51單片機最小系統

今天我們開始進行51單片機編程學習，首先我們要了解一下單片機工作需要的基本條件。前面的內容中我們知道了51單片機的引腳有電源引腳，時鐘引腳，控制引腳，以及通用輸入輸出端口。那要怎樣才能讓單片機工作呢？

如果將單片機與人類比，那它的電源就像人的心臟；時鐘信號就像人的脈搏；控制引腳就如人的五官；通用端口就如人的四肢；芯片內部的控制邏輯就如我們的神經系統。這么說的話我們就很容易確定單片機的最小系統了吧。首先我們需要給單片機供電，再給他提供時鐘，然后配置它的控制電路，最后給它的引腳接上一些外部電路，據此我們就可以繪制出下圖這個最小系統電路了。

例程實圖

以上最小系統電路圖中使用的是89C51單片機，因為它的功能沒有現在市場上具有更多拓展功能的增強版單片機那么多，我們就以C52單片機來進行實驗。考慮到接下來我們需要講解一些程序延伸內容，因此額外又添加了幾個LED電路。

說到增強版51系單片機就再講個題外話，現在的51內核單片機已經開發出了豐富的功能，以***廠商STC為例，他們開發出來多個系列的51型單片機，甚至有了32位的51內核單片機，內核時鐘也提升到了最高72MHz,其他方面RAM,FLASH,電壓參數等等，各種功能外設都更豐富了，看的出來他們的目標是在對標ARM內核（ARM是另一個概念，以后我們再詳細講解）的標準32位單片機，具體使用效果怎么樣我沒有做個測試，因為平時工作中沒到這些單片機，以上信息是在他們官網看到的，大家有空或者需要下載資料可以前往看看：STC官網

看到他們的官網是不是感覺很魔幻，哈哈，有沒有一種像傳銷網站的感覺？不過他這官網風格還真是十幾年如一日（我不知道它之前不計），我大學期間剛學單片機那會它就是這種風格了，沒想到我都成油膩阿叔了它還是這般婀娜多姿哈。或許網頁設計者的目的就是想讓人一看記終生吧，效果是非常不錯，然后每次吐槽我就拿它開刷。

不得不說風格是真的太俗了，也不知道他們老板是怎么想的，估計他們公司內部人員都會吐槽吧

你搞簡潔一點不行嗎？隨便看看別人國外大廠，做到世界前列也沒哪家官網這么會夸自己呀，咋看這都不像太官網，就是一純粹的pdf

先不吐槽了，槽點太多，圖個樂子就行。

點亮一個燈的程序

我們先來看看這個最簡單的例程之后我在具體解釋程序功能：

#include

sbit led1 = P1^0;

void main()

{

led1 = 0;

}

可以看到程序內容是不是非常簡單？就這么幾行代碼即可。

#include 這是單片機開發必須包含的頭文件，它是KEIL公司自己編寫的文件，里面包含對單片機特殊功能寄存器地址聲明以及部分寄存器位的聲明，搞不清楚的朋友可以打開該文件看一下。

以后的工作或學習過程中我們碰到的其他單片機在對其進行程序開發時都需要調用編譯器平臺對單片機基礎聲明的頭文件。即現在我們使用keil編譯器就使用他們提供的頭文件，如果我們使用其他編譯器平臺，如IAR，則調用它們平臺提供的頭文件，不同平臺編寫的頭文件是不一樣的，使用這些頭文件是保障程序功能正常的前提。

sbit led1 = P1^0; 這一句程序是使用單片機的位操作異或運算對單片機P1端口寄存器第一位進行聲明，把它定義為一個叫led1的變量。如果是設置其他引腳也是以此類推。

void main() 就是我們之前說的主函數，注意不要寫錯了喲，否則你就不會得到想要的效果。

最后這句主函數中的內容led1 = 0; 就是我們需要的實現點燈的代碼，它就是將剛剛聲明的變量led1，即P1端口寄存器的第一位寫入0，意思就是然他輸出低電平。為什么這樣就達到目的了呢？因為我們原理圖中二極管的陰極接的是單片機，陽極接的是電源，所以要使LED發光，它陰極就必須是低電平，所以我們把對應的單片機引腳輸出低電平他就可以點亮了。如果要把它熄滅那將他改成led1 = 1; 即對應的寄存器位被置位了，該引腳就會輸出高電平，這時燈自然就滅了。

整個控制過程代碼就講解完了，是不是非常簡單，很容易就能接受吧？如果還有問題的話自己一定要動手多試試，或者看看視頻內容。

點亮一排燈

有了以上的基礎講解，可能有人就會問，如果要點亮一排燈呢？

是不是馬上就有辦法了，直接把前面的內容都重復一遍，想點亮哪個就控制哪個就行了。

#include

sbit led1 = P1^0;

sbit led2 = P1^1;

sbit led3 = P1^2;

sbit led4 = P1^3;

sbit led5 = P1^4;

sbit led6 = P1^5;

sbit led7 = P1^6;

sbit led8 = P1^7;

void main()

{

led1 = 0; 

led2 = 0;

led3 = 0;

led4 = 0;

led5 = 0;

led6 = 0;

led7 = 0;

led8 = 0;

}

這么看程序確實都很簡單，但就是有點怪怪的吧，差不多的代碼非要寫那么多，即使復制，粘貼，修改起來也麻煩呀。有沒有更好的辦法呢，少寫幾行也行呀。辦法當然是有的，只是理解起來就相對上面的難一點。

我們都知道P0P3這4個端口寄存器本來在reg52.h這個頭文件中是定義好的呀，它本來就可以當做一個整體使用的吧。初學者可能不好理解這個意思，詳細說明就是P0P3這4個端口寄存器都是8位寄存器，每個剛好是一個字節，每個字節上的07位也一一對應每組端口上的07位引腳，這也是我們上面使用異或運算來定義led1led8這些變量的初衷吧。那當我們使用多個引腳時，我們也可以直接對這個寄存器進行賦值的吧比如我們編寫代碼P1 = 0xf0;這樣就可以對寄存器的所有位進行輸出賦值了吧，上面代碼中將0xf0由十六進制轉化為二進制就是11110000B對應的就是將P1寄存器中高四位賦值1，低四位賦值0，那么此時P1端口信息就是P1.0P1.3輸出低電平，對應的LED燈亮，P1.4~P1.7引腳輸出高電平，對應的LED不亮。

這時我們輸入如下代碼：

#include

void main()

{

P1 = 0x00;

}

執行這段程序我們就可以點亮所有LED了吧。代碼量瞬間少了很多了吧，是不是看起來更順眼了

當然如果修改一下：P1 = 0xff;就是熄滅所有燈吧

如果修改成P1 = 1;那會變成什么結果呢？1是不是就是0x01這么轉換就明白什么意思了吧，它對應的就是除P1.0外其他引腳對應的LED都點亮。其他情況當然也可以以此類推。后面我們的例程中會經常這樣操作寄存器，并且還會涉及更多的編程技能。

思考：

P1 &= 0xf2;

P1 |= 0x23;

P1 ^= 0x8;

這幾句是什么意思呢？

前面內容看懂的朋友這幾句應該能夠看懂是什么意思吧。