朱兆祺ForARM步步为营单片机(连载)

单片机

`` 本帖最后由 zzq宁静致远于 2014-4-8 16:29 编辑

雄鹰计划-卓越工程师炼成记之朱兆祺ForARM步步为营单片机开始进行，如果看到这个帖子的同学还没有参与报名，点击https://bbs.elecfans.com/jishu_400775_1_1.html进行报名，通过我的审核之后，领取朱兆祺ForARM步步为营单片机PCB板开始你的雄鹰计划，但是请你记住，雄鹰之所以能在未来展翅高飞，那是因为又一次次在悬崖的生死训练。你学习嵌入式不需要生死抉择，但是需要你一颗持之以恒的心。
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朱兆祺ForARM步步为营单片机授课目录

朱兆祺ForARM步步为营单片机第一节  朱兆祺ForARM步步为营单片机整体框架：
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朱兆祺ForARM步步为营单片机第二节  电源
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朱兆祺ForARM步步为营单片机第三节  STC89C52
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朱兆祺ForARM步步为营单片机第四节  晶振
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朱兆祺ForARM步步为营单片机第五节  单片机模块介绍
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朱兆祺ForARM步步为营单片机第六节  复位电路
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朱兆祺ForARM步步为营单片机第七节程序烧写

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为了达到雄鹰计划所有学员能够“零距离”与老师学员进行实时沟通，特此采用QQ群的群视频功能进行讲课。讲课时间为每周一、周三、周六三天时间（19:00—21:00），如果有其他特殊情况将在群里进行公示。QQ必须是最新的QQ版本，大家记得更新QQ版本。朱兆祺ForARM步步为营单片机QQ群：110291944。
朱兆祺ForARM步步为营单片机技术公开课大纲：
1. 点亮单个LED
2. 定时器
3. 蜂鸣器驱动原理
4. 595原理、595控制16个LED灯
5. 595控制数码管
6. 4*4按键
7. 12864液晶屏的原理以及应用
8. DS18B20温度传感器的原理以及应用
9. DS1302时钟芯片原理以及应用
10. ADC0832原理以及应用
11. AT24C02存储器原理以及应用
12. 串口原理以及通信
13. 蓝牙4.0原理以及通信
14. GPRS原理以及应用
15. 智能小车设计，设计直流电机驱动、L298、自动循迹、无线通信等原理。这个项目作为本次单片机的终极考核。
在这15项大纲，我们会融入单片机体系结构、单片机原理、代码编程规范化、代码编程模块化等各项知识。让每一位单片机学习者扎实走好每一步，网上的N天学会单片机，真的学会了吗？大家自己扪心自问下，做技术，就要踏踏实实走好每一步。
15项大纲，课程大概维持2到3个月。我们会将每一项大纲细化，比如在讲595之前会将D触发器等知识做好铺垫，步步为营方能步步为赢。具体每一讲课程的安排，请大家留意群信息，同时每讲的视频也会在官方网盘进行更新，同时也将在电子发烧友论坛实时更新，敬请关注。QQ群的群视频公开课可以进行互动，大家有问题可以在课堂上提出。
网盘：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3562495290&uk=3996269986

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我的小助手在我的引导下已经将朱兆祺ForARM步步为营单片机原理图初步画出来，我大概审核了下，基本上算是符合要求。朱兆祺ForARM步步为营单片机就行原理图开始讲解。
朱兆祺ForARM步步为营单片机采用STC89C52芯片，见图片STC89C52。51单片机使用起来虽然“憋屈”，但是麻雀虽小五脏俱全，单从寄存器的控制来说，这对于初学者理解单片机的架构是非常有益。深入理解了单片机的架构，在深入ARM，那就是一件非常简单的事情了。请记住，要想跑，就必须先学会走，否则你会摔得的很痛很痛。STC89C52这个芯片的具体情况我会在讲课之计详细进入分析。

图片晶振电路，晶振采用11.0592MHz的原因是什么？交给你们去思考，当然这一切我都会在后续课程中做详细讲解。

图片复位电路，充放电时间如何计算？

我相信很多单片机学习者第一课就是LED，但是你真的会点亮一个LED吗？亮度控制、时间控制等等。

图片蜂鸣器，蜂鸣器有有源蜂鸣器和无源蜂鸣器之分，请问有什么区别？三极管有NPN和PNP，又有什么区别？电路有什么不同？

图片电源部分，这两个滤波电路有什么作用，为什么要一小一大？电源LED灯的串联电阻作用是什么，这个值是如何计算得来的？

图片按键矩阵，这个原理是什么？扫描方法很多，最高效的是哪种？

图片UART，232芯片的作用是什么？232总线和485总线又有什么区别？这可是工业监控的利剑。

图片LED，是不是觉得你会点亮LED灯了？好好点亮这个LED灯，为你的后续数码管显示奠定扎实的基础。595和164的区别是什么？自己设计一个使用164控制16个LED灯的电路，焊接好进行控制。朱兆祺在此告诉你，学习永远是要用于实践，否则别学。

图片数码管，有了前面的基础，这个既不会很难，朱兆祺ForARM要的就是由浅入深，步步为营。如果在位码控制端依次加入一个二极管，这样的人机对话是绝对赞。这个电路后续朱兆祺一步一步教你。我在此重申，单片机麻雀虽小五脏俱全。跟着朱兆祺ForARM坚持两年。

图片12864，这个液晶屏让你为所欲为，想显示什么都行。

图片DS18B20，知道物联网了解互联网吧，智能家居应该知道吧，未来是属于传感器。通过这个，让你逐步“感知世界，感知未来”这是温总当年提出物联网的话。

图片ADC0832，通过这个8位的AD转换芯片，精确度不高，但是为你后续的学习奠定基础。ADC常用芯片有哪些？DA呢？好好学习下，AD无处不在。

AT24C02，存储芯片，为你后续的NANDFlash热身。这个有什么用？

DS1302，时钟芯片，24小时为你报时。联合数码管和液晶屏，你能做很多事情。

蓝牙4.0在逐渐兴起，到2015年，蓝牙4.0凭借低功耗和长远传输距离，使用量将增加10倍，是不是，我们拭目以待。在朱兆祺ForARM步步为营单片机带你进入蓝牙4.0时代。
ZigBee，或许这个你不会陌生，智能家居少不了它的存在。你想过如何应对未来的“感知”吗？

下节课开始，步步为营，稳扎稳打，深入浅出。

``

wsty2012 · 2013-11-12 18:20:35

5%电阻是什么意思？1%呢？
双色LED的原理？

2013-11-12 18:50:38

呵呵，第二次问题都知道，只是色环电阻没有记，贴片的倒会读，色环电阻平时都是直接用表测的

wsty2012 · 2013-11-12 18:55:49

电路图上miniUSB多出来的几个shell是干嘛的？

2013-11-12 23:36:55

wsty2012 发表于 2013-11-12 18:55
电路图上miniUSB多出来的几个shell是干嘛的？

外壳固定的吧.000

皓星2013 · 2013-11-13 14:41:37

感谢朱老师，好好学习，天天向上。

h1654155834.0778 · 2013-11-14 09:39:24

hobbye501 发表于 2013-11-8 11:21
1. 51选11.05926原因：通讯时波特率更准确
2. 复位电路充放电时间：RC电路计算一般大一2US就可以了
3. 蜂 ...

- -大神，话说您是干什么的。。。

刘旭 · 2013-11-14 12:24:01

wsty2012 发表于 2013-11-12 18:20
5%电阻是什么意思？1%呢？
双色LED的原理？

那个是电阻的精度双色就是两种颜色的封装在一起

刘旭 · 2013-11-15 12:44:45

1.0Ω电阻的作用：有几个作用一般用作地线的连接，还有时防止静电干扰，或者在引线上空出一个位置以备加其他阻值电阻；
2.电阻色环的读法：这个很少有人还用了尤其到了SMT时代；
3.5%电阻是什么意思？1%呢？精度；
4.电容种类有哪些？电解电容、陶瓷电容、钽电容……这些电容的作用分别是什么？总类分材料不同，功能不同区分；
5.LED有哪些？压降分别问多少？双色LED的原理 LED是固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光，一般根据芯片不同有不同的颜色一般常用RGB三色可以根据强弱组合成多彩！

朱兆祺 · 2013-11-15 21:40:01

本帖最后由 zzq宁静致远于 2013-11-19 11:30 编辑

朱兆祺ForARM步步为营单片机第三节 STC89C52

经过朱兆祺ForARM协商，将STC89C51RC升级到STC89C52.

STC89C52单片机工作电压为5V，所以我们使用USB的5V供电进行简单的滤波处理就可以直接使用。STC89C52单片机最高主频可达48M，Flash存储器大小为8K，RAM大小为512个字节、双数据指针、1路UART、8个中断源、4个优先级、3个16位的定时器/计数器。

朱兆祺ForARM步步为营单片机采用的是DIP封装，其实在这个选型的过程中，我们也经过几番讨论。我们最初选型采用的是LQFP44的小型封装。但是这款学习板既然是面对初学者，那么最要考虑的就不是体积的问题，我们可以大一点，但是得让初学者一目了然。最终我们还是选用了DIP的40脚封装，虽然陈旧，但却是初学者的最佳选择。宏晶科技号称STC89C52单片机是新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机。STC89C52单片的指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期课任意选择。

STC89C52单片机引脚分布：

P0.0-P0.7引脚对应于39-32引脚，P0 口：P0 口是一个8 位开漏双向I/O 口。写入‘1’时P0 口悬浮，可用作高阻态输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口复用为低位地址和数据总线。应用中P0 口利用强内部上拉来发送‘1’电平。P0 口可在外部主机模式编程过程中接收代码字节和在外部主机模式校验过程中发送代码字节。P0口用作程序校验或通用I/O 口时均需连接一个外部上拉电阻。

P1.0-P1.7引脚对应于1-8引脚，P1 口：P1 口是一个带内部上拉的8 位双向口。写入‘1’时P1 口被内部上拉拉高，可用作输入。用作输入时，由于内部上拉的存在，P1 口被外部器件拉低时将吸收电流（IIL）。此外P1.5,P1.6,P1.7还有16mA 的高电流驱动能力。在外部主机模式编程和校验中，P1 口也可接收低位地址字节。

P2.0-P2.7引脚对应于21-28引脚，P2 口：P2 口是一个带内部上拉的8 位双向口。写入‘1’时P2 口被内部上拉拉高，可用作输入。用作输入时，由于内部上拉的存在，P2 口被外部器件拉低时将吸收电流（IIL）。在取指外部程序存储器或访问16 位地址（MOVX @DPTR）的外部数据存储器时，P2 口发送高位地址。应用中P2 口利用强内部上拉来发送‘1’。在外部主机模式编程和校验中，P2 口可接收一些控制信号和部分高地址位。

P3.0-P3.7引脚对应于10-17引脚，P3 口：P3 口是一个带内部上拉的8 位双向口。写入‘1’时P3 口被内部上拉拉高，可用作输入。用作输入时，由于内部上拉的存在，P3 口被外部器件拉低时将吸收电流（IIL）。在外部主机模式编程和校验中，P3 口可接收一些控制信号和部分高地址位。

/PSEN对应于29引脚，程序选通使能：PSEN 是外部程序存储器的读选通信号。PSEN 在执行内部程序存储器的程序时无效（高电平），执行外部程序存储器时每个机器周期内两次有效，但当访问外部数据存储器时两个有效PSEN 脉冲将跳过。当RST 输入引脚的高电平时间大于10 个机器周期时，向PSEN 脚强制输入一个高电平到低电平的跳变将使器件进入外部主机模式编程。

RST对应于9号引脚，复位：振荡器工作时，该引脚上2 个机器周期的高电平逻辑状态将使器件复位。当RST 输入引脚为高电平时，如果PSEN 脚输入一个高电平到低电平的跳变，器件将进入外部主机模式。否则进入正常工作模式。

/EA对应于31号引脚，外部访问使能：若器件要对外部程序存储器取指，EA 就必须与VSS 相连。器件执行内部程序存储器的程序时EA 必须与VDD 相连。然而，4 个安全锁定电平可将EA 禁能，使器件只能执行内部程序存储器的程序。EA 脚可承受12V 的高压。

/ALE对应于30号引脚，地址锁存使能：ALE 是一个输出信号，在访问外部存储器时将地址低字节锁存。该引脚也用作Flash 的编程脉冲输入（ PROG ）。通常，ALE在1/6 的振荡频率时输出，可用作外部定时或外部时钟。每次访问外部数据存储器时都有一个ALE 脉冲被跳过。但是，只要AO 被置1，ALE就被禁能。

具体每个引脚功能在后续课程将详细讲解。

h1654155826.6252 · 2013-11-15 21:58:33

好帖子，跟着朱老师好好学习

默默地努力 · 2013-11-15 22:27:06

讲的有点略

32^#

提示: 该帖被管理员或版主屏蔽

朱兆祺 · 2013-11-16 12:11:29

朱兆祺ForARM步步为营单片机第四节晶振

为了保证单片机的各个部件能够协调的同步工作，就必须有一个时钟信号对其进行严格的控制。这就是单片机的时钟信号去完成。就好比我们人，在心脏的跳动动作下，进行人体一系列的呼吸、血液流动等等。如果心脏停止跳动，那么所有的一切都会随着停止。单片机也是一样的，如果没有时钟信号去控制单片机的运行，那么单片机也无法运行。

STC89c51rc单片机在内部设计中已经有了时钟电路，只需要外接震荡电路，即可产生稳定的时钟信号。振荡电路有很多种，有RC振荡电路、有晶振电路。在RC振荡电路中，由于电阻和电容的温度稳定性差劲，所以不适合使用在频率严格的单片机时钟电路中。这里选择使用晶振电路，使用晶体组合的振荡电路稳定性高。

在朱兆祺ForARM步步为营单片机中，我们采用11.0592MHz的晶振。在第一节，我就问大家为什么采用11.0592MHz的晶振？为了得到精确的通信波特率，这样在进行串口通信时可靠性强。

讲到这里，就不得不讲解三种周期：时钟周期、机器周期和指令周期。

时钟周期就是振荡周期，这里使用的是11.0592MHz，那么一个时钟周期便是：(1/11059200)s。

机器周期，在STC89C51RC单片机中，可以选择12个时钟周期和6个时钟周期，但是常使用的是12个时钟周期，那么一个机器周期的时间是：（1/11059200)*12 s。

指令周期，就是执行一条指令所需要消耗的时间。如果是单周期指令则是1个机器周期的时间，如果是双周期则是2个机器周期的时间。

具体深入将在定时器一节详细讲解。