51单片机C语言入门教程.pdf

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1、51 单片机 C 语言入门教程 - 1 - 51 单片机 C 语言学习杂记 学习单片机实在不是件易事，一来要购买高价格的编程器，仿真器，二来要学习编程语 言，还有众多种类的单片机选择真是件让人头痛的事。在众多单片机中 51 架构的芯片风行 很久，学习资料也相对很多，是初学的较好的选择之一。51 的编程语言常用的有二种，一 种是汇编语言，一种是 C 语言。汇编语言的机器代码生成效率很高但可读性却并不强，复 杂一点的程序就更是难读懂，而 C 语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相 当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语言，而且 C 语言还可以嵌入汇编来解决高时效 性的代码编写问题。对于开

2、发周期来说，中大型的软件编写用 C 语言的开发周期通常要小 于汇编语言很多。综合以上 C 语言的优点，我在学习时选择了 C 语言。以后的教程也只是 我在学习过程中的一些学习笔记和随笔，在这里加以整理和修改，希望和大家一起分享，一 起交流，一起学习，一起进步。 *注：可以肯定的说这个教程只是为初学或入门者准备的，笔者本人也只是菜鸟一只， 有望各位大侠高手指点错误提出建议。 明浩2003-3- 第一课建立您的第一个 C 项目 使用 C 语言肯定要使用到 C 编译器，以便把写好的 C 程序编译为机器码，这样单片机 才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件

3、之一， 它支持众多不同公司的 MCS51 架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持， PLM，汇编和 C 语言的程序设计，它的界面和常用的微软 VC+的界面相似，界面友好，易 学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。因此很多开发 51 应用的工程师或 普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 以上简单介绍了 KEIL51 软件，要使用 KEIL51 软件，必需先要安装它。KEIL51 是一个 商业的软件， 对于我们这些普通爱好者可以到 KEIL 中国代理周立功公司的网站上下载一份 能编译 2K 的 DEMO 版软件，基本可以满足一般的个人学习和小型应用的开发。 （安装的方 法

4、和普通软件相当这里就不做介绍了） 安装好后，您是不是迫不及待的想建立自己的第一个 C 程序项目呢？下面就让我们一 起来建立一个小程序项目吧。或许您手中还没有一块实验板，甚至没有一块单片机，不过没 有关系我们可以通过 KEIL 软件仿真看到程序运行的结果。 首先当然是运行 KEIL51 软件。怎么打开？噢，天！那您要从头学电脑了。呵呵，开个 玩笑，这个问题我想读者们也不会提的了：P。运行几秒后，出现如图 11 的屏幕。 图 11启动时的屏幕 51 单片机 C 语言入门教程 - 2 - 接着按下面的步骤建立您的第一个项目： （1）点击 Project 菜单，选择弹出的下拉式菜单中的 New Pro

5、ject，如图 12。接着弹 出一个标准 Windows 文件对话窗口，如图 13，这个东东想必大家是见了 N 次的了，用法 技巧也不是这里要说的，以后的章节中出现类似情况将不再说明。在“文件名”中输入您的 第一个 C 程序项目名称，这里我们用“test” ，这是笔者惯用的名称，大家不必照搬就是了， 只要符合 Windows 文件规则的文件名都行。 “保存”后的文件扩展名为 uv2，这是 KEIL uVision2 项目文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。 图 12New Project 菜单 图 13文件窗口 （2）选择所要的单片机，这里我们选择常用的 Ateml 公司

6、的 AT89C51。此时屏幕如图 14 所示。AT89C51 有什么功能、特点呢？不用急，看图中右边有简单的介绍，稍后的章 节会作较详细的介绍。完成上面步骤后，我们就可以进行程序的编写了。 （3）首先我们要在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。如果您没有现成的程 序，那么就要新建一个程序文件。在 KEIL 中有一些程序的 Demo，在这里我们还是以一个 C 程序为例介绍如何新建一个 C 程序和如何加到您的第一个项目中吧。点击图 15 中 1 的 新建文件的快捷按钮，在 2 中出现一个新的文字编辑窗口，这个操作也可以通过菜单 File New 或快捷键 Ctrl+N 来实现。好了，现在可以编

7、写程序了，光标已出现在文本编辑窗口 中，等待我们的输入了。第一程序嘛，写个简单明了的吧。下面是经典的一段程序，呵，如 51 单片机 C 语言入门教程 - 3 - 果您看过别的程序书也许也有类似的程序： #include #include void main(void) SCON = 0x50; /串口方式 1,允许接收 TMOD = 0x20; /定时器 1 定时方式 2 TCON = 0x40; /设定时器 1 开始计数 TH1 = 0xE8; /11.0592MHz 1200 波特率 TL1 = 0xE8; TI = 1; TR1 = 1; /启动定时器 while(1) printf (

8、“Hello World!n“); /显示 Hello World 图 14 选取芯片 51 单片机 C 语言入门教程 - 4 - 图 15 新建程序文件 这段程序的功能是不断从串口输出“Hello World!”字符，我们先不管程序的语法和意思吧， 先看看如何把它加入到项目中和如何编译试运行。 （4）点击图 15 中的 3 保存新建的程序，也可以用菜单 FileSave 或快捷键 Ctrl+S 进行保存。因是新文件所以保存时会弹出类似图 13 的文件操作窗口，我们把第一个程序 命名为 test1.c，保存在项目所在的目录中，这时您会发现程序单词有了不同的颜色，说明 KEIL 的 C 语法检查

9、生效了。如图 16 鼠标在屏幕左边的 Source Group1 文件夹图标上右击 弹出菜单，在这里可以做在项目中增加减少文件等操作。我们选“Add File to Group Source Group 1”弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按 ADD 按钮，关闭文件窗，程序文件已 加到项目中了。这时在 Source Group1 文件夹图标左边出现了一个小+号说明，文件组中有 了文件，点击它可以展开查看。 图 16 把文件加入到项目文件组中 51 单片机 C 语言入门教程 - 5 - （5）C 程序文件已被我们加到了项目中了，下面就剩下编译运行了。这个项目我们只 是用做学习新建程序项目和编译

10、运行仿真的基本方法， 所以使用软件默认的编译设置， 它不 会生成用于芯片烧写的 HEX 文件，如何设置生成 HEX 文件就请看下面的第三课。我们先 来看图 17 吧，图中 1、2、3 都是编译按钮，不同是 1 是用于编译单个文件。2 是编译当 前项目， 如果先前编译过一次之后文件没有做动编辑改动， 这时再点击是不会再次重新编译 的。3 是重新编译，每点击一次均会再次编译链接一次，不管程序是否有改动。在 3 右边的 是停止编译按钮，只有点击了前三个中的任一个，停止按钮才会生效。5 是菜单中的它们， 我个人就不习惯用它了。嘿嘿，这个项目只有一个文件，您按 123 中的一个都可以编译。按 了？好快哦

11、，呵呵。在 4 中可以看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等，以后我们要 查错就靠它了。6 是有一个小放大镜的按钮，这就是开启关闭调试模式的按钮，它也存在于 菜单 DebugStartStop Debug Session，快捷键为 Ctrl+F5。 图 17 编译程序 (6)进入调试模式，软件窗口样式大致如图 18 所示。图中 1 为运行，当程序处于停止 状态时才有效，2 为停止，程序处于运行状态时才有效。3 是复位，模拟芯片的复位，程序 回到最开头处执行。按 4 我们可以打开 5 中的串行调试窗口，这个窗口我们可以看到从 51 芯片的串行口输入输出的字符， 这里的第一个项目也正是在这里看运

12、行结果。 这些在菜单中 也有，这里不再一一介绍大家不妨找找看，其它的功能也会在后面的课程中慢慢介绍。首先 按 4 打开串行调试窗口，再按运行键，这时就可以看到串行调试窗口中不断的打印“Hello World！ ” 。呵呵，是不是不难呀？这样就完成了您的第一个 C 项目。最后我们要停止程序运 行回到文件编辑模式中，就要先按停止按钮再按开启关闭调试模式按钮。然后我们就可以 进行关闭 KEIL 等相关操作了。 到此为止，第一课已经完结了，初步学习了一些 KEIL uVision2 的项目文件创建、编译、 运行和软件仿真的基本操作方法。 其中一直有提到一些功能的快捷键的使用， 的确在实际的 开发应用中

13、快捷键的运用可以大大提高工作的效率， 建议大家多多使用， 还有就是对这里所 讲的操作方法举一反三用于类似的操作中。 51 单片机 C 语言入门教程 - 6 - 图 18 调试运行程序 第二课初步认识 51 芯片 上一课我们的第一个项目完成了， 可能有懂 C 语言的朋友会说， “这和 PC 机上的 C 语言 没有多大的区别呀” 。的确没有太大的区别，C 语言只是一种程序语言的统称，针对不同的 处理器相关的 C 语言都会有一些细节的改变。编写 PC 机的 C 程序时，如要对硬件编程您就 必须对硬件要有一定的认识，51 单片机编程就更是如此，因它的开发应用是不可与硬件脱 节的，所以我们先要来初步认识

14、一下 51 苾片的结构和引脚功能。MSC51 架构的芯片种类很 多， 具体特点和功能不尽相同 （在以后编写的附录中会加入常用的一些 51 芯片的资料列表） ， 在此后的教程中就以 Atmel 公司的 AT89C51 和 AT89C2051 为中心对象来进行学习，两者是 AT89 系列的典型代表，在爱好者中使用相当的多，应用资料很多，价格便宜，是初学 51 的 首选芯片。嘿嘿，口水多多有点卖广告之嫌了。 ：P 图 21 AT89C51 和 AT89C2051 引脚功能图 51? C? - 7 - AT89C51 AT89C2051 AT89C51 AT89C2051 4KB ? Flash ?

15、1000 ?2KB ? Flash ? 1000 ? ? ?:0Hz-24MHz?:0Hz-24MHz 128 ? RAM 128 ? RAM 2 ? 16 ?/? 2 ? 16 ?/? ? 6 ? 6 ? 32 ? I/O ? 15 ? I/O ? ? 1 ? ? 2?1 AT89C51 ? AT89C2051 ? ?2?1?AT89C51?AT89C2051? ?2?1? ? AT89C2051 ? IO ? RAM ? ? ROM? Flash ? AT89C51 ? ? AT89C51 ? 1.? Vcc 40 ? GND 20 ? ? 5V? AT89LV51 ? 2.7-6V, ?

16、 2.? ? 2?2? XTAL1 19 XTAL2 18 XTAL1 ?XTAL2 ? ? XTAL1? XTAL2 ? ? ?12MHz? ?6MHz? ?1MHz-24MHz ? 30PF ? 51? C? - 8 - ? AT89C51 ? ? ? 12,16,20,24MHz ? ? AT89C51 24PC ? 24MHz,40P6 ? ? 3.? RST 9 ?24 ? ?51 ? P0?P3 ? ? 1 ? SFR ? ? ROM ? 00H ? 2? 3 ? ? RAM ? ? 2?3? 4.? (1) P0 ?P0.0-P0.7 P0 ? 8 ? I/O ? 1? ? 1?

17、 8 ? TTL? ? Flash ?;? ? ?P0 ?(? 8 ?)/? ? (2) P1 ?P1.0?P1.7 P1 ? 8 ? I/0 ? ? 4 ? TTL? 1 ? ? Flash ? 8 ? (3) P2 ?P2.0?P2.7 P2 ? 8 ? I/0 ? ? 4 ? TTL? 1 ? ? Flash ? 8 ? ? 16 ? P2 ? 8 ? ? 8 ? 51? C? - 9 - (4) P3 ?P3.0?P3.7 P2 ? 8 ? I/0 ? ? 4 ? TTL? 1 ? ? Flash ? P3 ? ? ? 2?2.? ?P1?3 ? ? P3 ? P3.0 ?RXD? P

18、3.1 ?TXD? P3.2 ? 0? INT0? P3.3 ? 1?INT1? P3.4 ? 0 ?(T0) P3.5 ? 1 ?(T1) P3.6 ? WR P3.7 ? RD ? 2?2P3 ? ? ? 4.7?10K ? Vcc ? ? GND ? 5.? (1) ALE/PROG 30 ?ALE? ?ALE ?(? ? 1/6)? ALE ? Flash ? PROG (2) PSEN 29 ? AT89C51 ? ? 2 ? ? (3) EA/Vpp 31 ? ? AT89C51 ? ? 0000H-FFFFH?,? ? Flash ? Vpp ?Vpp ? ? 2?3 ? Vpp

19、 = 12V Vpp = 5V ? AT89C51 xxxx YYWW AT89LV51 xxxx YYWW AT89C51 xxxx-5 YYWW AT89LV51 xxxx-5 YYWW 030H=1EH 030H=1EH 030H=1EH 030H=1EH 031H=51H 031H=61H 031H=51H 031H=61H ? 032H=FFH 032H=FFH 032H=05H 032H=05H ? 2?3 Vpp ? 51? C? - 10 - ? AT89C51 ? ? ? ? ? ? ? C ? ? ? ? HEX? ?C?KEIL uVISION2? ?HEX?HEX?In

20、tel?,? ?,?16?, ? ? ? ? ?test.Uv2? ?3?1?1?Options for TargetTarget1,? ?Project? ?Output?3?2?1?2? ?3?HEX?HEX? ?HEX? ? ?3?3? ? ? ? ?3?1?1? ?Project? ? ? ? ?3?1? 51? C ? - 11 - ?3?2? ? 3?3? ? ? ? ? PC ? Windows ?,? ? 1200?Hello World!? ? AT89C51 ? ? ? ? ? 3?4 ? AT89C51 ?,? ? LED? ? ?11.0592MHz?12MHz,? ?

21、 1 ? ? ? ? VCC ?+5V ? ? 31 ? ? ? OneLED ? ? ? http:/ ? http:/ ? ? 51 ? C ? - 12 - #include /? void main(void) /? /? unsigned int a; /? a ? int ? /* ? */ do /do while ? for (a=0; a /? 51 ? C ? - 15 - void main(void) /? unsigned int a; /? a ? unsigned int ? unsigned char b; /? b ? unsigned char ? do /

22、do while ? for (a=0; a /? P1 ? P1 void main(void) /? cons tunsigned char design32=0xFF,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F, 51? C? - 18 - 0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF, 0xFF,0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x0, 0xE7,0xDB,0xBD,0x7E,0xFF; unsigned int a; /? unsigned char b; /? C5

23、1 ? /? ? do for (b=0; b32; b+) for(a=0; a30000; a+); /? P1 = designb; /? P1 ? while(1); ?,?LED?AT89C51?P1? ? P1 ? O ? LED ?P1 ? ? P1 ? P1 ? 0xFE,? 11111110,? D0 ? 0 ? P1.0 ?LED1 ? ? ? a ? ? KEIL uVision2 ? IO ? ? ? 5?1? 51? C? - 19 - ? Peripherals?I/O Ports?Port1 ? Port1 ? 5?3 ? 2? Port1 ? ? 5?3 ? 1 ? ? ? ? ? ? 5?2 ? 1 ? ?/? ? ?/? Breakpoints ? ?P1 = designb;? ? Port1 ? 5-2 ? 2 ? ? ? Port1 ? ? Port1 ? P1 ? ? P1 ? P1 ?Pins ? ? 1 ? 5?2 ? 2 ? ? 3 ? 5?3 ? 3 ? Watches ? ? design ? ? code ? D:0x08,? 4 Memory ? Address ? ? D:0x08 ? design ? uVision2 ? ? View ? 5?2 ? 3 ? ? 5?2? ? 5?3?