从业十年，教你单片机入门基础。（连载）

论坛

`` 本帖最后由 jianhong_wu 于 2016-1-17 02:25 编辑

大家好，我是吴坚鸿，自从去年在本论坛写了《从业将近十年，手把手教你单片机程序框架》后，赢得了一部分网友的好评，同时也发现了一些网友没有C语言基础，没有单片机基础，不懂keil的安装和使用，不懂74hc595的使用原理，不懂动态扫描数码管的原理，甚至连如何烧录程序也不清楚，这样阅读我那程序框架的贴子就很吃力，所以我决定新开这个连载基础贴。我2006年毕业出来工作，到现在只工作了九年，为何标题取名“从业十年”，是因为我打算明年2016年刚满十年后就整理出书，所以提前把书名公布出来。由于本人技术水平有限，不足之处望各位网友指出来相互探讨。同时感谢电子发烧友论坛一直以来给予的支持，给我提供这么好的分享平台。
下一节预告：跟我学单片机到底是学什么？我的两个比喻和一个规则。

(未完待续)

第一节：跟我学单片机到底是学什么？我的两个比喻和一个规则。

第二节：我眼中学习单片机的四个阶段。

第三节：单片机一个最重要的特性。

第四节：平台软件和编译器软件的简介。

第五节：用keil软件新建，关闭，打开一个完整工程的操作流程。

第六节：把.c源代码编译成.hex机器码的操作流程。

第七节：重复利用现有工程模板进行程序开发的方法以及代码备份管理技巧。

第八节：把.hex机器码下载到单片机的操作流程。

第九节：程序从哪里开始，要到哪里去？

第十节：一个用来学习C语言的模板程序。

第十一节：变量的定义与赋值语句。

第十二节：两个变量的数据交换。

第十三节：二进制与字节单位，以及各种定义变量的取值范围。

第十四节：二进制与十六进制。

第十五节：十进制与十六进制。

第十六节：加法运算的5种常用格式。

第十七节：连加以及自加运算的简写。

第十八节：加法运算的溢出。

第十九节：加法运算中，神秘中间变量的类型以及解决“掺杂多种变量类型”的办法。

第二十节：减法运算的5种常见格式。

第二十一节：减法的连写和自减运算的简写。

第二十二节：减法运算的溢出。

第二十三节：建议把所有参与减法运算的变量都转换成unsigned long数据类型。

第二十四节：乘法运算的5种常见格式。

第二十五节：连乘以及自乘运算的简写。

第二十六节：乘法运算的溢出。

第二十七节：整除求商的运算。

第二十八节：整除求余的运算。

第二十九节：利用“整除求商求余”来拆分提取一个数的个十百千位。

第三十节：逻辑运算符的“与”运算。

第三十一节：逻辑运算符的“或”运算。

第三十二节：逻辑运算符的“异或”运算。

第三十三节：逻辑运算符的“按位取反”和“非”。

第三十四节：移位运算的左移。

第三十五节：移位运算的右移。

第三十六节：括号改变优先级。

第三十七节：if判断语句以及常量变量真假的判断。

第三十八节：等于关系符“==”和不等于关系符“!=”。

第三十九节：大于关系符“>”和大于等于关系符“>=”。

第四十节：小于关系符“<”和小于等于关系符“<=”。

第四十一节：与“&&”，或“||”的关系符。

第四十二节：小括号改变判断的优先级。

第四十三节：if,else if,else的5种组合判断语句。

第四十四节：一维数组能批量定义变量的特点。

第四十五节：二维数组。

第四十六节：while循环语句。

第四十七节：循环语句do while和for。

第四十八节：循环体内的continue和break语句。

第四十九节：for和while循环体的嵌套。

第五十节：switch语句。

第五十一节：函数的三要素和执行顺序。

第五十二节：从局部变量和全局变量中感悟“栈”为何物。

第五十三节：函数的作用和四种常见书写类型。

第五十四节：return语句在函数中的作用以及容易被忽略的四个功能。

第五十五节：static静态局部变量在函数中的重要作用。

``

王云 · 2015-3-16 09:15:24

继续跟进鸿哥新作！！

苔茵莉金丝 · 2015-3-16 10:48:40

一定好好学习！

尹伟 · 2015-3-16 11:16:05

我是新手，准备学习这方面的知识，先来看看

wlh444941234 · 2015-3-16 13:28:27

哈哈哈哈哈哈哈哈哈

1234pp · 2015-3-16 18:07:40

菜鸟一个，受益匪浅，顶起

1234pp · 2015-3-16 18:13:46

继续学习，鸿哥辛苦了

何先生 · 2015-3-16 22:00:01

鸿哥,你的思想相信大家都有了解,关键是Switch状态机的运用,主要是Switch语句和标志变量的结合运用.看你的程序基本能看明白,但是自己想的话好像还是差好远的.2015年,鸿哥能不能出点关于理清思路的课.让我们大家开开大脑,也牛逼一下.

吴坚鸿 · 2015-3-17 15:26:26

抱抱2021 发表于 2015-3-16 22:00
鸿哥,你的思想相信大家都有了解,关键是Switch状态机的运用,主要是Switch语句和标志变量的结合运用.看你的程 ...

暂时还没有这方面的计划。我2015年的全年计划是重点写好当前这个基础贴，其它的暂时没有时间和精力兼顾到。

吴坚鸿 · 2015-3-17 15:33:00

第五节：用keil软件新建，关闭，打开一个完整工程的操作流程。

Keil平台软件的安装我就不多讲了，网上这方面的资料很多，大家可以百度一下如何安装keil的教程。下面开始讲解用keil软件新建，关闭，打开一个完整工程的操作流程。

第一步：新建一个工程文件夹。先在电脑D盘目录下新建一个文件夹，取名为“stc89c52rc”。

有2个地方需要解释：

（1）文件夹以及后面所取的文件名不要用中文，请全部用英文，数字，或者下划线这些字符。keil软件支不支持中文名无所谓，但是在单片机这个行业，有一些单片机厂家的平台软件，某些版本是不支持中文名的，所以大家养成这个习惯，以后可以避免遇到一些不必要的麻烦。

（2）新建的文件夹请直接放在某盘的根目录下，而不要放到某个已有文件夹的目录下。一方面是因为已有的文件名往往带有中文字，另外一方面是有一些单片机厂家的平台软件不支持嵌入层次太深的文件目录，所以大家养成这个习惯，以后可以避免遇到一些不必要的麻烦。

第二步：启动keil软件。双击桌面”keil uVision4”的图标启动keil软件。

第三步：关闭默认被打开的已有工程。打开keil软件时，如果发现此软件默认打开了一个之前已经存在的工程，请先关闭此工程。如果默认没有打开已有工程，这一步可以忽略跳过。关闭已有工程的操作是这样子的：点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Close Project”即可。

第四步：利用工具向导新建一个工程。点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“new uVision Project...”，在弹出的对话框中，选择保存的目录是刚才第一步新建的文件夹“stc89c52rc”目录下，输入跟文件夹名称一样的文件名“stc89c52rc”，然后单击“保存”按键，此时会弹出一个选择单片机型号的对话框，双击”Atmel”这个厂家，在展开的下拉选项中选中“AT89C52”这个型号，然后点击“OK”，此时会弹出一个英文询问框“是否要复制STARTUP.A51这个文件到工程里？”我们单击“否”即可。

有3个地方需要解释：

（1）以上新建的保存文件名应该跟我们第一步在D盘新建的文件夹名称一致，因为有一些单片机厂家的平台软件是有这个要求的，所以大家养成这个习惯，以后可以避免遇到一些不必要的麻烦。

（2）上面之所以选择Atmel厂家的AT89C52单片机，是因为朱兆祺51学习板所用的单片机是STC89C52RC这个单片机，而STC89C52RC跟AT89C52是兼容的。

（3）在弹出的询问框“是否要复制STARTUP.A51这个文件到工程里？”中，STARTUP.A51这个文件有什么含义？STARTUP.A51是一个启动程序文件，在单片机进入.c程序执行main函数之前，先去执行这个启动程序，这个启动程序是专门用来初始化RAM和设置堆栈等，如果我们选“否”不添加这个启动程序，编译器也会自动加入一段我们不能更改的默认启动程序。如果选“是”，那么这个文件就会出现在我们工程里，我们可以根据需要进行更改。但是大多数的情况下，我们都不会去更改这个文件的，所以无论你选“是”还是“否”，只要你不更改START.A51这个文件，对我们都是一样的。我本人一般情况下都是选“否”。

第五步：新建一个.c源文件。点击上面”File”选项，在弹出的下拉菜单中选择“New ...”，会看到出来一个名字为”Text1”的文件。再一次点击上面”File”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Save”，会弹出一个保存的对话框，还是选择保存在第一步新建的文件夹目录下，文件名取“stc89c52rc.c”，单击“保存”。

有2个地方需要解释：

（1）以上所取的文件名必须带.c这个扩展名，表示此文件是C文件格式。

（2）第五步仅仅相当于在工程文件夹里新建了一个.c格式的C文件，此C文件目前跟工程还没有任何关联。

第六步：把刚才新建的.c源文件添加到工程里，跟工程建立起关联的关系。点击左边”Porject”选项框里面的”Target 1”前面的“+”号（如果没有发现Project，请按以下第2条解释操作），在展开的下拉菜单下看到“Source Group 1”。右键单击“Source Group 1”选项，在下拉菜单中选择“Add Existing Files to Group ‘Source Group 1’...”选项，弹出一个文件选择对话框，单击选中刚才新建的.c源文件，然后单击一次“Add”按钮，此时虽然对话框没有关闭，但是已经把.c源文件添加到工程里了，这时只要再点击一次“Close”按钮即可把此对话框关闭。这时发现左边的“Source Group 1”前面多了一个”+”号，单击此”+”号展开，发现下面刚才我们新添加进去的.c源文件“stc89c52rc.c”。

有2个地方需要解释：

（1）以上有一个地方，我本人觉得keil软件的用户体验做得不够好，容易引起误解。在弹出一个文件选择对话框时，先单击选中刚才新建的.c源文件，此时单击一次“Add”按钮，已经相当于把.c文件添加进工程了，但是此时keil软件并没有自动关闭对话框，这样很容易让初学者误以为.c源文件还没有被添加进去。

（2）如果没有以上操作的时候没有发现左边Project窗口，请点击左下角的Project选项来切换。

第七步：双击打开左边被添加进工程的“stc89c52rc.c”.c源文件，就可以在此“stc89c52rc.c”文件下输入我们的C语言代码了，请把以下范例代码复制进去，然后再一次点击”File”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Save”保存。此时，新建一个工程的步骤已经完成。

供复制的范例代码：

#include "REG52.H"
void delay_long(unsigned int uiDelayLong); //延时函数
***it led_dr=P3^5;
void main()
{
while(1)
{
led_dr=1; //LED亮
delay_long(100); //延时50000个空指令的时间
led_dr=0; //LED灭
delay_long(100); //延时50000个空指令的时间
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong) //延时函数
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++); //内嵌循环的空指令数量
}
}

复制代码

有1个地方需要解释：

（1）把代码复制到keil4时，中文注释出现乱码怎么办？解决办法如下：

点击左上角"Edit"，在下拉菜单中选最后一项“Configuration”,在弹出的对话框中把Encoding的选项改成“Chinese GB2312(Simplified)”.

重新复制一次代码进去就恢复正常了。

第八步：打开一个现成的工程。前面七步已经讲解完了如何新建一个工程，现在教如何打开一个现成的工程。先单击右上角”X”关闭整个keil软件，然后双击桌面”keil uVision4”的图标重新启动keil软件，如果发现此软件默认打开了一个之前已经存在的工程，请先按照前面第三步关闭此工程。然后，点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Open Project...”，在弹出的文件对话框中，找到第一步新建的工程文件夹，单击选中“stc89c52rc.uvproj”这个文件名，然后点击“打开”，就可以打开一个现有的工程文件了。

下节预告：把.c源代码编译成.hex机器码的操作流程。

（未完待续）

吴坚鸿 · 2015-3-18 11:13:01

本帖最后由 jianhong_wu 于 2015-3-18 14:32 编辑

第六节：把.c源代码编译成.hex机器码的操作流程。

第一步：打开一个现成的工程。双击桌面”keil uVision4”的图标启动keil软件，如果发现此软件默认打开了一个之前已经存在的工程，请点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Close Project”先关闭当前工程。然后，继续点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Open Project...”，在弹出的文件对话框中，在D盘找到上一节已经建立的工程文件夹stc89c52rc，单击选中“stc89c52rc.uvproj”这个文件名，点击“打开”，就可以打开一个现有的工程了。

第二步：设置编译环境让它允许产生.hex格式的机器码文件。鼠标右键点击选中左边”Porject”选项框里面的”Target 1”选项，在右键下拉菜单中选择“Options for Target‘Target 1’...”选项，弹出一个编译环境设置对话框，左键单击上面子菜单切换到“Output”窗口下，把“Create Hex File”勾选上。点击“OK”退出。

有1个地方需要解释：

（1）这个选项很重要，必须把“Create Hex File”选项勾上，否则后续的操作不能在工程文件夹的目录里生成.Hex的机器码文件。对于一个工程模板，只需要设置一次就可以保存起来的，下次开电脑重新打开此工程模板时不需要再设置，这些被设置的参数都是能掉电保存起来的。

第三步：启动编译。在确保stc89c52rc.c源文件里面有C语言源代码的情况下，点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中点击“Rebuild all target files”编译命令，编译器开始编译工作。

第四步：在”Build Output”窗口下观察编译结果。可以在最下方的”Build Output”窗口下观察到编译的过程提示。如果没有发现”Build Output”窗口，请把鼠标的光标移动到最下方的滑动条下边，当它呈现移动光标的形状时，按住左键往上拖动就可以看到“Build Output”窗口了。当“Build Output”窗口提示显示“creating hex file from "stc89c52rc"..."stc89c52rc" - 0 Error(s), 0 Warning(s).”等信息时，表示翻译工程结束了。其中0 Error(s)代表编译成功，没有任何错误。0 Warning(s)代表没有任何警告。只要有一个错误Error产生，就说明编译不通过。如果没有任何错误Error产生，但是有几个警告Warning产生，在这种情况下很多时候都不影响程序的正常运行，只有少数情况下是会影响代码的正常运行的，因此我本人建议哪怕是一个警告，大家也不要放过它，要找到产生这个警告的原因。查找错误的时候，只需要双击错误提示error那行内容，光标就会自动跳到源代码错误的附近，方便大家寻找语法错误。

最终观察到的Build Output窗口如下：

第五步：编译后生成.hex机器码文件的目录位置。以上编译成功后，我们只要打开电脑D盘的stc89c52rc文件夹，就可以找到.hex扩展名的机器码文件，这个文件就是我们要下载到单片机的机器码文件。

下节预告：利用现有工程模板编译不同项目源代码的方法以及代码备份管理技巧。

（未完待续）

-千以南 · 2015-3-18 18:51:57

说的好！收获很大！

yuchi0902 · 2015-3-19 14:08:08

赞一个，学习了，谢谢

yang7493118 · 2015-3-19 21:00:02

学习中谢谢吴老师

桃源客 · 2015-3-20 23:46:24

没事就来看看鸿哥的帖子，看看还有什么可抄的。己抄了不少了。
虽然鸿哥的不是很简洁，但是很晚看懂，也很易抄袭引用。特别是一步一步的来的程序架构和状态机控制的，真的可以理解。

l凌风唯诺 · 2015-3-21 08:13:18

辛苦啊，加油啦！

吴坚鸿 · 2015-3-22 10:17:59

第七节：重复利用现有工程模板进行程序开发的方法以及代码备份管理技巧。

是不是每做一个新项目都要新建一个工程？在同一个项目中，是不是每修改一次源代码都要新建一个工程？很多情况下都不用。这节介绍如何重复利用现有工程模板进行程序开发的方法以及代码备份管理技巧。

重复利用现有工程模板，有三个必须。第一个必须是一个源文件的，而不是多文件编程（大家暂时不了解啥叫多文件编程也没关系）。第二个必须是同样的厂家同样的单片机型号。第三个必须进行代码备份管理，每完成一个项目的小进度，都要及时把源代码存储到电脑硬盘里，电脑硬盘里每个项目对应一个项目文件夹，每个项目文件夹里包含很多不同版本编号的源代码文件，每个源代码文件名必须有流水编号，方便识别最新版本的程序，每天下班前都要把最新版本的源代码文件上传到网盘备份，在互联网时代，把源代码存到自己的网盘，可以随时异地存取，即使遇到电脑故障损坏也不担心数据永久丢失。

现在举一个例子来介绍它的操作流程。要修改一个LED项目的源代码，电脑D盘上已经有一个“LED项目”的文件夹，文件夹里已经有一个名称为”LED_1”的源代码文件，这个文件是.txt格式的文本文档，文件名称的后缀_1代表流水编号，要求修改此源代码后，再保存在此文件夹目录下的”LED_2”文本文档里，并且上传到网盘进行备份。

第一步：打开一个现有的keil工程。双击桌面”keil uVision4”的图标启动keil软件，如果发现此软件默认打开了一个之前已经存在的工程，请点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Close Project”先关闭当前工程。然后，继续点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中选择“Open Project...”，在弹出的文件对话框中，在D盘目录下找到之前已经建立的工程文件夹stc89c52rc，单击选中“stc89c52rc.uvproj”这个文件名，点击“打开”，就可以打开一个现有的工程了。

第二步：把当前keil工程的全部源代码清空。用Ctrl+A快捷键选中当前工程的全部源代码，按下Backspace退格按键就可以清空当前工程的全部源代码。

第三步：把最新版本的源代码导入到当前的keil工程中。在电脑D盘的“LED项目”文件夹目录下，双击打开“LED_1”的文本文档，用Ctrl+A快捷键选中文本文档的全部源代码，再用Ctrl+C快捷键复制此源代码，切换到keil工程中，把光标移动到工程的源代码编辑区，再用Ctrl+V快捷键粘贴此源代码到keil工程里。以下是复制粘贴到keil工程的源代码：

#include "REG52.H"
void delay_long(unsigned int uiDelayLong); //延时函数
***it led_dr=P3^5;
void main()
{
while(1)
{
led_dr=1; //LED亮
delay_long(100); //延时50000个空指令的时间
led_dr=0; //LED灭
delay_long(100); //延时50000个空指令的时间
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong) //延时函数
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++); //内嵌循环的空指令数量
}
}

复制代码

第四步：在keil工程中修改此源代码。把“led_dr=0; //LED灭”这行代码删掉，修改后变成以下代码：

#include "REG52.H"
void delay_long(unsigned int uiDelayLong); //延时函数
***it led_dr=P3^5;
void main()
{
while(1)
{
led_dr=1; //LED亮
delay_long(100); //延时50000个空指令的时间
delay_long(100); //延时50000个空指令的时间
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong) //延时函数
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++); //内嵌循环的空指令数量
}
}

复制代码

第五步：启动编译。点击上面”Project”选项，在弹出的下拉菜单中点击“Rebuild all target files”编译命令，编译结束后显示编译操作成功。

第六步：把在keil工程里修改后的源代码备份到电脑硬盘里。

（1）先在D盘的”LED项目”文件夹目录下，点击鼠标右键新建一个文本文档，再右键选中此文本文档图标，重命名为”LED_2”，然后双击打开此文本文档。

（2）切换到keil工程的源代码中，用Ctrl+A快捷键选中keil工程的全部源代码，用Ctrl+C快捷键复制此代码，接着切换回D盘的”LED_2”的文本文档，用Ctrl+V快捷键把修改后的代码粘贴到D盘的”LED_2”的文本文档，并且打开文本文档左上角“文件”的下拉菜单，点击“保存”按钮保存，最后关闭此文本文档。

第七步：把”LED_2”文本文档上传到网盘里备份。我本人比较喜欢用115网盘。关于115网盘的操作，大家可以百度搜索“115网盘”。

下节预告：把.hex机器码下载到单片机的操作流程。

（未完待续）