单片机c语言教程

一、开发环境搭建

所需工具：
- 编译器：Keil μVision（商业版）或 SDCC（开源）
- 烧录软件：STC-ISP（STC单片机）、PZ-ISP等
- 硬件：开发板（如STC89C52）、USB转串口模块
Keil基本操作：
- 新建工程：Project → New μVision Project
- 选择单片机型号（如STC89C52）
- 添加C文件：File → New → 保存为 .c 文件
- 生成HEX文件：勾选 Options for Target → Output → Create HEX File

二、单片机C语言基础

特殊关键字（扩展标准C语言）：

#include <reg52.h>  // 包含寄存器定义头文件

sbit LED = P1^0;    // 定义P1口的第0位为LED
bit flag = 0;        // 定义1位二进制变量

最小程序框架：

#include <reg52.h>

void main() {        // 单片机入口函数
    while(1) {       // 无限循环（单片机持续运行）
        // 主程序代码
    }
}

三、GPIO控制（点亮LED）

#include <reg52.h>

sbit LED = P1^0;  // 假设LED连接P1.0口（低电平点亮）

void main() {
    while(1) {
        LED = 0;  // 输出低电平，点亮LED
        // LED = 1; // 熄灭LED
    }
}

四、精准延时函数

1. 简单延时（不精确）：

void delay_ms(unsigned int ms) {
    unsigned int i, j;
    for(i=0; i<ms; i++)
        for(j=0; j<114; j++);  // 12MHz晶振的近似值
}

2. 定时器延时（推荐）：

void Timer0_Init() {
    TMOD |= 0x01;   // 定时器0模式1（16位）
    TH0 = 0xFC;     // 1ms延时初值（12MHz晶振）
    TL0 = 0x67;
    TR0 = 1;        // 启动定时器
}

void delay_ms(unsigned int ms) {
    while(ms--) {
        while(!TF0);  // 等待溢出
        TF0 = 0;
        TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67;  // 重装初值
    }
}

五、按键输入检测

sbit KEY = P3^2;  // 按键连接P3.2（低电平表示按下）

void main() {
    LED = 1;  // 初始化LED熄灭
    while(1) {
        if(KEY == 0) {       // 检测按键按下
            delay_ms(10);    // 消抖
            if(KEY == 0) {
                LED = ~LED;  // 翻转LED状态
                while(!KEY); // 等待松开
            }
        }
    }
}

六、定时器中断（闪烁LED）

#include <reg52.h>

sbit LED = P1^0;
unsigned int count = 0;

void Timer0_Init() {
    TMOD = 0x01;      // 定时器0模式1
    TH0 = 0x3C;       // 50ms定时（12MHz）
    TL0 = 0xB0;
    EA = 1;           // 开总中断
    ET0 = 1;          // 开定时器0中断
    TR0 = 1;          // 启动定时器
}

void main() {
    Timer0_Init();
    while(1);        // 主循环空转，等待中断
}

void Timer0_ISR() interrupt 1 {
    TH0 = 0x3C;     // 重装初值
    TL0 = 0xB0;
    if(++count == 10) { // 0.5秒（50ms×10）
        count = 0;
        LED = ~LED;    // 翻转LED
    }
}

七、串口通信（UART）

void UART_Init() {
    SCON = 0x50;    // 模式1（8位UART），允许接收
    TMOD |= 0x20;   // 定时器1模式2（自动重载）
    TH1 = 0xFD;     // 波特率9600（12MHz晶振）
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;        // 启动定时器1
    EA = 1;         // 开总中断
    ES = 1;         // 开串口中断
}

void UART_SendByte(unsigned char dat) {
    SBUF = dat;
    while(!TI);     // 等待发送完成
    TI = 0;
}

void UART_ISR() interrupt 4 {
    if(RI) {
        RI = 0;
        unsigned char recv = SBUF;
        UART_SendByte(recv + 1);  // 回发数据+1
    }
}

八、进阶知识

外设驱动：
- LCD1602显示
- DS18B20温度传感器
- ADC模数转换

常用设计模式：

// 状态机示例（LED三模式切换）
enum {OFF, BLINK, ON} state = OFF;

void main() {
   while(1) {
       switch(state) {
           case OFF: LED=1; break;
           case BLINK: LED=~LED; delay_ms(200); break;
           case ON: LED=0; break;
       }
       if(KEY==0) state = (state+1)%3;  // 按键切换状态
   }
}