51单片机C语言编程基础及实例
C语言是一门通用计算机编程语言，应用广泛。下面是小编整理的51单片机C语言编程基础及实例，希望对大家有帮助!
单片机的外部结构：
DIP40双列直插;
P0，P1，P2，P3四个8位准双向I/O引脚;(作为I/O输入时，要先输出高电平)
电源VCC(PIN40)和地线GND(PIN20);
高电平复位RESET(PIN9);(10uF电容接VCC与RESET，即可实现上电复位)
内置振荡电路，外部只要接晶体至X1(PIN18)和X0(PIN19);(频率为主频的12倍)
程序配置EA(PIN31)接高电平VCC;(运行单片机内部ROM中的程序)
P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1
单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，完成指定任务)
四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3;
两个16位定时计数器;(TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1)
一个串行通信接口;(SCON，SBUF)
一个中断控制器;(IE，IP)
针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。
C语言编程基础：
十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B;0x6E为01101110。
如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位，而丢掉高8位。
++var表示对变量var先增一;var—表示对变量后减一。
x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f;
TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5，而不改变TMOD的高四位。
While( 1 ); 表示无限执行该语句，即死循环。语句后的分号表示空循环体，也就是{;}
在某引脚输出高电平的编程方法：(比如P1.3(PIN4)引脚)
代码
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P1_3 = 1; /pic/p>
While( 1 ); /pic/p>
}
注意：P0的每个引脚要输出高电平时，必须外接上拉电阻(如4K7)至VCC电源。
在某引脚输出低电平的编程方法：(比如P2.7引脚)
代码
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P2_7 = 0; /pic/p>
While( 1 ); /pic/p>
}
在某引脚输出方波编程方法：(比如P3.1引脚)
代码
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
While( 1 ) /pic/p>
{
P3_1 = 1; /pic/p>
P3_1 = 0; /pic/p>
} /pic/p>
}
将某引脚的输入电平取反后，从另一个引脚输出：( 比如 P0.4 = NOT( P1.1) )
代码
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P1_1 = 1; /pic/p>
While( 1 ) /pic/p>
{
if( P1_1 == 1 ) /pic/p>
{ P0_4 = 0; } /pic/p>
else /pic/p>
/pic/pic/p>
{ P0_4 = 1; } /pic/p>
} /pic/p>
}
将某端口8个引脚输入电平，低四位取反后，从另一个端口8个引脚输出：( 比如 P2 = NOT( P3 ) )
代码
#include /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
P3 = 0xff; /pic/p>
While( 1 ) /pic/p>
{ /pic/p>
P2 = P3^0x0f /pic/p>
} /pic/p>
}
注意：一个字节的8位D7、D6至D0，分别输出到P3.7、P3.6至P3.0，比如P3=0x0f，则P3.7、P3.6、P3.5、P3.4四个引脚都输出低电平，而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0四个引脚都输出高电平。同样，输入一个端口P2，即是将P2.7、P2.6至P2.0，读入到一个字节的8位D7、D6至D0。
第一节：单数码管按键显示
单片机最小系统的硬件原理接线图：
接电源：VCC(PIN40)、GND(PIN20)。加接退耦电容0.1uF
接晶体：X1(PIN18)、X2(PIN19)。注意标出晶体频率(选用12MHz)，还有辅助电容30pF
接复位：RES(PIN9)。接上电复位电路，以及手动复位电路，分析复位工作原理
接配置：EA(PIN31)。说明原因。
发光二极的控制：单片机I/O输出
将一发光二极管LED的正极(阳极)接P1.1，LED的负极(阴极)接地GND。只要P1.1输出高电平VCC，LED就正向导通(导通时LED上的压降大于1V)，有电流流过LED，至发LED发亮。实际上由于P1.1高电平输出电阻为10K，起到输出限流的作用，所以流过LED的电流小于(5V-1V)/10K = 0.4mA。只要P1.1输出低电平GND，实际小于0.3V，LED就不能导通，结果LED不亮。
开关双键的输入：输入先输出高
一个按键KEY_ON接在P1.6与GND之间，另一个按键KEY_OFF接P1.7与GND之间，按KEY_ON后LED亮，按KEY_OFF后LED灭。同时按下LED半亮，LED保持后松开键的状态，即ON亮OFF灭。
代码
#include
#define LED P1^1 /pic/p>
#define KEY_ON P1^6 /pic/p>
#define KEY_OFF P1^7 /pic/p>
void main( void ) /pic/p>
{
KEY_ON = 1; /pic/p>
KEY_OFF = 1; /pic/p>
While( 1 ) /pic/p>
{
if( KEY_ON==0 ) LED=1; /pic/p>
if( KEY_OFF==0 ) LED=0; /pic/p>
} /pic/p>
/pic/p>
}
数码管的接法和驱动原理
一支七段数码管实际由8个发光二极管构成，其中7个组形构成数字8的七段笔画，所以称为七段数码管，而余下的1个发光二极管作为小数点。作为习惯，分别给8个发光二极管标上记号：a,b,c,d,e,f,g,h。对应8的顶上一画，按顺时针方向排，中间一画为g，小数点为h。
我们通常又将各二极与一个字节的8位对应，a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7)，相应8个发光二极管正好与单片机一个端口Pn的8个引脚连接，这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制8个发光二极的亮与灭，从而显示各种数字和符号;对应字节，引脚接法为：a(Pn.0)，b(Pn.1)，c(Pn.2)，d(Pn.3)，e(Pn.4)，f(Pn.5)，g(Pn.6)，h(Pn.7)。
如果将8个发光二极管的负极(阴极)内接在一起，作为数码管的一个引脚，这种数码管则被称为共阴数码管，共同的引脚则称为共阴极，8个正极则为段极。否则，如果是将正极(阳极)内接在一起引出的，则称为共阳数码管，共同的引脚则称为共阳极，8个负极则为段极。
以单支共阴数码管为例，可将段极接到某端口Pn，共阴极接GND，则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据如右图：
16键码显示的程序
我们在P1端口接一支共阴数码管SLED，在P2、P3端口接16个按键，分别编号为KEY_0、KEY_1到KEY_F，操作时只能按一个键，按键后SLED显示对应键编号。
代码
#include
#define SLED P1
#define KEY_0 P2^0
#define KEY_1 P2^1
#define KEY_2 P2^2
#define KEY_3 P2^3
#define KEY_4 P2^4
#define KEY_5 P2^5
#define KEY_6 P2^6
#define KEY_7 P2^7
#define KEY_8 P3^0
#define KEY_9 P3^1
#define KEY_A P3^2
#define KEY_B P3^3
#define KEY_C P3^4
#define KEY_D P3^5
#define KEY_E P3^6
#define KEY_F P3^7
Code unsigned char Seg7Code[16]= /pic/p>
/pic/p>
{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
void main( void )
{
unsigned char i=0; /pic/p>
P2 = 0xff; /pic/p>
P3 = 0xff; /pic/p>
While( 1 )
{
if( KEY_0 == 0 ) i=0; if( KEY_1 == 0 ) i=1;
if( KEY_2 == 0 ) i=2; if( KEY_3 == 0 ) i=3;
if( KEY_4 == 0 ) i=4; if( KEY_5 == 0 ) i=5;
if( KEY_6 == 0 ) i=6; if( KEY_7 == 0 ) i=7;
if( KEY_8 == 0 ) i=8; if( KEY_9 == 0 ) i=9;
if( KEY_A == 0 ) i=0xA; if( KEY_B == 0 ) i=0xB;
if( KEY_C == 0 ) i=0xC; if( KEY_D == 0 ) i=0xD;
if( KEY_E == 0 ) i=0xE; if( KEY_F == 0 ) i=0xF;
SLED = Seg7Code[ i ]; /pic/p>
}
}
第二节：双数码管可调秒表
解：只要满足题目要求，方法越简单越好。由于单片机I/O资源足够，所以双数码管可接成静态显示方式，两个共阴数码管分别接在P1(秒十位)和P2(秒个位)口，它们的共阴极都接地，安排两个按键接在P3.2(十位数调整)和P3.3(个位数调整)上，为了方便计时，选用12MHz的晶体。为了达到精确计时，选用定时器方式2，每计数250重载一次，即250us，定义一整数变量计数重载次数，这样计数4000次即为一秒。定义两个字节变量S10和S1分别计算秒十位和秒个位。编得如下程序：
代码
#include
Code unsigned char Seg7Code[16]= /pic/p>
/pic/p>
{0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
void main( void )
{
unsigned int us250 = 0;
unsigned char s10 = 0;
unsigned char s1 = 0;
unsigned char key10 = 0; /pic/p>
unsigned char key1 = 0; /pic/p>
/pic/p>
TMOD = (TMOD & 0xF0) | 0x02;
TH1 = -250; /pic/p>
TR1 = 1;
while(1){ /pic/p>
P1 = Seg7Code[ s10 ]; /pic/p>
P2 = Seg7Code[ s1 ]; /pic/p>
while( 1 ){ /pic/p>
/pic/p>
if( TF0 == 1 ){
TF0 = 0;
if( ++us250 >= 4000 ){
us250 = 0;
if( ++s1 >= 10 ){
s1 = 0;
if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0;
}
break; /pic/p>
}
}
/pic/p>
P3.2 = 1; /pic/p>
if( key10 == 1 ){ /pic/p>
if( P3.2 == 1 ) key10=0;
}
else{ /pic/p>
if( P3.2 == 0 ){
key10 = 1;
if( ++s10 >= 6 ) s10 = 0;
break; /pic/p>
}
}
/pic/p>
P3.3 = 1; /pic/p>
if( key1 == 1 ) /pic/p>
{ if( P3.3 == 1 ) key1=0; }
else { /pic/p>
if( P3.3 == 0 ){ key1 = 1;
if( ++s1 >= 10 ) s1 = 0;
break; /pic/p>
}
}
} /pic/p>
}/pic/p>
}/pic/p>
第三节：十字路口交通灯
如果一个单位时间为1秒，这里设定的十字路口交通灯按如下方式四个步骤循环工作：
60个单位时间，南北红，东西绿;
10个单位时间，南北红，东西黄;
60个单位时间，南北绿，东西红;
10个单位时间，南北黄，东西红;
解：用P1端口的6个引脚控制交通灯，高电平灯亮，低电平灯灭。
代码
#include
/pic/p>
sbit SNRed =P1^0; /pic/p>
sbit SNYellow =P1^1; /pic/p>
sbit SNGreen =P1^2; /pic/p>
sbit EWRed =P1^3; /pic/p>
sbit EWYellow =P1^4; /pic/p>
sbit EWGreen =P1^5; /pic/p>
/* 用软件产生延时一个单位时间 */
void Delay1Unit( void )
{
unsigned int i, j;
for( i=0; i<1000; i++ )
for( j<0; j<1000; j++ ); /pic/p>
/pic/p>
}
/* 延时n个单位时间 */
void Delay( unsigned int n ){ for( ; n!=0; n-- ) Delay1Unit(); }
void main( void )
{
while( 1 )
{
SNRed=0; SNYellow=0; SNGreen=1; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; Delay( 60 );
SNRed=0; SNYellow=1; SNGreen=0; EWRed=1; EWYellow=0; EWGreen=0; Delay( 10 );
SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=0; EWGreen=1; Delay( 60 );
SNRed=1; SNYellow=0; SNGreen=0; EWRed=0; EWYellow=1; EWGreen=0; Delay( 10 );
}
}
第四节：数码管驱动
显示“12345678”
P1端口接8联共阴数码管SLED8的段极：P1.7接段h,…，P1.0接段a
P2端口接8联共阴数码管SLED8的段极：P2.7接左边的共阴极，…，P2.0接右边的共阴极
方案说明：晶振频率fosc=12MHz，数码管采用动态刷新方式显示，在1ms定时断服务程序中实现
代码
#include
unsigned char DisBuf[8]; /pic/p>
void DisplayBrush( void )
{ code unsigned char cathode[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; /pic/p>
Code unsigned char Seg7Code[16]= /pic/p>
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
static unsigned char i=0; /pic/p>
P2 = 0xff; /pic/p>
P1 = Seg7Code[ DisBuf[i] ]; /pic/p>
P2 = cathode[ i ]; /pic/p>
if( ++i >= 8 ) i=0; /pic/p>
}
void Timer0IntRoute( void ) interrupt 1
{
TL0 = -1000; /pic/p>
TH0 = (-1000)>>8; /pic/p>
DisplayBrush();
}
void Timer0Init( void )
{ TMOD=(TMOD & 0xf0) | 0x01; /pic/p>
TL0 = -1000; /pic/p>
TH0 = (-1000)>>8;
TR0 = 1;
/pic/p>
ET0 = 1; /pic/p>
}
void Display( unsigned char index, unsigned char dataValue ){ DisBuf[ index ] = dataValue; }
void main( void )
{
unsigned char i;
for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, 8-i); } /pic/p>
Timer0Init();
EA = 1; /pic/p>
While(1);
}
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