单片机学习知识点全攻略（完结篇）（一） - 数模混合 -
导语：本期是本次单片机学习知识点的最终回，我们会列出前三回一起方便读者回顾学习。本次主要知识点为单片机串口通信、接口和实际案例实践——单片机音乐程序设计的学习。单片机对于初学者来说确实很难理解，不少学过单片机的同学或电子爱好者，甚至在毕业时仍旧是一无所获。基于此，电子发烧友网将整合《单片机学习知识点全攻略》，共分为四个系列，以飨读者，敬请期待！此系列对于业内电子工程师也有收藏和参考价值。
参阅相关系列
单片机学习知识点全攻略（一）
单片机学习知识点全攻略（二）
单片机学习知识点全攻略（三）
系列四
22：单片机串行口通信程序设计
23：LED数码管静态显示接口与编
24：动态扫描显示接口电路及程序
25：单片机键盘接口程序设计
26：单片机矩阵式键盘接口技术及
27：关于单片机的一些基本概念
28：实际案例实践——单片机音乐程序设计
22、单片机串行口通信程序设计
1．串行口方式0应用编程 8051单片机串行口方式0为移位寄存器方式，外接一个串入并出的移位寄存器，就能扩展一个并行口。
《单片机串行口通信程序设计硬件连接图》
例：用8051单片机串行口外接CD4094扩展8位并行输出口，如图所示，8位并行口的各位都接一个发光二极管，要求发光管呈流水灯状态。 串行口方式0的数据传送可采用中断方式，也可采用查询方式，无论哪种方式，都要借助于TI或RI标志。串行发送时，能靠TI置位（发完一帧数据后）引起中断申请，在中断服务程序中发送下一帧数据，或者通过查询TI的状态，只要TI为0就继续查询，TI为1就结束查询，发送下一帧数据。在串行接收时，则由RI引起中断或对RI查询来确定何时接收下一帧数据。无论采用什么方式，在开始通信之前，都要先对控制寄存器SCON进行初始化。在方式0中将，将00H送SCON就能了。
-----------------单片机串行口通信程序设计列子--------------------------
ORG 2000H
START： MOV SCON，#00H ;置串行口工作方式0
MOV A，#80H ;最高位灯先亮
CLR P1.0 ;关闭并行输出（避象传输过程中，各LED的“暗红”现象）
OUT0： MOV SBUF，A ;开始串行输出
OUT1： JNB TI，OUT1 ;输出完否
CLR TI ;完了，清TI标志，以备下次发送
SETB P1.0 ;打开并行口输出
ACALL DELAY ;延时一段时间
RR A ;循环右移
CLR P1.0 ;关闭并行输出
JMP OUT0 ;循环
说明：DELAY延时子程序能用前面我们讲P1口流水灯时用的延时子程序，这里就不给出了。
二、串行口异步通信
org 0000H
AJMP START
ORG 30H
START：
mov SP，#5fh ;
mov TMOD，#20h ;T1： 工作模式2
mov PCON，#80h ;SMOD=1
mov TH1，#0FDH ;初始化波特率（参见表）
mov SCON，#50h ;Standard UART settings
MOV R0，#0AAH ;准备送出的数
SETB REN ;允许接收
SETB TR1 ;T1开始工作
WAIT：
MOV A，R0
CPL A
MOV R0，A
MOV SBUF，A
LCALL DELAY
JBC TI，WAIT1 ;如果TI等于1，则清TI并转WAIT1
AJMP WAIT
WAIT1： JBC RI，READ ;如果RI等于1，则清RI并转READ
AJMP WAIT1
READ：
MOV A，SBUF ;将取得的数送P1口
MOV P1，A
LJMP WAIT
DELAY： ;延时子程序
MOV R7，#0ffH
DJNZ R7，$
RET
END
将程序编译通过，写入芯片，插入实验板，用通读电缆将实验板与主机的串行口相连就能实验了。上面的程序功能很简单，就是每隔一段时间向主机轮流送数55H和AAH，并把主机送去的数送到P1口。能在PC端用串行口精灵来做实验。串行口精灵在我主页上有下载。运行串行口精灵后，按主界面上的“设置参数”按钮进入“设置参数”对话框，按下面的参数进行设置。注意，我的机器上用的是串行口2，如果你不是串行口2，请自行更改串行口的设置。
设置完后，按确定返回主界面，注意右边有一个下拉列表，应当选中“按16进制”。然后按“开始发送”、“开始接收”就能了。按此设置，实验板上应当有两只灯亮，6只灯灭。大家能自行更改设置参数中的发送字符如55，00，FF等等，观察灯的亮灭，并分析原因，也能在主界面上更改下拉列表中的“按16进制”为“按10进制”或“按ASCII字符”来观察现象，并仔细分析。这对于大家理解16进制、10进制、ASCII字符也是很有好处的。程序本身很简单，又有注释，这里就不详加说明了。
三、上述程序的中断版本
org 0000H
AJMP START
org 0023h
AJMP SERIAL ;
ORG 30H
START：
mov SP，#5fh ;
mov TMOD，#20h ;T1： 工作模式2
mov PCON，#80h ;SMOD=1
mov TH1，#0FDH ;初始化波特率（参见表）
mov SCON，#50h ;Standard UART settings
MOV R0，#0AAH ;准备送出的数
SETB REN ;允许接收
SETB TR1 ;T1开始工作
SETB EA ;开总中断
SETB ES ;开串行口中断
SJMP $
SERIAL：
MOV A，SBUF
MOV P1，A
CLR RI
RETI
END
本程序没有写入发送程序，大家能自行添加。
23、LED数码管静态显示接口与编程
在单片机系统中，常常用LED数码数码管显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。
引言：还记得我们小时候玩的“火柴棒游戏”吗，几根火柴棒组合起来，能拼成各种各样的图形，LED数码管显示器实际上也是这么一个东西。
八段LED数码管显示器
《单片机静态显示接口》
八段LED数码管显示器由8个发光二极管组成。基中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个贺点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED数码管显示器有两种不一样的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED数码管显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED数码管显示器。如下图所示。`
共阴和共阳结构的LED数码管显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，对应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段hgfedcba对应于一个字节（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0，于是用8位二进制码就能表示欲显示字符的字形代码。例如，对于共阴LED数码管显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极hgfedcba各段为0111011时，数码管显示器显示“P”字符，即对于共阴极LED数码管显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED数码管显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100（8CH）。这里必须注意的是：很多产品为方便接线，常不按规则的办法去对应字段与位的关系，这个时候字形码就必须根据接线来自行设计了，后面我们会给出一个例程。
在单片机应用系统中，数码管显示器显示常用两种办法：静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示，就是每一个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种办法单片机中CPU的开销小。能供给单独锁存的I/O接口电路很多，这里以常用的串并转换电路74LS164为例，介绍一种常用静态显示电路，以使大家对静态显示有一定的了解。
MCS-51单片机串行口方式押为移们寄存器方式，外接6片74LS164作为6位LED数码管显示器的静态显示接口，把8031的RXD作为数据输出线，TXD作为移位时钟脉冲。74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。其中A、B（第1、2脚）为串行数据输入端，2个管脚按逻辑与运算规律输入信号，公一个输入信号时可并接。T（第8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的TXD端。每一个时钟信号的上升沿加到T端时，移位寄存器移一位，8个时钟脉冲过后，8位二进制数全部移入74LS164中。R（第9脚）为复位端，当R=0时，移位寄存器各位复0，只有当R=1时，时钟脉冲才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13管脚）并行输出端分别接LED数码管显示器的hg---a各段对应的管脚上。关于74LS164还能作如下的介绍：所谓时钟脉冲端，其实就是需要高、低、高、低的脉冲，不管这个脉冲是怎么来的，比如，我们用根电线，一端接T，一端用手拿着，分别接高电平、低电平，那也是给出时钟脉冲，在74LS164获得时钟脉冲的瞬间（再讲清楚点，是在脉冲的沿），如果数据输入端（第1，2管脚）是高电平，则就会有一个1进入到74LS164的内部，如果数据输入端是低电平，则就会有一个0进入其内部。在给出了8个脉冲后，最先进入74LS164的第一个数据到达了最高位，然后再来一个脉冲会有什么发生呢？再来一个脉冲，第一个脉冲就会从最高位移出，就象车站排队买票，栏杆就那么长，要从后面进去一本人，前面必须要从前面走出去一本人才行。
搞清了这一点，下面让我们来看电路，6片7LS164首尾相串，而时钟端则接在一起，这样，当输入8个脉冲时，从单片机RXD端输出的数据就进入到了第一片74LS164中了，而当第二个8个脉冲到来后，这个数据就进入了第二片74LS164，而新的数据则进入了第一片74LS164，这样，当第六个8个脉冲完成后，首次送
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