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MSC-51单片机指鉯8051为核心的单片机由美国的Intel公司在1980年推出，80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列

单片机：在一片集成电路芯片上集成微处理器（CPU）、存储器（ROM和RAM）、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机即单片机（single chip Microcomputer）也叫微控制器（MCU）。

CPU（ Central Processing Unit ）：由运算和控制逻辑组成同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；

RAM（ Random-Access Memory ）：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；

I/O（input/output）口：四个8位并行I/O口既可用作输入，也可用作输出；

T/C (timer/counter)：两个定时/记数器既可以工作在定时模式，也鈳以工作在记数模式；

 数字电路中只有两种电平：高和低

所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232等其他芯片

数字电路的点评特性据定了他只能用二级制：

二进制逻辑运算与或非和异或

中国科学技术大学业余无线电协會编 目 录 §1 前言………………………………………………………………………………………… 1 §2 单片机简介………………………………………………………………………………… 2 2.1 数字电路简介…………………………………………………………………………… 2 2.2 MCS-51单片机简介……………………………………………………………………… 2 2.3 Easy 51 Kit Pro 简介………………………………………………………………… 5 2.4 Easy 51 Kit Pro 电路功能分析……………………………………………………… 5 §3 MCS-51单片机的 C语言编程……………………………………………………………… 8 3.1 汇编语言………………………………………………………………………………… 8 3.2 建立你的第一个 C 项目………………………………………………………………… 8 3.3 生成hex 文件…………………………………………………………………………… 12 3.4 Keil C 语言……………………………………………………………………………… 14 3.5 单片机 I/O……………………………………………………………………………… 18 3.6 中断……………………………………………………………………………………… 25 3.7 定时器/计数器………………………………………………………………………… 27 3.8 定时器的应用举例……………………………………………………………………… 29 3.9 外部中断………………………………………………………………………………… 34 3.10 串行通信……………………………………………………………………………… 38 3.11 定时器 2……………………………………………………………………………… 43 3.12 看门狗………………………………………………………………………………… 47 3.13 空闲模式和掉电模式………………………………………………………………… 50 §4 MCS-51单片机 C 语言编程应用进阶…………………………………………………… 51 4.1 扫描式键盘……………………………………………………………………………… 51 4.2 EEPROM 芯片AT93C46 的读写…………………………………………………………… 55 4.3 Keil C 的高级使用……………………………………………………………………… 63 §5 编写高质量的单片机 C 程序……………………………………………………………… 64 5.1 文件结构………………………………………………………………………………… 64 5.2 程序的版式……………………………………………………………………………… 66 5.3 单片机程序命名规则与变量选择……………………………………………………… 70 5.4 表达式和基本语句……………………………………………………………………… 73 5.5 函数设计………………………………………………………………………………… 77 5.6 单片机程序框架………………………………………………………………………… 79 附图：Easy 51 Kit Pro电路图（最小系统板）…………………………………………… 80 附图：Easy 51 Kit Pro电蕗图（学习板）………………………………………………… 81 V2.0.2 51 单片机 C 语言编程入门——Easy 51 Kit Pro 配套学习资料 §1 前言 什么是单片

作为一个初学者如何单片机入門?

知识上，其实不需要多少东西会简单的C语言，知道51单片机的基本结构就可以了一般的大学毕业生都可以了，自学过这2门课程的高中苼也够条件设备上，一般是建议购买一个仿真器例如，目前的“双功能下载线”就具有良好的稳定性和较快的下载速度上位机可扩展，可以下载更多的单片机及嵌入式芯片通过实验，这样才可以进行实际的全面的学习。   在错误的道路上日夜兼程最终也无法成功。因此方法和思路绝对是第一重要的。一些学技术的同学往往看到这类章节会直接跳过去，因为大多数类似章节都是废话连篇但是，今天在这里我可以很负责任的告诉你本章节讲到的学习单片机的方法，都是我们学习单片机的无数经验和教训总结出来的瑰宝因为峩们披荆斩棘，开辟了道路所以可以告诉你路在何方；也因为我们摸过烧红的铁块，烫了手所以可以把教训告诉你。希望各位都能站茬我们的肩膀上成为巨人。

单片机的型号那么多如何选取一款合适的进行学习？如果身边有比较便利的学习单片机的条件有什么条件就学习什么型号。比如你所在的公司刚好用到某个型号单片机，那么就方便多了开发板不用购买，直接用公司现成的板子指导老師到处是，公司的工程师只要你耐心虚心的不耻上问，相信他们都会帮你解答问题如果你跟着学习的导师，正在使用某个型号开发产品那么同样的道理，你也会有得天独厚的优势直接跟着学就行了。其实单片机型号虽然多但是用法大同小异，学会一种再上手其怹的就很快了。

如果你这些条件都没有那就跟着我学吧，我建议你学习51单片机为什么呢？现在单片机种类和型号非常多每个型号都囿一定的市场份额，但是哪个型号也没有早期51单片机那般的风光和火爆虽然现在地位不是那么高了，但是因为51单片机资料非常多大家學起来有很多可以参考的东西，所以上手肯定比其他型号的要快一些如果你学习稍微偏门的单片机，可能一个简单的软件问题就要折腾伱好长时间不仅仅浪费了你的学习时间，更重要的是打击你学习单片机的信心

那是不是我们每个单片机都要学习一遍呢？答案当然是否定的大家跟着我来学习51单片机，必须得跟着学会举一反三和融会贯通的能力单片机型号那么多，挨个学下来估计头发白了也学不完所以大家跟着我学51单片机，不能仅仅当做51来学习更重要的是要当做单片机来学，要通过我们的这个教程把所有的单片机的内部资源嘟搞清楚弄明白，每个内部模块的用法理解透彻这样当你遇到一个从没有用过的单片机，也就知道如何下手去应用开发了

前边提到过，单片机是一门实用技术我们学习它已经不是为了应付考试了，我给大家总结了单片机的学习方法是：一个要领四个步骤。

学射箭伱得去拉弓，整天只摆造型肯定不行；学游泳你得下水扑腾，整天在岸上做模仿活动不行；学开车你得坐车上去开，坐沙发上肯定学鈈会同样的道理，学单片机整天盯着单片机看肯定不行，你也必须得亲自动手去练

没有不下水就学会游泳成为游泳健将的，没有不箌车上练就能成为赛车手的这点大家都清楚，可为什么总是那么多人学单片机的时候总是要抱着一本书看呢。第一我们小学中学甚臸大学的学习模式都是如此，学什么东西主要都是靠看书；第二很多人想实践不太清楚该怎么去实践。

不是不让大家看书而是看了一點以后，要马上去实践验证然后再回头结合实践的结果，理解书上的内容从这个地方，大家要得出一个结论来就是在学实际技术过程中，和应付考试不同书上的内容不需要你去硬性记忆，书是用来查的不是用来记忆的。遇到问题你学会翻书，知道该去哪里找找到相关知识点，分析明白领悟透彻即可，包括咱这本书也是一样大家先看完一节课，然后马上就把这节课相应的实验做了做实验嘚过程中，哪里有不懂的问题随时翻阅书籍查找，再实验再查找，反反复复的过程就可以把本节课的内容掌握

下面，就是我总结的哏着我学习单片机的四个步骤

刚出生的孩子叫“爸爸”“妈妈”的时候，他甚至不知道“爸爸”“妈妈”是什么意思更不会理解这些聲音是什么意思，但是我们带着孩子见到他爸爸就让他喊“爸爸”见到妈妈就让他喊“妈妈”，见到爷爷就喊“爷爷”……慢慢的你会發现次数多了，孩子就知道谁是爸爸谁是妈妈，谁是爷爷谁是奶奶了。

大家刚开始接触单片机的时候也属于单片机行业的新生儿。单片机的样子单片机外围的各种器件，单片机内部的各种结构单片机用C语言的编程方法，初学者可能都没有见过没关系，有些概念和方法你不理解也没有关系甚至不需要你理解，你只需要跟着我去鹦鹉学舌式学习第一遍学习某一节课的内容时，对于程序大家僦可以完全跟着抄下来，甚至抄两三遍过一段你会发现，好多东西你也认识了好多概念你慢慢的也理解清楚了，你也能大概看懂别人嘚小程序了切忌觉得自己看会了，而简单复制粘贴

很多同学学习的时候喜欢看，看我做的视频看我写的程序，甚至看别人的程序嘟能看懂，觉得自己就会了等到自己写程序的时候，感觉就是老鼠啃天不知道从哪里下手了，这是初学者很容易犯的“眼高手低”这樣一个毛病所以第二步的内容就非常重要了。

我的要求是每一位同学，在学完了当前课的内容把第一步顺利完成以后，然后关掉视頻教程关掉源代码，自己通过看和查找非源代码的其他任何资料把当节课我写的程序代码重新默写出来，边写边多少理解那么一点点不是纯粹的背诵，应该说是背诵加理解的结合体甚至学过几节课以后，可以回头把前边曾经这样实现过的课程再按照这种方法做一遍。千万不要认为这一步没必要这一步是你能否学会单片机的一个关键步骤，在学完本教程之前每一课内容都要这样做，如果每一个程序你都能够完美的完成那么可以说，当节课的内容百分之七八十你已经掌握了。

第三步他山之石可以攻玉。

单片机技术的最大特點就是可以通过修改程序来实现不同的功能因此举一反三的能力就必不可少了。每一节课的例程后边我一般都会布置一两个作业，大镓尽量去独立完成这个作业在完成这个作业的过程中，都可以参考我的程序思路在这个基础上通过动脑思考去构建你自己的程序框架，最终将程序完成

在我们工程师实际产品研发的时候，很多种情况下也是如此比如一个产品，我们如果从0开始着手的话可能会走很哆弯路，所以我们通常的做法是寻找购买同类几款产品然后先研究他们的各自优缺点，学习他们的长处然后在同类产品基础上在来设計我们的产品，这就是他山之石可以攻玉

初学者在学习的时候，往往遇到的问题很多你应该想到，你遇到的问题可能前辈们早就遇箌过了，所以遇到问题后不要慌张，首先利用谷歌或者百度这些搜索引擎搜索一下要做什么新东西，先去网上找找相关资料了解一下不管是编程还是硬件设计，多参考参考别人的东西只要把别人的东西分析明白了，自己用起来就可以成为自己的知识了。

第四步悝论实践结合，温故知新

当大家把所有的课程都按照前边三步完成后，这个时候不妨把书打开看看书，通过自己实战的经验再看书嘚时候，很多知识点会有一种恍然大悟的感觉甚至视频教程，书籍都可以反复看两遍，可能有的知识点当时学习的时候不明白过了┅段时间，回过头来再学习的时候一下就明白了。

第一、足够的信心、恒心和耐心

有同学问过我，单片机这门技术难不难我觉得这個问题得从两个方面去分析。

首先我们从战略上藐视它。那么多同学跟着老师学一段时间就可以做出来小车超声波测距，甚至做出来機器人似乎很拽的样子。那他们又不是三头六臂我们也没有什么做不了的道理。实际上要说技术其实就是一层窗户纸，表面看不透徹感觉特别神秘，实际只要你稍微一努力就可以捅破它夸张点说，单片机的逻辑上的关系只有小学的水平，简单的很正所谓会者鈈难，难者不会大家不懂这个东西，看起来感觉很神秘所以大家只要认真踏实坚持学下去，肯定能学好这么技术

其次呢，我们从战術上要重视它你说单片机这东西，如果十天八天就学会了那么这个技术还能值钱吗？我可以这样去表达如果一个技术很简单就被学會，那么很多人都会的这个技术肯定也没什么前途和钱途。那究竟多久能学会呢我给大家制定的学习方案，根据每个人的基础不同岼均每天要拿出2个小时以上的学习时间，大概一到三个月可以入门入门的概念是给你一个单片机开发任务，你起码知道努力的方向和解決问题的方法了技术这东西，关键是坚持做下去有恒心和耐心，如果长时间不用的话肯定还会生疏。所以要想成为单片机高手起碼需要一年左右的单片机开发的历练才行。成为单片机高手的概念就是你自己可以从头根据自己的想法去设计一个电路，根据需要的功能编写代码做一个产品出来。

要学习单片机这门技术良好的教材和教程必不可少。单片机方面大家可以直接学习我们这本《51单片机C語言开发》，我们也有精心制作了《单片机高手之路》视频教程并且后期会进行不定期更新。本着开源、共享的理念我们的视频教程囷教程都是免费开放的，大家可以到我们的网站找到下载链接如果有条件，也可以购买我们一般纸质教材纸质书籍查阅起来比视频教程和电子教程更方便。另外因为我们做单片机开发使用的是C语言，所以最好能有一本纯C语言教材我们学到一些C语言语法性质的问题的時候，大家可以方便查阅或者你可以直接把相关语法问题通过百度和谷歌等搜索一下也可以。

第三、一台单片机开发板一块。

电脑呢是学习单片机必不可少的工具，因为我们编程查资料都用得到，但是有句题外话说一下不要把电脑当成游戏机或者影碟机，偶尔玩玩游戏看看电影是可以的劳逸结合，但是不可沉溺其中否则还不如不买电脑。

单片机开发板这也是必须的。如果还上学老师实验室有开发板，可以考虑跟老师借一个或者使用师兄师姐用完的，这样可以省点钱当然，如果身边有高手比如辅导老师，会单片机的師兄在他们的指导下做一个也可以，身边有人指导的话不懂的问题还可以问他们。如果这些条件不具备那么可以购买一个，先学习別人的板子设计思路给自己以后设计电路板打下基础。在这里我推荐一下我们的51开发板用来配套学习。我不敢说我们的设计是最好的但是我可以很负责任的说，我们的板子是出自经验丰富的一线工程师之手其中的设计都是根据实际项目开发的思路进行的，包括整体規划、电路设计、器件布局等等可以为你今后的项目开发提供一个优质的参考。另外一方面因为我们的教程是基于我们的开发板做的，所以大家用配套的话可以节省时间提高学习效率。

当然即使不购买我们的开发板，你想学单片机必须要有一块开发板，不要总去鼡软件仿真软件仿真是学不会单片机技术的。经常有同学过来问我老师我用软件模拟的好用，做了硬件不好用是什么原因在这里我提一下，如果你上课用这个软件仿真糊弄老师应付考试可以的，但是实际开发和仿真软件差别太大如果是学习单片机这门技术，那我呮能告诉你拿起烙铁焊电路，动手写程序远离仿真软件，靠软件仿真永远学不到真正的技术

单片机开发软件环境搭建

单片机开发，艏要的两个软件一个是编程软件一个是下载软件。编程软件我们用Keil  uVision4的51版本也叫做keil C51，不做过多介绍先直接讲如何安装。

1、首先准备KEIL uVision4安裝源文件双击安装文件，弹出安装的欢迎界面如图1所示。

要知道 单片机是什么?单片机有何用?如何系统学习单片机?单片机系统设计的流程是怎样的需要掌握哪些輔助软件?

了解这些之后，我们的学习就有了目标和方向

二、揭秘 单片机很难学，是因为其内部结构、编程语言抽象且实际应用中与其怹和知识相互关联，需结合起来一起设计开发产品所以，第二阶段要了解单片机的内部结构是怎样的?单片机开发经常会用到哪些电子技術和元器件知识?如何将一条条编程指令组合成一段段有效的程序?

三、解密 之所以单片机能成为控制核心设计出包罗万象的应用系统来，昰因为开发者利用了单片机提供的种种功能及各种外设所以，第三阶段我们要掌握单片机的各种功能再加上诸如、模数转换、扫描显礻、串行、中断的应用思维，结合更多的元器件、电子电路知识逐个学习、体会实际的单片机系统的秘密。

四、远航 通过以上三个阶段读者基本就可掌握单片机的应用了。但要设计出丰富的单片机系统解决复杂的实际问题，还需要了解更多的外设知识及其与单片机的聯系(如、各类存储器、、红外管等)这些需要不断的学习和积累。有时候接到一些开发任务，就需要你针对这个任务自觉地去搜集、学習相关知识在实践中不断载学习和提高。

最后推荐一本经典图书：《实例解读51单片机完全学习与应用(配教学视频)》杨欣编著(他写过多夲很有口碑的电子读物，风格独特)电子工业出版社出版。