51单片机学习之1-锁存器驱动led灯

第二集

一、单片机型号解析。

1、例子 AT89S5224PU

AT—生产商标志，表示该器件是ATMEL公司的产品。

89—ATMEL公司的产品89系列家族（内涵Flash存储器）。

S—表示可在线编程。 还有C表示是CMOS产品、LS表示低电压2.7V-4V、LV表示低电压2.7V-6V、LP表示低功耗单时钟周期指令。

52—表示存储器的容量是8K，还有53是12K、54是16K、55是20K，51是4K、2051是2K等。

24—表示芯片的最高时钟频率为24MHZ。还有33MHZ、20MHZ、16MHZ等。

P—表示DIP封装。还有 S表示SOIC封装、 Q表示PQFP封装、A表示TQFP封装、J表示PLCC封装、W表示裸芯片等。

U—表示芯片的产品等级为无铅工业产品，温度范围为-40至+85℃。还有C表示商业产品，温度范围为0至+70℃；I表示工业产品，温度范围为-40至+85℃；A表示汽车用产品，温度范围为-40至+125℃；M表示军用产品，温度范围为-55至+150℃。

8位CPU、4K的ROM、128字节RAM、4个8位并行I/O口、一个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，5个中断源

单片机为TTL电平：高电平+5V 低电平0V 如果要和计算机通讯，因为计算机高电平-12V 低电平+12V 所以计算机与单片机之间通讯需要加电平转换芯片MAX232。

三、二进制的运算

【与】：两者都为1（真）才为1真 例： 1&1=1  0&0=0  0&1=0  1&0=0

【或】：两者只要其中一个为1（真）则为真 例：1|0=1  0|1=1  1|1=1  0|0=0 

【非】： 1则0  0则1 例： !1=0  !0=1
 

第三集

一、C51数据类型

1、sfr：特殊功能寄存器声明   

C51已经为我们定义好的。如reg52.h文件里面的sfr TCON  = 0x88; 我们可以直接操作TCON就等于操作0x88这个地址的内容。

2、sfr16：sfr的16位数据声明

同上。

3、sbit：特殊功能位声明

C51已经为我们定义好的。如reg52.h文件里面的sbit TR1   = TCON^6; 我们可以直接将 TR1=1 就等于把TCON的第6位置1

4、bit：位变量声明

二、C51头文件

通常有：reg51.h  reg52.h  math.h  ctype.h stdio.h  stdlib.h  absacc.h

常用有：reg51.h  reg52.h 里面定义了特殊功能寄存器和位寄存器 

math.h 定义常用数学运算

三、宏定义

例：

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define ulint unsigned long int

凡是程序源码中出现 uchar时，在我们编译的时候编译器会把uchar替换成unsigned char，uint 替换成 unsigned int，uling替换成 unsigned long int 方便我们使用。和C的含义一样。

四、C51运算符

与C语言基本相同

+  -  *  / （加 减 乘 除）

>  >=  <  <= （大于 大于等于 小于 小于等于）

==  != （测试等于 测试不等于）

&&  ||  ！（逻辑与 逻辑或 逻辑非） 例：if（Led==0）printf(“Led等于0”);

>>  << （位右移 位左移）

&  | （按位与 按位或）

^  ~ （按位异或 按位取反）

五、C-51的基本语法

与C一样
 

第四集 

一、74HC573 锁存芯片（主要用来扩展单片机的IO口）

74HC573引脚说明：

OE：低电平有效，要使用这个芯片OE必须为低电平 芯片才会工作。

D0 — D7：为输入 一般接在单片机的IO口

Q0 — Q7：为输出 外围芯片、电机、led等

LE：锁存控制，当LE为高电平时 D引脚输入的电平状态会直接影响Q输出引脚的电平状态，相当于单片机的IO口可以直接操控Q输出引脚，即单片机IO==Q==D。当LE为低电平时，无论D引脚的电平状态怎么变动，Q的电平状态仍维持不变。相当于Q输出引脚与单片机的IO口隔离。[page]
真值表



这表格分成两个部分：INPUTS(输入)、OUTPUT(输出)。
L：表示低电平 在INPUTS表示输入低电平 在OUTPUT表示输出低电平。
H：表示高电平 在INPUTS表示输入高电平 在OUTPUT表示输出高电平。
X：表示无所谓是高电平还是低电平。
Q0：表示维持原来的状态不变。
Z：高阻态 (接的是高电平则是高电平，接的是低电平则是低电平) 当输出高阻态时，说明芯片没有工作。

INPUTS(输入)：
OE：OE上面有一条横杠代表低电平有效。
LE：锁存控制。
D：输入端 即 D0 — D7

OUTPUT(输出)：
Q：输出端 即 Q0 — Q7

真值表解释：
第三行：OE=L    LE=H    D=H    Q=H 
        表示OE为低电平时，LE为高电平即不锁存，那么D是高电平则Q也是高电平。
第四行：OE=L    LE=H    D=L    Q=L
        表示OE为低电平时，LE为高电平即不锁存，那么D是低电平则Q也是低电平。
第五行：OE=L    LE=L    D=X    Q=Q0
        表示OE为低电平时，LE为低电平即锁存，那么无论D是什么状态，Q仍保持上一次的状态。
第六行：OE=H    LE=X    D=X    Q=Z
        表示OE为高电平即停用芯片，LE无论是什么状态，D无论是什么状态，Q保持高阻态即不起作用。 

二、电路图

单片机的一组P0口要控制8个Led灯，首先需要将LE引脚置1，让74HC573 的Q输出端与D输入端关联起来。这样P0口的电平状态会传递给D输入端进而改变Q的电平状态。

8个Led的正极接在1k的排阻。相当于每个Led串入一个1k的电阻。这里的电阻起限流作用，硅发光二极管的发光压降是0.7V；其发光的电流一般为3—10mA，而单片机（控制芯片）的I/O口有一个灌入电流一般为20mA左右（超过这个电流时，单片机内部PN节会被击穿）。所以加一个1k电阻限流，避免流过Led的电流过大而烧毁Led。

（单片机（控制芯片）的I/O口有一个灌入电流一般为20mA左右；超过这个电流时，单片机内部PN节会被击穿。一般的继电器驱动电流在40、50—120mA；一般常用9012的PNP（9013、NPN）三极管作为开关三极管，该三极管的驱动电流可以达到200mA左右，可以用来驱动继电器。达林顿反向驱动器：ULN2001A—ULN2002A（ST）驱动电流500mA；（给低电平输出高电平，给高电平输出低电平））

电阻的取值：

当Led点亮后，Led会有一个电压。一般情况下红色直插LED应该是1.7V，剩下3.3V的电压会加在电阻上。Led需要的电流是3.3ma（0.0033A） 电压除于电流 3.3V/0.0033A = 1000 欧 = 1K 。（不同的厂家生产的LED的电压和电流可能略有差别）

我们要让Led亮，那么首先要明确的是，单片机是TTL电平，高电平为+5V 低电平为0V ，单片机供电也是5V，所以电源正极VCC应该为+5V 负极为0V。Led的正极通过电阻接在VCC，Led的负极接在74HC573的Q输出端。当单片机的IO口给低电平时即0V，并且74HC573 LE为高电平，那么电流会从VCC→1K电阻→Led→74HC573 Q→74HC573 D→单片机的IO口，此时Led灯亮。

按照上面的电路图，程序代码应为：

#include 

sbit Led = P0^0;

sbit LE = P1^6;   // 由于51单片机上电，IO口默认为高电平所以这句可省略。

void main()

{

LE = 1;         // 由于51单片机上电，IO口默认为高电平所以这句可省略。

Led = 0;        // 直接操作P0的0端口 让第一个Led灯亮

//P0 = 0xFE;    // 操作P0一组IO口，0xFE== 11111110 ，P0的0端口置0 其余置1 效果和 Led=0 一样。不同的是前者操作了一组端口后者只操作了一个端口
 P0 = 0x00;     // P1端口全部置0 即让所有的LED灯亮。