学习《Ai8051U教学视频》打卡贴

STC企鹅 发表于 2024-12-8 19:45:08

<a href="https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=11902">学习《Ai8051U教学视频》发表七集以上学习心得，送强大的 Ai8051U实验箱</a>
昨天，一口气看完了冲哥新课程，今天，边看边写学习笔记
<h4>哪怕梦想让我们拼的遍体鳞伤，这一次我们也要勇往直前</h4>

STC企鹅 发表于 2024-12-8 23:26:59

看了视频教学第一集序言，从三个方向得到新收获：
<h4>一、屏幕显示和视频播放上带来的能性提升</h4>
AIi8051U相较于之前的32G系列，在屏幕显示和视频播放方面，它优化了QSPI Flash芯片读写功能，使得大容量视频播放的质量有了质的飞跃。这一改进让实现复杂的图形界面和多媒体应用更轻松。
今后，可尝试对于一些类似于老人视频播放机的Linux极简应用，改使用Ai8051U方案尝试。
<h4>二、实用功能的增强</h4>
除了性能上的提升，Ai8051U还增加了许多实用的功能。 PWM与DMA的无缝结合，以及新增的频谱分析仪功能。这些新特性不仅让开发变得更加便捷，也为开发者提供了更多创造性的空间。
特别是手写计算器的应用演示，展示了如何通过硬件浮点运算单元来处理复杂计算任务，使单片机的应用范围进一步扩大接近ARM 超越ARM。
<h4>三、兼容性与灵活性</h4>
Ai8051U可使用251编译器支持现代32位指令集，还能使用51编译器兼容早期的8051指令集。这意味着对于那些已经拥有旧版开发板的用户来说，可以无缝过渡到新版单片机而无需重新设计整个系统架构。这种向后兼容的能力极大地降低了学习成本和技术门槛，促进了新技术的快速普及。

STC企鹅 发表于 2024-12-8 23:48:53

第二课硬件及工具介绍
这一课从四个方面详细讲述了实验箱的外观和内部结构，包括USB接口、USB-blink下载烧录调试工具、USB转双串口等。接着讲解了实验箱的功能，如卡插座、示波器输入、放音输出、话筒录音等。然后介绍了主芯片Ai8051U的特性和功能，以及T0T1、INT0 、INT1等按键的作用。最后讲解了软件安装和编程过程，包括安装keil编程软件、下载ISP软件、添加头文件、下载keil中断扩展插件，并演示了如何下载并运行第一个程序——点灯程序，以此作为单片机的入门实验。
<ol>
<li>课程介绍：
<ul>
<li>这是一堂关于Ai8051单片机深度入门的实战视频课程。</li>
<li>课程强调动手实践，并围绕官方发行的Ai8051U实验箱展开。</li>
</ul>
</li>
<li>硬件介绍：
<ul>
<li>实验箱包含PCB板、短路帽、数据线等组件。</li>
<li>硬件特性包括USB接口（Type A和Type C）、USB转双串口芯片、TF卡插座、示波器输入端子、音频输出、麦克风录音、OLED屏、流水灯、数码管、TFT彩屏、掉电检测电路、红外接收头、矩阵键盘、ADC键盘、主控芯片（Ai8051U）、复位键、电源键、QSPI Flash、LCD对比度调节、RTC电池、晶振、温度传感器、蜂鸣器、SP3485通信芯片、存储芯片等。</li>
</ul>
</li>
<li>软件安装与配置：
<ul>
<li>推荐使用KEIL uVision编程环境进行开发。</li>
<li>需要下载并安装ISP烧录工具用于程序下载到单片机。</li>
<li>添加单片机型号对应的头文件以支持特定的MCU型号。</li>
<li>安装中断向量扩展插件以处理更多的中断。</li>
<li>下载实验箱代码包及使用手册，帮助理解和使用实验箱。</li>
</ul>
</li>
<li>首个实验：
<ul>
<li>第一个实验是通过P0口实现跑马灯效果，以此验证单片机的基本功能。</li>
<li>演示了如何选择正确的单片机型号、进入下载模式、选择合适的波特率和运行频率，以及成功下载程序后观察到预期的硬件反应。</li>
</ul>
</li>
</ol>

STC企鹅 发表于 2024-12-9 07:51:51

第三课点亮第一颗LED
Ai8051u深度入门到32位51大型实战视频的第三集，讲解了如何新建一个工程、添加头文件、编写并编译代码以点亮第一颗LED灯。
首先展示了如何创建空工程、设置项目路径和名称、选择单片机型号，并详细解释了如何通过ISP软件添加头文件。
接着，通过编写和编译代码，实现了P0.0端口的LED灯点亮。视频还解释了代码的原理和端口配置方法，并介绍了如何使用配置工具快速设置端口模式。
最后，视频鼓励同学尝试点亮板子上的其他LED灯以加深理解。
新建工程
1.创建空工程：选择“新建工程”，按照手册六点五章节的步骤进行操作，设置项目路径和项目名称，选择单片机型号。
2.添加头文件：利用ISP软件结合手册六点四章节，学习头文件的用法，推荐使用双引号引用当前文件夹下的头文件。
3.输入代码：在项目中新建main.c文件，输入简单的代码，包括头文件引用和main函数。
4.编译代码：使用软件中的编译图标进行编译，选择单个文件编译或全部文件编译。
点亮LED
1.配置IO口：将P0和P4端口配置为准双向口，通过P0M0和P0M1寄存器进行配置。
2.输出低电平：将P0和P4端口的所有引脚输出低电平，以点亮连接的LED灯。
3.编译下载：编译代码并下载到单片机，通过ISP软件选择正确的单片机型号和端口进行下载。
4.测试结果：观察摄像头或开发板上的LED灯是否点亮，调整代码和配置直到成功点亮LED。
LED点亮原理
1.电路原理：通过电源正极、开关、LED灯和电源负极构成简单电路，开关打开时LED灯点亮。
2.单片机控制：单片机通过输出低电平到P0和P4端口，控制三极管开关打开，从而点亮LED灯。
3.箭头方向：箭头从高电压指向低电压，表示开关打开的方向。
IO寄存器操作
1.端口模式寄存器：通过P0M0和P0M1寄存器配置P0端口的模式，设置为准双向口。
2.端口数据寄存器：通过直接赋值的方式，将P0和P4端口输出低电平，点亮LED灯。
3.二进制和十六进制：了解二进制和十六进制的转换方法，以及在代码中的表示形式。
IO模式配置工具
1.配置工具：利用公司的配置工具，快速生成IO口的配置代码。
2.选择模式：通过勾选需要的模式，生成对应的配置代码，复制并粘贴到项目中。
<h3>重点内容在视频中定位：</h3>
设置项目路径 01:45
设置项目模式 04:51
添加头文件的方法 06:34
代码缩进和注释的设置方法 10:07
主函数的作用 12:04
点亮LED灯的原理 18:50

STC企鹅 发表于 2024-12-9 07:53:55

第四课 USB不停电下载
8051u深度入门系列视频第四集，主题为USB不停电下载技术。视频首先回顾了上一集LED点亮程序下载的繁琐过程，并提出了通过USB实现不停电下载的新方法，以简化编程过程。视频详细介绍了实现不停电下载的技术步骤，包括库文件的下载与安装、代码的移植与编译，以及利用USB功能进行程序下载的操作。此外，还特别强调了选择合适的库文件和寄存器设置的重要性，以确保程序的正确运行。通过演示和实践操作，可以掌握利用USB不停电下载技术进行单片机程序开发的方法，提高开发效率。
USB不停电下载的实现方法 01:23
下载所需文件
1.STC官网地址：stc.3sct.com。 2.软件工具库函数USB库文件下载：在软件工具库函数中找到USB库文件并下载
库文件解压与查看
1.下载完成后的文件解压：解压到当前文件夹。 2.库文件内容：包括演示代码和库文件。
选择合适的库文件
1.CDC和HID的区别：建议使用CDC。 2.库文件选择：根据所选的8位和32位文件选择相同位数的库文件。
工程文件编译与检查
1.上一节课的代码：确保复制过来的代码没有问题。 2.添加头文件：复制所需的头文件到工程中。
USB初始化函数的作用 12:40
初始化函数与命令参数
1.USB初始化函数：USB_Init。 2.端口设置：将所有端口设置为准双向口。 3.命令参数：包括产品代码和自定义命令。
头文件与库文件的复制
1.头文件复制：复制所需的头文件到工程中。 2.库文件复制：复制库文件到工程中。
中断允许寄存器的设置方法 24:48
中断允许寄存器IE2
1.IE2寄存器：中断允许寄存器，用于打开USB中断。 2.EA寄存器：总中断开关，所有中断都需要经过EA开关。
USB完成配置与不停电下载实现
1.USB完成配置：等待USB完成配置后，实现不停电下载。 2.数据发送：接收到的数据自动发送回去，实现不停电下载。

STC企鹅 发表于 2024-12-9 07:59:56

第五课 C语言基础
冲哥在这一课，围绕USB-CDC串口中的printf函数实现、数的进制转换（二、十、十六进制）、数的基本类型及C语言常用运算符等四个核心内容展开。重点介绍了printf函数在单片机开发中的应用，如何通过USB库宏定义实现printf功能，并解析了printf函数的原型及其使用效果。同时，解释了进制转换的基本概念和操作，说明了数的基本类型及其对应变量的长度。对C语言中的常用运算符进行了详细讲解，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，并通过实例演示了它们的使用方法和作用。最后，对单片机串口通信中的USB-CDC串口特性进行了简要说明，并展示了如何通过printf实现数据的发送与接收。
<ul>
<li>
分段总结
00:00C语言基础知识
1.C语言在单片机开发中的重要性及其与后续课程的关系。
2.C语言基础知识的主要内容：USB_CDC串口、printf函数的实现、数的进制（二进制、十进制、十六进制）、数的基本类型、C语言的常用运算符。
00:43USB_CDC串口与printf函数的实现
1.USB_CDC串口的功能：通过USB接口进行数据通信，支持任意波特率。
2.printf函数的实现：通过重定向到get_printf_HID函数，实现变量的类型打印。
3.printf函数的原型：包含格式控制字符串（普通字符和转换说明符）。
4.转换说明符：如%s（字符串）、%d（十进制整数）等。
5.普通字符：直接复制到标准输出。
6.特殊转义符：如\n（换行）、\t（水平制表符）。
02:43printf函数的使用示例
1.printf函数的位置：可以放在接收数据或发送数据的代码中。
2.示例代码：通过USB_CDC串口接收数据并打印返回结果。
3.编译和下载：确保lib文件已添加，避免停电下载问题。
16:03数的进制转换
1.二进制、十进制和十六进制的转换方法。
2.二进制转十进制：按位权加权求和。
3.十进制转十六进制：除以16取余数。
4.十六进制转十进制：按位权加权求和。
18:04变量的基本类型
1.变量的定义：包括变量类型和变量名称。
2.常用变量类型：如unsigned char（无符号字符）、int（整数）、float（浮点数）等。
3.变量类型的长度：如unsigned char为8位，int为16位或32位。
4.变量类型的定义域：在大括号内的变量只能在该大括号内使用。
22:00运算符及其用法
1.算术运算符：加、减、乘、除、取余。
2.关系运算符：等于、不等于、大于、小于、大于等于、小于等于。
3.逻辑运算符：与、或、非。
4.位运算符：左移、右移、按位与、按位或、按位异或、取反。
5.赋值运算符：如+=、-=、*=、/=等。
33:13if条件语句
1.if语句的语法：if(条件) {语句块} else {语句块}。
</li>
<li>
2.条件判断：条件为真时执行第一个语句块，条件为假时执行第二个语句块。
</li>
<li>
3.条件运算符：如==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）等。
</li>
</ul>

STC企鹅 发表于 2024-12-9 08:01:40

第六课 IO输入输出
<ul>
<li>
摘要
冲哥在这一课围绕单片机IO输入输出进行讲解，详细介绍了gp IO（通用输入输出端口）的概念、高电平和低电平的定义与区别，以及单片机IO口的四种模式（准双向口、推挽输出、高阻输入和开漏模式）。还探讨了按键输入检测原理，包括如何通过单片机IO端口检测按键状态，并讨论了按键抖动现象及其解决方法。此外，视频演示了如何编写代码实现按键控制LED灯亮灭的功能，包括如何处理按键抖动，以及延时函数的运用。最后，布置了课后小练习，加深单片机IO输入输出操作的理解和应用。
</li>
<li>
分段总结
00:00课程介绍和目标
1.介绍了课程的主要内容，包括C语言基础和单片机课程。
2.提出了本节课的主要任务：了解按键输入检测和GPIO（通用输入输出端口）的概念。
00:34GPIO引脚功能
1.GPIO引脚可以输入或输出高低电平。
2.高电平接近电源正极电压，低电平接近电源负极电压。
3.单片机输出高电平时为VCC电压，输出低电平时为GND电压。
4.高电平也称为逻辑高（1），低电平称为逻辑低（0）。
5.电源电压为3.3V时，逻辑高为3.3V，逻辑低为0V。
6.引脚电压不能超过极限电压，如VCC引脚不能超过5.5V，其他引脚不能超过5.8V。
02:52单片机IO口模式
1.单片机IO口有四种模式：准双向口、推挽输出、高阻输入和开漏模式。
2.准双向口：惯电流小，可输入输出。
3.推挽输出：可输出20mA电流，常用于点灯等应用。
4.高阻输入：输入电流小，适用于输入信号。
5.开漏模式：需要外部上拉电阻，适用于需要外部控制的场景。
04:11IO口电压范围
1.输入低电平：小于0.99V，取决于施密特触发器的状态。
2.输入高电平：大于1.18V或1.09V，取决于施密特触发器的状态。
3.施密特触发器：使能后，输入电压需在特定范围内才能触发。
05:56按键输入检测
1.按键按下时，引脚电压接地，从高电平变为低电平。
2.通过检测引脚电压变化来判断按键是否按下。
3.实验箱上的电路：P3.2引脚通过300Ω电阻接地，按键按下时引脚电压为低。
18:40按键消抖
1.按键按下时会有抖动，导致多次触发。
2.通过延时20毫秒来消除抖动。
3.使用软件延时函数来实现延时。
25:17延时函数实现
1.使用软件延时计算器生成20毫秒延时函数。
</li>
<li>
2.将系统频率、指令集和延时时间输入计算器，生成延时函数代码。
</li>
<li>
3.将生成的代码复制到项目中，实现延时功能。
</li>
</ul>

STC企鹅 发表于 2024-12-9 08:04:47

第七课定时器中断
<ul>
<li>
摘要
这一课到了Ai8051u深度入门到32位单片机实战，讲解了定时器中断的应用与实现。用一个实际案例开场，妈妈炒菜时让儿子每分钟塞一根木头进火中，引出单核CPU执行任务时无法同时处理其他任务的问题。进而引出定时器的概念及其两大作用：计时与替代长时间延时以提高运行效率。视频通过详细解释代码与演示操作，教授如何利用定时器实现LED灯按需点亮与熄灭，同时处理按键输入的功能。此外，还探讨了函数定义、声明和调用的重要性，并通过实例展示了如何通过定时器实现更复杂的功能，如救护车灯的交替闪烁控制。最后提出课后练习，利用定时器设计电子功德箱等实际应用。
</li>
<li>
00:00定时器中断引入
</li>
</ul>
1.通过妈妈炒菜儿子烧火的例子引入定时器中断的概念。
2.单核CPU的特点是每次只能执行一个任务，没有特殊情况不能被打断。
3.定时器中断可以打断正在执行的任务，执行预定操作后再回到原任务。
01:13定时器的应用
1.定时器用于计时，可以实现软件计时和周期性操作。
2.定时器可以替代长时间的delay，提高运行效率和处理速度。
3.定时器中断可以打断主循环，执行预定操作后再回到主循环。
04:14LED 3秒闪烁和按键计数
1.使用定时器实现LED 3秒闪烁。
2.在定时器中断中处理按键计数，实现按键次数串口打印。
3.通过ISP软件生成定时器初始化和中断函数。
16:03定时器的配置
1.配置TM0PS寄存器，设置系统时钟。
2.选择12T模式，进行12分屏。
3.设置CT位，选择内部计数器。
4.设置GATE位，选择定时器启动方式。
5.配置定时器零的隐藏寄存器和计数器。
6.设置TF0位，开启定时器中断。
28:00函数定义、声明和调用
1.函数定义包括返回值类型、函数名和入口参数。
2.函数声明在调用之前，告诉编译器函数的索引位置。
3.函数调用包括函数名、小括号和分号。
4.函数定义、声明和调用的例子。
32:54任务二：灯按一下点亮，三秒后熄灭
1.通过按键初始化定时器，实现灯的点亮和熄灭。
2.在定时器中断中关闭定时器，实现灯的熄灭。
3.通过ISP软件生成定时器初始化和中断函数。
35:22任务三：红蓝灯交替闪烁
1.通过按键控制红蓝灯的交替闪烁。
2.使用全局变量记录运行状态，实现灯的交替闪烁。
3.在定时器中断中切换灯的状态。
4.通过ISP软件生成定时器初始化和中断函数。
41:09课后练习：电子功德箱
1.通过按键切换功德模式，实现单倍和双倍功德。
2.在定时器中断中处理功德计数和LED灯的点亮时间。

STC企鹅 发表于 2024-12-9 08:07:18

第八课定时器周期性调度任务
摘要
<ul>
<li>本课讲述了在编程环境中对代码进行编辑、优化和调用的综合过程。首先指出在特定位置添加代码，并删除不必要部分以精简代码。接着，展示了在已有技术变量基础上定义新变量，并说明了变量在特定条件下的调用过程。然后，强调了延时函数的重要性，并展示了其在不同执行位置的效果。此外，还讨论了按键检测功能及函数的定义和调用。最后，提到了头文件的使用，以实现代码的模块化和重用，提高代码的可维护性和可读性。</li>
<li></li>
</ul>
00:08编程错误与定时器应用
编程常见错误包括大小写、中英文符号及括号缺失，定时器用于周期性任务，实现LED不同频率闪烁。
10:47周期性任务与数组应用
实现LED灯周期性闪烁，引入数组简化代码，提高功能精度。
22:25编程for循环与数组应用
for循环执行固定次数，数组元素自增并用于流水灯控制。
34:49单片机流水灯与按键控制
单片机实现流水灯效果，按键控制数组移动，并避免按键抖动问题。
47:01C语言文件与结构体任务调度
C语言讲解点c点h文件划分，函数声明定义，及结构体数组任务调度实现。
58:16任务调度与系统函数解析
讲解任务结构体定义，通过官方案例理解任务状态，实现系统任务调度与计时功能。
01:11:09周期性任务调度系统讲解
讲解定时器驱动多任务系统，实现LED闪烁及按键单击功能。
刚好有个农业气雾培项目，客户需求精确的控制多个设备，全天循环定时启停应用，期待这个定时器周期性调度功能使用其中
<h4>哪怕梦想让我们拼的遍体鳞伤，这一次我们也要勇往直前</h4>

STC企鹅 发表于 2024-12-9 12:17:31

<h4>哪怕梦想让我们拼的遍体鳞伤，这一次我们也要勇往直前</h4>

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