51单片机教程之基础编（基于C语言）

ID:1 · 发表于 2014-1-25 14:29

转自：http://www.51hei.com/mcu/2675.html
大家好，我是陈滨，本人是去年9月份开始学单片机，到现在一年多了，现在本人基本掌握了单片机编程，开始深入学习汇编语言了。很多初学者有很多的疑惑，我究竟是先学C语言，还是汇编语言？其实我告诉你，本人认为，先学C语言！为什么呢？C语言是目前使用最广泛的中级语言，就连现在的windows7也是C语言编写的，C语言易读性好，无需对单片机内部结构十分熟悉即会编程，可移植性高，便于维护。C语言只有32个关键字，9种控制语句，而且编译器提供了很多函数库，使用十分方便。而汇编语言达100多条指令，每条指令对应一个机器码，跟单片机内部结构息息相关，而且不提供库函数，每种东西都要自己写。汇编语言最致命的地方是它不同硬件几乎不可移植，维护麻烦。但是读者又有疑问了，既然C语言这么多优点，干嘛还要学汇编语言？虽然C语言易诸多优点，但是它也是有缺点的，就是代码执行效率不高，占用CPU资源高，这个就是中高级语言的缺点，目前最流行的安卓系统就是用高级语言编写的，据说是Java,具体本人没去研究，大家都知道安卓CPU主频没有800M以上想流畅运行是不太可能的就好，哈哈...汇编语言是在机器语言的基础上发展起来的，每一条代码对应一个机器码，所以执行效率很高，就连windows底层的东西都是汇编写的，C语言难以达到要求。当然随着编译器的改进，C语言执行效率已经接近汇编，但是想真正成为单片机高手的话，那么我告诉你，精通汇编是必须的！因为汇编语言是直接操作单片机内部硬件的，如果你精通汇编，那么意味着你对单片机十分熟悉，就能编出十分高效的程序。所以先学C语言能快速入门，再学汇编就能精通单片机。
OK！说了这么多，你会问：学习单片机能有什么钱途？嗯！学东西无非就是想赚钱，现在说学东西是业余爱好的话只有有钱人在说，谁敢说学手艺不是为了吃饭？你？你？还是你？呵呵...目前这个世界上单片机无所不在，洗衣机，电视机，电冰箱等等...都有单片机的身影，单片机就是单片微型计算机的简称，最早由英特尔公司发明，没错！就是大名鼎鼎的英特尔！哎！又一中国人的遗憾！电子技术什么东西才是我们中国的专利啊！说到计算机，咦？名字很熟悉？这个计算机可不是我们用的计算器啊，而是指电脑！什么？你说单片机是一个电脑？对！没错，单片机就是一个微型电脑。一个电脑的基本组成是这样的：输入系统（键盘）、输出系统（显示器）、计算系统（主机），你看你家的电脑是不是这样？其实主机还包含了运算系统（CPU）、程序存储器（硬盘）、数据存储器（内存），拆开你的电脑主机，是不是也是这样？我们用的单片机其实除了输入输出系统，已经包含了其它东西，所以就微型计算机，英文叫MCU，又叫微处理器。早期的单片机是英特尔的4004单片机，是4位的，由于功能太弱了，早已经淘汰，本人就不罗嗦了。现在我们用的单片机就51系列单片机，是英特尔最经典最成功的发明，由于51单片机价格便宜，功能齐全，到现在10几年历史，依然火爆，估计未来10年，51单片机不会淘汰，所以51单片机对初学者很合适。目前一个单片机工程师工资都在5000左右，视你的能力吧，上万的都有。单片机应用小到手机，大到火箭，都需要用到。只不过功能强弱不同，价格也不同，从几块钱到100多块钱。你说火箭的单片机要多少钱？我想最多100多块！什么？是不是真的？我想是！既然单片机这么厉害，为什么这么便宜？主要是现在技术成熟，产量大，目前世界上很多公司都在生产51核心的单片机，国内的话就有STC公司。
好了，那么学单片机该如何入手呢？俗话说，小钱不出，大钱不入，当然是要先花点钱买设备了，放心，不贵，200多块左右，不要告诉我你连200多块的钱都没有？现在淘宝上有很多开发板，而且还送教程，价格都在200块左右。开发板就是用来学习单片机的，虽然现在有很多仿真软件，但是跟实际应用还是有区别的。本人就有这样的经历，自己写了个程序，在仿真软件始终无法正常运行，但是到了实际电路运行很正常，所以开发板不能省。学习单片机最主要是多学习多实践，多在论坛上逛，遇到问题要自己研究，实在不行可以网上发帖问问。买了开发板，首先你得先学习C语言，C语言最重要就是关键字，语法。目前最常用的51编译器就是KEIL了，这个大家可以去网下载，现在都是破解版的了。单片机大家可以买ATMEL的单片机，这个是最常用的了，就买AT89S52这个吧，注意S的支持ISP编程，而C的不支持。什么是ISP呢？ISP就是在线编程的意思，就是无需拔下芯片就能写程序，这个对我们学习是很方便的。
现在网上很多教程有一些都是误人子弟，有不少错误，本人总结了很多经验，因为在此之前本人对单片机也是小白一个，所以很会理解初学者的心里。下载了KEIL，买了单片机开发板和单片机，下面我们就来开始单片机学习之旅吧，先来看出自单片机教程网www.51hei.com第4课的一个闪烁灯的小程序(他文章中主要从汇编的角度详解了闪烁灯的工作原理，我对此进行了C语言方面的详解算是对第4课的补全.)：
#include <reg52.h> //头文件
#define uchar unsigned char  //宏定义
sbit LED=P1^0; //定义引脚
void delay() //延时函数
{
uchar a,b;
for(a=200;a>0;a--)
for(b=200;b>0;b--);
}
void main()  //主函数
{
while(1)
{
  LED=0;  //点亮LED
delay();  //延时
LED=1; //熄灭LED
delay(); //延时
}
}
在这里我先说明一个问题，关于KEIL的使用网上有很多教程，由于时间关系这里我就不说了。上面是一个LED闪烁的小程序，初学者往往连这个也看不懂，好像在看天书，别急！本人刚开始也是！我一个个说明。第一个，就是头文件，什么是头文件呢？就是编译器里面的一个库，里面定义了单片机的一些寄存器，写了这个头文件，编译器就知道你使用的是52单片机，以下的操作它就认识了，否则编译会报错！第二个，宏定义，就是自己定义的新名字，上面的操作就是告诉编译器，以后遇到uchar就是unsigned char了，便于书写，节省时间。第三个，就是定义单片机的引脚，如果我的LED接在P1.0这个引脚上，就这样定义了，以此类推。好了，开始说函数，有人说编程要大学生才可以，NO!NO!NO!就拿我来说，我才初中毕业呢！不过话说回来，你的英语必须有30分以上，代数在60分以上才可以，否则吃力！呵呵....因为C语言运用到了计算，单词等初中知识。这个是一个延时函数，因为单片机运行速度很快，如果不延时，LED闪烁就十分快，我们是分辨不出来的。那么这个是怎么延时的呢？首先我们定义了两个变量a、b，然后a先赋值200，for这个是32个关键字其中一个，是一个循环语句，首先执行a=200,接着判断a是否大于0，如果不是，则执行a--，就是a-1，直到a=0，这个语句执行了200次，同样下面的语句也是，这两个语句这样写起到了嵌套作用，就是上面执行完了执行下面，这样就执行了200*200=40000次。为什么要这样呢？就是为了延时！其实这个程序就是让CPU在那里执行空操作浪费时间来达到延时目的。下面的函数叫主函数，C语言每一个程序都有且只有一个主函数main,程序都是从主函数开始执行，上面的延时函数叫子函数，也叫子程序，主函数可以调用子函数，反过来子函数是不可以调用主函数的。前面大家都注意到有一个void ，void在英文的意思是空，意思这个函数不带返回值，至于什么是返回值，以后再说。在函数的后面还有一个小括号，这个里面也是有一个void的，只是省略了，那这个是什么作用呢？这个就是函数的参数，什么参数？也是以后再说！程序从主函数开始，进入了while(1)这个函数体，每个函数体都要有一个大括号来包括，while的意思是如果括号里面的条件为真即为1，就执行里面的程序，否则退出，所以也是一个循环函数，把里面写1就是这个while永远为真，永远执行这个函数，这样做的目的就是让程序不断执行下去，这样LED就不断闪烁了。到了LED=0时，意思是把单片机P1.0这个引脚置为低电平，LED正极是接电源的，负极接P1.0，这样LED就亮了。接着，延时，到这里单片机执行延时函数，紧接着LED=1，意思P1.0置为高电平，这个时候LED就灭了，然后又是延时，再点亮，周而复始，LED就闪烁了。闪烁的频率由延时函数决定，当然你可以再写个for，这个LED闪烁就更慢了。
  看了这个小程序，你有什么感觉？实际上设备上的程序比这个可是复杂多了，要学的东西太多了。好了，先到这里，我会慢慢教大家继续深入单片机编程，大家有什么要交流可以加本人QQ.只要我有时间，绝对做出回答。