零基础学习单片机(一)--LED

最近公司要做智能小车的改装。笔者很是惭愧，浑浑噩噩在大学读了4年的电子专业，到头来单片机都没玩过2次。

计划花一段时间来玩单片机，从最简单的LED入手。

该系列的学习笔记 开发环境是：

开发板：HC800EM3  感觉是一块很不错的开发板，提供的外部接口不少，板子还提供了单片机与ARM的“转换接口”。

单片机型号：STC90C516RD+

ARM：STM32

开发工具：keil 3 (单片机版)

一、原理图

由于网上的教程很多，对于keil的使用以及板子的电路分析 就不具体介绍了。(很庆幸，板子的原理图多少还能看的懂，以后要恶补啊~)。

很容易理解，将1管脚置0，这灯D8会亮。

二、单片机延时程序的粗浅分析

为了让LED灯能够具有多种效果(例如闪烁)，必然要用到延时程序。部分网友说，单片机的延时程序精度不高，建议用定时器。但是毕竟是入门，之后再研究定时器吧。

下面的程序是在12MHZ 晶振源，延时1ms的c程序。

 

void delay_ms(void)
{
    unsigned char a,b,c;

    for(c = 1;c > 0; c--)
        for(b = 142; b > 0; b--)
            for(a = 2; a>0; a--);
}

1、机器周期

 

一个机器周期包含12个时钟周期。时钟周期的计算公式=(1/晶振频率)秒。

例如，晶振为12MHZ

该单片机的时钟周期=(1/12)微秒，由此可以得到机器周期为1us。

在这里机器周期可以理解为指令周期，就是单片机执行一条指令花费的时间。注：这里的指令并不是C语言的指令，而且机器指令，可以通过反汇编查看。

2、反汇编

我们要计算一个程序执行的时间，毕竟查看其对应的反汇编代码。这里附上上面程序的反汇编代码，keil 可以调出反汇编代码查看窗口。

 

    54: void delay(void)
    55: {
    56:     unsigned char a,b,c;
    57:     for(c=1;c>0;c--)
C:0x0045    7F01     MOV      R7,#0x01
    58:         for(b=142;b>0;b--)
C:0x0047    7E8E     MOV      R6,#0x8E
    59:             for(a=2;a>0;a--);
C:0x0049    7D02     MOV      R5,#0x02
C:0x004B    DDFE     DJNZ     R5,C:004B
C:0x004D    DEFA     DJNZ     R6,C:0049
C:0x004F    DFF6     DJNZ     R7,C:0047
    60: }
C:0x0051    22       RET

3、反汇编分析

 

下面列出了 delay_ms() 每条指令对应的机器周期。

这里附上8051 的指令周期表下载地址。

 

            <span style="white-space:pre">  </span>指令       机器周期
C:0x0045    7F01     MOV      R7,#0x01      1

C:0x0047    7E8E     MOV      R6,#0x8E      1

C:0x0049    7D02     MOV      R5,#0x02      1
C:0x004B    DDFE     DJNZ     R5,C:004B     2
C:0x004D    DEFA     DJNZ     R6,C:0049     2
C:0x004F    DFF6     DJNZ     R7,C:0047     2

C:0x0051    22       RET                2

下面我们来计算 该程序 需要耗费多少时间。(不理解汇编指令的话，可以查看8051 指令周期表)

 

DJNZ     R5,C:004B，执行该循环所用的机器周期数为2*2=4。

从第三条指令到第五条指令的循环，执行该循环所用的机器周期数为(1+2*2+2)*142

从第二条指令到第六条指令的循环，执行该循环所用的机器周期数为(1+(1+2*2+2)*142+2)*1 

 

delay_time = 1+(1+(1+2*2+2)*142+2)*1+2 秒

网上提供了一个很不错的延时程序计算软件。单片机小精灵软件
三、主程序

 

 

<pre name="code" class="cpp">int main(void)
{
    P2 = 0xFE;

    while(1)
    {
        delay_ms(100);      //延时100ms
        P2 ^= (1 << 0);       //取反
    }

    return 0;
}</pre><p></p>
<pre></pre>
<span style="font-family:monospace"><span style="white-space:pre">程序的执行效果是 D1每隔100ms会闪烁一次</span></span>
<p></p>
<p style="text-align:left"><span style="font-family:monospace"><span style="white-space:pre"><br>
</span></span></p>
<p style="text-align:left"><span style="font-family:monospace"><span style="white-space:pre">有兴趣的朋友，可以自己修改主程序，让LED灯显示不同的效果。单片机挺有趣的~~今天就先写到这。</span></span></p>
<p style="text-align:left"><span style="font-family:monospace"><span style="white-space:pre"><span style="font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px">以上纯属个人学习笔记，如果哪里错了，希望提出。愿和大家一起共同学习，一起进步。我的邮箱地址是：xzy@yingzhi8.com</span><br>
</span></span></p>
<p style="text-align:left"><br>
</p>
<p><br>
</p>