自学linuxday46

一、GPIO（通用输入输出）

• 定义：单片机与外界交互的基础接口，引脚可独立配置为输入或输出模式。
• 输出模式 ：
  • 开漏输出：需外接上拉电阻输出高电平。
  • 推挽输出：直接输出高/低电平，驱动能力强。
  • 复用模式：引脚复用为外设功能（如串口、定时器）。
• 输入模式 ：
  • 上拉/下拉输入：内置电阻确保默认电平。
  • 浮空输入：无默认电平，易受干扰。
  • 模拟输入：用于连接模拟传感器（如ADC）。

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二、独立按键

1. 硬件原理：

   • 未按下：引脚通过上拉电阻保持高电平（V_{CC}）。
   • 按下：引脚与GND短路，电平拉低至0。
   • 判断逻辑：检测引脚是否为低电平（V \< 0.3V_{CC}）。

2. 消抖处理：

   if (KEY == 0) {   // 检测低电平
       delay_ms(10); // 延时消抖
       if (KEY == 0) {
           // 执行按键动作
       }
   }

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三、中断

1. 中断流程 ：

   \\text{中断请求} \\rightarrow \\text{优先级裁决} \\rightarrow \\text{保护现场} \\rightarrow \\text{执行ISR} \\rightarrow \\text{恢复现场}

2. 寄存器配置示例（外部中断0）：

   IT0 = 1; // 下降沿触发
   EX0 = 1; // 允许外部中断0
   EA  = 1; // 全局中断使能

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四、定时器

1. 定时器初值计算 ：

   若需定时T（微秒），晶振频率f=12\\text{MHz}，则：

   \\text{初值} = 65536 - \\frac{T \\times f}{12}

2. 定时器0模式配置：

   TMOD |= 0x01; // M1=0, M0=1 → 16位定时器
   TR0 = 1;      // 启动定时器0

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五、PWM（脉冲宽度调制）

• 参数定义 ：
  • 周期T：高电平+低电平时间。
  • 占空比D：

    D = \\frac{t_{\\text{high}}}{T} \\times 100%

• 实现方法 ：
  通过定时器中断调整引脚电平翻转时间。

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六、蜂鸣器

1. 驱动电路 ：
   • 无源蜂鸣器需串联限流电阻（如100\\Omega），避免过流。
2. 音调生成 ：
   音符频率f与定时器初值关系：

   \\text{初值} = 65536 - \\frac{10\^6}{2f} \\quad (\\text{单位：}\\mu\\text{s})

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综合应用示例

按键控制蜂鸣器音调：

#include <REG52.H>
sbit Buzzer = P1^0; // 蜂鸣器引脚
sbit KEY = P3^2;   // 按键（外部中断0）

void Timer0_Init() {
    TMOD = 0x01;    // 定时器0，模式1
    TH0 = 0xFC; TL0 = 0x18; // 1kHz中断初值
    ET0 = 1; EA = 1; TR0 = 1;
}

void main() {
    Timer0_Init();
    while(1);
}

void Timer0_ISR() interrupt 1 {
    TH0 = 0xFC; TL0 = 0x18; // 重载初值
    Buzzer = !Buzzer;       // 翻转电平
}

void Key_ISR() interrupt 0 {
    if (KEY == 0) {
        TH0 = 0xF8; TL0 = 0x30; // 切换为500Hz
    }
}