深入淺出STC8增強型51單片機進階攻略

無痛入門基礎篇

第1章“麻雀雖小，五臟俱全”開門見山講單片機

1.1“一沙一起源，一芯一世界”集成電路的國度

1.2追尋電子界的神物“七竅玲瓏芯”

1.3“師傅領進門，修行靠個人”單片機的修行路

1.3.1“戒躁求實”入行準備

1.3.2“根骨奇佳”電子基礎

1.3.3“能說會道”編程語言

1.3.4“武功秘籍”學習資源

1.3.5“武器裝備”實踐平臺

1.3.6“內功心法”學習方法

1.4小宇老師的“毒雞湯”和大學寄語

第2章“國芯科技，百花齊放”STC增強型8051單片機

2.1宏晶科技20載，STC家的微控制器

2.2“大白話”單片機啥參數，咋選型

2.3“經典創新”STC89/STC90系列單片機

2.4“實力強者”STC15系列單片機

2.5“再推新寵”STC8/STC16系列單片機

2.6“主角上場”搭建可靠的STC8最小系統

2.6.1看懂單片機引腳分類和功能

2.6.2電源單元很重要

2.6.3下載電路不可少

2.6.4復位電路要搞好

2.6.5時鐘電路真奇妙

2.6.6接口外圍要配套

第3章“搭築高臺，唱出好戲”軟硬結合產出利器

3.1“摶土成人”量身打造STC專屬硬件平臺

3.1.1細說開發板的“那些事”

3.1.2思修電子STC“戰將”系列開發平臺簡介

3.2“塑造靈魂”軟件環境搭建與工程配置

3.2.1主流IDE之Keil C51簡介

3.2.2單文件與模塊化工程建立方法及比較

3.3“形神合一”程序燒錄與軟硬聯調

3.3.1如何用STCISP軟件燒錄程序

3.3.2單片機自己能當模擬器，你逗我

3.3.3官方聯機/離線編程器STCU8W咋用

3.4“百寶之箱”話說STCISP的那些妙用

3.4.1官方信息獲取可以這麽簡單

3.4.2資源配置與調試居然有助攻

3.4.3固件升級可以自定發布程序

3.4.4居然妄想截獲串口程序明碼

3.5“望聞問切”參數測試與時序分析

3.5.1常規電參好工具“萬用表”

3.5.2信號觀察好搭檔“示波器”

3.5.3數據分析好幫手“邏輯分析儀”

第4章“五指琴魔，智能樂章”I/O資源配置及運用

4.1“Play it!”彈奏單片機的智能樂章

4.2初識STC8系列單片機引腳資源

4.3引腳內部結構及模式特性

4.3.1如何理解準雙向/弱上拉埠

4.3.2如何理解推輓/強上拉埠

4.3.3如何理解高阻輸入

4.3.4如何理解開漏輸出

4.4玩轉7類寄存器拿下I/O資源配置

4.4.1引腳模式如何配

4.4.2附加功能有哪些

4.5如何處理不同系統I/O電平標準及轉換

4.5.1基於SN74LVC8T245做單向8通道電平轉換

4.5.2基於SN74LVC16T245做單向16通道電平轉換

4.5.3基於TXB0108做雙向標準I/O電平轉換

4.5.4基於TXS0108做雙向開漏I/O電平轉換

4.6疏忽引腳電氣特性險些釀成“悲劇”

4.7I/O引腳配置及模式驗證

4.7.1基礎項目A“點燈”觀察各模式拉灌電流差異

4.7.2基礎項目B“隔空感應”的高阻態魔術燈

4.7.3進階項目A巧用開漏模式做“觸摸”控制燈

第5章“光電世界，自信爆棚”初階LED器件運用

5.1瞬間自信心爆棚的入門經典“流水燈”

5.1.1為什麽入門經典總是“點燈實驗”

5.1.2發光二極管結構及電氣特性

5.1.3基礎項目A左移/右移/花樣流水燈

5.2“火柴棍游戲”說數碼管原理

5.2.1數碼管組成結構及分類

5.2.2基礎項目B一位數碼管0~F顯示實驗

5.2.3基礎項目C分散引腳一位數碼管驅動實驗

5.3多位數碼顯示及專用芯片方案

第6章“各有所長，百花齊放”編程語言/方式及平臺

6.1爭論不休的匯編和C最後誰贏了

6.2經典語言不同方式下的流水燈實驗對比

6.2.1“厲害了”我的Keil C51代碼優化器

6.2.2基礎項目A基於C51語言“位運算法”效果

6.2.3基礎項目B基於C51語言“數組法”效果

6.2.4基礎項目C基於C51語言“Keil標準庫函數法”效果

6.2.5基礎項目D基於A51語言的效果

6.3在Keil C51環境中匯編和C代碼居然能“混編”

6.4思維拓展： “寄存器/庫函數開發方式”是啥

6.5眼界拓展： 居然會有“圖形化”的單片機開發工具

6.6平臺拓展： 那些不能不玩的創客拓展平臺

6.6.1積木Arduino平臺的C/C++編程及風格

6.6.2國產“神器”51duino/STMduino運動控制驅動平臺

6.6.3開源PYboard平臺的MicroPython編程及風格

第7章“點、線、面的藝術”字符點陣液晶屏運用

7.1單片機人機交互中的顯示單元

7.1.1常見的單片機顯示方案選擇

7.1.2神奇的單片機“顯卡”

7.2字符型1602液晶模塊

7.2.1模塊功能引腳定義

7.2.2讀/寫時序及程序實現

7.2.3液晶功能配置命令

7.2.4基礎項目A字符+進度+移屏+組合顯示實驗

7.2.5進階項目A四線驅動1602節省I/O實驗

7.3圖形/點陣型12864液晶模塊

7.3.1模塊功能引腳定義

7.3.2讀/寫時序及程序實現

7.3.3液晶功能配置命令

7.3.4漢字坐標與繪圖坐標

7.3.5基礎項目B12864液晶字符、漢字顯示實驗

7.3.6基礎項目C12864液晶進度條動畫效果

7.3.7進階項目B兩線驅動12864節省I/O實驗

7.3.8進階項目C兩線串行模式正弦波打點繪圖

第8章“0101，我是鍵碼！”按鍵及編碼開關運用

8.1人機交互常規輸入器件簡介及使用

8.1.1輕觸按鍵分類及結構

8.1.2輕觸按鍵電壓波形

8.1.3按鍵信號“去抖動”方法

8.2獨立按鍵編程及應用

8.2.1基礎項目A獨立按鍵檢測與控制實驗

8.2.2進階項目A長/短按鍵動作識別實驗

8.2.3進階項目B單/雙擊按鍵動作識別實驗

8.2.4進階項目C組合按鍵動作識別實驗

8.3行列式矩陣鍵盤結構及應用

8.3.1基礎項目B“線反轉式”鍵值解析實驗

8.3.2進階項目D分散引腳4×4矩陣解析實驗

8.4“擰不到頭的怪旋鈕”旋轉編碼器

8.4.1“怪旋鈕”簡介及運用

8.4.2進階項目E編碼器EC11增減計數實驗

8.5“參數配置好幫手”BCD編碼開關

8.5.1“小開關”可得2n個編碼狀態

8.5.2基礎項目C擋位調整及顯示實驗

片內資源進階篇

第9章“高樓大廈，各有功用”存儲器結構及功能

9.1存儲器難道不是“雞肋”知識點嗎

9.2讓人“頭疼不已”的8032微控制器時代

9.3你若是校長，教學樓和宿舍樓怎麽修

9.4“宿舍區”就類似於程序存儲器ROM

9.5“教學區”就類似於數據存儲器RAM

9.6在Keil C51中看似“無用”的配置項

9.7藏匿於存儲器單元中的“特殊”參數

9.7.1基礎項目A讀取STC8系列單片機的“身份證”號

9.7.2基礎項目B片內Bandgap電壓是多少

第10章“內藏三心，堅實比金”時鐘源配置及運用

10.1“唐僧的心”說STC8時鐘源形式及特點

10.2小宇老師的STC8“時鐘樹”

10.3如何利用STCISP工具輕松調配主時鐘頻率

10.4選擇片外時鐘源作為系統主時鐘

10.5選擇片內時鐘源作為系統主時鐘

10.5.1STCISP是如何調節IRC頻率的呢

10.5.2基礎項目C配置片內高速時鐘及分頻實驗

10.5.3基礎項目D配置片內低速時鐘及分頻實驗

10.6實用的時鐘信號輸出“CCO”功能

第11章“輕重緩急，有條不紊”中斷源配置及運用

11.1用“生活場景”弄明白“中斷”那些事

11.2單片機中斷機制的名詞解釋及意義

11.3細說STC8系列單片機的中斷資源

11.3.1“四大類”理清中斷源劃分

11.3.2“抓脈絡”看懂中斷資源結構

11.3.3“消消樂”方法降低中斷學習難度

11.3.4“四大步”解決中斷流程及寄存器配置

11.4查詢法和中斷法下的編程對比

11.4.1基礎項目A查詢法實現鍵控燈實驗

11.4.2基礎項目B中斷法實現鍵控燈實驗

第12章“老和尚捻珠數羊”基礎型定時計數器運用

12.1軟件延時法與軟件計數法

12.2單片機定時/計數器本質及區分

12.3基礎型T/C資源簡介及配置

12.3.1T0資源模式配置及計算

12.3.2T1資源模式配置及計算

12.3.3T2資源模式配置及計算

12.3.4T3/T4資源模式配置及計算

12.4基礎型T/C資源編程及運用

12.4.1利用STCISP輕松運用T/C資源

12.4.2基礎項目A自定義1Hz信號輸出實驗

12.4.3基礎項目BT4時鐘輸出功能實驗

12.4.4基礎項目C基於NE555製作方波信號發生器

12.4.5基礎項目D外部脈沖計數實驗

第13章“捕獲比較，功能王者”高級型定時/計數器運用

13.1為啥會有高級型T/C資源

13.2“小菜一碟”定時功能

13.2.1PWMA資源時基單元結構

13.2.2定時功能配置流程及相關寄存器簡介

13.2.3基礎項目A分擋輸出1Hz1kHz10kHz方波實驗

13.3“輕松拿下”計數功能

13.3.1外部時鐘源模式1計數功能

13.3.2模式1配置流程及相關寄存器簡介

13.3.3基礎項目B捕獲/比較通道脈沖計數實驗

13.3.4外部時鐘源模式2計數功能

13.3.5模式2配置流程及相關寄存器簡介

13.3.6基礎項目C外部觸發引腳脈沖計數實驗

13.4輸入捕獲之“輕松測量”信號周期及占空比

13.4.1談談方波信號的頻率及占空比測量

13.4.2PWMA資源的輸入捕獲功能

13.4.3周期測量功能配置流程

13.4.4基礎項目D簡易1kHz~1MHz方波信號頻率計

13.4.5PWM信號占空比測量

13.4.6什麽是復位觸發模式

13.4.7占空比測量功能配置流程

13.4.8基礎項目E簡易PWM信號占空比測量實驗

13.5“靈活自由”的輸出比較功能

13.5.1輸出比較功能結構及用途

13.5.2什麽叫作“邊沿對齊”方式

13.5.3怎麽理解“中間對齊”方式

13.5.4邊沿/中間對齊PWM輸出配置流程

13.5.5基礎項目F邊沿對齊方式4路PWM信號輸出

13.5.6基礎項目G中間對齊方式4路PWM信號輸出

第14章“你來我往，烽火傳信”串行通信及UART運用

14.1“烽火戲諸侯”說單片機數據通信

14.2單片機數據通信基礎知識鋪墊

14.2.1單片機並行通信

14.2.2單片機串行通信

14.2.3串行通信位同步方式

14.2.4串行通信數據傳送方式

14.2.5收發時鐘及通信速率

14.2.6串行通道數據編碼格式

14.2.7串口通信電平標準及適配

14.2.8常用串行通信接口

14.3UART資源簡介及配置

14.3.1串口寄存器分類及串口1配置

14.3.2工作模式0: “偽通信”串/並轉換模式

14.3.3工作模式1: “181”結構可變速率模式

14.3.4工作模式2: “1811”結構固定速率模式

14.3.5工作模式3: “1811”結構可變速率模式

14.3.6串口2模式講解與配置

14.3.7串口3模式講解與配置

14.3.8串口4模式講解與配置

14.3.9用STCISP輕松搞定串口初始化配置

14.4UART資源編程及運用

14.4.1基礎項目A串口打印單片機“身份證號”實驗

14.4.2基礎項目B重定向使用printf()函數實驗

14.4.3基礎項目C多串口切換printf()輸出實驗

14.4.4進階項目A上/下位機單字節命令交互實驗

14.4.5進階項目B自製“AT指令集”串口交互實驗

第15章“擊鼓聲響，雙向傳花”串行外設接口SPI運用

15.1“擊鼓傳花”說SPI“玩法”

15.2SPI資源介紹及運用

15.2.1主從“角色”如何配置

15.2.2SPI通信的三種方式

15.2.3數據幀結構怎麽選

15.2.4時鐘極性和相位是什麽含義

15.2.5基礎項目A三線SPI接口雙機通信實驗

15.3初識華邦/兆易創新25Qxx系列存儲顆粒

15.3.1W25Qxx系列存儲顆粒概述

15.3.2W25Qxx系列存儲顆粒“控制和狀態寄存器”

15.3.3W25Qxx系列存儲顆粒功能指令詳解

15.3.4進階項目A串口打印W25Q16存儲器芯片器件ID

15.3.5進階項目BW25Q16存儲芯片數據讀寫實驗

第16章“大老爺升堂，威武！”串行總線接口I2C運用

16.1“大老爺升堂問案”說I2C“玩法”

16.2初識標準I2C總線協議

16.2.1“相關人等”I2C總線上的“角色”

16.2.2“升堂退堂”數據有效性及起止條件

16.3I2C資源介紹及運用

16.3.1主機模式寄存器配置

16.3.2從機模式寄存器配置

16.4初識Atmel公司AT24Cxx系列EEPROM芯片

16.4.1AT24Cxx系列芯片簡介

16.4.2AT24Cxx系列芯片寫操作時序

16.4.3AT24Cxx系列芯片讀操作時序

16.4.4基礎項目A讀寫AT24C02應答測試實驗

16.4.5進階項目A單字節讀寫AT24C02實驗

16.4.6進階項目B多字節讀寫AT24C02實驗

16.4.7進階項目C頁寫入AT24C02實驗

第17章“信號量化翻譯官”模數轉換器運用

17.1表達消息的“電信號”

17.1.1模擬信號

17.1.2數字信號

17.1.3A/D轉換與D/A轉換

17.2A/D資源介紹及運用

17.2.1A/D資源配置流程

17.2.2基礎項目A查詢法打印ADC結果實驗

17.2.3基礎項目B中斷法打印ADC結果實驗

17.3A/D轉換系統可靠性設計

17.3.1供電及基準電壓優化

17.3.2採樣前端電路濾波、分壓、負壓處理

17.3.3採樣數據軟件濾波

17.4A/D轉換的諸多“玩法”

17.4.1進階項目A電壓採集和低/高壓等級指示器

17.4.2進階項目B“一線式”4×4矩陣鍵盤設計與實現

第18章“公平之秤，輕重幾何”電壓比較器資源運用

18.1電壓比較器功能及專用芯片運用

18.2雙路閾值均可調的單限電壓比較器

18.3臨界信號防抖動的遲滯電壓比較器

18.4雙限域內求穩定的窗口電壓比較器

18.5STC8系列單片機比較器資源運用

18.5.1片內比較器結構及工作流程

18.5.2片內比較器寄存器配置方法

18.5.3基礎項目D查詢法驗證比較器功能實驗

18.5.4基礎項目E中斷法驗證比較器功能實驗

18.5.5基礎項目F巧用電壓比較器監測系統掉電

18.5.6基礎項目G巧用電壓比較器區分電壓梯級

18.6有了比較器，自己也能“造”個ADC

18.6.1一階RC積分器+比較器=廉價ADC

18.6.2進階項目A基於RC積分器與比較器的ADC實驗

第19章“一鍵還原，跑飛重置”系統復位與看門狗運用

19.1單片機非得要復位嗎

19.2常規的POR方式“上電復位”

19.3經典的MRST方式“人工復位”

19.4實用的LVR方式“低壓復位”

19.4.1基礎項目A驗證LVD低壓復位功能實驗

19.4.2進階項目A巧用LVD實現電量指示實驗

19.5特殊的WDR方式“看門狗復位”

19.6靈活的SWR方式“軟件復位”

第20章“搖身一變睡美人”電源管理及功耗控制

20.1單片機工作狀態及遷移過程

20.2為什麽要註重單片機系統功耗

20.3STC8H系列單片機功耗指標及調控優勢

20.4如何降低單片機系統功耗

20.4.1功耗控制之硬件調整

20.4.2功耗控制之軟件優化

20.5STC8系列單片機省電模式配置與喚醒

20.5.1省電模式(PD/IDLE模式)配置方法

20.5.2基礎項目A驗證省電模式下的系統功耗實驗

20.5.3基礎項目B利用WKT喚醒MCU實驗

20.5.4基礎項目C利用INT喚醒MCU實驗

20.5.5基礎項目D利用T/C喚醒MCU實驗

20.5.6基礎項目E利用RxD喚醒MCU實驗

20.5.7基礎項目F利用SDA喚醒MCU實驗

20.5.8基礎項目G利用LVD喚醒MCU實驗

20.5.9基礎項目H利用CMP喚醒MCU實驗

第21章“修房子，搞裝修”ISP/IAP及EEPROM編程

21.1單片機系統中的ISP/IAP技術應用

21.1.1什麽是ISP/IAP技術

21.1.2簡析ISP/IAP在STC8單片機中的應用

21.2“樣板房/大通間”說EEPROM區域劃分

21.3STC8系列單片機EEPROM編程運用

21.3.1相關寄存器功用及配置方法

21.3.2基礎項目A自增數據掉電記憶實驗(IAP方式)

21.3.3基礎項目B自增數據掉電記憶實驗(MOVC方式)

21.3.4進階項目A數據讀寫與串口打印實驗

第22章“千頭萬緒，分身有術”RTX51操作系統運用

22.1常規“前後台編程框架”中的任務處理

22.2while(1)死循環編程形式有局限嗎

22.2.1基礎項目A鍵控燈的“困擾”實驗

22.2.2基礎項目B改進版鍵控燈實驗

22.3RTOS實時操作系統的引入

22.3.1怎麽理解系統的實時性

22.3.2有必要在51單片機上加操作系統嗎

22.4Keil C51里的“好寶貝”： RTX51實時操作系統

22.4.1話說RTX51 Full與RTX51 Tiny

22.4.2RTX51系統的任務處理與編程

22.4.3如何部署RTX51 Tiny系統到項目工程

22.4.4輕松解讀Conf_tny.A51匯編核心

22.4.5靈活運用RTX51TNY.H現成函數

22.5體現RTX51帶來的編程優勢

22.5.1進階項目A利用RTX51解除鍵控燈的“困擾”實驗

22.5.2基礎項目C利用os_wait2()替換delay()延時實驗

22.5.3基礎項目D驗證任務間的信號傳遞實驗

22.6巧用Keil C51模擬/調試模式加深RTX51理解

22.7小宇老師寄語： 熟悉一款主流RTOS是必要的

22.7.1亞馬遜FreeRTOS系統簡介

22.7.2睿賽德RTThread系統簡介

參考文獻