51单片机编程基础

单片机

本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:59 编辑

基础知识：51单片机编程基础
单片机的外部结构：
DIP40双列直插；
P0，P1，P2，P3四个8位准双向I/O引脚；（作为I/O输入时，要先输出高电平）
电源VCC（PIN40）和地线GND（PIN20）；
高电平复位RESET（PIN9）；（10uF电容接VCC与RESET，即可实现上电复位）
内置振荡电路，外部只要接晶体至X1（PIN18）和X0（PIN19）；（频率为主频的12倍）
程序配置EA（PIN31）接高电平VCC；（运行单片机内部ROM中的程序）
P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1
单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，完成指定任务)
四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3；
两个16位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1）
一个串行通信接口；（SCON，SBUF）
一个中断控制器；（IE，IP）
针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。
C语言编程基础：
十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B；0x6E为01101110。
如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位，而丢掉高8位。
++var表示对变量var先增一；var—表示对变量后减一。
x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f;
TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5，而不改变TMOD的高四位。
While( 1 ); 表示无限执行该语句，即死循环。语句后的分号表示空循环体，也就是{;}
在某引脚输出高电平的编程方法：（比如P1.3（PIN4）引脚）
代码
#include  //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P1.3
void main( void )  //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口
{
P1_3 = 1;   //给P1_3赋值1，引脚P1.3就能输出高电平VCC
While( 1 );  //死循环，相当 LOOP: goto LOOP;
}
注意：P0的每个引脚要输出高电平时，必须外接上拉电阻（如4K7）至VCC电源。
在某引脚输出低电平的编程方法：（比如P2.7引脚）
代码
#include  //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P2.7
void main( void )  //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口
{
P2_7 = 0;   //给P2_7赋值0，引脚P2.7就能输出低电平GND
While( 1 );  //死循环，相当 LOOP: goto LOOP;
}
在某引脚输出方波编程方法：（比如P3.1引脚）
代码
#include  //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P3.1
void main( void )  //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口
{
While( 1 )  //非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句
{
P3_1 = 1;  //给P3_1赋值1，引脚P3.1就能输出高电平VCC
  P3_1 = 0;  //给P3_1赋值0，引脚P3.1就能输出低电平GND
}    //由于一直为真，所以不断输出高、低、高、低……，从而形成方波
}
将某引脚的输入电平取反后，从另一个引脚输出：（比如 P0.4 = NOT( P1.1) ）
代码
#include  //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P0.4和P1.1
void main( void )  //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口
{
P1_1 = 1;   //初始化。P1.1作为输入，必须输出高电平
While( 1 )  //非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句
{
if( P1_1 == 1 )  //读取P1.1，就是认为P1.1为输入，如果P1.1输入高电平VCC
  { P0_4 = 0;  } //给P0_4赋值0，引脚P0.4就能输出低电平GND
  else     //否则P1.1输入为低电平GND
  //{ P0_4 = 0;  } //给P0_4赋值0，引脚P0.4就能输出低电平GND
  { P0_4 = 1;  } //给P0_4赋值1，引脚P0.4就能输出高电平VCC
}    //由于一直为真，所以不断根据P1.1的输入情况，改变P0.4的输出电平
}
将某端口8个引脚输入电平，低四位取反后，从另一个端口8个引脚输出：（比如 P2 = NOT( P3 ) ）
代码
#include  //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义，其中包含P2和P3
void main( void )  //void 表示没有输入参数，也没有函数返值，这入单片机运行的复位入口
{
P3 = 0xff;  //初始化。P3作为输入，必须输出高电平，同时给P3口的8个引脚输出高电平
While( 1 )  //非零表示真，如果为真则执行下面循环体的语句
{    //取反的方法是异或1，而不取反的方法则是异或0
P2 = P3^0x0f //读取P3，就是认为P3为输入，低四位异或者1，即取反，然后输出
}    //由于一直为真，所以不断将P3取反输出到P2
}
注意：一个字节的8位D7、D6至D0，分别输出到P3.7、P3.6至P3.0，比如P3=0x0f，则P3.7、P3.6、P3.5、P3.4四个引脚都输出低电平，而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0四个引脚都输出高电平。同样，输入一个端口P2，即是将P2.7、P2.6至P2.0，读入到一个字节的8位D7、D6至D0。
第一节：单数码管按键显示单片机最小系统的硬件原理接线图：
接电源：VCC（PIN40）、GND（PIN20）。加接退耦电容0.1uF
接晶体：X1（PIN18）、X2（PIN19）。注意标出晶体频率（选用12MHz），还有辅助电容30pF
接复位：RES（PIN9）。接上电复位电路，以及手动复位电路，分析复位工作原理
接配置：EA（PIN31）。说明原因。
发光二极的控制：单片机I/O输出将一发光二极管LED的正极（阳极）接P1.1，LED的负极（阴极）接地GND。只要P1.1输出高电平VCC，LED就正向导通（导通时LED上的压降大于1V），有电流流过LED，至发LED发亮。实际上由于P1.1高电平输出电阻为10K，起到输出限流的作用，所以流过LED的电流小于（5V-1V）/10K = 0.4mA。只要P1.1输出低电平GND，实际小于0.3V，LED就不能导通，结果LED不亮。
开关双键的输入：输入先输出高一个按键KEY_ON接在P1.6与GND之间，另一个按键KEY_OFF接P1.7与GND之间，按KEY_ON后LED亮，按KEY_OFF后LED灭。同时按下LED半亮，LED保持后松开键的状态，即ON亮OFF灭。
代码
#include
#define LED  P1^1   //用符号LED代替P1_1
#define KEY_ON P1^6   //用符号KEY_ON代替P1_6
#define KEY_OFF P1^7   //用符号KEY_OFF代替P1_7
void main( void )    //单片机复位后的执行入口，void表示空，无输入参数，无返回值
{
KEY_ON = 1;  //作为输入，首先输出高，接下KEY_ON，P1.6则接地为0，否则输入为1
KEY_OFF = 1;  //作为输入，首先输出高，接下KEY_OFF，P1.7则接地为0，否则输入为1
While( 1 )  //永远为真，所以永远循环执行如下括号内所有语句
{
  if( KEY_ON==0 ) LED=1; //是KEY_ON接下，所示P1.1输出高，LED亮
  if( KEY_OFF==0 ) LED=0; //是KEY_OFF接下，所示P1.1输出低，LED灭
} //松开键后，都不给LED赋值，所以LED保持最后按键状态。
//同时按下时，LED不断亮灭，各占一半时间，交替频率很快，由于人眼惯性，看上去为半亮态
}
数码管的接法和驱动原理    一支七段数码管实际由8个发光二极管构成，其中7个组形构成数字8的七段笔画，所以称为七段数码管，而余下的1个发光二极管作为小数点。作为习惯，分别给8个发光二极管标上记号：a,b,c,d,e,f,g,h。对应8的顶上一画，按顺时针方向排，中间一画为g，小数点为h。    我们通常又将各二极与一个字节的8位对应，a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7)，相应8个发光二极管正好与单片机一个端口Pn的8个引脚连接，这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制8个发光二极的亮与灭，从而显示各种数字和符号；对应字节，引脚接法为：a(Pn.0)，b(Pn.1)，c(Pn.2)，d(Pn.3)，e(Pn.4)，f(Pn.5)，g(Pn.6)，h(Pn.7)。    如果将8个发光二极管的负极（阴极）内接在一起，作为数码管的一个引脚，这种数码管则被称为共阴数码管，共同的引脚则称为共阴极，8个正极则为段极。否则，如果是将正极（阳极）内接在一起引出的，则称为共阳数码管，共同的引脚则称为共阳极，8个负极则为段极。    以单支共阴数码管为例，可将段极接到某端口Pn，共阴极接GND，则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据如右图：
16键码显示的程序我们在P1端口接一支共阴数码管SLED，在P2、P3端口接16个按键，分别编号为KEY_0、KEY_1到KEY_F，操作时只能按一个键，按键后SLED显示对应键编号。
代码
#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]= //用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节
// 0     1    2     3     4    5     6     7     8     9    A     b     C     d    E    F
{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
void main( void )
{
unsigned char i=0; //作为数组下标
P2 = 0xff; //P2作为输入，初始化输出高
P3 = 0xff; //P3作为输入，初始化输出高
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 ]; //开始时显示0，根据i取应七段编码
}
}
第二节：双数码管可调秒表解：只要满足题目要求，方法越简单越好。由于单片机I/O资源足够，所以双数码管可接成静态显示方式，两个共阴数码管分别接在P1（秒十位）和P2（秒个位）口，它们的共阴极都接地，安排两个按键接在P3.2（十位数调整）和P3.3（个位数调整）上，为了方便计时，选用12MHz的晶体。为了达到精确计时，选用定时器方式2，每计数250重载一次，即250us，定义一整数变量计数重载次数，这样计数4000次即为一秒。定义两个字节变量S10和S1分别计算秒十位和秒个位。编得如下程序：
代码
#include
Code unsigned char Seg7Code[16]= //用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节
// 0     1    2     3     4    5     6     7     8     9    A     b     C     d    E    F
{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; //记忆按键状态，为1按下
unsigned char key1 = 0;  //记忆按键状态，为1按下
//初始化定时器 timer0
TMOD = (TMOD & 0xF0) | 0x02;
TH1 = -250; //对于8位二进数来说，-250=6，也就是加250次1时为256，即为0
TR1 = 1;
while(1){           //----------循环1
  P1 = Seg7Code[ s10 ]; //显示秒十位
  P2 = Seg7Code[ s1 ]; //显示秒个位
  while( 1 ){         //----------循环2
   //计时处理
if( TF0 == 1 ){
    TF0 = 0;
    if( ++us250 >= 4000 ){
     us250 = 0;
     if( ++s1 >= 10 ){
      s1 = 0;
      if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0;
     }
     break; //结束“循环2”，修改显示
    }
   }
   //按十位键处理
   P3.2 = 1;  //P3.2作为输入，先要输出高电平
   if( key10 == 1 ){ //等松键
if( P3.2 == 1 ) key10=0;
   }
else{   //未按键
    if( P3.2 == 0 ){
     key10 = 1;
if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0;
     break; //结束“循环2”，修改显示
    }
   }
   //按个位键处理
   P3.3 = 1;  //P3.3作为输入，先要输出高电平
   if( key1 == 1 ) //等松键
{ if( P3.3 == 1 ) key1=0; }
   else {   //未按键
    if( P3.3 == 0 ){ key1 = 1;
if( ++s1 >= 10 ) s1 = 0;
     break; //结束“循环2”，修改显示
    }
   }
  } //循环2’end
  }//循环1’end
}//main’end
第三节：十字路***通灯如果一个单位时间为1秒，这里设定的十字路***通灯按如下方式四个步骤循环工作： 60个单位时间，南北红，东西绿； 10个单位时间，南北红，东西黄； 60个单位时间，南北绿，东西红； 10个单位时间，南北黄，东西红；解：用P1端口的6个引脚控制交通灯，高电平灯亮，低电平灯灭。
代码
#include
//***it用来定义一个符号位地址，方便编程，提高可读性，和可移植性
***it SNRed =P1^0;  //南北方向红灯
***it SNYellow =P1^1;  //南北方向黄灯
***it SNGreen =P1^2;  //南北方向绿灯
***it EWRed =P1^3;  //东西方向红灯
***it EWYellow =P1^4;  //东西方向黄灯
***it EWGreen =P1^5;  //东西方向绿灯
/* 用软件产生延时一个单位时间 */
void Delay1Unit( void )
{
unsigned int i, j;
for( i=0; i<1000; i++ )
  for( j<0; j<1000; j++ ); //通过实测，调整j循环次数,产生1ms延时
//还可以通过生成汇编程序来计算指令周期数，结合晶体频率来调整j循环次数，接近1ms
}
/* 延时n个单位时间 */
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 );
}
}
第四节：数码管驱动显示“12345678”P1端口接8联共阴数码管SLED8的段极：P1.7接段h,…，P1.0接段aP2端口接8联共阴数码管SLED8的段极：P2.7接左边的共阴极，…，P2.0接右边的共阴极方案说明：晶振频率fosc=12MHz，数码管采用动态刷新方式显示，在1ms定时断服务程序中实现
代码
#include
unsigned char DisBuf[8];  //全局显示缓冲区，DisBuf[0]对应右SLED，DisBuf[7]对应左SLED，
void DisplayBrush( void )
{ code unsigned char cathode[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //阴极控制码
Code unsigned char Seg7Code[16]= //用十六进数作为数组下标，可直接取得对应的七段编码字节
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
static unsigned char i=0; // （0≤i≤7）循环刷新显示，由于是静态变量，此赋值只做一次。
P2 = 0xff;  //显示消隐，以免下一段码值显示在前一支SLED
P1 = Seg7Code[ DisBuf ]; //从显示缓冲区取出原始数据，查表变为七段码后送出显示
P2 = cathode[ i ];   //将对应阴极置低，显示
if( ++i >= 8 ) i=0;  //指向下一个数码管和相应数据
}
void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1
{
TL0 = -1000;  //由于TL0只有8bits，所以将（-1000）低8位赋给TL0
TH0 = (-1000)>>8; //取（-1000）的高8位赋给TH0，重新定时1ms
DisplayBrush();
}
void Timer0Init( void )
{ TMOD=(TMOD & 0xf0) | 0x01; //初始化，定时器T0，工作方式1
TL0 = -1000； //定时1ms
TH0 = (-1000)>>8;
TR0 = 1;   //允许T0开始计数
ET0 = 1;   //允许T0计数溢出时产生中断请求
}
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); } //DisBuf[0]为右，DisBuf[7]为左
Timer0Init();
EA = 1；   //允许CPU响应中断请求
While(1);
}
第五节：键盘驱动指提供一些函数给任务调用，获取按键信息，或读取按键值。定义一个头文档，描述可用函数，如下：
代码
#ifndef _KEY_H_  //防止重复引用该文档，如果没有定义过符号 _KEY_H_，则编译下面语句
#define _KEY_H_  //只要引用过一次，即 #include ，则定义符号 _KEY_H_
unsigned char keyHit( void ); //如果按键，则返回非０，否则返回０
unsigned char keyGet( void ); //读取按键值，如果没有按键则等待到按键为止
void keyPut( unsigned char ucKeyVal ); //保存按键值ucKeyVal到按键缓冲队列末
void keyBack( unsigned char ucKeyVal ); //退回键值ucKeyVal到按键缓冲队列首
#endif
定义函数体文档 KEY.C，如下：
代码
#include “key.h”
#define KeyBufSize 16 //定义按键缓冲队列字节数
unsigned char KeyBuf[ KeyBufSize ]; //定义一个无符号字符数组作为按键缓冲队列。该队列为先进
        //先出，循环存取，下标从０到 KeyBufSize-1
unsigned char KeyBufWp=0; //作为数组下标变量，记录存入位置
unsigned char KeyBufRp=0; //作为数组下标变量，记录读出位置
//如果存入位置与读出位置相同，则表明队列中无按键数据
unsigned char keyHit( void )
{ if( KeyBufWp == KeyBufRp ) return( 0 ); else return( 1 ); }

unsigned char keyGet( void )
{ unsigned char retVal; //暂存读出键值
while( keyHit()==0 ); //等待按键，因为函数keyHit()的返回值为 0 表示无按键
retVal = KeyBuf[ KeyBufRp ]; //从数组中读出键值
if( ++KeyBufRp >= KeyBufSize ) KeyBufRp=0; //读位置加１，超出队列则循环回初始位置
return( retVal );
}

void keyPut( unsigned char ucKeyVal )
{ KeyBuf[ KeyBufWp ] = ucKeyVal; //键值存入数组
if( ++KeyBufWp >= KeyBufSize ) KeyBufWp=0;  //存入位置加１，超出队列则循环回初始位置
}
/*****************************************************************************************
由于某种原因，读出的按键，没有用，但其它任务要用该按键，但传送又不方便。此时可以退回按键队列。就如取错了信件，有必要退回一样
******************************************************************************************/
void keyBack( unsigned char ucKeyVal )
{
/*
如果KeyBufRp=0; 减1后则为FFH，大于KeyBufSize，即从数组头退回到数组尾。或者由于干扰使得KeyBufRp超出队列位置，也要调整回到正常位置，
*/
if( --KeyBufRp >= KeyBufSize ) KeyBufRp=KeyBufSize-1;
KeyBuf[ KeyBufRp ] = ucKeyVal; //回存键值
}
下面渐进讲解键盘物理层的驱动。电路共同点：P2端口接一共阴数码管，共阴极接GND，P2.0接a段、P2.1接b段、…、P2.7接h段。软件共同点：code unsigned char Seg7Code[10] 是七段数码管共阴编码表。Code unsigned char Seg7Code[16]=// 0     1    2     3     4    5     6     7     8     9    A     b     C     d    E    F{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
例一：P1.0接一按键到GND，键编号为‘６’，显示按键。
代码
#include
#include “KEY.H”
void main( void )
{ P1_0 = 1;  //作为输入引脚，必须先输出高电平
while( 1 ) //永远为真，即死循环
{ if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平
{ keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列
while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键
  }
if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键
P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上
}
}
例二：在例一中考虑按键20ms抖动问题。
代码
#include
#include “KEY.H”
void main( void )
{ P1_0 = 1;  //作为输入引脚，必须先输出高电平
while( 1 ) //永远为真，即死循环
{ if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平
{ delay20ms(); //延时20ms，跳过接下抖动
keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列
while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键
delay20ms(); //延时20ms，跳过松开抖动
  }
if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键
P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上
}
}
例三：在例二中考虑干扰问题。即小于20ms的负脉冲干扰。
代码
#include
#include “KEY.H”
void main( void )
{ P1_0 = 1;  //作为输入引脚，必须先输出高电平
while( 1 ) //永远为真，即死循环
{ if( P1_0 == 0 ) //如果按键，则为低电平
{ delay20ms(); //延时20ms，跳过接下抖动
if( P1_0 == 1 ) continue; //假按键
keyPut( 6 ); //保存按键编号值为按键队列
while( P1_0 == 0 ); //如果一直按着键，则不停地执行该循环，实际是等待松键
delay20ms(); //延时20ms，跳过松开抖动
  }
if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键
P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上
}
}
例四：状态图编程法。通过20ms周期中断，扫描按键。
代码
/****************************************************************************************
采用晶体为12KHz时，指令周期为1ms（即主频为1KHz），这样T0工作在定时器方式2，8位自动重载。计数值为20，即可产生20ms的周期性中断，在中断服务程序中实现按键扫描
*****************************************************************************************/
#include
#include “KEY.H”
void main( void )
{
TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x02; //不改变T1的工作方式，T0为定时器方式2
TH0 = -20;     //计数周期为20个主频脉，即20ms
TL0=TH0;      //先软加载一次计数值
TR0=1;      //允许T0开始计数
ET0=1;      //允许T0计数溢出时产生中断请求
EA=1;      //允许CPU响应中断请求
while( 1 ) //永远为真，即死循环
{
if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键
P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上
}
}
void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0的中断号为1
{ static unsigned char sts=0;
P1_0 = 1;  //作为输入引脚，必须先输出高电平
switch( sts )
{
  case 0: if( P1_0==0 ) sts=1; break; //按键则转入状态1
  case 1:
if( P1_0==1 ) sts=0;  //假按错，或干扰，回状态0
else{ sts=2; keyPut( 6 ); } //确实按键，键值入队列，并转状态2
break;
  case 2: if( P1_0==1 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态3
  case 3:
   if( P1_0==0 ) sts=2;  //假松键，回状态2
   else sts=0;    //真松键，回状态0，等待下一次按键过程
}
}
例五：状态图编程法。
代码
/****************************************************************************************
如果采用晶体为12MHz时，指令周期为1us（即主频为1MHz），要产生20ms左右的计时，则计数值达到20000，T0工作必须为定时器方式1，16位非自动重载，即可产生20ms的周期性中断，在中断服务程序中实现按键扫描
*****************************************************************************************/
#include
#include “KEY.H”
void main( void )
{
TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x01; //不改变T1的工作方式，T0为定时器方式1
TL0 = -20000;     //计数周期为20000个主频脉，自动取低8位
TH0 = (-20000)>>8;    //右移8位，实际上是取高8位
TR0=1;      //允许T0开始计数
ET0=1;      //允许T0计数溢出时产生中断请求
EA=1;      //允许CPU响应中断请求
while( 1 ) //永远为真，即死循环
{
if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键
P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上
}
}
void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0的中断号为1
{ static unsigned char sts=0;
TL0 = -20000;     //方式1为软件重载
TH0 = (-20000)>>8;    //右移8位，实际上是取高8位
P1_0 = 1;  //作为输入引脚，必须先输出高电平
switch( sts )
{
  case 0: if( P1_0==0 ) sts=1; break; //按键则转入状态1
  case 1:
if( P1_0==1 ) sts=0;  //假按错，或干扰，回状态0
else{ sts=2; keyPut( 6 ); } //确实按键，键值入队列，并转状态2
break;
  case 2: if( P1_0==1 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态3
  case 3:
   if( P1_0==0 ) sts=2;  //假松键，回状态2
   else sts=0;    //真松键，回状态0，等待下一次按键过程
}
}
例六：4X4按键。
代码
/****************************************************************************************
由P1端口的高4位和低4位构成4X4的矩阵键盘，本程序只认为单键操作为合法，同时按多键时无效。
这样下面的X，Y的合法值为0x7, 0xb, 0xd, 0xe, 0xf，通过表keyCode影射变换可得按键值
*****************************************************************************************/
#include
#include “KEY.H”
unsigned char keyScan( void ) //返回0表示无按键，或无效按键，其它值为按键编码值
{ code unsigned char keyCode[16]=
/0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8, 0x9, 0xA, 0xB, 0xC, 0xD, 0xE, 0xF
{ 0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   1,   0,   0,   0,   2,   0,   3,   4,   0 };
unsigned char x, y, retVal;
P1=0x0f;    //低四位输入，高四位输出0
x=P1&0x0f;   //P1输入后，清高四位，作为X值
P1=0xf0;    //高四位输入，低四位输出0
y=(P1 >> 4) & 0x0f; //P1输入后移位到低四位，并清高四位，作为Y值
retVal = keyCode[x]*4 + keyCode[y]; //根据本公式倒算按键编码
if( retVal==0 ) return(0); else return( retVal-4 );
}
//比如按键‘1’，得X=0x7，Y=0x7，算得retVal= 5，所以返回函数值1。
//双如按键‘7’，得X=0xb，Y=0xd，算得retVal=11，所以返回函数值7。
void main( void )
{
TMOD = （TMOD & 0xf0 ） | 0x01; //不改变T1的工作方式，T0为定时器方式1
TL0 = -20000;     //计数周期为20000个主频脉，自动取低8位
TH0 = (-20000)>>8;    //右移8位，实际上是取高8位
TR0=1;      //允许T0开始计数
ET0=1;      //允许T0计数溢出时产生中断请求
EA=1;      //允许CPU响应中断请求
while( 1 ) //永远为真，即死循环
{
if( keyHit() != 0 ) //如果队列中有按键
P2=Seg7Code[ keyGet() ]; //从队列中取出按键值，并显示在数码管上
}
}
void timer0int( void ) interrupt 1 //20ms；T0的中断号为1
{ static unsigned char sts=0;
TL0 = -20000;     //方式1为软件重载
TH0 = (-20000)>>8;    //右移8位，实际上是取高8位
P1_0 = 1;  //作为输入引脚，必须先输出高电平
switch( sts )
{
  case 0: if( keyScan()!=0 ) sts=1; break; //按键则转入状态1
  case 1:
if( keyScan()==0 ) sts=0;  //假按错，或干扰，回状态0
else{ sts=2; keyPut( keyScan() ); } //确实按键，键值入队列，并转状态2
break;
  case 2: if(keyScan()==0 ) sts=3; break; //如果松键，则转状态3
  case 3:
   if( keyScan()!=0 ) sts=2;  //假松键，回状态2
   else sts=0;    //真松键，回状态0，等待下一次按键过程
}
}
第六节：低频频率计实例目的：学时定时器、计数器、中断应用说明：选用24MHz的晶体，主频可达2MHz。用T1产生100us的时标，T0作信号脉冲计数器。假设晶体频率没有误差，而且稳定不变（实际上可达万分之一）；被测信号是周期性矩形波（正负脉冲宽度都不能小于0.5us），频率小于1MHz，大于1Hz。要求测量时标1S，测量精度为0.1%。解：从测量精度要求来看，当频率超过1KHz时，可采用1S时标内计数信号脉冲个数来测量信号频，而信号频率低于1KHz时，可以通过测量信号的周期来求出信号频率。两种方法自动转换。对于低于1KHz的信号，信号周期最小为1ms，也就是说超过1000us，而我们用的定时器计时脉冲周期为0.5us，如果定时多计或少计一个脉冲，误差为1us，所以相对误差为1us/1000us=0.1%。信号周期越大，即信号频率越低，相对误差就越小。从上面描述来看，当信号频率超过1KHz后，信号周期就少于1000us，显然采用上面的测量方法，不能达到测量精度要求，这时我们采用1S单位时间计数信号的脉冲个数，最少能计到1000个脉冲，由于信号频率不超过1MHz，而我们定时脉冲为2MHz，最差多计或少计一个信号脉冲，这样相对误差为1/1000，可见信号频率越高，相对误差越小。信号除输入到T1（P3.5）外，还输入到INT1（P3.3）。
代码
unsigned int us100;   //对100us时间间隔单位计数，即有多少个100us。
unsigned char Second;
unsigned int K64;    //对64K单位计数，即有多少个64K
unsigned char oldT0;
unsigned int oldus, oldK64, oldT1;
unsigned long fcy;    //存放频率值，单位为Hz
bit HighLow=1;    //1：表示信号超过1KHz；0：表示信号低于1KHz。
void InitialHigh( void )
{
IE=0; IP=0; HighLow=1;
TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; PX0=1; T0=1;
TMOD = (TMOD & 0x0f) | 0x50; TH1=0; TL1=0; T1=1; ET1=1;
Us100=0; Second=0; K64=0;
oldK64=0; oldT1=0;
TCON |= 0x50;  //同时置 TR0=1; TR1=1;
EA = 1;
}
void InitialLow( void )
{
IE=0; IP=0; HighLow=0;
TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; ET0=1; TR0=1;
INT1 = 1; IT1=1; EX1=1;
Us100=0; Second=0; K64=0;
oldK64=0; oldT1=0;
EA = 1;
}
void T0intr( void ) interrupt 1
{ if( HighLow==0 ) ++us100;
else
if( ++us100 >= 10000 )
{  unsigned int tmp1, tmp2;
TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1;
fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1);
oldK64=tmp1; oldT1=tmp2;
Second++;
us100=0;
}
}
void T1intr( void ) interrupt 3 { ++K64; }
void X1intr( void ) interrupt 2
{ static unsigned char sts=0;
switch( sts )
{
case 0: sts = 1; break;
case 1: oldT0=TL0; oldus=us100; sts=2; break;
case 2:
{
unsigned char tmp1, tmp2;
TR0=0; tmp1=TL0; tmp2=us100; TR0=1;
fcy = 1000000L/( (tmp2-oldus)*100L + (256-tmp1)/2 );
Second ++;
}
Sts = 0;
break;
}
}
void main( void )
{
if( HighLow==1) InitialHigh(); else InitialLow();
While(1)
{
if( Second != 0 )
{
Second = 0;
//display fcy  引用前面的数码管驱动程序，注意下面对T0中断服务程序的修改
{ unsigned char i;
for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, fcy%10); fcy /= 10; }
}
if( HighLow==1 )
if( fcy<1000L ){ InitalLow();}
   else
    if( fcy>1000L ){ InitalHigh();}
}
}
}
//修改T0的中断服务程序，让它在完成时标的功能时，同时完成数码管显示刷新
void T0intr( void ) interrupt 1
{
static unsigned char ms = 0;
if( HighLow==0 ) ++us100;
else
if( ++us100 >= 10000 )
{  unsigned int tmp1, tmp2;
TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1;
fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1);
oldK64=tmp1; oldT1=tmp2;
Second++;
us100=0;
}
if( ++ms >= 10 ){ ms=0; DisplayBrush(); } //1ms数码管刷新
}
第七节：电子表单键可调电子表：主要学习编程方法。外部中断应用，中断嵌解：电子表分为工作状态和调整状态。平时为工作状态，按键不足一秒，接键为换屏‘S’。按键超过一秒移位则进入调整状态‘C’，而且调整光标在秒个位开始。调整状态时，按键不足一秒为光标移动‘M’，超过一秒则为调整读数，每0.5秒加一‘A’，直到松键；如果10秒无按键则自动回到工作状态‘W’。如果有年、月、日、时、分、秒。四联数码管可分三屏显示，显示格式为“年月.”、“日.时.”、“分.秒”，从小数点的位置来区分显示内容。（月份的十位数也可以用“-”和“-1”表示）。
代码
enum status = { Work, Change, Add, Move, Screen } //状态牧举
//计时和调整都是对下面时间数组Time进行修改
unsigned char Time[12]={0,4, 0,6, 1,0, 0,8, 4,5, 3,2}； //04年06月10日08时45分32秒
unsigned char cursor = 12; //指向秒个位，=0时无光标
unsigned char YmDhMs = 3; //指向“分秒”显示，=0时无屏显
static unsigned char sts = Work;
/*
如果cursor不为0，装入DisBuf的对应数位，按0.2秒周期闪烁，即设一个0.1秒计数器S01，S01为奇数时灭，S01为偶数时亮。
小数点显示与YmDhMs变量相关。
*/
void DisScan( void ) //动态刷新显示时调用。没编完，针对共阴数码管，只给出控控制算法
{
//DisBuf每个显示数据的高四位为标志，最高位D7为负号，D6为小数点，D5为闪烁
unsigned char tmp;
tmp = Seg7Code[?x & 0x1f ];  //设?x为显示数据，高3位为控制位，将低5位变为七段码
if( ?x & 0x40 ) tmp |= 0x80; //添加小数点
if( ?x & 0x20 ){ if( S01 & 0x01 ) tmp=0; } //闪烁，S01奇数时不亮
//这里没有处理负号位
//将tmp送出显示，并控制对应数码管动作显示
}
void Display( void )  //根据状态进行显示
{
if( cursor != 0 ){ YmDhMs=(cursor+3)/4; } //1..4=1; 5..8=2; 9..12=3
for( i=(YmDhMs-1)*4; i<(YmDhMs)*4; i++ )
{ unsigned char j = i%4;
Di***uf[j] = Time;
if( i == (cursor-1) ) Di***uf[j] |= 0x20; //闪烁,cursor!=0时才闪烁
if( (i==9) ||  //小数点：分个位
  (i==7) ||  //小数点：时个位
  (i==5) ||  //小数点：日个位
  (i==3)   //小数点：月个位
) Di***uf[j] |= 0x40;
//if(i==2){ if(Time[2]==1) DisBuf[2]=“-1”; else DisBuf=“-”; }
}
//工作状态：根据YmDhMs将屏数据装入DisBuf
//调整状态：根据cursor将屏数据装入DisBuf
}
void KeyScan( void )  //根据状态扫描按键
void ProcessKey( void )  //根据状态处理键信息
{
keyVal = KeyGet();
if( keyVal == 0 ) return;
switch( sts )
{
  case Work:
   if( keyVal ==‘S’)
   {
    if( --YmDhMs == 0 ) YmDhMs = 3; //换屏
   }
   if( keyVal == ‘C’)
   {
    sts = Change;
    YmDhMs = 3;
    Cursor = 12;
   }
   break;
  case Change:
   if( keyVal == ‘W’ )
   if( keyVal == ‘A’ )
   if( keyVal == ‘M’ ) //根据cursor
   break;
}
}
第八节：串行口应用一、使用晶体频率为22.1184MHz的AT89C52单片机，串行口应用工作方式1，以9600bps的波特率向外发送数据，数据为十个数字‘0’到‘9’，循环不断地发送。
解：数字字符为增量进二进制码，‘0’对应0x30，‘1’= ‘0’+ 1 = 0x31，从‘0’到‘9’对应编码为0x30到0x39，记忆二进制编码较难，实际编程中用单引号括起对应字符表示引用该字符的二进制编码值，如‘？’表示引用？号的编码值。在用11.0592MHz晶体时，9600bps的初始化分频初值为-6，现晶频加倍，如果其它条件不变，只有分频初始加倍为-12，才能得到9600bps；如果想得到2400bps（速率降4倍），分频初始自然加大4倍，即为-48。根据题意编得如下程序：
代码
#include
void main( void )
{
TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20;
TH1 = -12;
PCON |= 0x80; //SMOD = 1
TR1 = 1;
SCON = 0x42;
while( 1 )
{
  if( TI==1 )
  {
   static unsigned char Dat=‘0’;
   SBUF = Dat;
   TI = 0;
   If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’;
  }
}
}
二、在上题的基础上，改为2400bps，循环发送小写字母‘a’到‘z’，然后是大写字母‘A’到‘Z’。
代码
#include
void main( void )
{
TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20;
TH1 = -96;  //注意不用倍频方式
PCON &= 0x7F; //SMOD = 0
TR1 = 1;
SCON = 0x42;
while( 1 )
{
  if( TI==1 )
  {
   static unsigned char Dat=‘a’;
   SBUF = Dat;
   TI = 0;
   //If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’;
   ++Dat;
   if( Dat == (‘z’+1) )  Dat=‘A’;
   if( Dat == (‘Z’+1) )  Dat=‘a’;
  }
}
}
上述改变值时，也可以再设一变量表示当前的大小写状态，比如写成如下方式：
代码
++Dat;
{
static unsigned char Caps=1;
if( Caps != 0 )
  if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’; Caps=0; }
else
  if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’; Caps=1; }
}
如下写法有错误：因为小b比大Z的编码值大，所以Dat总是‘a’
代码
++Dat;
if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’}
else if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’}
三、有A和B两台单片机，晶体频率分别为13MHz和14MHz,在容易编程的条件下，以最快的速度进行双工串行通信，A给B循环发送大写字母从‘A’到‘Z’，B给A循环发送小写字母从‘a’到‘z’，双方都用中断方式进行收发。解：由于晶体频率不同，又不成2倍关系，所以只有通信方式1和方式3，由于方式3的帧比方式1多一位，显然方式3的有效数据（9/11）比方式1（8/10）高，但要用方式3的第9位TB8来发送数据，编程难度较大，这里方式1较容易编程。在计算最高速率时，由于单方程，双未知数，又不知道波特率为多少，所以要综合各方面的条件，估算出A和B的分频常数，分别为-13和-14时，速率不但相同，且为最大值。如下给出A机的程序：
代码
#include
void main( void )
{
TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20;
TH1 = -13;  //注意用倍频方式
PCON |= 0x80; //SMOD = 1
TR1 = 1;
SCON = 0x52; //REN = 1
ES = 1；
EA = 1；
while( 1 );
}
void RS232_intr( void ) interrupt 4  //注意RI和TI任一位变为1都中断
{
unsigned char rDat;
if( RI == 1 ){ RI=0; rDat=SBUF; }
if( TI==1 )
{
  static unsigned char tDat=‘a’;
  SBUF = tDat;
  TI = 0;
  If( ++Dat > ‘z’) Dat=‘a’;
}
}
四、多机通位在方式2和方式3，SM2只对接收有影响，当SM2=1时，只接收第9位等于1的帧（伪地址帧），而SM2=0时，第9位不影响接收。多机通信中，地址的确认与本机程序有关，所以可以实现点对点、点对组、以及通播方式的通信。如果收发共用一总线，任何时刻只有一个发送源能占用总线发送数据，否则发生冲突。由此可构造无竞争的令牌网；或者多主竞争总线网。