从零开始学单片机C语言

第一部分：准备工作

1. 所需硬件

单片机开发板：推荐入门型号如STC89C52RC（51系列）或STM32F103C8T6（ARM Cortex-M）
USB转TTL串口模块：用于程序下载和调试
连接线：杜邦线若干
电脑
可选配件：LED灯、电阻、按键等元器件

2. 软件安装

集成开发环境(IDE)
- Keil µVision（51/ARM系列）
- 或者免费的STM32CubeIDE（STM32系列）
烧录工具
- STC-ISP（用于51单片机）
- ST-Link Utility（用于STM32）
串口调试工具
- XCOM、SSCOM等串口助手

第二部分：C语言基础（适用于单片机）

1. 特殊数据类型

// 51单片机专用
sfr P0 = 0x80;      // 特殊功能寄存器声明
sbit LED = P0^0;     // 位声明

// 通用类型
unsigned char a = 0;     // 8位无符号整数 (0-255)
unsigned int b = 65535;  // 16位无符号整数
unsigned long c = 0;     // 32位无符号整数

2. 位操作

// 设置P1.0口为高电平
P1 |= 0x01;   // 位或操作

// 清除P1.1口
P1 &= ~(1 << 1); // 位与操作

// 翻转P1.2口
P1 ^= (1 << 2);  // 位异或操作

3. 延时函数

// 简单的软件延时函数
void Delay(unsigned int ms) {
    unsigned int i, j;
    for(i = 0; i < ms; i++)
        for(j = 0; j < 114; j++);
}

4. 循环控制

while(1) {
    // 主循环
    // 单片机程序永远不会退出
}

for(int i=0; i<10; i++) {
    // 固定次数循环
}

第三部分：单片机基础实践

1. LED闪烁示例（51单片机）

#include <reg52.h> // 包含51单片机头文件

sbit LED = P1^0; // 定义LED连接到P1.0

void main() {
    while(1) {
        LED = 0;   // LED亮（低电平驱动）
        Delay(500); // 延时500ms
        LED = 1;   // LED灭
        Delay(500);
    }
}

2. 按键控制LED

#include <reg52.h>

sbit LED = P2^0;
sbit KEY = P3^2;   // 按键连接P3.2

void main() {
    LED = 1; // 初始熄灭LED

    while(1) {
        if(KEY == 0) {      // 按键按下
            Delay(10);      // 消抖延时
            if(KEY == 0) {
                LED = !LED; // 翻转LED状态
                while(!KEY); // 等待按键释放
            }
        }
    }
}

第四部分：进阶主题

1. 数码管显示

// 共阴数码管0-9的编码
unsigned char code segTable[] = {
  0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 
  0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 
  0x7F, 0x6F
};

void DisplayNumber(unsigned char num) {
    P0 = segTable[num]; // P0连接数码管数据线
}

2. 定时器使用

// 配置定时器0为50ms中断
void Timer0_Init() {
    TMOD |= 0x01;   // 模式1，16位定时器
    TH0 = 0x4C;     // 50ms定时初值
    TL0 = 0x00;
    ET0 = 1;        // 使能定时器0中断
    EA = 1;         // 全局中断使能
    TR0 = 1;        // 启动定时器
}

// 定时器0中断服务函数
void Timer0_ISR() interrupt 1 {
    TH0 = 0x4C;     // 重新装载初值
    TL0 = 0x00;

    // 中断处理代码
}

3. 串口通信

void UART_Init() {
    SCON = 0x50;    // 模式1，允许接收
    TMOD |= 0x20;   // 定时器1模式2
    TH1 = 0xFD;     // 波特率9600
    TL1 = 0xFD;
    ES = 1;         // 串口中断使能
    EA = 1;         // 全局中断
    TR1 = 1;        // 启动定时器1
}

// 发送一个字节
void UART_Send(unsigned char dat) {
    SBUF = dat;
    while(!TI);     // 等待发送完成
    TI = 0;         // 清除发送标志
}

第五部分：学习资源推荐

1. 推荐书籍

《C Primer Plus》（C语言基础）
《单片机C语言程序设计实训100例》
《STM32库开发实战指南》

2. 在线资源

郭天祥单片机视频教程（经典入门）
正点原子/野火开发板配套资料
GitHub上的开源单片机项目
CSDN、电子发烧友等技术论坛

3. 学习路线

graph TD
    A[C语言基础] --> B[GPIO控制]
    B --> C[定时器/中断]
    C --> D[通信协议：UART,I2C,SPI]
    D --> E[外设驱动：ADC, PWM等]
    E --> F[RTOS操作系统]
    F --> G[项目实战]