對芯片的操作主要是對芯片內(nèi)寄存器的操作,芯片內(nèi)寄存器在存儲器上映射的都有自己的唯一地址,這也就是對相應(yīng)的地址的操作。看芯片,首先看時(shí)序圖,再了解相應(yīng)的寄存器,了解是如何操作的,定義需要的端口(程序可以識別),編寫寫操作程序和讀操作程序。
如何往芯片內(nèi)寫入數(shù)據(jù),如何讀出數(shù)據(jù),通過哪個(gè)端口輸入或讀出(最主要的地方)。
通過總線連接芯片時(shí),首先要了解該總線的協(xié)議。I2c總線連接的芯片,主要通過該總線去控制該芯片。
1、點(diǎn)陣中一個(gè)74hc595用于列的選擇,令外兩個(gè)用于顏色的選擇,點(diǎn)陣相當(dāng)于二極管的集合,
一端給高電平,另一端給低電平,二極管才能亮。只是一端選擇不同時(shí),亮不同的顏色。
定時(shí)器工作模式的選擇:高四位是設(shè)置定時(shí)器T1,低四位設(shè)置T0。然后各模式的后兩位設(shè)置工作模式。當(dāng)設(shè)置兩個(gè)定時(shí)器時(shí),注意使用或(|)。當(dāng)用中斷時(shí),注意進(jìn)入中斷后,該清零的要清零。
2、串口收發(fā):波特率的設(shè)置一般用模式2(自動(dòng)重裝初值),因?yàn)椴煌难b置,處理數(shù)據(jù)的能力不同,設(shè)置波特率主要為了照顧低速裝置及為了彼此間的通訊。中斷標(biāo)志位要軟件清零。設(shè)置串口中斷時(shí),收發(fā)無論哪一個(gè)產(chǎn)生都能進(jìn)入中斷函數(shù),因此要注意設(shè)置中斷函數(shù)。(自我感覺一般設(shè)置一種功能,當(dāng)做上位機(jī)或下位機(jī))。
發(fā)送用中斷的話,要解決第一次該怎么進(jìn)入中斷,因此首先要發(fā)送一次,此后就可以進(jìn)入中斷了。一次只能發(fā)一字節(jié),而且只有在TI置一之后才能發(fā)送下一位。
3、Pcf8591ad轉(zhuǎn)換,有四個(gè)通道的輸入,讀pcf8591時(shí),選通哪一個(gè)通道,讀的就是那個(gè)通道輸入的電壓,轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲在該芯片內(nèi),再讀出。讀時(shí)先寫芯片的地址,在寫器件的子地址(0x40|通道號),然后就是讀出的數(shù)據(jù)。
4、Da轉(zhuǎn)換是先向芯片內(nèi)寫入器件地址,在寫子地址(0x40),在寫要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。器件地址芯片資料有介紹。
5、對于液晶顯示,寫入數(shù)據(jù)顯示后,他會一直顯示,不用持續(xù)刷新,要想改變,只有重新輸入。
6、對于ds1302時(shí)鐘芯片,讀數(shù)據(jù)時(shí)是在寫入數(shù)據(jù)時(shí)的第八個(gè)時(shí)鐘下降沿就讀出第一位數(shù)據(jù)的的,然后再為下次輸出做準(zhǔn)備,注意程序的寫法,還要注意返回值放的位置。
7、Ds1302中先指明寄存器,再向其中寫入數(shù)據(jù)。芯片資料上的寄存器標(biāo)出的是地址。(寫保護(hù)處程序還不大明白,不是一直都有寫入嗎?為什么還打開寫保護(hù)?)
(根據(jù)前面的大俠,可以在初始化時(shí)間后設(shè)一標(biāo)志,有此標(biāo)志則不用再初始化時(shí)間。但是如果斷電后,MCU的RAM是無法保存這個(gè)標(biāo)志的,因此可以用DS1302的RAM保存該標(biāo)志,待上電后讀取該標(biāo)志。我也是初學(xué)者,最近也打算用DS1302。不知說法對不,我也還沒具體實(shí)施,多交流)
8、初始化最好還要寫一下,以防以后忘記。有時(shí)注意讀出或?qū)懭霑r(shí),首先操作的是最低位還是最高位,可根據(jù)時(shí)序圖判斷出。
9、對于紅外收發(fā),接收時(shí),他是根據(jù)兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間長短來確定是高電平還是低電平,寫程序時(shí),先用定時(shí)器確定時(shí)間長短,保存,然后再轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制(該程序?qū)懛ǘ嗫纯矗芎茫?/p>
10、步進(jìn)電機(jī):主要做開關(guān)用,步進(jìn)電機(jī)的力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而降低。主要用在機(jī)床上零部件加工的自動(dòng)進(jìn)給。對有較高精度的控制場所都可也使用。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。
11、伺服電機(jī):(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制,并能快速反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類,其主要特點(diǎn)是,當(dāng)信號電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。直流電機(jī):范圍較大,小車上都是。
12、漢字概覽:
為了將漢字在顯示器或打印機(jī)上輸出,把漢字按圖形符號設(shè)計(jì)成點(diǎn)陣圖,就得到了相應(yīng)的點(diǎn)陣代碼(字形碼)。
為在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示漢字而統(tǒng)一的編碼方式形成漢字編碼叫內(nèi)碼(如國標(biāo)碼),內(nèi)碼是惟一的(相當(dāng)于該字的身份證號)。為方便漢字輸入而形成的漢字編碼為輸入碼,屬于漢字的外碼,輸入碼因編碼方式不同而不同,是多種多樣的。為顯示和打印輸出漢字而形成的漢字編碼為字形碼,計(jì)算機(jī)通過漢字內(nèi)碼在字模庫中找出漢字的字形碼,實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)換。
機(jī)內(nèi)碼
根據(jù)國標(biāo)碼的規(guī)定,每一個(gè)漢字都有了確定的二進(jìn)制代碼,但是這個(gè)代碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理時(shí)會與ASCII碼發(fā)生沖突,為解決這個(gè)問題,把國標(biāo)碼的每一個(gè)字節(jié)的首位上加1。由于ASCII碼只用7位,所以,這個(gè)首位上的“1”就可以作為識別漢字代碼的標(biāo)志,計(jì)算機(jī)在處理到首位是“1”的代碼時(shí)把它理解為是漢字的信息,在處理到首位是“0”的代碼時(shí)把它理解為是ASCII碼。經(jīng)過這樣處理后的國標(biāo)碼(內(nèi)碼)就是機(jī)內(nèi)碼。
如果我們把這個(gè)“口”字圖形的“.”處用“0”代替,就可以很形象地得到“口”的字形碼:0000H 0004H 3FFAH 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H2004H 3FFAH 2004H 0000H 0000H。計(jì)算機(jī)要輸出“口”時(shí),先找到顯示字庫的首址,根據(jù)“口”的機(jī)內(nèi)碼經(jīng)過計(jì)算,再去找到“口”的字形碼,然后根據(jù)字形碼(要用二進(jìn)制)通過字符發(fā)生器的控制在屏幕上進(jìn)行依次掃描,其中二進(jìn)制代碼中是“0”的地方空掃,是“1”的地方掃出亮點(diǎn),于是就可以得到“口”的字符圖形。
漢字字模按國標(biāo)碼的順序排列,以二進(jìn)制文件形式存放在存儲器中,構(gòu)成漢字字模字庫,亦稱為漢字字形庫,稱漢字庫
兩種編碼方法,見頭文件
這個(gè)結(jié)構(gòu),很簡單的:一個(gè)是內(nèi)碼,一個(gè)點(diǎn)陣序列,以前的點(diǎn)陣庫是按內(nèi)碼順序放的,不需要內(nèi)碼索引的,如果只放部分漢字,就需要內(nèi)碼索引了。(前面的漢字“徐”是為了要輸出“徐”的時(shí)候找到該字的點(diǎn)陣序列,這個(gè)點(diǎn)陣序列是自己寫的,當(dāng)用1602顯示時(shí),因?yàn)樵撔酒瑑?nèi)存在英文的點(diǎn)陣序列,所以就不用寫了)一般內(nèi)碼兩個(gè)字節(jié)就行了,多用1個(gè)字節(jié)是加了個(gè)尾0而已,這樣,漢字內(nèi)碼處直接放漢字字符串就可;
13、12864液晶:
每個(gè)顯示點(diǎn)對應(yīng)一位二進(jìn)制數(shù),1 表示亮,0 表示滅。存儲這些點(diǎn)陣信息的RAM稱為顯示數(shù)據(jù)存儲器。要顯示某個(gè)圖形或漢字就是將相應(yīng)的點(diǎn)陣信息寫入到相應(yīng)的存儲單元中。
繪圖RAM的地址計(jì)數(shù)器(AC)只會對水平地址(X 軸)自動(dòng)加一, 當(dāng)水平地址=0FH 時(shí)會重新設(shè)為00H 但并不會對垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加一,故當(dāng)連續(xù)寫入多筆資料時(shí),程序需自行判斷垂直地址是否需重新設(shè)定
14、繪圖RAM(GDRAM)
繪圖顯示RAM提供128×8 個(gè)字節(jié)的記憶空間,在更改繪圖RAM時(shí),先連續(xù)寫入水平與垂直的坐標(biāo)值,再寫入兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到繪圖RAM,而地址計(jì)數(shù)器(AC)會對水平地址(X 地址)自動(dòng)加一,當(dāng)水平地址為0XFH 時(shí)會重新設(shè)為00H ;不會對垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加 1. 。在寫入繪圖 RAM的期間,繪圖顯示必須關(guān)閉,
對于C語言,定義的變量,自動(dòng)為其分配空間,其地址為該變量的名稱。通過該名稱,可以在內(nèi)存中招到該數(shù)據(jù),經(jīng)過運(yùn)算得到新數(shù)據(jù),而匯編中需要編程者自己定義存儲空間及把數(shù)據(jù)送到累加器等進(jìn)行運(yùn)算,每一步都需要編程者操作。而C語言這些過程由編譯器去完成。
15、一些有用的答疑解惑
①、單片機(jī)C語言,其變量的內(nèi)存開辟是如何進(jìn)行的?難道是編譯器,在編譯過程中智能地加入分配與回收的代碼?關(guān)鍵之處在于我所做的程序,如何保證其沒有內(nèi)存溢出錯(cuò)誤?如果我進(jìn)行的是遞歸運(yùn)算,這樣的話,內(nèi)存需求是很難自己計(jì)算的。
②、單片機(jī)C語言在變量定義上是否會受到約束?比如浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的乘除運(yùn)算,通過匯編還寫,代碼相當(dāng)復(fù)雜,如果直接C語言來寫,豈不過份簡單?
③、單片機(jī)C語言生成的hex文件中,指令及數(shù)據(jù)的ROM的地址分布是否編譯器自動(dòng)分配?可否用戶進(jìn)行分配?
回答1:c語言寫的單片機(jī)程序,先由1個(gè)程序(好像是c51.exe)編譯,編譯完成后,變量的存儲空間大小已經(jīng)安排好,只是還沒分配具體地址(地址浮動(dòng)),接下來有另一個(gè)程序(好像是a51.exe)進(jìn)行連接,連接以后,具體地址確定。
如果變量過多,編譯會提示數(shù)據(jù)段too large,要保證其沒有內(nèi)存溢出錯(cuò)誤,主要考慮堆棧是否溢出,要靠經(jīng)驗(yàn)
單片機(jī)c語言一般禁止遞歸,一般都避免用遞歸運(yùn)算,單片機(jī)畢竟不是PC,會影響速度的,要遞歸的話,用DSP芯片更合適,總之,要會挑合適的芯片
回答2:變量的大小(位數(shù))一般和芯片累加器的位數(shù)一樣,比如51常用8位的,因?yàn)樗?位單片機(jī)
單片機(jī)可以定義位變量,但是不可以定義位數(shù)組。用c語言寫只是看著簡單,實(shí)際生成的代碼量是最多的,用于控制的單片機(jī)幾乎不用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算,不僅慢還麻煩還占地方,如果是DSP芯片,本身有適合的硬件結(jié)構(gòu),會好很多。
回答3:一般是自動(dòng)分配的,可以c語言和匯編語言混合編程,也可以用Keil C在線匯編,芯片與外部的數(shù)據(jù)交換都是通過端口進(jìn)行的。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:【科普】單片機(jī)芯片操作總結(jié)
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