0x00 前言

  6月份实验室考核，考核的内容我也不知道（估计是 51，c,加点电分，或者数据结构？不知道），虽然是一些入门的东西，不过为了万无一失（谁也不敢说会不会出一些犄角旮旯的东西），还是从头捋一遍。（菜鸡瑟瑟发抖），先51看一下吧。我就拿

普中-51-A3的举例了

本文全当博主的复习，主要是结合 小蜜蜂51和普中51

0x01 最小系统板：

1.电源电路 2.复位电路 3.时钟电路 4.下载电路

MCU

4个广角，P0 P1 P2 P3 对应就行。

复位

RST 网络标号  跟上述单片机的9脚相连，

1）当按键按下后，电源会经过按键，接入RST引脚进行复位（51单片机是进行高电频复位）

2）不按的化，通过R与电容组成的RC充放电电路，进行复位

晶振电路

可以看出来是采用12兆晶振，两边c12 c13电容，接在单片机的18 19 脚。

电源电路 && 下载电路

通过下面的usb接口，接入电源，经过滤波电容进行滤波（图中红框处），紧接这连接D5V的开关，送到VCC，之后各部分才有电，当没有按下开关时，这个DIN5VS(5伏)只是和 CH340 这个芯片来识别串口，并没有供电

P5短接板

CH340用的也是12兆晶振

下载时就利用RTS 和DTR高低电频的变化，进行下载复位（STM就需要人为了）

注意：CH340的位置一定要接地，不然会发烫。

0x02 LED

1.定义：LED,即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。(写上吧，万一考呢)

2.LED的工作原理。           LED的符号为：      LED的工作是有方向性的，只有当正级接到LED阳极，负极接到LED的阴极的时候才能工作，如果反接LED是不能正常工作的。

3.原理图

正入负出，所以阳极都接到了VCC（高电平）上，阴极串联一个电阻接到了P2口，所以点亮的话把对应的P2口拉低就行。

流水：

 #include <REGX51.H> #include <intrins.h> typedef unsigned char u8; typedef unsigned int u16;   void delay(u16 i) {  while(i--);//ͨ¹ýËÀÑ­»·Õ¼ÓÃcpuÔËËãʱ¼äÀ´ÑÓʱ }    void LED_WATER() {  int i;    for (i = 0 ; i < 7; i++)  {   P2 = ~(0x01 << i);   delay(25000);  }   for (i = 0 ; i < 7; i++)  {   P2 = ~(0x80 >> i);   delay(25000);  } }   void main() {  P2 = ~(0x01);  delay(25000);  while(1)  {   LED_WATER();  } }

（下面的代码只写关键部分）

0x03 蜂鸣器

有电路板的是无源蜂鸣器，没有电路板的是有缘蜂鸣器（用黑胶封闭）

有源：在IO里输出一个电平就行         无源：电平 + 一定频率脉冲

电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。     接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。     接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。     多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5~15V直流工作电压），多谐振荡器起振,输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

 声音

改变单片机引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。

大小

改变输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小。、

原理图

可以看到蜂鸣器BEEP接到了ULN2003D上，对应的是P2^5

ULN2003

放大电路，放大驱动电流

（下面是套话）

ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN 达林顿管组成。 ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动蜂鸣器、继电器等负载 。

代码

 sbit bee = P2 ^ 5;  //因为是无源，所以要  脉冲+电平  void main() {     bee = ~bee;  //产生脉冲     delay(10); }

0x04 数码管

（因为是复习，就不分静态和动态了）

显示器&&接口

LED显示器有两种：段显示（7段，米字型等）和点阵显示

LED数码管根据LED的不同接法可分为2类：共阴和共阳。

（A3里没有单个的，这是别人的图）

共阴就是阴极接地，所以要是亮就得输入高电平

共阳就是阳极接vcc，所以要是亮就得输入低电平

 共阳极数码管编码表： unsigned char table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}; 共阴极数码管编码表： unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

原理图：

引脚对应着 P0，看一眼P0口：

共阳，低电平有效

注意：P0口是露底开路的，如果不加上拉电阻（VCC）的话，对P0无法进行输入输出的控制。

使能

锁存器：74HC245 （一般是74HC573,这个普中A3的板子有点神奇）

简单地说锁存器就是一个缓存器，它能保存上一次的状态，自带使能端口，清零端口。当使能端有效时，则左右两端导通，否则断开。

74HC245:

7HC573 ：通常配合或非门（74HC02）使用

138译码器

74HC138 简单地说138译码器将一个特殊的编码翻译成一个状态。

代码：（因为普中这个板子，138译码器，接的是P2^2,P2^3,P2^4,有些麻烦，为了直观代码如下）

 sbit lsa=P2^2; sbit lsb=P2^3; sbit lsc=P2^4;  void wei_poc(u8 poc) {     switch(poc)   {    case 0:     lsa=1;lsb=1;lsc=1;break;                         case 1:     lsa=0;lsb=1;lsc=1;break;    case 2:     lsa=1;lsb=0;lsc=1;break;                         case 3:     lsa=0;lsb=0;lsc=1;break;                         case 4:     lsa=1;lsb=1;lsc=0;break;                         case 5:     lsa=0;lsb=1;lsc=0;break;    case 6:     lsa=1;lsb=0;lsc=0;break;    case 7:     lsa=0;lsb=0;lsc=0;break;   }  }

在蓝桥杯里有方便的写法。

动态数码管

动态显示的特点是将所有数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。

说白了就是利用视觉残留，让多个静态数码管循环亮起。

代码

 u8 code DUANXUAN[]={                       //标准字库 //   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, //black  -     H    J    K    L    N    o   P    U     t    G    Q    r   M    y     0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,     0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46};    //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. void SMC_Bit(u8 dat, u8 poc) {     P0 = ~DUANXUAN[dat];//段     wei_poc(poc);//位 }  void SMC_Display() {     SMC_Bit(1,0);     delay(500);     SMC_Bit(0,0);//消影          SMC_Bit(2,1);     delay(500);     SMC_Bit(0,1);//消影          SMC_Bit(3,2);     delay(500);     SMC_Bit(0,2);//消影          SMC_Bit(4,3);     delay(500);     SMC_Bit(0,3);//消影         SMC_Bit(5,4);     delay(500);     SMC_Bit(0,4);//消影          SMC_Bit(6,5);     delay(500);     SMC_Bit(0,5);//消影          SMC_Bit(7,6);     delay(500);     SMC_Bit(0,6);//消影          SMC_Bit(8,7);     delay(500);     SMC_Bit(0,7);//消影 }

(代码要结合前文，注意一下自己的是共阴还是共阳)

0x05 独立按键

按键的两个引脚，一端通过电阻上拉到高电平，另一端接地。

没有按键按下时，输入引脚为高电平。

有按键按下时，输入引脚为低电平。

扫描：通过反复读取按键输入引脚的信号，然后识别高低电平来判断是否有按键触发。

去抖动

(别人的图)

首次检测到输入引脚有低电平后，稍做延时，再次读取该引脚，如果确实是低电平，则触发，否则就是干扰信号。

原理图：

代码：

 ------------------------------------- 按键按下，L1灯亮； 按键松开，L1灯灭； ------------------------------------- sbit K1 P3^1; sbit L1 P2^0;  void ScanKeys_Alone() {     if (K1 == 0)     {         delay(100);         if(K1 == 0)         {             L1 = 0;          //按键按下，L1灯亮             while(K1 == 0);  //分界线             L1 = 1;          //按键松开，L1灯灭         }     } }

要注意，按下和松开的位置。

0x06 矩阵按键

小蜜蜂老师这篇写得很仔细：https://www.cnblogs.com/ALittleBee/p/8411771.html

下面是我摘抄的一些：

与独立按键不同的是，按键的两个引脚都分别连接的单片机的I/O端口，一个作为行信号，另外一个作为列信号。我们以4X4的矩阵键盘为例，试着探讨其工作方式和扫描思路。

在上面的矩阵键盘中，要识别出黄色按键的按下状态，应该怎么做呢？
    对与矩阵键盘，我们只能逐行扫描，然后读取列的状态信号。如果R3行输出低电平，那么黄色按键如果有按下动作的话，那读取C2列信号也应该为低电平，而该行上其他没有按下动作的按键的列信号则为高电平。因此，我们可以得到矩阵键盘的基本扫描步骤：
    <1> R1输出点电平，R2、R3、R4输出高电平，逐个读取判断列信号，如果都为高电平则R1行上没有按键按下。
    <2> R2输出点电平，R1、R3、R4输出高电平，逐个读取判断列信号。
    <3> R3输出点电平，R1、R2、R4输出高电平，发现C2列信号为低电平，那么可以判断得R3行的C2列的按键有按下动作。
    <4> R4输出点电平，R1、R3、R4输出高电平，逐个读取判断列信号。
    如此循环往复，扫描的按键的状态。
    我们知道有按键按下动作，那么又怎么知道是哪一个按键按下呢？这时，我们最好定义一个键值全局变量，给矩阵行列上的每一个的按键编一个唯一的号码。当扫描的某一行某一列的按键动作后，把对应的编号复制给键值变量，这样我们判断这个键值，就知道是那个按键有触发动作了。

代码：

原理图：

 sbit R1 = P1^7; sbit R2 = P1^6; sbit R3 = P1^5; sbit R4 = P1^4;  sbit C1 = P1^3; sbit C2 = P1^2; sbit C3 = P1^1; sbit C4 = P1^0;  void ScanKeys() {         keyNum = 16;//黑屏         R1 = 0;         R2 = R3 = R4 = 1;         C1 = C2 = C3 = C4 = 1;         if(C1 == 0)         {                 while(C1 == 0);                 keyNum = 0;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C2 == 0)         {                 while(C2 == 0);                 keyNum = 1;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C3 == 0)         {                 while(C3 == 0);                 keyNum = 2;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C4 == 0)         {                 while(C4 == 0);                 keyNum = 3;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }                  R2 = 0;         R1 = R3 = R4 = 1;         C1 = C2 = C3 = C4 = 1;         if(C1 == 0)         {                 while(C1 == 0);                 keyNum = 4;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C2 == 0)         {                 while(C2 == 0);                 keyNum = 5;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C3 == 0)         {                 while(C3 == 0);                 keyNum = 6;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C4 == 0)         {                 while(C4 == 0);                 keyNum = 7;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }                  R3 = 0;         R2 = R1 = R4 = 1;         C1 = C2 = C3 = C4 = 1;         if(C1 == 0)         {                 while(C1 == 0);                 keyNum = 8;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C2 == 0)         {                 while(C2 == 0);                 keyNum = 9;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C3 == 0)         {                 while(C3 == 0);                 keyNum = 10;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C4 == 0)         {                 while(C4 == 0);                 keyNum = 11;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }                  R4 = 0;         R2 = R3 = R1 = 1;         C1 = C2 = C3 = C4 = 1;         if(C1 == 0)         {                 while(C1 == 0);                 keyNum = 12;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C2 == 0)         {                 while(C2 == 0);                 keyNum = 13;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C3 == 0)         {                 while(C3 == 0);                 keyNum = 14;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         }         else if(C4 == 0)         {                 while(C4 == 0);                 keyNum = 15;                 ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);         } }

按键扫描有很多种写法，这是一种好理解，引脚比较灵活，但是笨笨的写法。

下面这种，需要引脚比较规则时比较方便：

 void KeyDown()    {  io_Key=0x0f;      //行  if(io_Key !=0x0f) //判断是否按下  {   delay(1000);     //去抖动   if(io_Key !=0x0f)   {    io_Key =0x0f; //行    switch(io_Key)    {     case 0x07:      KeyValue=0;break;                   case 0x0b:      KeyValue=1;break;                          case 0x0d:      KeyValue=2;break;                   case 0x0e:      KeyValue=3;break;    }           io_Key =0xf0; //列    switch(io_Key)    {     case 0x70:      KeyValue=KeyValue;break;                   case 0xb0:      KeyValue=KeyValue+4;break;                          case 0xd0:      KeyValue=KeyValue+8;break;                   case 0xe0:      KeyValue=KeyValue+12;break;    }    while((a<50) && io_Key!=0xf0)    {     delay(1000);     a++;    }   }  } }

0X07 中断系统

参考文章https://bbs.21ic.com/icview-2477100-1-1.html（小蜜蜂老师赛高）

在执行cpu当前程序时，由于系统中出现了某种急需处理的情况，cpu暂停正在执行的程序，转而去执行另外一段特殊的程序来处理出现的紧急事务，处理结束后，CPU自动返回到原来暂停的程序中去继续执行。这种程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况，成为中断。

图解：

引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统。

中断服务函数：内核响应中断后执行的相应处理程序。
中短向量：中断服务函数的入口地址。每个中断源都对应一个固定的入口地址。当内核响应中断请求时，就会暂停当前的程序执行，然后跳转到该入口地址执行代码。

注意：有中断请求不一定能打断主程序。

   随着计算机技术的应用，人们发现中断技术不仅解决了快速主机与慢速I/O设备的数据传送问题，而且还具有如下优点： 分时操作。CPU可以分时为多个I/O设备服务，提高了计算机的利用率；

实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；

可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。

 （以上看一眼了解一下，万一考呢，下面说正事）

中断系统

一般来说，51单片机有5个中断源（忽略定时/计数器2），分2个优先级，这个5个中断源按照自然优先级从高到低依次为：
    外部中断0：INT0
    定时/计数器0：TF0
    外部中断1：INT1
    定时/计数器1：TF1    
    串口中断：RI/TI

(图一)

每个中断源都对应着一个固定的入口地址，也就是中断向量，它们依次是：
    0    0x0003：  INT0
    1    0x000B：  TF0
    2    0x0013：  INT1
    3    0x001B：  TF1
    4    0x0023：  RI/TI
    也就是说，不管主程序执行到什么地方，只要外部中断1产生请求，内核要响应该中断，就会到0x0013这个地址去执行代码。如果你是在使用汇编语言进行程序开发的时候，你需要记住每个中断源对应的地址；如果你使用的是C语言，你只需要记住中断源的顺序就可以了，也就是最左边的中断号。

寄存器

中断相关的寄存器有4个，每个寄存器都是可以位寻址的，这该编程带来了方便。    其中2个为控制寄存器：IE寄存器与IP寄存器：

另外2个为中断请求标志：TCON寄存器与SCON寄存器：

代码

 /////////////////////////////==中断0==/////////////// void Init_INT0()//触发方式 {  IT0 = 1;//下降沿触发  EX0 = 1;//中断使能打开  EA = 1;//总中断打开 }  void ServiceINT0() interrupt 0 {  ......//终端服务函数的编写 } ///////////////////////////==中断0_end==////////////

（Init_INT0()函数结合 图一 去看）

0x08 定时/计数器

参考文章：https://bbs.21ic.com/icview-2477676-1-1.html

作为定时器时，计数信号的来源选择周期性的内部时钟脉冲；用作计数器时，计数信号的来源选择非周期性的外部输入信号。

本质上都是计数器

计算：

51单片机有两个定时/计数器T0和T1，为16位加法计数器，由低8位TLx和高8位THx两个寄存器组成，最大计数值为65535个计数脉冲。

原理: 每接收到一个计数脉冲，计数器就会加1，当计数值累计至全为1时（8位255，13位8191，16位65535），再输入一个计数脉冲，计数器便会溢出回零，并且计数器的溢出是TCON寄存器的TF0或TF1位置1，同时向内核提出中断请求。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示间隔定时时间到，如果工作与计数模式，则表示计数值已满。

     假设单片机的外部晶振为12MHz，那么，经过12分频后输入计数器的计数脉冲为1MHz，即每个脉冲的周期为1us。因此定时器T0的16位工作模式最大的定时时间为65535us，65.5ms。如果要定时10ms的话，计数器就不能够从0开始计数了，必须给它一个计数初值。怎么计算这个初值呢？
    要定时10ms，则相当于计数10000个脉冲后计数器的值就到达65535了，那么开始计数的这个地方就是计数初值。
    65535 – 10000 = 55535 = 0xd8ef
    把这个计算得到的初值写入TH0和TL0寄存器即可：
    TH0 = 0xd8；或者 TH0 = (65535 – 10000) / 256;
    TL0 = 0xef; 或者  TL0 = (65535 – 10000) % 256;

当然明白了，上述文章中还有个例题，也是同样的计算方法（具体见上述文章）。

寄存器

除了除了计数初值寄存器THx和TLx之外，还有TMOD寄存器和TCON寄存器

(小蜜蜂的图)

TCON：见上段落（中断）所写。

代码：

 void Init_T0()//需要配置TMOD THX TLX ET0 EA TR0 {  //TMOD: GATE = 0; c/t = 0; M1,M0 = 0x01  TMOD = 0X01;  //初值5ms * 100 = 0.5s  TH0 = (65535 - 50000) / 256;//高8位  TL0 = (65535 - 50000) % 256;//低8位  //打开使能  ET0 = 1;  //总中断  EA = 1;  TR0 = 1; }  void ServiceT0() interrupt 1 {  //因为没有打开自动重装载，所以要重新配置  TH0 = (65535 - 50000) / 256;//高8位  TL0 = (65535 - 50000) % 256;//低8位         ......//编写服务函数 }  

（定时器通常与全局变量相结合来编写）

0x09 串口通信

串口通信的概念有很多，这里只讲述博主认为重要的（重要的意思就是感觉能考的（手动滑稽））

一些概念：

串行 && 并行：

串行通信：是将数据字节分成一位一位的形式在 一条传输线上逐个地传送。

串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。  

并行通信：通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送 。

并行通信的特点：并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。

通信种类：

在51中一般是串行，在此不谈并行，串行通信有SPI,IIC,UART，大多数，串行通信指的就是UART.

传输方向:

单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。

半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。

全双工是指数据可以同时进行双向传输。

通信方式：

异步通信：通信中双方的比特率要保持一致。以字符为单位进行数据帧传输，一次一帧。

同步通信：需要同一个时钟，以数据块传输。

比特率：

串口每秒传输的位数。

在51中有4种模式：

模式1，3，由定时器1的溢出率决定，波特率可变

通常用模式2 因为是由定时器1的8位自动重装载产生，当TH1溢出时，自动装到TL1去。

波特率怎么算的就大致看一下把（了解为主）主要是图中后两行话

串口通信有2个缓冲寄存器SBUF，一个发送，一个接收，物理上完全独立，字节寻址（99h）.

发送：自动发完之后，TI标志位置1。

 SBUF = 0x00; //发送

接收：自动接收之后，RI标志位置1。

 变量 = SBUF; //接收到一个变量里

SCON

（小蜜蜂的图）

记住SCON = 0x50,类似蓝桥杯的板子还需要设置AUXR，普中A3就不用了。

代码：

 // sfr AUXR=0x8e;   //蓝桥杯要用             //-------------------------------------- unsigned char tmpRecv; void Init_Uart() {     TMOD=0x20;            TH1=0xfd;             TL1=0xfd;                         TR1=1;                SCON = 0x50;          ES=1;                  EA=1;                 // AUXR &= 0x40; //蓝桥杯要用 } /*==============发送一个字节===============*/ void SendByte(unsigned char dat) {     SBUF = dat;                 while(TI == 0);            TI = 0;                 } /*=============服务函数================*/ void Sevice_Uart() interrupt 4 {     if(RI == 1)                     {         RI = 0;                        tmpRecv = SBUF;//接收         SendByte(tmpRecv + 1);//再发出去  （接收的值 + 1）     } }

当然这里也给出穿字符串的写法：

 void Send_Byte(u8 dat) {  SBUF = dat;//发送  while(TI == 0);  TI = 0; }  void Send_Str(u8* str) {  while(*str != '')  {   Send_Byte(*str++);  } }

0x0A 总结

因为篇幅的原因，51单片机的外设芯片，pwm之类的放到下一章去写，本文是博主的复习，借用了小蜜蜂和普中的一些素材。

因为是复习，所以点了一些博主觉得会考的知识点，放了一些博主用惯了的代码。如有不正确的地方，请路过的大佬斧正，希望可以帮助到各位看官，（下一篇是外设芯片篇）。