51单片机相关

一、GPIO

GPIO:(通用输入输出)

功能:与外界交互的最基本的形式,可以独立的将引脚配置为输入\输出模式。

输入模式:检测引脚的电平(接收外部信号)

  • 上拉输入
  • 下拉输入
  • 浮空输入
  • 模拟输入

输出模式:控制引脚输出高电平/低电平(给定控制信号)

  • 开漏输出
  • 推挽输出
  • 复用开漏
  • 复用推挽

二、独立按键

1.原理图

2.工作原理

当按键未被按下时,引脚会呈现高电平,当按键被按下时,会造成引脚和GND短路到一

起,此时对应的引脚会呈现低电平。

判断按键是否被按下,只需要判断引脚是否为低电平即可。

三、中断

1.中断概念

当CPU正在执行某个任务的时候,此时外界发生了一个紧急的事件,要求CPU能够暂停当前的

任务,转而去执行这个更为紧急的事件,执行完这个紧急事件再回到刚才被打断的地方,继续执

行,这个过程叫做中断。

2.中断源

中断源:能够打断CPU执行当前任务的源头。

分类:外部中断:引脚电平的变化所引发的中断。

  • 外部中断0(INTO->p32引脚)
  • 外部中断1(INTO->p33引脚)
  • 定时器0
  • 定时器1
  • 串口

3.中断优先级

当CPU在执行一个任务的时候,此时可能有多个中断源同时发起中断请求,此时CPU

比较中断源的优先级,优先处理优先级高的中断。

4.中断嵌套及中断处理

中断嵌套:CPU在处理一个中断任务的时候,再去嵌套另外的一个中断任务(51单片机中最多允

许嵌套两层)。

中断处理:

  1. 中断源发出中断请求
  2. 检查CPU是否允许中断及该中断源是否被屏蔽
  3. 比较中断优先级(参考3中图片)
  4. 保护现场
  5. 执行中断处理函数(回调函数)
  6. 恢复现场

四、定时器

  1. 定时器:

产生精准时间,不同外设对时间要求是精准的

51单片机中有两个定时器,分别是Timer0和Timer1,是自增型定时器

  1. 定时器工作原理:

定时器内部有个16位的计数器,给定计数器一个初值,会按照1us的速率进行自增,

加到65535溢出时向CPU发起中断请求,CPU响应定时器中断并执行中断处理函数。

  1. 定时器寄存器:

TMOD定时器模式配置寄存器

  1. 将TMOD寄存器中的低4位清0

  2. 将M0置1,M1清0,代表定时器0工作在16位定时器模式下

TCON定时器控制寄存器

五、PWM及蜂鸣器

1.PWM

脉冲宽度调制,能够让引脚产生一个方波,让引脚电平周期性的翻转

PWM周期:

一个方波所经历的周期(从上升沿/下降沿到下一个上升沿/下降沿所经历的时间)

PWM占空比:

高电平在一个PWM周期内所占的比例

2.蜂鸣器

原理图:

震荡源 声音(波)-> 音调 -> 波的频率发生了变化 -> 高音 (高频) 低音(低频)-> 音量 ->

振幅能量大小。

蜂鸣器分类:

有源蜂鸣器:有源蜂鸣器内部有震荡源,上电后会持续发出一个固定频率的声音

无源蜂鸣器:无源蜂鸣器内部没有震荡源,需要给定蜂鸣器一个震荡

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