姓名：仝啟龍 ? 學號：17101223413
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http://www.elecfans.com/emb/danpianji/20111122253113_2.html
【嵌牛導讀】
筆者在工作中實際使用過AT89C2051、AT89C51逢勾、AT89C52等51單片機郁副，后來應用臺灣新茂啤誊、華邦等廠家的51單片機淹禾。實踐中遇到許多問題，都是書本上沒有的筷狼。我印象中动看，書本上的知識只有一頁插圖了，就是cpu的時序圖洞慎。最初直接用匯編寫程序痛单，然后是C51嵌套匯編。編譯器曾用偉福系列編譯器劲腿，后來使用keil等旭绒，感覺這些編譯器大同小異。需要熟練的C語言基礎，加上單片機應用的特殊性挥吵。
本文就51單片機應用中一些常見問題作個總結重父，這都是我實際碰到過的，因為文章篇幅所限忽匈，這些問題遠遠不足以表達單片機的常見問題房午。希望對初學者有所幫助，文中不完善的地方務請指點丹允。謝謝!
【嵌牛鼻子】C51編譯器位地址和字節(jié)地址郭厌，嵌套匯編，51單片機的P0口雕蔽，晶振
【嵌牛提問】C51編譯器如何區(qū)分位地址和字節(jié)地址折柠？C51為什么要嵌套匯編？
【嵌牛正文】
1：C51編譯器如何區(qū)分位地址和字節(jié)地址
是靠預定義實現(xiàn)的批狐，比如：sfr P0 = 0x80; sbit P0_0 = 0x80;前者聲明了P0端口地址位于0x80扇售，后者說明了P0端口的bit0，即P0.0位于位地址空間0x80處贾陷。這2個0x80具有完全不同的含義缘眶，靠關鍵字sfr和sbit來區(qū)別。這樣當程序被編譯時髓废，編譯器會依此編譯成相應的匯編語言巷懈。例如：
C51語句： P0 = 1;
P0聲明為sfr，因此編譯成：mov 80h慌洪，01h顶燕，將把0x01數(shù)據(jù)送入0x80單元，由于0x80單元物理上對應P0端口冈爹，因此涌攻，P0.0腳將輸出高電平(其實是呈現(xiàn)高阻態(tài)，P0口獨有的)频伤，其他.1-.7腳輸出低電平恳谎。
C51語句： P0_0 = 1;
P0_0聲明為sbit，因此編譯成：setb 80h憋肖，這將把位地址空間的0x80地址的bit的值置1因痛。這個位正是P0口的bit0，執(zhí)行后岸更，P0.0將輸出高阻態(tài)鸵膏。而P0.1-.7不會變化。
2：C51為什么要嵌套匯編
51單片機一個顯著優(yōu)點就是指令執(zhí)行時間固定怎炊，因此可以適應時序要求嚴格的場合谭企。例如符合ISO7816協(xié)議的cpu卡的讀寫廓译，對時序要求比較嚴格。其實就是用io腳做出來的同步半雙工串口债查。支持cpu卡的程序一般比較龐大非区，需要用c51來組織，但是由于c編譯的不確定性攀操，必須把底層程序封裝成匯編語言模塊嵌入到工程中院仿。這就帶來幾個問題：如何聲明函數(shù)、參數(shù)如何傳遞等速和。限于篇幅歹垫，不能說得很細。下面舉例：
匯編程序單獨保存一個文件颠放，加入到工程中排惨，函數(shù)如下：
_proc_a:
mov a, r7
inc a
mov r7, a
ret
用c語言在.h文件中聲明： extern unsigned char proc_a(unsigned char val);
調(diào)用時形如： retvalue = proc_a(0x11);
說明：
a：匯編程序如果帶參數(shù)，則需要在匯編程序前多加一個下劃線碰凶。而聲明它的地方不用加(偉福編譯器這么要求的)暮芭。
b：函數(shù)的形參中第一參數(shù)用R7傳遞，函數(shù)返回值用R7返回欲低，這是C51的通用規(guī)范辕宏。其他參數(shù)都有相應規(guī)定。函數(shù)可以返回一個位砾莱，用psw的c位返回瑞筐。
c：上面的語句，執(zhí)行順序是把0x11給R7腊瑟，然后跳轉(zhuǎn)子程序聚假，子程序?qū)⑺?后送回。
d：函數(shù)跳轉(zhuǎn)到匯編程序時闰非，本區(qū)的R0-R7膘格，A，B财松，PSW瘪贱，DPTR等寄存器可以供子程序使用，不必考慮調(diào)用后是否要恢復這些常規(guī)資源辆毡。上例中政敢，A的值被函數(shù)使用了，編程者不必恢復調(diào)用前的值胚迫。
3：51單片機的P0口特殊之處
許多新手都碰到這個問題，其實很簡單唾那，這涉及到芯片的io腳是怎么做出來的访锻。這對硬件工程師來說十分重要褪尝。TTL的io腳模型：
P1，P2期犬，P3口都可以理解成左圖河哑，注意vcc下面有個電阻，因此可以理解成：引腳輸出1的能力弱龟虎。地那邊沒有電阻璃谨，可以理解成引腳吸入電流能力強。而P0口鲤妥，可以理解成右圖佳吞。這就是集電極開路輸出，也叫OC輸出棉安〉装猓可以看出，當CTR=1時贡耽，三極管導通衷模，引腳被接地;當ctr=0時，三極管截止蒲赂，引腳浮空阱冶，也叫三態(tài)。這個端口這么做的目的是考慮P0口肩負讀寫數(shù)據(jù)和地址復用滥嘴，這個關系要仔細看懂cpu時序圖木蹬。因此，P0口要加合適的上拉電阻氏涩，絕不要加下拉電阻届囚。上拉電阻的選擇要看外部負載情況。
4：P1-3口如何輸入輸出
從上節(jié)的左圖可以看出是尖。做輸出時意系，ctr=1則輸出強信號0，ctr=0則輸出弱信號1饺汹。當io腳做輸入時蛔添，應使ctr=0，這樣三極管截止兜辞。外部信號如果是1迎瞧，則上拉電阻加強了這個1，單片機就會讀到1逸吵。當外部信號為0時凶硅，注意，必須將上拉電阻的上拉作用全部抵消扫皱，才能在引腳上得到0足绅。
因此捷绑，對于程序來說，把io腳置1就處于接收狀態(tài)氢妈，當然也是輸出1狀態(tài)粹污。程序置io口為1，讀取的信號是不是1就依靠外部電路了首量，如果外部電路沒有“吃掉”上拉電阻的電流壮吩，則讀取得到1，反之加缘，雖然程序置io腳為1鸭叙，但是讀取得到的就是0。
因此生百，如果用io腳的高電平驅(qū)動外部電路時递雀，要小心外部電路把這個1“吃掉”從而輸出不了1。而作為輸入時蚀浆，為0電平的外設必須足夠有能力將io腳拉低缀程。所以，用io腳直接點亮led的時候市俊，最好用反邏輯杨凑，就是輸出0，讓led亮摆昧。這樣能保證驅(qū)動能力撩满。就是io腳接led的負端，led的正端過電阻接vcc绅你。
因此伺帘，io腳輸出1時，外部電路將它強行接地是沒有關系的忌锯，而io腳輸出0的時候伪嫁，外部電路強行接電源就會把io腳損壞。所以偶垮，程序加電之后张咳，一般把所有io口都寫成1：MOV P0，0FFH似舵。
P3口引腳復用脚猾，必須引腳都處于輸出1狀態(tài)。例如砚哗，把RXD腳輸出0龙助，則它什么數(shù)據(jù)都讀不進來了，筆者早期曾調(diào)試一整天才發(fā)現(xiàn)串口收不到數(shù)據(jù)是沒有把RXD置1的原因蛛芥，把時間都浪費在外圍了泌参，當時很是汗顏脆淹。
5：有關晶振
單片機的晶振在內(nèi)部可以簡化成一個反向器。當晶振輸入腳XI剛過坎壓沽一、被認為是1的一瞬間，輸出腳XO就輸出0漓糙，這個0會帶動晶振使XI電壓下降铣缠，當降低到坎壓被認為是0的一瞬間，輸出腳XO就輸出1昆禽。這樣周而復始蝗蛙。
因此，用示波器觀察正常工作的晶振輸入腳XI時醉鳖，得到的是一個不高不低的近似水平線捡硅。而XO則是幅值很大的正弦波。測量晶振輸入腳XI時盗棵，示波器表筆要打在X10檔上壮韭，否則，表筆就能把晶振弄停纹因。
因此布線時喷屋，晶振輸入腳XI要盡量靠近晶振，而XO腳可稍遠瞭恰。同時XO具有一定的驅(qū)動能力屯曹，某些芯片可以用它驅(qū)動其它時序電路(不推薦這么做，因為系統(tǒng)可靠性下降)惊畏。
