第一次给Ai8051U核心板下载流水灯程序心得
贴心的销售给我发了一个Ai8051U核心板，上面已经焊好了最小系统，拿到手直接就能下载代码学习看效果，还给P2的8个引脚上都焊上了led灯，有了这些做个流水灯程序太方便了，在学习视频那里下载的还有源代码，改改就能用，说干就干，马上行动。这是收到的核心板，上面的两个按钮要注意，下载代码时用到。
这个帖子里有学习视频和要下载的软件和代码
这里面是软件和代码
这里是要下载到单片机里的流水灯代码，选这个文件夹里的C语言-8bit就行
看着第二节课的视频教程安装好软件以后，双击这个文件在keil软件中打开这个项目
这是打开后的效果，在这里的第23行可以看到设置的值是24000000UL也就是24MHz，这是晶振的频率值，下载代码时输入用户程序运行时的IRC频率也要设置为24MHz。
因为核心板上的led灯是在P2引脚上，这个代码是P0引脚，所以要把代码里的P0都改成P2。
这些是修改后的效果，下面的P0全都改成P2，框里的值是参考P0的值改的，注释应该也是推挽输出的，我没改注释。
根据图上的顺序把编译输出的结果设置为hex格式。
点击箭头位置的全部编译按钮对代码进行编译，在下面的编译结果里可以看到创建了一个hex格式的文件，下面是0错误0警告，上面是数据的大小和代码的大小，一般编译后的文件都在这个项目的文件夹里。
这就是编译生成的那个hex文件，往单片机里下载文件就是选择这个文件。
红框里的内容都是要设置和修改的，因为核心板上的芯片型号是Ai8051U-34K64，所以芯片那里选择AI8051U-34K64。
因为这个程序是C语言-8bit，所以选择CPU指令那里要选择8-Bit。
因为程序中第23行定义的晶振频率是24000000UL，也就是24MHz，所以在输入用户程序运行时的IRC频率要设置为24MHz。
扫描串口位置目前是空白，需要先找一个Type-C口的数据线，一头连接电脑，一头插到核心板上，因为核心板上已经拷进去了流水灯代码，所以插到电脑上以后流水灯会运行。
这是插上后的效果
然后按下核心板上的P32 INTO按钮不松，再按一下POWER按钮，松开POWER按钮后再松开P32 INTO按钮，此时扫描串口那里会显示（HID1）USB-Writer，这说明可以往芯片里下载程序了，感觉这个芯片的供电电压是3.3v的，我直接插到5v的手机充电器上以后上面的VCC指示灯和POWER指示灯是一闪一闪的效果，大概5秒钟闪一次，不是常量的效果，里面的流水灯效果也不会有，插到电脑上就正常了。
按这两个按钮
这是设置好后的效果，可以看到扫描串口位置也显示正确了。
下一步是选择前面编译好的hex文件，点击上图里的打开程序文件按钮，然后选择C语言-8bit文件夹里的sample.hex文件并点击打开按钮
这是打开后的效果，可以看到程序文件中有内容了，下面也显示了打开的文件信息，可以确认一下，然后点击下载/编程按钮就可以往单片机里下载程序了。
这是下载成功后的效果，此时就可以在核心板上看到新的流水灯效果了，感觉这个流水灯比原来的流水灯速度慢了一些。
https://www.longxiangkeji.cn/shipin/liushuideng.mp4
第三节课：点亮一个LED灯
这里是用的Ai8051u核心板，上面已经焊上去的是P2口的8个LED灯，所以代码和视频中的代码有点不一样。
代码如下：
#include "ai8051u.h"
void main(void)
{
P2M0=0x00;
P2M1=0x00;
P20=0; //在这里为P20口赋值只执行一次，以后这个值都不会变。
while(1)
{
P22=0; //在这里为P22口赋值，会不停的执行这行代码，不停的给P22口赋值为0。
}
}
因为是要点亮P2端口的LED灯，所以设置P2M0和P2M1的值。
在Ai8051u的手册中13.1.2章节可以看到PxM0和PxM1是x端口的模式配置寄存器，这里的x表示的是0到7的端口。
从这里可以看到P2M0和P2M1设置值其实是为P20M0到P27M0和P20M1到P27M1赋值。
P20M0到P27M0共8个二进制位，如果单独给它们设置0或者1，需要写8行代码，但是直接用P2M0赋值，只用1行代码就能解决，它的值对应下面的8个二进制位，也就是说可以是8个1或者8个0，或者有1又有0，具体根据情况设置，这里需要给P2引脚设置为准双向口模式，所以P2M0和P2M1都要设置为0，也就是P2M0下面的8个二进制位都是0，转换成十六进制就是0x00，所以P2M0和P2M1的值都是0x00。
0x表示值是十六进制，00表示两个4位二进制的值，个位的0表示低4位是0000；如果个位是F，就表示低4位是1111；如果个位是9，表示低4位的值是1001，这里表示把P2的第四个引脚设置为1，P2的第1、2和3引脚设置为0。十位的0表示的是高4位的值，也就是P2的第5、6、7、8个引脚，原理和低四位一样。
因为电流是从高电平流向低电平的，LED灯的正极连接的是电源，负极连接的是单片机P20到P27引脚，初始状态时，单片机的P20到P27引脚是高电平，和电源的电压一样，所以电流不会流动，LED灯就不会亮。当把P20引脚设置为0也就是低电平时，LED的负极和正极之间产生了电压差，这是时候电流流动了，所以LED灯也就亮了。
程序执行到while(1)外面时，那些代码只会执行一遍，进入死循环while(1)中以后，while(1)里面的代码就会被反复执行，不停的执行，所以可以根据需要将代码写在合适的地方。
最后看一下P20和P22引脚上的LED灯被点亮后的效果吧。
第四节课：USB不停电下载
当Ai8051U核心板插到电脑USB口上以后，在下载代码的软件中扫描串口那里不会显示插上去的核心板，需要先按住P32 INTO按钮不松，然后按一下POWER按钮，这时候扫描串口那里才会显示（HID1）USB-Writer，松开P32 INTO按钮后才可以点击下载/编程按钮往单片机里下载代码，每次下载都需要这样操作会很麻烦，所以这一节课使用代码实现不用按按钮也可以下载代码的功能。
首先在STC官网的软件工具——库函数——USB库文件——下载文件，把相关的文件先下载下来。
下载下来以后可以看到有两个文件夹，一个是库文件，另一个是范例程序
先把库文件中的stc32_stc8_usb.h复制到自己的项目中。
这个文件夹里有查询模式和中断模式，因为教学视频中是用的查询模式，所以先不考虑它们的区别，用查询模式就行。查询模式里有CDC库文件和HID库文件，CDC和HID库文件对应的是下载代码软件里收到用户命令后复位到ISP监控程序区里的两种模式。因为CDC更好用，所以这里选择CDC库文件。
在查询模式STC-CDC库文件夹中可以看到有4个lib后缀的文件，它们是Ai8051U所选的8位或32位模式对应的库文件，因为在编程软件中Device那里选择的是AI8051U-32Bit Series，也就是32位，所以这里选32位的库文件。
四个库文件
可以看到选择的是32位模式
在Target中可以看到Code Rom Size中有Large:64K program和Huge：64K functions, 16M progr.因为选择的是Large:64K program，不是Huge开头那个，所以这里选择库文件也不是包含Huge的那个，所以选择stc_usb_cdc_32.LIB库文件。
把这个库文件复制到自己的项目中，此时项目中有两个新加入的文件：stc32_stc8_usb.h和stc_usb_cdc_32.LIB。
在项目中添加stc32_stc8_usb.h头文件，在Source Group 1中添加复制过来的lib文件。
添加代码：#include "stc32_stc8_usb.h"后点击编译，可以看到main.c下面多了一个头文件。
打开范例程序文件夹中和库文件对应的demo项目，这里是查询模式STC-CDC范例程序\stc32g_cdc_query_demo。
可以看到这个项目的代码中也有#include "stc32_stc8_usb.h"加载头文件代码，项目文件中有一个stc_usb_cdc_32g.LIB文件。
把这个demo项目中的4、5、6行代码复制到自己的项目中。
这里第6行代码：char *USER_STCISPCMD = "@STCISP#";定义的值是下载软件里收到用户命令后复位到ISP监控程序区里的使用默认的内部自定义命令"@STCISP#"，也可以把这个勾选去掉，然后在自定义命令里设置自己的命令。
把demo项目中的P_SW2 |= 0x80;代码复制到自己的项目的main()函数中。
P_SW2 |= 0x80;这句代码的意思是设置P_SW2特殊寄存器的B7位的值为1，因为0x80转换成二进制就是10000000，这里使用|=的意思是按位或赋值，如果直接用=会把其它位的值都改成0，可能会影响到一些功能，所以为了不影响其它位的值，就用|=，原来位置上是0，和赋值结果的0按位或以后还是0，如果原来位置上的值是1，和赋值结果的0按位或以后仍然保持值是1，这样就实现了只改指定位置的值的效果。
通过查询Ai8051U手册可以发现，P_SW2的名字是：串口2/3/4/I²C/比较器输出，功能脚切换控制，它的B7位名字是：EAXFR，功能是：扩展RAM区特殊功能寄存器（XFR）访问控制寄存器，值为0时，表示禁止访问XFR，值为1时表示允许访问XFR。这里需要将它设置为1。
把demo中的usb_init();和EA = 1;还有while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED);复制到自己的项目中。
usb_init();这个函数是写在stc_usb_cdc_32g.LIB文件中，因为lib文件不可访问，所以看不到这个函数的具体内容，直接用就行，要注意，这行代码一定要放在P_SW2 |= 0x80;代码后面，先开启访问XFR，然后调用这个函数进行各种操作。
EA = 1;这行代码的作用是开启EA总开关，需要开启以后，所有的小中断器被设置为1后才会起作用，从Ai8051U手册中可以看到所有的中断器都要经过EA中断器。
通过查询Ai8051U手册可以看到，EA是IE（中断允许寄存器）下的B7位的名字，EA=1就是把IE寄存器的B7位设置为1，所以这行代码和IE |=0x80;的效果是一样的，这两行代码用其中一行就行。
手册上的说明
写在代码里的效果
while (DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED);这行代码的意思是一直判断DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED这个条件是否不成立，当DeviceState==DEVSTATE_CONFIGURED时，这个判断不成立，跳出这个while循环，执行下面的语句。DEVSTATE_CONFIGURED在等待USB完成配置后，条件就会不成立。
最后把demo里的这几行代码也复制到自己项目的while(1)里的最上方，这几行代码的意思是不管接收到什么内容都原样发送回去。这一串代码还能实现一个不停电下载。
代码写完以后，就可以编译成二进制文件并准备下载了，编译后发现出现了很多警告信息L57，这里的意思是stc32_stc8_usb.h文件中有很多声明后的函数没有被使用，警告不会影响代码的执行，只是看着不好看。
消除警告的方法是：在编译设置那里选择L251 Misc里的disable Waming Numbers:里输入57，意思是屏蔽L57的警告。
编译后发现没有错误和警告了
编译成功后可以下载代码了，在下载软件的收到用户命令后复位到ISP监控程序区里的USB-CDC/串口模式选上，下面的三个选项勾上，打开程序文件那里选择刚编译好的文件。
特别注意，在下载软件的硬件选项中要设置对参数，因为项目里选择的单片机是32位的，所以选择CPU指令模式那里要选择32-Bit，上面的选项要勾上，芯片型号那里要选择正确，这里是AI8051U-34K64，因为没有用到定时器，所以输入用户程序运行时的IRC频率那里不用管它。
点击下载后，第一次使用这个功能还是需要按步骤按下两个按钮，以后再点击下载就不需要按那两个按钮了，扫描串口那里会自动识别为（HID1）USB-Writer，并下载代码，至此效果达到。
第五节：C语言基础
首先在上一个不断电下载那个项目里去掉stc32_stc8_usb.h文件中#define PRINTF_USB的注释//，这个是新版本中的代码，和视频中的会有点不一样。
在下面的代码中可以看到有代码：#define printfprintf_usb;这里的意思就是用printf来代替printf_usb函数，以后执行printf函数就是在执行printf_usb函数。
接着在代码中使用printf函数看输出效果，把printf函数写在代码usb_OUT_done();的前面，意思是当串口接收到数据后先把接收的数据显示出来，然后把printf函数中的内容显示出来。
编译代码并下载到单片机中。
因为选择的是USB-CDC/串口模式，所以查看输出信息也选择CDC/HID-串口助手，串口选择连接单片机的那个USB口，点击打开串口按钮，然后在发送缓冲区随便输入内容， 点击发送数据按钮，这时就可以在接收缓冲区看到返回的内容。
这里可能是因为编码的原因，导致张三的三字和Y合并成了别的字，先不管它。
可以看到接收缓存区有一个输入的内容，如果不想显示这个，可以在更多设置里把显示发送的数据关掉。去掉了以后，接收缓存区里已经没有红色的那行数据了。
在代码中printf里的末尾有\r\n，这个是换行符，输出数据时看到这个符号就会换行，在接收缓存区的数据里看到确实换行了。
代码里的USB_SendData(UsbOutBuffer,OutNumber);是把发送的数据原样显示，可以看到张前面有个1，就是发送的内容，不想显示这个可以把这行代码注释掉。
注释掉以后再发信息可以看到接收后面没有那个发送数据1了。
printf_usb()函数的原型是：int printf_usb(const char *fmt,……);
其中参数fmt是格式控制字符串，它包含了两种类型的对象，可以是普通字符和转换说明。
当它是普通字符时，双引号里的内容原样输出。比如：printf("张三是我");里面的字符串是普通字符，可以原样输出。
当它是转换说明时，比如printf("我的名字是：%d","张三")，里面的%是转换符号的开头，后面的字符是转换类型，如果是转换说明，里面有几个转换说明后面就需要有几个参数，这里的"张三"就是后面的参数，用来填充第一个参数里的转换字符。最后显示的内容就是：我的名字是：张三。如果要原样输出%，需要写成%%，如printf("10%%3的值是：$d",10%3);这里显示的结果就是：10%3的值是：1。
显示的效果：
如果想查看显示的结果的十六进制结果，可以勾选上接收缓冲区的选项，这样右侧会出现一个十六进制的结果。
这里的zhang san最后被转换为7A 68 61 6E 67 20 73 61 6E，这里的z的Ascii码是122，122转换成十六进制就是7A，转换方式122/16=7余10，10在十六进制里就是A，所以是7A。
%后面可以跟标志信息，用来对结果进行处理，如n,m中n表示小数点前面有几位数，m表示小数点后面有几位数。标志信息后面还可以用很多格式字符表示不同的格式，如：%3,2f表示小数点前面3位，小数点后面2位的小数。
十进制、十六进制、二进制数之间的转换方式要掌握，后面用到的很多。
数据类型主要有整型 int、浮点型 float、字符型 char、字节类型 bit，掌握它们的区别和范围。
有的数据类型太长，可以用define来定义一个别名，比如：#define u8 unsigned char 这时候u8就可以当成unsigned char使用了，使用时是u8 zifu;
unsigned 是无符号的意思，它的值都是正数，不加这个关键字时，值可以是负数，也可以写成signed定义变量是有符号的。
C语言的常用运算符是+、-、*、/、%、++、--。++和--是数字的自增和自减。
关系运算符：>、<、==、>=、<=、!=、主要用在判断的位置，0为假，非0为真。
判断结果：
逻辑运算符：&&（与）、||（或）、!（非）。
&&两边的条件都为真时，整个表达式才是真，有一个条件为假时，整个表达式都是假。
||两边的条件有一个为真，整个表达式就是真，两边条件都是假时，整个表达式才是假。
!右边的条件为真时表达式就是假，右边条件为假时表达式为真。
位运算符：&、|、^、-、<<、>>。
这些运算符是针对二进制位的。
&两个二进制数，相同位都为1时，结果为1，有一个为0时，结果为0。
|两个二进制数，相同位有一个是1时，结果为1，都为0时，结果为0。
^两个二进制数，相同位值一样时，结果为0，否则为1。
-一个二进制数，为1的位置变成0，为0的位置变成1。
<<一个二进制数整体向左移动指定位数，末尾补0，超过8位的高位部分去掉。
>>一个二进制数整体向右移动指定位数，高位补0，超过8位的低位部分去掉。
表达式?a:b;这个是三元运算符，如果表达式成立，则返回冒号左侧的值，如果不成立就返回右侧的值。
.或->用来引用类、结构体和公用体成员。
&取址运算符，用来返回变量的存储地址。
*指针运算符，用来指向变量的存储地址。
,逗号运算符，会按顺序执行每个逗号前面的运算。
溢出就是结果超出了变量的取值范围后出现了不符合要求的结果，所以要确认结果范围，使用合适的变量类型。
第六节：I/O输入输出
GPIO就是通用输入/输出端口，通俗的说就是一些引脚可以通过它们输出高低电平，或者通过它们读入引脚的状态是高电平还是低电平。
高电平就是指引脚上的电压无限接近电源正极的电压，如果电源的电压是3.3v，引脚上的电压也是3.3v就是高电平，用1表示高电平。
低电平就是指引脚上的电压无限接近GND的电压，也就是0v，用0表示低电平。
如果单片机的vcc电源正极是3.3v，可以给引脚上接5v电源吗？不能，引脚上的电压不能超过vcc电压0.3v，也就是vcc电压是3.3v时，引脚上的电压不能超过3.6v。
Ai8050U的引脚有四种模式：
模式1：PnM1=0；PnM0=0；准双向口模式（传统8051端口模式，弱上拉），灌电流可达20mA，拉电流为270-150uA。灌电流是从vcc到IO引脚的电流。拉电流是从单片机引脚到GND的电流。
模式2：PnM1=0；PnM0=1；推挽输出模式（强上拉输出，可达20mA，需加限流电阻）。
模式3：PnM1=1；PnM0=0；高阻输入模式（电流既不能流入也不能流出）。
模式4：PnM1=1；PnM0=1；开漏模式，内部上拉电阻断开，该模式既可读取外部状态，也可对外输出（高电平或低电平），如果要正确读取外部状态或需要对外输出高电平，需外加上拉电阻，否则读取不到外部状态，也不能对外输出高电平。
实验箱用的是3.3v供电。
往引脚输入低电平或低电平需要根据施密特触发是否打开来决定，如果输入低电平，打开施密特触发时最大值0.99v，关闭施密特触发时最大值是1.07v。
往引脚输入高电平时，打开施密特触发时最低1.18v，关闭施密特触发时最低1.09v。默认上电后，施密特触发是打开状态。
按键输入检测：
核心板上有两个引脚连接了按键，分别是P3.2和P3.3引脚，按键的一端连接单片机IO口，另一端连接GND，如果要检测按键是否按下，只需要检测按键连接的IO口是高电平还是低电平即可，高电平是1，低电平是0，如果按键按下，单片机引脚和GND连接，此时引脚是低电平，用if(P32==0)来判断。
任务一：按下P3.2引脚上的按钮后P2.2引脚上的LED灯亮，松开P3.2引脚上的按钮后，P2.2引脚上的LED灯熄灭。
效果：
任务三：按下P32按钮后P22端口LED灯亮，再次按下P32按钮后P22端口LED灯灭
软件延时代码生成方式：参数要设置好。
任务三代码部分。
课后任务一：按下P32按钮后P22灯亮，按下P33按钮后P22灯灭。
课后任务二：第一次按下P32按钮后亮一个灯，第二次按下按钮亮两个灯，直到8个灯都亮。
至此，按钮的使用已经完成。
第七节课：定时器中断
在第六节课里使用软件延时的方式来实现等待指定时间的效果，用这种方式的缺点就是执行到那里时，不停的执行空代码，不会继续向下执行，这就导致效率很低，所以这里用定时器中断的方式处理延时效果。
MCU是单核的，同一个时间只能执行一件事，没有特殊的情况不能被打断，所以这里要引入一个特殊的情况——定时器中断，中断就是打断正在做的事情。
定时器作用：
1、用于计时系统，可实现软件计时，或者使程序每隔一段固定时间完成一项操作。
2、替代长时间的delay；提高程序的运行效率和处理速度（可以打断主循环）。
任务一：LED灯三秒取反一次，在任意时间按下按钮后，串口中要打印出来按下的次数。
先在下载代码的软件里找到定时器计算器标签，在里面设置好几个参数后会自动生成定时器代码，因为Ai8051u用的定时器是24MHz的晶振，所以这里选24MHz，下面的使能定时器中断也勾上。
以上代码中第1到3行是中断函数，触发中断后要执行的代码就放在这里。5到15行是定时器设置代码，这里设置的是3秒，设置的中断间隔也是3秒，3秒时触发中断函数。
任务代码：
显示的效果部分：
关于乱码汉字的原因及查询，在AI8051U.pdf文档的“附录J：关于Keil软件中0xFD问题的说明”中有具体介绍。
定时器的应用：
在代码中有TM0PS = 0x5B;这个是用的TM0PS，也就是定时器0的8位预分频寄存器，定时器0是从一个系统时钟过来的，定时器其实是一个计数器，它能从0数到65536然后溢出，24M是1微秒计数24次，如果觉得速度太快，还可以分频，公式是：定时器0的时钟=系统时钟SYSclk÷(TM0PS+1)，如果TM0PS的值为0，则系统时钟除以1还是自己，没有变化。
TM0PS后面还有÷12和÷1，如果感觉计数还是太快，可以继续分频，÷12意思就是系统时钟计数12次，定时器0才计数1次。12T模式就是CPU时钟12分频，也就是FOSC/12，这里的FOSC是系统时钟除以TM0PS+1后的值。
这部分的代码作用和设置的值可以结合AI8051U.pdf文档中的指定位置的资料进行理解。
函数的定义和调用：
函数的定义：包含返回值、函数名和入口参数，并定义了函数具体功能，名字要和功能相符合，让别人看到名字就知道这个函数的作用是什么，函数名不能是关键字，不能是奇怪的符号。
这是一个函数，返回值类型是int，函数名是add，入口参数有两个分别是int类型的a和int类型的b，return c;是返回int类型的结果，{}中间的内容是函数体，里面是这个函数的具体内容。
int add(int a,int b); //这一行代码是对这个函数的声明，因为代码是从上往下执行的，如果一个函数写在main()函数后面了且没有声明，在main()函数中执行到这个函数时就会报错，如果在main()函数前声明了，就不会报错。
add(1,2); //这一行代码是调用这个add函数，里面的1和2是两个入口参数，也是int类型，要和定义函数时要求的数据类型一样。
任务二：按下按钮后灯亮，等待三秒后灯灭。
任务三：按下按钮后两个灯交替点亮（间隔500毫秒），再次按下按钮后两个灯熄灭。
课后小练：
显示效果：
必须点赞 {:qiang:} zhaoye818 发表于 2025-1-15 07:19
必须点赞
谢谢{:aixin:} tianjing818 发表于 2025-1-15 07:22
谢谢{:ciya:}
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