, // 2 - 01011011
// ...
0x40 // - - 01000000
};
// BCD码转七段码
unsigned char bcd_to_7seg(unsigned char bcd)
{
return seg_code[bcd & 0x0F]; // 只取低4位
}
3、状态数据的维护
// 系统状态变量
unsigned char current_mode = 0; // 当前模式
unsigned char blink_flag = 0; // 闪烁标志
unsigned char edit_position = 0; // 编辑位置
// 数据有效性检查
if(hour > 23) hour = 0;
if(minute > 59) minute = 0;
时序控制部分
延时
定时器延时
动态扫描时序
状态机控制
按键消抖时序
定时器中断时序
进行模块化
单独创建一个文件夹储存模块化文件
.c和.h，当需要是复制到相关文件夹下，在将其添加到列表
注意！！！！
一定要看是不是在一个路径下面，否则很有可能找不到相关文件
错误与警告
有函数未被调用
WARNING LI6: UNCALLED SEGMENT， IGNORED FOR OVERLAY PROCESS
面对类似警告，是因为有的函数未被调用，可以不用理会，忽略就好了
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