51单片机89C516笔记（二）_stc89c516-程序员宅基地

下面的各个标题中的内容都是按照文档及各渠道的学习（主要看的是B站的江科大自化协）查询而记录的不同模块的最基本原理，没有多余的废话，一看就明白，每个实验都是上电通过OK的。由于复杂的操作都是由简单组合而成的，因此像网上的那些教程，比如跑马灯，动态数码管显示，本文均未给出具体代码，因为知道了如何去控制硬件，那上述操作就只需要处理代码逻辑就行了。

所有的实验，原理都是基于单片机STC89C516，同系列的其他单片机可能会有细节上的不同，可自行查询文档，原理基本都是相同的。同时，文章部分细节未记录，比如74H245的数据传送方向由DIR引脚的电平高低控制，而控制DIR引脚电平是用一个跳线帽控制的，需要的可以查询文档。

重要信息：
1.已知默认状态下，所有的IO口默认都是高电平。
2.IO口是弱上拉，就是说高电平的能力比低电平弱（通俗的说就是两个互接，结果为低电平）

1.LED

这个模块在 笔记一 里面已经有实验过了，这里重新放一张原理图，只需要控制：

// P20 ~ P27 一共 8 个 IO 口即可。

在这里插入图片描述

2.独立按键

由原理图可知，四个独立按键由P31到P33控制，当按键按下的时候，对应的IO的高电平被置为低电平，单片机就可以检测到对应IO口的电平高低，从而判断按键是否被按下。
在这里插入图片描述
这里我们写一个小Demo，按下 K1按键 D1(LED)亮，松开D1灭：

#include <REGX52.H>
void main() {
    
	
	while(1) {
    
		 // K1 被按下时，P3_1 电位为低电平。看最前文的重要信息。
		if (P3_1 == 0) {
     
			// 开启 D1 LED 灯。
			P2_0 = 0;   
		}
		 // K1 被松开时，关闭 D1 LED 灯。
		else P2_0 = 1; 
	}
}

也是顺利的通过实验。
在这里插入图片描述

3.动态数码管

每个8字形的数码管，由7个小的横竖短杠灯和一个点组成，对应图中的a~g和dp编号。图中蓝色圈圈的是8个数码管的各单独数码管中的一组a到dp的共阴极接入线，如果我们想让哪个数码管显示某个数字，就给上面对应的标号低电平（对于蓝色画圈的）。
在这里插入图片描述
这蓝色圈圈的8个引脚由138译码器的3个IO口来控制，138译码器的原理图：

数码管对应显示的内容由上上个图红色画圈的地方来控制（红色画圈是给高电平亮，低电平不亮）。

示例，我们这里假如让第2个管显示5，则LED7对应的引脚为低电平（有效），LED7在136译码器中是Y6，则CBA对应值为110（6的二进制），显示内容为5，则对应的a，f，g，c，d要亮就是给高电平，根据画红圈部分可得到值：0110 1101（从下往上看），对应16进制6D，可以撸代码了。

#include <REGX52.H>
void main() {
    
	
	P2_4 = 1;
	P2_3 = 1;
	P2_2 = 0;
	// 0110 1101
	P0 = 0x6D;
	while(1) {
    	
	}
}

顺利通过，具体在哪个位置显示什么数值可定义为函数直接调用。
在这里插入图片描述

但是在同一时刻，我们只能控制一个数码管的显示及内容控制，由于它们的线路都是公用的（这是为了节省IO口而设计的），所以如果我们同时显示两个的话，它们显示的内容也只能是相同的，因为同一时刻，下面的电路只能控制显示某一个确定的内容，上面只能控制哪些灯亮，这样就不能同时让各管显示不同的内容，因此如果需要同时显示多个数码管，可以采用的方法是：利用人的视觉残留现象，轮流显示各管的内容，达到一个扫描的效果，看起来就好像同时在亮一样。

4.LCD1604

将LCD1604安装在单片机上，插槽为短的那一排，使用LCD1602时，与左侧3个LED灯冲突，数码管也不能用了，因为P0口被占用了。
在这里插入图片描述
LCD的驱动代码可以参考对应的文档，如下图所示，鉴于初学者还是优先把东西用起来，我就拿了B站的江科大自化协已经写好的驱动代码，我看了一下，作者的代码逻辑还是很清晰的，注释也很详细，我大概阅读了一下源码再对比一下LCD1604的文档，就差不多明白怎么去驱动了，这里先感谢原作者了，但是自己写肯定还是写不好的，所以先拿过来用了。
在这里插入图片描述

#include <REGX52.H>

// 作者： B站， 江科大自化协
// 地址：https://space.bilibili.com/383400717

//引脚配置：
sbit LCD_RS = P2^ 6;
sbit LCD_RW = P2^ 5;
sbit LCD_EN = P2^ 7;

#define LCD_DataPort P0

//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
    
	unsigned char i, j;

	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
    
		while (--j);
	} while (--i);
}

/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
    
	LCD_RS = 0;
	LCD_RW = 0;
	LCD_DataPort = Command;
	LCD_EN = 1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN = 0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
    
	LCD_RS = 1;
	LCD_RW = 0;
	LCD_DataPort = Data;
	LCD_EN = 1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN= 0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line, unsigned char Column)
{
    
	if(Line==1)
	{
    
		LCD_WriteCommand(0x80 | (Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
    
		LCD_WriteCommand(0x80 | (Column-1+0x40));
	}
}

/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
    
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line, unsigned char Column, char Char)
{
    
	LCD_SetCursor(Line, Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line, unsigned char Column, char *String)
{
    
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line, Column);
	for(i = 0; String[i] != '\0'; i++)
	{
    
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X, int Y)
{
    
	unsigned char i;
	int Result = 1;
	for(i = 0; i < Y; i++)
	{
    
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line, unsigned char Column, unsigned int Number, unsigned char Length)
{
    
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line, Column);
	for(i = Length; i > 0; i--)
	{
    
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line, unsigned char Column, int Number, unsigned char Length)
{
    
	unsigned char i;
	unsigned int Number1;
	LCD_SetCursor(Line, Column);
	if(Number >= 0)
	{
    
		LCD_WriteData('+');
		Number1 = Number;
	}
	else
	{
    
		LCD_WriteData('-');
		Number1 =- Number;
	}
	for(i = Length; i > 0; i--)
	{
    
		LCD_WriteData(Number1 / LCD_Pow(10, i-1) % 10 + '0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line, unsigned char Column, unsigned int Number, unsigned char Length)
{
    
	unsigned char i,SingleNumber;
	LCD_SetCursor(Line, Column);
	for(i = Length;i > 0; i--)
	{
    
		SingleNumber = Number / LCD_Pow(16, i-1) % 16;
		if(SingleNumber < 10)
		{
    
			LCD_WriteData(SingleNumber + '0');
		}
		else
		{
    
			LCD_WriteData(SingleNumber - 10 + 'A');
		}
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line, unsigned char Column, unsigned int Number, unsigned char Length)
{
    
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line, Column);
	for(i = Length; i > 0; i--)
	{
    
		LCD_WriteData(Number / LCD_Pow(2, i-1) % 2 + '0');
	}
}

下面是给用户的接口(LCD1602.h)：

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif

具体函数用户，注释已经写的很详细了，这里我们来一个Demo：

#include "LCD1602.H"

void main() {
    
	
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1, 1, "Hello STC89C516");
	while(1) {
    
		
		
	}
}

成功点亮：
在这里插入图片描述

5.(4x4)矩阵键盘

矩阵键盘是使用8个IO口来控制16个按键，因此要检测某个按键也需要持续扫描来实现，因开发板自身的冲突问题，使用逐列扫描。

#include "LCD1602.H"
#include "MATRIXKEY.H"

unsigned char KeyNum = 0;

void main() {
    
	
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1, 1, "ReadKey:");
	
	while(1) {
    
		
		KeyNum = MatrixKey();
		if (KeyNum) {
    
			
			LCD_ShowNum(2, 1, KeyNum, 2);
		}	
	}
}

其中MATRIXKEY：

#include <REGX52.H>
#include "MYFUNCTION.H"

// return the buttion's num
unsigned char MatrixKey() {
    

	unsigned char KeyNumber = 0;
	
	P1 = 0xFF;
	P1_3 = 0;
	if (P1_7 == 0) {
     Delay(20); while(P1_7 == 0); Delay(20); KeyNumber = 1;}
	if (P1_6 == 0) {
     Delay(20); while(P1_6 == 0); Delay(20); KeyNumber = 5;}
	if (P1_5 == 0) {
     Delay(20); while(P1_5 == 0); Delay(20); KeyNumber = 9;}
	if (P1_4 == 0) {
     Delay(20); while(P1_4 == 0); Delay(20); KeyNumber = 13;}
	
	P1 = 0xFF;
	P1_2 = 0;
	if (P1_7 == 0) {
     Delay(20); while(P1_7 == 0); Delay(20); KeyNumber = 2;}
	if (P1_6 == 0) {
     Delay(20); while(P1_6 == 0); Delay(20); KeyNumber = 6;}
	if (P1_5 == 0) {
     Delay(20); while(P1_5 == 0); Delay(20); KeyNumber = 10;}
	if (P1_4 == 0) {
     Delay(20); while(P1_4 == 0); Delay(20); KeyNumber = 14;}
	
	P1 = 0xFF;
	P1_1 = 0;
	if (P1_7 == 0) {
     Delay(20); while(P1_7 == 0); Delay(20); KeyNumber = 3;}
	if (P1_6 == 0) {
     Delay(20); while(P1_6 == 0); Delay(20); KeyNumber = 7;}
	if (P1_5 == 0) {
     Delay(20); while(P1_5 == 0); Delay(20); KeyNumber = 11;}
	if (P1_4 == 0) {
     Delay(20); while(P1_4 == 0); Delay(20); KeyNumber = 15;}
	
	P1 = 0xFF;
	P1_0 = 0;
	if (P1_7 == 0) {
     Delay(20); while(P1_7 == 0); Delay(20); KeyNumber = 4;}
	if (P1_6 == 0) {
     Delay(20); while(P1_6 == 0); Delay(20); KeyNumber = 8;}
	if (P1_5 == 0) {
     Delay(20); while(P1_5 == 0); Delay(20); KeyNumber = 12;}
	if (P1_4 == 0) {
     Delay(20); while(P1_4 == 0); Delay(20); KeyNumber = 16;}
	
	
	return KeyNumber;
}

再其中MYFUNCTION：

#include <INTRINS.H>

// Delay for the specified time, in milliseconds
void Delay(unsigned int ms)
{
    
	while (ms--) {
    
		
		unsigned char i, j;

		_nop_();
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
    
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

在这里插入图片描述

5.定时器

内部根据时钟发出的信号进行计数，最终产生中断，执行终端服务。定时器有4种工作模式，我根据B站的教学，学了16位的定时器。
在这里插入图片描述
工作框图：

SYSclk：系统时钟，即晶振周期，此开发板11.0592MHz，12T表示12分，代表1微秒。
本机中断资源：外部终端0、定时器0中断、外部中断、定时器1中断、串口中断、外部中断2、外部中断3。
中断优先级：4个。
中断结构：
在这里插入图片描述
定时器和计数器相关的寄存器：

中断寄存器：

截图中只给出了一个总体概括上的表，具体原理可查询文档。
下面是示例，先看TMOD寄存器（不可位寻址表示只能整体赋值）：

GATE给0，则TR0单独控制，C/T给0设定工作在定时器模式，M1和M0共同决定工作在哪种模式（给01就是工作在模式1），高4位先不管，全部给0，则得到值为：0000 0001。
再看TCON寄存器，先只看TF0(中断溢出标志位)和TR0(定时器是否开启)。
在这里插入图片描述
计数器为最多为65535，每1微秒计数加1，让初始值为64535，则1ms后满。中断允许控制位ET0置为1，EA置为1（老型号的单片机文档有这个，但是因为单片机向下兼容，这里也可以使用），打通任督二脉后，看中断号：
在这里插入图片描述
综上可写出代码：

#include <REGX52.H>

void Timer0_Init() {
    
 
	// TMOD = 0x01;  //这里可能会影响 高4位。
	// 换成如下写法
	TMOD &= 0xF0; // 低4位清 0 ，高四位不变，利用与门。
	TMOD |= 0x01; // 最低位置 1， 高四位不变，利用或门。
	
	// to escape encoutering _interrupt when initialization
	TF0 = 0; 
	TR0 = 1;
	
	// TH0 = 0xFC;
	// TL0 = 0x18;
	TH0 = 64535 / 256; // High 8 _bit
	TL0 = 64535 % 256 + 1; // Low 8 _bit，65536 才溢出。
	
	ET0 = 1;
	EA = 1;
	PT0 = 0;
}

// 中断服务
void Timer0_Rountine() interrupt 1 {
    
	P2_0 = 0;
}

void main() {
    
	
	Timer0_Init();
	while(1) {
    
		// 这里遇到中断，去执行，中断。
	}
}

实验也测试通过。

本文链接：https://blog.csdn.net/Taynpg/article/details/115472743

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