菜鳥零基礎(chǔ)學(xué)電子之像把妹一樣去學(xué)51

　　點(diǎn)燈

　　就好像偉大的程序猿們，學(xué)習(xí)一門新的語(yǔ)言時(shí)，先會(huì)嘗試打印一句“Hello World!”一樣，高手們拿到一塊新的MCU，往往都會(huì)先拿來(lái)點(diǎn)亮一個(gè)LED。不要小看這個(gè)點(diǎn)亮LED，雖然很簡(jiǎn)單，但是至少要求有基本的模電知識(shí)和了解這塊MCU的IO端口寄存器的基本操作。LED啊LED，PN結(jié)啊PN結(jié)，導(dǎo)通啊導(dǎo)通，發(fā)光啊發(fā)光。在模電里面我們知道，LED其實(shí)就是個(gè)摻入了電致發(fā)光材料的PN結(jié)，只要PN結(jié)導(dǎo)通，并有電流流過(guò)，就能夠發(fā)光。瞧瞧上面的兩種接法，假設(shè)IO口是P1.1，D1在IO口輸出什么電平的情況下發(fā)光呢?看看接法1，D1陽(yáng)極連接Vcc，陰極連接IO口，D1導(dǎo)通的前提是PN結(jié)正偏，陽(yáng)極電壓要大于陰極電壓，且差值要大于某個(gè)值，這個(gè)值由D1的材料特性決定。到這里，P1.1要輸出啥，D1才會(huì)亮呢?吼吼，必須是一個(gè)低電平喲。那好，代碼里面，我們寫上“P1.1=0;”，編譯下載，“咣機(jī)”，瞧瞧是不是燈亮了?要是我們?cè)賹懸粋€(gè)300ms延時(shí)函數(shù)delay()，“P1.1=1;delay();P1.1=0;delay();”，重新編譯下載，瞧瞧，燈是不是閃起來(lái)了?吼吼，控制就是這么簡(jiǎn)單。還有接法2，大家可以自己分析一下了。在這個(gè)基礎(chǔ)上，還有更多的玩法，跑馬燈、呼吸燈等等。

　　中斷

　　這部分涉及IO口操作很少，基本上都是內(nèi)部中斷寄存器的操作。中斷，其實(shí)就是優(yōu)先級(jí)更高的一個(gè)任務(wù);比如周末有一打算睡到12點(diǎn)的任務(wù)，當(dāng)您正在呼呼大睡的時(shí)候，突然老板9點(diǎn)鐘打來(lái)一個(gè)電話中斷了睡覺(jué)任務(wù)，并給出12點(diǎn)前完成深入開(kāi)展當(dāng)?shù)娜罕娐肪€的高質(zhì)量個(gè)人對(duì)照檢查材料的任務(wù)，睡覺(jué)任務(wù)被打斷了，只能起床苦逼地進(jìn)行寫材料的任務(wù)，10點(diǎn)鐘完成材料的撰寫并發(fā)送任務(wù)后，繼續(xù)睡覺(jué)到12點(diǎn)。上面這個(gè)流程，基本上就是一個(gè)中斷的基本流程。而我們操作內(nèi)部中斷寄存器，主要是為了確定是否應(yīng)答中斷和中斷如何開(kāi)始。S51的中斷寄存器常用的有6個(gè)，中斷允許控制寄存器IE是決定系統(tǒng)是否響應(yīng)中斷，如果需要中斷，這個(gè)寄存器必須要置位;定時(shí)器控制寄存器TCON決定系統(tǒng)是否采用定時(shí)器方式來(lái)激活中斷;定時(shí)器工作方式控制寄存器TMOD用于選擇定時(shí)器的工作方式，一般需要先使用定時(shí)器初值賦予寄存器(TH0/TH1，TL0/TL1)來(lái)裝載一個(gè)初始值，然后根據(jù)TMOD來(lái)確定是加計(jì)數(shù)至溢出來(lái)產(chǎn)生中斷，還是減計(jì)數(shù)至0來(lái)產(chǎn)生中斷;串口控制寄存器SCON則是確定是否由串口數(shù)據(jù)傳輸來(lái)激活中斷;而中斷優(yōu)先控制寄存器IP則是用于控制多個(gè)中斷產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)的順序。當(dāng)然，最最重要的還是中斷服務(wù)程序，也就是一旦中斷來(lái)臨，系統(tǒng)需要進(jìn)行的動(dòng)作，一般情況下，建議中斷服務(wù)程序還是盡可能的簡(jiǎn)單，不要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算或長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)，最好只是給出一個(gè)事件標(biāo)志，由main函數(shù)根據(jù)這個(gè)事件標(biāo)志去完成相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

　　中斷是MCU里面的壓軸貨，從應(yīng)用層面來(lái)講，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單多任務(wù)，如果中斷high不起來(lái)，誰(shuí)也不能說(shuō)自己精通S51。

　　外設(shè)驅(qū)動(dòng)

　　一個(gè)系統(tǒng)，只有51單片機(jī)，那叫光桿司令，絕大部分情況下，51單片機(jī)外圍會(huì)連接各種各樣的芯片，這些芯片會(huì)以各種總線形式與單片機(jī)相連接，常見(jiàn)的有1-wire、I2C、SPI、Can等等。物理連接后，單片機(jī)與芯片之間必須建立起某種協(xié)議才能正常進(jìn)行通信。啥叫協(xié)議?聽(tīng)上去很牛逼，其實(shí)說(shuō)白了就一句話，語(yǔ)言、習(xí)慣要相通。先說(shuō)語(yǔ)言，就好像說(shuō)話，單片機(jī)說(shuō)漢語(yǔ)，外設(shè)芯片說(shuō)德語(yǔ)，咋溝通交流?再說(shuō)習(xí)慣，就好像喝酒猜拳，外設(shè)芯片猜拳前要開(kāi)場(chǎng)詞“哥倆好”，單片機(jī)單刀直入直接喊拳碼，這樣哥倆明顯不能同步，不能交流了撒。一般情況下，都需要利用數(shù)電知識(shí)仔細(xì)研究外設(shè)芯片的操作時(shí)序，操作時(shí)序圖直接描述了外設(shè)芯片的語(yǔ)言習(xí)慣，對(duì)單片機(jī)編程時(shí)，必須符合外設(shè)芯片的語(yǔ)言習(xí)慣，兄弟倆才能正常溝通。以I2C總線為例，I2C總線空閑時(shí)，單片機(jī)以啟動(dòng)信號(hào)START來(lái)掌管總線，以停止信號(hào)STOP來(lái)釋放總線;每次通訊以START開(kāi)始，以STOP結(jié)束;啟動(dòng)信號(hào)START并后緊接著發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)，其中7位為被控器件的地址碼，一位為讀/寫控制位R/W,R/W位為0表示由單片機(jī)向被控器件寫數(shù)據(jù)，R/W為1表示由單片機(jī)向被控器件讀數(shù)據(jù);當(dāng)被控器件檢測(cè)到收到的地址與自己的地址相同時(shí)，在第9個(gè)時(shí)鐘期間反饋應(yīng)答信號(hào)ACK;單片機(jī)檢測(cè)到ACK信號(hào)后，開(kāi)始數(shù)據(jù)的傳輸，每個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，都會(huì)發(fā)送一次ACK信號(hào)，如果全部結(jié)束則發(fā)送NACK信號(hào)，每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在傳送時(shí)都是高位(MSB)在前。這個(gè)例子其實(shí)可以很明顯地看出，要想完成外設(shè)芯片的驅(qū)動(dòng)，必須通過(guò)迪特希特的時(shí)序圖了解它的習(xí)慣，讓單片機(jī)去適應(yīng)它，最后達(dá)到天人合一，魚水交融的境界，就像把妹一樣。邪惡了，吼吼。

　　小結(jié)

　　上面是小弟在學(xué)習(xí)過(guò)程中的一點(diǎn)點(diǎn)小認(rèn)識(shí)，由于能力關(guān)系肯定會(huì)有不對(duì)的地方，歡迎各路大神，各種品牌、各種材質(zhì)的板磚。

　　其實(shí)單片機(jī)入門沒(méi)有那么困難，特別是用簡(jiǎn)單方便的51單片機(jī)來(lái)入門，簡(jiǎn)直是無(wú)敵了，但前提是要熟悉編譯環(huán)境和一定的C語(yǔ)言基礎(chǔ)。學(xué)51單片機(jī)和屌絲們把妹是一樣一樣的，你用心去對(duì)待它，用熱情去融化它，用真誠(chéng)去感動(dòng)它，女神也會(huì)被推倒。