基于51单片机的知识

led:
给低电平则亮
蜂鸣器
有源，无源~有无振荡器等电路
自激蜂鸣器：只需对驱动输出驱动电平，放大电路驱动电流（直流电压）有源
无源：输出一定频率的脉冲电流放大 1.5khz~2.5khz
改变声音音色：改变输出波形频率
声音大小：改变占空比（高电平时间比整个周期时间）
ULN2003D放大电流的作用（7个NPN管组成）驱动大电流直接驱动
vcc~com E~GND
动态数码管
74HC245 三态高电平低电平高阻态低电平有效
通透~输入与输出电平一致
限流电阻应略小于静态显示电路中的
段选线并联

74HC573
原理：当LE为高电平的时候，为通透即Q0_Q7与D0D7数据一致，当LE为低电平的时候，为锁存数据，无论D怎么变化数据不变
中断允许系统：A&H
EX0：外部中断0允许位（置1为允许，以下同理）
ET0：定时/计数器T0中断允许位
EX1：外部中断允许位
ET1：定时/计数器T1中断允许位
ES：串行中断允许位
EA：CPU中断允许（总允许）位
TCOON的中断标志（88H）
IT0：外部中断0触发方式控制位
当IT0=0，为电平触发方式（低电平）
当IT=1时，为边缘触发方式（下降沿有效）
IE0：外部中断0中断请求标志位（请求位1时）
IT1：外部中断1触发方式控制位
IE1：外部中断1中断请求标志位
TF0：定时/计数器T0溢出中断请求标志位
TF1：定时/计数器T1溢出中断请求标志位
同一优先级申请不止一个时，则有中断系统优先权排队问题，由中断系统硬件确定优先级形成，排列如下：
中断源中断标志中断服务程序入口优先级顺序中断号
外部中断0（'INT0） IE0 0003H 最高 0
定时/计数器0（T0） TF0 000BH 次高 1
外部中断1（'INT1） IE1 0013H 中 2
定时/计数器1（T1） TF1 001BH 次低 3
串行口 R1或T1 0023H 低 4

中断优先级三原则
1.CPU同时接收到几个中断请求，首先响应优先级最高的中断请求
2.正在进行的中断过程不能被同级或低优先级的中断请求所中断
3.正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断请求所中断

中断响应条件：
1.中断源有中断请求
2.此中断源的中断允许位为1
3.CPU开中断（即EA=1）

以外部中断为例
EA=1;
EX0=1;
IT0=1;
中断服务函数
void into （） interrupt 中断号
{

}

定时器
震荡周期
为单片机提供定时信号的震荡周期（晶振周期）
状态周期
2个震荡周期为1个状态周期，用S表示
机器周期
1个机器周期含6个状态周期，12个震荡周期
指令周期
完成1条指令所占用的全部时间，它以机器周期为单位

TMOD:工作方式寄存器，确定工作方式和功能
TCON：控制寄存器，控制T0,T1,的启动和停止及溢出标志
GATE是门控位，GATE=0时，用于控制定时器是否受外部中断信号影响，当GATE=1时并且使TR0=1/TR1=1，同时外部中断引脚INT0/1位高电平，才能启动定时器或计数器

TMOD
C/T:模式选择为，当为1时计数模式，当为0的时候为定时模式
M1M0：工作方式置位
工作方式：
00 13位定时/计数器
01 16位定时/计数器（通常）
10 8位自动重装定时/计数器（频率串口通信使用）
11 T0分成2个独立的8位定时/计数器，T1此方式停止计数（只适用于定时/计数器T0，TR1=0）

TCON
低4位外部中断，高4位计数/定时器启动中断申请
TF1：T1溢出中断申请标志，当溢出时，TF=1，CPU响应中断后TF1有硬件自动清0，工作时，可随时查询状态
TR1：T1控制位，TR1置1时，T1开始工作，TR1置0时，停止工作，软件可控置
TR0：T0控制位，与TR1类似

计数器初值公式：x=2的（位数）次方-N；

使用定时器：
对TMOD赋值，以确定T0,T1的工作方式
计算初值，并将其写入TH0，TL0或TH1，TL1
中断方式时，则对EA赋值，开放定时器中断
使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数

串口通信
串行通信
单工：数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输
半双工：数据传输可以沿2个方向，但需要分时进行
全双工：数据可以同时进行双向传输

错误校验：
奇偶校验
代码和校验
循环冗余校验

比特率（波特率）：每秒传输二进制代码的位数，单位：（bps）位/秒

传输距离与传输速率的关系：与传输线的电气特性有关，当传输线使用每0.3米，有50pf电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减少，当比特率超过1000bps时，最大传输距离迅速下降

RS-232C标准接口
TXD：发送数据（串行输出）
RXD：接收数据（串行输入）
RTS:请求发送
CTS：允许发送
SGND：信号接地

转换驱动电平
TTL~RS232：MC1488
RS232~TTL：MC1489

RS-232C存在问题
距离短不超15米，速率低
有电平偏移，有压降
抗干扰能力差

RS-422A接口，差分电路，双端平衡驱动器
RS-485接口，全双工，2根传输线

控制寄存器：
SCON（SM0-SM1-SM2-REN-TB8-RB8-TI-RI）
SM0，SM1:工作方式选择位

SM0 SM1 方式说明波特率
0 0 0 移位寄存器 fosc/12
0 1 1 10位异步收发器（8位数据）可变
1 0 2 11位异步收发器（9位数据） fosc/64或fosc/32
1 1 3 11位异步收发器（9位数据）可变

可变~有定时器T1溢出率决定

SM2：多机通信控制位，主要用于方式2，方式3（SM2=1时），在方式0时，SM2必须是0（不使用这功能时也可0）
REN：允许串行接受位，有软件置REN=1，则启动串行口接收数据，若软件REN=0，则禁止接收
TB8：用作数据的奇偶校验位
RB8：作为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位，若SM2=0，在方式1中为停止位
TI：发送中断标志位
RI:接收中断标志位（在中断服务后，软件置0）

PCON
SMOD：波特率倍增位，当SMOD=1时，波特率提高一倍，复位时，SMOD=0。（方式1,2,3）（0x80）

波特率的计算：
方式2：（2的SMOD/64）fosc
方式1：（2的SMOD/32）（T1溢出率）
方式3：（2的SMOD/32）*(T1溢出率)

T1溢出率=fosc/{12*[256-(TH1)]}

串口如何使用：
1.确定T1的工作方式（TMOD组成：GATE-C/T’-M1-M0（工作方式）-GATE-C/T’-M1-M0）,PCON的倍率
2.计算T1的初值，装载TH1,TL1
3.启动T1(TCON)
4.确定串行控制
5.ES设置,EA设置

RS485通信
抗干扰能力强

EEPROM（iic总线）
当总线空闲时，两线均为高电平，连到总线的任一器件为低电平，使总线信号变低
两线：数据线SCL
时钟线SDA
当传送数据时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平，数据线上的高电平或低电平才允许改变。
先传送最高位（MSB）（每个字节必须是8为长度），被传送后跟随一位应答位（若无应答，从机恢复高电平，主机发出终止信号）
0：发送
1：接收
A：应答
S：开始
P：终止
总线寻址（7,6,5,4,3,2,1）：D7~D1从机地址，D0数据传送方向（R/T）
从机地址：可编程和固定，可编程位决定可以有多少个相同的器件接入到总线中

模拟子程序：
开始
void I2cStart(void)
{
SDA=1;
SomeNop();(延时)
SCL=1;
SomeNop();
SDA=0;
SomeNop();
}
终止
void I2cStopt(void)
{
SDA=0;
SomeNop();
SCL=1;
SomeNop();
SDA=1;
SomeNop();
}
移位：
左移时最低补0，最高位移入PSW的CY位
右移时最高位保持原数，最低位移除

0：写入
1：读取

DS18B20温度传感器
高字节的前5位是符号位：如果温度大于0，将所测*0.0625（默认），如果小于0，这5位为1，所测数据反加1在乘以0.0625

ROM指令表
读ROM 33H 读温度传感器ROM的偏码
符合ROM 55H 发出指令后，接着发出64位的ROM编码，访问单总线上与编码相对应的DS1820使之相对应，为下步对DS1820的读写做准备
搜索ROM 0F0H 用于确定挂在同一总线上DS1820的个数和识别64位ROM地址，为操作各器件做准备
跳过ROM 0cch 发温度变换命令
报警搜索命令 0ech 执行后只有温度超过限定值上限或下限的的片子做出反应
温度变换 44h 启动DS1820进行温度装换，12位最长时长750ms（9位为93.75ms）,结果存入内部0字节RAM中
读暂存器 4eh 发出内部RAM的3,4字节写上，下限温度数据命令，紧跟发送命令之后，是传送2个字节的数据
复制暂存器 48H 将RAM中第3,4字节
读供电方式0B4H 将DS1820的供电模式，寄生供电时DS1820发送“0”，外接电源供电发送“1”
重调EEPROM 0b8H 将EEPROM中内容恢复到RAM的第3，四节

DS1820初始化
1.数据线拉到底电平0
2.延时480us（时间范围可从480us到960us）
3.数据线拉到高电平1
4.延时等待80us，如果初始化成功则在15到60us时间内产生一个由DS1820所返回的低电平0，根据该状态可以确定他的存在，但应该注意不能无限的进行等待，不然使程序进入死循环，要进行超时判断
5.若CPU读到了数据上的低电平“0”后，还要延时，其延时时间从发出的高电平算起至少480us。

DS1820读时序
1.将数据线拉低为0
2.延时4us
3.将数据线拉高“1”，释放总线准备读数据
4.延时10us
5.读数据线的状态得到1个状态，并进行数据处理
6.延时45us
7.重复1到7步骤，直到读完第一个字节

DS1820写时序
1.数据线先置低电平0
2.延时15us
3.按从低到高位的顺序发送数据（一次只发送一位）
4.延时60us
5.将数据拉到高电平
6.重复1~5步骤，直到发送完整的字节

字节传送：传送最低位与0x01相与，传送高位与0x80相与

DS1302时钟（RST低电平有效：复位，平时高电平）
1.具有实时时钟计算功能，还具有闰年调整能力
2.内部含31个字节RAM，供用户访问
3.简单SPI3线接口（CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲作用下，数据按位传输，高位在前，低位之后，全双工通信，速度比i2c要快）
4.串行数据传送
5.读写传送方式：单字节和多字节
6.采用主电源和备份电源双电源供应
7.可选工业级温度控制范围
8.备份电源

SPI接口：（主从方式）
1、MOSI-主器件数据输出，从器件数据输入
2.MISO-主器件数据输入，从器件数据输出
3.SCLK-时钟信号，有主器件数据产生
4.、/CS-从器件使能信号，有主器件控制

缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接受信号

DS1302控制寄存器：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RD/W

D6：1：片内RAM，0：日历，时钟寄存器选择位
D5~D1：地址位，用于选择读取日历，时钟寄存器或片内RAM
D0，读写选择 0：写，1：读

寄存器地址
秒 1 0 00000 0/1 CH=1计数=0停止D6~D4秒的十位 D3~D0秒的个位
分 1 0 00001 0/1 D6~D4分的十位 D3~D0分的个位
小时 1 0 00010 0/1 D5，D7：A/P，12小时1：表示上午，0表示下午、24小时制
日 1 0 00011 0/1 D6~D4日的十位 D3~D0日的个位
月 1 0 00100 0/1
星期 1 0 00101 0/1
年 1 0 00110 0/1
写保护寄存器的值 WP0000000 0：不保护地址：1000 1110（最后的0是写入）
注意.数据以BCD形式
wp=1为写保护位，=0时，当对日历，时钟寄存器或片内RAM进行写时WP应清0

BCD码：通过4位2进制来表示1位10进制中的0~9这个数码
二进制转BCD码：4位二进制大于1001时加6
片内RAM：FEH：写操作，FFH：读操作

数据输入输出：在控制命令输入后下一个SCLK时钟的上升沿，数据被写入DS1302，数据输入从低位0开始，在紧跟8位的控制指令字节后的下一个SCLK脉冲下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高7位

红外线通信：
位定义：利用脉冲的时间间隔来区分“1”“0”
位0：低电平0.56ms,高电平：0.56ms
位1：低电平0.56ms,高电平：1.69ms
去中间值判断

AD模数转换
分辨率计算：
例子：
一个10v满刻度的12位ADC能分辨输入电压变化最小值10*1/（2的12）=2.4mv

XPT2046
检测电位器模拟信号，控制字节命令寄存器：0X94\0XB4
检测热敏电阻模拟信号，控制字节命令寄存器：0XD4
检测光敏电阻模拟信号，控制字节命令寄存器：0XA4
检测转换AIN3通道模拟信号，控制字节命令寄存器：0XE4

DA数模转换
分辨率：FS满量程输入值，n位二进制数，FS/2n
对于5v的满量程，
例子：
采用8位的DAC时，分辨率为5v/256=1.22mv
位数越高，分辨率越高

绝对精度：指在某刻度范围内，任一数码所对应的模拟量与理论之间的最大误差
建立时间：指输入的数字量发送满刻度变化时，输出模拟信号达到满刻度值±1/2LSB的时间(描述转换速率)

PWM：脉宽调制
利用数字输出对模拟量控制的技术
利用等面积的方法，通过时间长短来表示电压值

占空比：高电平时间/整个周期时间
原理：通过改变占空比，模拟数值

1602LCD
引脚
1 VSS 电源地
2 VDD 电源正极
3 VL 液晶显示偏压信号
4 RS 数据1/命令选择端0
5 R/W 读(高电平)/写（低电平）选择端
6 E 使能信号
7 D0 I/O
8 D1 I/O

1.初始化
2.写命令（RS=L）设置显示坐标
3.写数据RS=H

初始化过程
清屏指令（0x01）
RS R/W DB7~DB0
00 0000 0001

模式设置
00 0000 01 I/D S（0x06光标向右移动，显示屏不移动）
设定每次定入1位数据后光标的移动方向，并且设定每次写入的一个字符是否移动
I/D 0=写入新数据后光标左移动 1=写入新数据后光标右移
S 0=写入新数据后显示屏不动 1=写入新数据后显示屏整体右移1个字符
滚动显示（S=1，I/D=0）

显示开关控制指令（0x38打开显示功能且2行，0x0c打开显示，无光标）
00 0000 1DCB
控制显示开关，光标显示以及光标闪烁
D 0=显示功能关 1=显示功能开
C 0=无光标 1=有光标
B 0=光标闪烁 1=光标闪烁

功能设置指令（例子0X38）
00 001 DL N FX X
功能：设定数据总线位，显示的行数及字型
DL 0=数据总线位4位 1=数据总线位8位（51的）
N 0：显示1行 1：显示2行
F 0=57点阵/每字符（通常） 1=510点阵/每字符

DDRAM(默认显示从第一行开始显示就是0x80)
第一行：00H~27H+80H 16位0FH 其他位可用来保存数据或设置滚动
第二行：40H~67H+80H 16位4FH

LCD1602显示的字符为ASCII码
要显示单个字符时：所要显示的数据加0x30或者’字符’

4位的初始化
1.8位转4位0x32
2.在4位下的初始化0x28,开显示
3.其余与8为相同

写入命令
1.E=0,RS=0,RW=0
2.把命令放入数据口，并且延时
3.E=1（写入时序），延时
4.E=0

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