AI8051U单片机学习打卡记录

康***

第一集-芯片性能概况

这是一款功能非常先进的单片机，与早期的型号相比较，已有了质的飞跃，

1、具有高刷新率的图像处理能力；

2、可以使用8位指令集的C51编译器；

3、也可以用32位指令集的C251编译器；

4、体积也大为缩小，功耗也将更低；

5、管脚数也有增加，适应更多的应用场合；

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第一集-芯片性能概况

这是一款功能非常先进的单片机，与早期的型号相比较，已有了质的飞跃，

1、具有高刷新率的图像处理能力；

2、可以使用8位指令集的C51编译器；

3、也可以用32位指令集的C251编译器；

4、体积也大为缩小，功耗也将更低；

5、管脚数也有增加，适应更多的应用场合；

康***

第二集 硬件情况与相关软件以及如何下载程序


该实验箱，体积小巧，功能模块齐全，函盖了绝大多数单片机编程的功能，是学习51单片机的不二选择。
1、8位发光二极管，入门级的流水灯实验；
2、8位八段数码管，时钟实验；
3、TFT彩屏，图像处理与显示；
4、音频处理，语音识别与处理；
5、矩阵键盘与独立键盘，方便各种数据的的输入；
6、完善的数据通讯接口，方便与计算机数据交换，USB、TYPE-C等接口；
7、TF卡插槽，放便数据的贮存与交换；
在软件方面，使用目前流行的C语言编译软件KEIL，配合自已公司开发的ISP软件，


使得下载程序非常方便和简单：1、通过USB口直接下载程序，无需用TX、RX串口下载；
2、按压P3.3键，重启单片机（断电）使单片机进入 HID1模式，即可下载程序；
3、输入用户程序动行时的IRC频率，应根据编程说明中的频率一致；
4、下载第一个流水灯程序，选择32位（默认）文件夹中的*.hex文件。

康***

第三集  点亮一个LED发光二极管

单片机的学习，都是从点亮一个发光管开始的，看似一个简单的动作，但它函盖了从硬件到软件的整个过程。
1、打开KEIL软件；
2、点击文件菜单：Project/New uVision Project...
3、选择工程文件的保存路径，并为工程文件命名；
4、在弹出的对话框中，选择单片机的型号；
5、新建一个C语言文件并保存，一般的文件名为main.c;
6、添加新建的的文件到当前的工程中；“Add Existing Files to Group1';

一个空工程，到此就建立完成。
7、对当前工程进行相关设置：

勾选："Create HEX File HEX Fomat"  HEX-80
8、添加头文件到C程序中：右键，点选
insert'#include<AI8051U.H>'
9、C程序基本框架结构为：
#include <AI8051U.H>
main()
{
        
       while(1)
        {
        }
        
}

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第四集 USB不停电下载
下载、调试程序是单片机学习中，最频繁的操作，为简化操作，可使用“USB不停电下载”的方法，即无需按压P3.3与电源开关。
USB下停电下载有三种方式：
1、USB-HID方式，PC发送指令，触发MCU复位并自动下载；
2、USB-CDC方式，PC发送指令，触发MCU复位并自动下载；
3、按键触发方式，按键触发MCU复位，进入ISP下载模式，PC端再点击下载；
一、USB-HID方式
1、添加 usb_hid_32.lib、USB.h这二个文件到项目文件中，库文件可以STC官网下载，
2、在C程序中，添加头文件includ"usb.h";
3、添加调试程序
    //USB调试复位所需定义
   char *USER_DEVICESC=NULL;
   char*USER_PRODCTDESC=NULL;
  char*USER_STCISPCMD="@STCISP#";//设置自动复位到ISP区的用户接口命令；
4、在初始化程序中，添加USB初始化以及时钟源启动程序；
     //---------USB调试复位所需代码 -------------------
  P3M0 &=~0x3；
  P3M1 |=0x03;
  while( !C(IRC48MCR&0x01));
  USB_init();
  //-----------------------------
5、在主函数中
    while(1)
   {

   }
添加USB初始化以复位所需代码

  //---------USB调试复位所需代码 -------------------  if(bUSBOUTReady)
{
  USB_OUT_done();
}

//-----------------------------

6、在STI-ISP软件中，对相关内容进行设置：

需要注意的是：第一次下载程序，仍需手动操作，完成后，下次即可自动下载。

康***

第五集 C语言基础
一、printf函数，是C语言中最为常用输出语句，它可以让计算的结果直接显示出来，以方便程序的调试，
一般的格式为：printf("<格式化字符串>“，<参量表>）；
例一：
          printf("Hello Word!\r\n");
输出的结果是：
Hello Word!
上面的\r\n是回车的作用，计算机打印完成后，光标另起一行；
例 二：
int abc=999;
printf("The value of abc is %d !", abc);
输出的结果是：
The value of abc is 999 !
例 三：
int a=100; int b=200; int c=300;
printf("a=%d, b=%d, c=%d", a, b, c);
输出的结果是：
a=100, b=200, c=300
//后面的为注释。注释用来说明代码是什么意思，起到提示的作用，可以帮助我们理解代码。注释虽然也是代码的一部分，但是它并不会给程序带来任何影响，编译器在编译阶段会忽略注释的内容，或者说删除注释的内容。
二、变量类型
C语言的基本变量类型主要包括以下几种：

1. char：字符类型，通常占用一个字节（8位）的存储空间。它可以表示一个字符（如 'A'、'a' 等），也可以作为小整数（-128到127）使用。

2. int：整数类型，其大小依赖于具体的编译器和平台。在许多系统中，一个int通常占用两个字节（16位），表示的数值范围在-32768到32767之间。但也有很多系统上的int可能是32位或64位。

3. float：单精度浮点数类型，占用32位存储空间。一个float变量包含一个符号位，8位指数和23位尾数。其数值范围大约在-3.4e-38到3.4e38之间，并且通常具有6到7位的十进制数精确度。

4. double：双精度浮点数类型，通常占用64位存储空间。double类型的变量拥有更高的精确度，大约为14到15位十进制数。它的数值范围在-1.7e-308到1.7e308之间。
  #define u8 unsigned char //用字母“u8“来代替”unsigned char“这一长串字符
同样，也可以定义整型变量：
#define u16 unsigned int //用字母“u16“来代替”unsigned int“这一长串字符
十 进  制：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
十六进制：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  A   B   C  D   E   F
   例：十六进制与十进制互换：   0xC=12
                                                0x9=9   (0x9表示十六进制数中的9）
打开“计算器”：

选择“</>Programmer"(程序员）
                     
三、各种运算符及运算方法：
1、算术运算
+（加法）、-（减法）、*（乘法）、/（除法）、% （取模）、++（加1）、--（减1）
2、逻辑运算
逻辑与(&&)，逻辑或(||)，逻辑非(!)
3、其它运算
==（真假）、！=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）
=（赋值）、+=（加且赋值）、-=（减且赋值）、*=（乘且赋值）、%=（除且赋值）、
<<=（小于等于） 、 >>=（大于等于）、&=、 ^=、|=

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第六集 I/O输入、输出
‌GPIO（General Purpose Input/Output）‌是一种通用输入输出端口的缩写。
I/O是“Input/Output”的缩写，意为“输入/输出”，是单片机系统与外界交流的关键概念，涵盖了所有形式的数据接收（输入）和数据发送（输出）过程。
高电平：电源正极电压VCC即为高电平，在51单片机中，电源电压为5V；
低电平：电源负极GND即为低电平，在51单片机中，电源电压为0V；
在实际应用中；2-5V都可认为是高电平，小于0.99V即可认为是低电平；
与5V单片机相比,3.3V单片机的电压范围更窄。在3.3V单片机中,高电平电压范围一般是2.2V以上,低电平电压范围一般是0.8V以下。
AI8051单片机四种工作模式：
‌1、准双向端口模式‌：在这种模式下，端口既可以作为输入也可以作为输出。当负载电阻小于82kΩ时，电压随着负载电阻线性上升；超过82kΩ后，电压突然上升到4.6V以上。在此状态下，端口表现出恒流特性，电流约为16.2微安‌
‌2、推挽输出模式‌：在这种模式下，端口的输出电压能力与负载电阻有关。当负载电阻从100欧姆变化到10k欧姆时，输出电压随着负载电阻的增加而上升。特别地，当负载电阻超过1k欧姆后，输出电压出现波动。关闭LED后，输出电压变得平稳，说明LED闪烁会影响其他端口的电压输出‌
‌3、开漏输出模式‌：在这种模式下，端口提供开漏输出，需要外部上拉电阻才能实现高电平输出。这种模式适用于需要灵活配置I/O口的应用场景‌
‌4、模拟功能模式‌：在这种模式下，端口可以作为模拟信号输入或输出使用。具体应用包括测量外部信号的电压或电流，以及输出模拟信号控制外部设备‌
一般情况下，都设置成准双向端口模式。
AI8051UI单片机端口设置格式：
    P0M1 =0x00;  P0M0=0xff;
    P1M1 =0x00;  P1M0=0xff;
    P2M1 =0x00;  P2M0=0xff;
    P3M1 =0x00;  P3M0=0xff;
    P4M1 =0x00;  P4M0=0xff;
    P5M1 =0x00;  P5M0=0xff;
    P6M1 =0x00;  P6M0=0xff;
    P7M1 =0x00;  P7M0=0xff;

实验一 ：点亮一个发光管（闪亮）

#include <AI8051U.h>
#include <stdio.h>
#include <intrins.h>
typedef     unsigned char    u8;
typedef     unsigned int    u16;
#define MAIN_Fosc        24000000UL

void  delay_ms(u8 ms);
void main(void)
{
    WTST = 0;  //设置程序指令延时参数，赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
    EAXFR = 1; //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

    P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0xff;   //设置为推挽输出
    P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;   //设置为准双向口

    while(1)
    {
        P00 = 0;        //LED On
        Delay1000us(1000);
        P00 = 1;        //LED Off
        Delay1000us(1000);   
       }

void Delay1000us(void)    //@11.0592MHz
{
    unsigned long edata i;
    _nop_();
    _nop_();
    i = 2763UL;
    while (i) i--;
}

延时程序，可用STC- ISP中的“软件延时计算器“来获得：

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第七集 定时器与中断
一、定时器的作用：
1、用于计时系统，可实再软件计时或者使程序每隔一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）；
二、中断的概念
中断是一种事件驱动的机制，允许单片机在执行程序的过程中暂时中断当前的任务，转而处理来自外部的优先级更高的事件。
当中断事件发生时，单片机会立即跳转到中断服务程序（ISR），执行相关的处理代码，然后返回到原来的程序继续执行。
三、51单片机的中断
1. 51单片机的中断源
51单片机中的中断源可以是外部硬件引脚的电平变化（外部中断），也可以是单片机内部的定时器/计数器溢出、串口接收等（内部中断）。
不同的51单片机中断源可能有所不同。一般51单片机至少有 5个中断：外部中断0、定时器0中断、外部中断1、定时器1中断、串口中断。
四、函数的定义与调用



/*************  本地函数声明    **************/
void  delay_ms(u8 ms);
//========================================================================
// 函数: void  delay_ms(unsigned char ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数, 这里只支持1~255ms. 自动适应主时钟.
//========================================================================
void  delay_ms(u8 ms)
{
     u16 i;
     do{
          i = MAIN_Fosc / 6000;
          while(--i);
     }while(--ms);
}