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
2. 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。
3. 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