嵌入式第四十五篇——51单片机基础

一、GPIO(Genral Purpose Input Output，通用输入输出)

1、输出模式：控制引脚输出高电平/低电平（给定控制信号）
(1)开漏输出
(2)推挽输出
(3)复用开漏
(4)复用推挽
2、输入模式：检测引脚的电平（接收外部信号）
(1)上拉输入
(2)下拉输入
(3)浮空输入
(4)模拟输入

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：
能够打断CPU执行当前任务的源头/事件
3. 中断源分类：
外部中断：引脚电平的变化所引发的中断
（1）外部中断0；INT0 -> P32引脚
（2）外部中断1；INT1 -> P33引脚
（3）定时器0
（4）定时器1
（5）串口
4. 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

5. 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）
6. 中断处理流程：
（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
（4）保护现场
（5）执行中断处理函数（回调函数）
（6）恢复现场
7. 中断相关寄存器

（1）中断允许寄存器 IE寄存器

EA：
置1：代表CPU允许所有中断请求
置0：代表CPU屏蔽所有的中断请求
EX0：
置1：允许外部中断0产生中断
置0：禁止外部中断0产生中断
（2）定时器/计数器中断控制寄存器 TCON寄存器：

IT0：
置1：代表外部中断0引脚（P32引脚）下降沿触发中断
置0：代表外部中断0引脚（P32引脚）低电平触发中断

四、定时器

1、作用：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：

将TCON寄存器中的TR0这一位置1，代表打开定时器，开始计数
将IE寄存器中的bit7和bit1置1，代表允许CPU响应所有中断 + 允许定时器0产生中断