路小飞

本案例讲解如何使用DS1302时钟芯片将时间信息显示在LCD上。在Int目录下创建Int_DS1302N.h，写入以下内容。在Int目录下创建Int_DS1302N.c，写入以下内容。在main.c写入以下内容。

本案例讲解如何从18B20传感器获取温度信息并显示在LCD上。

在方式0，当串行接收到第8位结束时，由内部硬件自动置位RI=1，向主机请求中断，响应中断后必须用软件复位，即RI=0。在其他方式中串行接收到停止位的中间时刻由内部硬件置位，即RI=1，必须由软件复位即RI=0。在方式0，当串行发送数据第8位结束时，由内部硬件自动置位，即TI=1，向主机请求中断，响应中断后必须用软件复位，即TI=0。​ SM2：在方式1时，如果SM2位为1，则只有在接收到有效的停止位时才置位中断请求标志位RI为1，如果SM2为0，则无论是否接收到有效的停止位都可以置位RI。

点阵LED的原理也非常简单，就是LED点灯。例如，我们想要让13列（阳极端）9行（阴极端）的LED点亮，需要13为高电平，9为低电平。注意对于我们的硬件原理图，阳极端通过74HC595芯片驱动，阴极端接P00-P07。如果想让点阵LED显示我们想要的图案，要采用“逐行扫描”的思路：通过74HC595芯片，依次激活每一行的阳极，再通过P0端口选择该行想点亮的LED即可。本案例讲解如何在LED点阵屏上从上到下循环滚动显示“尚硅谷”三个字。本案例介绍如何使用点阵LED显示一排由左上到右下的斜线。

单片机中断是一种重要的计算机编程概念，用于处理在程序执行过程中突然发生的事件或条件。这些事件可以是外部硬件触发的，如按下按钮、传感器数据到达或定时器溢出等，也可以是软件内部条件满足时触发的，如某个特定的计算结果或状态变化，如图所示：中断的作用在于允许单片机暂时中止当前执行的程序，跳转到事先定义好的中断服务程序，以处理特定事件，然后再返回到原来的程序流程。这种机制使单片机能够实时响应外部事件，提高了系统的灵活性和响应能力。

在项目的Int目录下创建Int_MatrixKeyboard.h，写入以下内容。在项目的Int目录下创建Int_MatrixKeyboard.c，写入以下内容。本案例实现以下功能：按下矩阵按键SW5到SW20，数码管会显示对应的按键编号。

随着我们的代码越来越复杂，我们的main.c越来越长，阅读性也越来越差。如果将来开始做项目，我们可能要同时操作好几个模块，这种情况下我们无法再把代码写到同一个文件，而是要分模块管理代码。具体实现方法，就是将源码按照不同功能和模块，拆成若干部分源码，再用头文件相互引用。

打开STC-ISP，选择软件延时计算器标签，指定时长1ms，指令集选择STC-Y1（说明：STC89/STC90单片机都是Y1指令集），即可得到1ms的延时代码。DIG.2的编码是001，也就是1表示，依次类推，每个片选和对应的编码都是差1。所以后续想显示某个数码管时，需要对应的片选减1，才能和编码对应上。指令周期=1条指令完成所需要的时钟周期（一般12/24/48）。这个案例，我们要让P00引脚对应的LED按照1秒闪烁1次。这一案例，我们让右边数码管的左1位显示数字1。// 关掉当前数码管。

VS Code 用于编辑 C 代码，我们还需要 C 编译器来运行 C 代码，所以安装 VS Code之前我们需要先安装 C 编译器。这里我们使用 MinGW-w64（Minimalist GNU for Windows 64-bit）。MinGW-w64 是一个用于Windows操作系统的开发工具集，其包含了C语言编译器 GCC（GNU Compiler Collection）。官网地址：https://www.mingw-w64.org。

目前使用的51单片机一般是宏晶STC89系列，这其中流传最广的版本，也是我们课程的主角，就是STC89C52RC。

总线，在前面的课程中我们有过介绍，但是没有相应的实物，看起来比较抽象，其实总线就是CPU和外部通讯的导线，如果我们将CPU结构稍作改造，例如下图：我们将A，str，ld，Dout和Din五根导线分别接上输入和输出，就可以实现CPU和外部数据的交换，而这五根线就是总线，其中：Ø A线为数据总线，用来传输CPU寻址地址。Ø ld和str线为控制总线，用来传输CPU控制信号，表明CPU是打算对地址进行读，还是写。Ø Din和Dout为数据总线，用来传输数据。

指令的本质就是控制信号的开关。现在已经有11位的信号控制了，如果电路越来越复杂，控制信号会越来越多。每一个控制信号都需要一个2进制位来表示它，现代计算机的指令多达几百上千个，那我们指令占用的位就太多了，我们必须用一种方式简化指令占用的控制位。一个二进制位表示2个数字，目前我们的系统一共有如下9条指令，那么只需要24=16，也即4个二进制位就可以表示。为了后期进一步扩展完善系统，我们选择25，32条指令的空间留有扩展的余地。5个二进制位在这里我们称为操作码，英文缩写opcode。

当要执行将数据RAM的值直接输入到A寄存器时，需要将ALU的A输入设置为0即可，因为ALU的B输入是从数据RAM中直接读取数据，我们选择ALU的运算模式为加，那么ALU的输出S=A输入+B输入（数据RAM的值），我们只需要保证此时A输入为0，那么ALU的输出 = 0 + 数据RAM中的值。上面的电路中，当执行str存储操作的时候，数据RAM的输出其实并不重要，但是这个数据输出仍然会被输入给ALU进行计算，我们不希望这样的情况出现，因此，可以通过控制数据RAM的ld引脚，来控制数据RAM的输出。

通过分析发现，PC计数器累加后，可以从内存中读取数据到ALU进行运算，而ALU的控制引脚一直输入的是00（加），因此，执行的结果是将数据RAM中的数据进行了累加。那如果我们改变ALU的控制引脚，使其进行其他操作，那么，我们的程序就可以进行复杂的运算了。加入一块新的EEPROM，将数据设置为16bit，地址设置为2bit，并输入数据0、0、1、1，对应ALU的加法、加法、减法、减法。右键点击A、B、加法器，减法器，与门，或门，比较器、S，将它们的位数改为16bit，这个ALU的位数就被设置成了16bit。

由科学家冯诺依曼提出的模型理论。基于通用图灵机建造的计算机都是在存储器（内存/寄存器）上存储数据。鉴于程序和数据在逻辑上是相同的，因此程序也能存储在计算机的存储器中。（1）存储器：用来存储数据和程序的区域（2）算数逻辑单元（ALU）：用来进行计算（算数运算、逻辑运算、位运算等）的地方。（3）控制单元：对存储器、算数逻辑单元、输入/输出等子系统进行控制操作。（4）输入/输出单元：输入子系统负责从计算机外部接收输入数据，输出子系统负责将计算机处理结果输出到计算机外部。

D锁存器尽管可以起到保存数据的作用，但是当en信号为1时，D输入和Q输出相当于是联通的，此时如果D信号有波动，Q会跟随波动。问题：当en为1时，D的输入直接影响Q*的输出，为了提高触发器的可靠性，增强抗干扰能力，希望触发器的次态仅仅取决于en的下降沿（或上升沿）到来时的输入信号状态。En=0，与非门特性，G3输出S1=1，G4输出R’=1，因为S’、R’低电平有效，此处都为1，处于高电平，既不置0也不置1，输出保持不变。我们就得到了一个带en输入的D锁存器，其特性为：当en为高电平，Q和D的输入保持一致；

信号是反映信息的物理量，用电流作为载体的信号，方便的储存和传递。电信号分为模拟信号和数字信号，模拟信号是连续的，数字信号是离散的。模拟电路就是用来管理和传递模拟信号的电路，涉及对于模拟信号的滤波，放大和传递，除了用到我们上面讲过的一些器件，还要用到一些其他核心元件，例如二极管、晶体管、场效应管等。在嵌入式软件开发中，有关模拟电路的部分，主要是用晶体管和场效应管做开关电路（继电器其封装体积较大，不适合用在集成电路里），至于信号的放大，滤波等是嵌入式硬件工程师的事情。

快速排序（Quick Sort）由图灵奖获得者Tony Hoare发明，被列为20世纪十大算法之一，是迄今为止排序算法中速度最快的一种，快速排序的时间复杂度为O(nlog(n))。快速排序通常明显比同为O(nlogn)的其他算法更快，因此常被采用，而且快排采用了分治法的思想，所以在很多笔试面试中能经常看到快排的影子。排序思想：从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot），重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。

1.1.1冒泡排序原理如下：（1）比较相邻元素： 从数组的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素。（2）交换位置： 如果前面的元素比后面的元素大（或小，根据升序或降序排序的要求），则交换这两个元素的位置。（3）一趟遍历完成后，最大（或最小）元素已移至末尾： 经过一趟遍历，最大（或最小）的元素会被交换到数组的最后一个位置。（4）重复进行遍历和交换： 除了最后一个元素，对数组中的所有元素重复执行上述两步，每次遍历都会将当前未排序部分的最大（或最小）元素放置到合适的位置。

其原理是通过将数据集划分为两半并与目标进行比较，以确定目标在哪一半中，从而逐步缩小搜索范围，直到找到目标元素或确定不存在。（4）缩小搜索范围： 对于一个升序的数据集，如果中间元素大于目标元素，说明目标可能在左半部分；（5）重复步骤： 重复上述步骤，不断将搜索范围缩小，直到找到目标元素或搜索范围为空。（3）查找成功： 如果中间元素等于目标元素，则查找成功，返回中间元素的索引。（1）选择中间元素： 在有序数据集中，选择数组的中间元素。（2）比较目标： 将中间元素与目标元素进行比较。

（4）查找失败：如果遍历完整个数据集仍未找到目标元素，则查找失败，返回一个特殊的标识来表示未找到。（3）查找成功：如果当前元素等于目标元素，则查找成功，返回当前元素的索引。（1）从头开始遍历：从数据集的起始位置开始，逐个检查每个元素。（2）比较目标：对于每个遍历到的元素，将其与目标元素进行比较。

队列(Queue)：也是操作受限的线性表，限制为仅允许在表的一端进行插入(入队或进队），在表的另一端进行删除(出队或离队)操作。方法1：使用数组实现，入队列时添加到队列的最后，出队列时移除第一个元素同时将右侧的元素左移。可用顺序表(数组)和链表来存储队列，队列可以依照存储结构分为两种：顺序队列和链式队列。可用顺序表(数组)和链表来存储队列，队列按存储结构可分为顺序队列和链式队列两种。方法2：为队列分配的向量空间看成是一个首尾相接的圆环，这种队列称为循环队列。队列中没有元素时，称为空队列。

栈(stack)，是限制在只能在表的一端进行插入和删除操作的线性表。应用范围非常广泛。生活中也有栈的场景，比如堆叠的盘子、报 ，电梯中的人们，邮局的邮筒等。

由于链表中的结点不是连续存储的，无法像数组一样根据索引直接计算出每个结点的地址。必须从头结点开始遍历链表，直到找到目标结点，这导致了链表的随机访问效率较低。物理结构：与数组不同，链表中的结点需要自行组织，向系统申请很多分散在内存各处的结点，每个结点都保存了当前结点的数据和下一个结点的地址(指针)，通过指针将结点串成一串。（2）额外的存储空间。链表的每个结点都需要存储指向下一个结点的指针，这会占用额外的存储空间。（2）动态扩展性能更好，链表不需要像数组那样预先指定固定的大小，而是可以随时动态的增长或缩小。

可变长的动态数组是一种数据结构，它允许在运行时根据需要动态地调整数组的大小，而不需要提前指定固定的大小。这种动态数组通常被称为动态数组、动态分配数组、动态增长数组或动态内存数组。（2）重新分配内存（realloc）： 如果需要改变动态数组的大小，可以使用realloc函数来重新分配内存。C语言中是通过使用指针和内存分配函数来实现动态数组，常见的内存分配函数是malloc、realloc和free。（3）释放内存（free）： 当不再需要动态数组时，应使用free函数释放之前分配的内存，以避免内存泄露。

宏定义，就是用一个标识符（宏名称）来表示一个替换文本，如果在后面的代码中出现了宏名称，预处理器会将它替换为对应的文本，称为宏替换或宏展开。

1）语法格式enum 枚举名称枚举元素1,枚举元素2,...枚举元素N2）枚举常量枚举元素也称为枚举成员或枚举常量，具有如下特点：（1）枚举元素的值必须在同一枚举中是唯一的（2）枚举元素的值必须是整数类型，通常是int（3）如果没有为枚举元素指定值，编译器会自动为它们分配值，从0开始，依次递增。（4）定义枚举的时候也可以为枚举元素自定义值，需保证唯一性和整型类型。3）代码演示// 定义枚举类型,表示星期一到星期天，枚举元素的值自动分配，从0到6。

如果函数的返回值是一个指针，这样的函数称为指针函数。

如果一个变量专门用来存放内存地址，则它称为指针变量，通常简称为指针。我们可以通过指针间接访问内存中另一个数据。如图，指针里面存储的是变量 num 的地址，我们可以说该指针指向变量 num，通过该指针可以间接访问变量 num。一般格式****：****数据类型 *指针变量名 [=初始地址值];数据类型是指针所指向的地址处的数据类型，如 int、char、float 等。符号 * 用于通知系统，这里定义的是一个指针变量，通常跟在类型关键字的后面，表示指针指向的是什么类型的值。

空格“SPACE” 是32（二进制00100000）大写的字母A是65（二进制01000001）隐式类型转换中的宽类型赋值给窄类型，编译器是会产生警告的，提示程序存在潜在的隐患，如果非常明确地希望转换数据类型，就需要用到强制（或显式）类型转换。

嵌套分支是指，在一个分支结构中又嵌套了另一个分支结构，里面的分支的结构称为内层分支，外面的分支结构称为外层分支。嵌套分支层数不宜过多，建议最多不要超过3层。

相比于 scanf()，多了一个参数，第一个参数是要提取数据的字符串，后面参数与 scanf() 一致。局部变量、局部数组等通常存储在栈（Stack）区，这些局部数据的内存分配和释放是自动管理的，它们的生命周期受限于其定义的函数或块级作用域，当函数返回或块级作用域结束时，这些变量的内存会被自动释放。1，1，2，3，5，8，13…块级作用域是C99标准引入的概念，在代码块（分支语句、循环语句等）中定义的变量、标识符常量、数组等具有块级作用域，只有在该代码块内部才能被访问，代码块通常具有花括号 {} 结构。

用来存放字符的数组称为字符数组，也可以称为字符串。字符串的输入输出格式占位符是 %s。字符串结尾，会自动添加一个 \0 作为字符串结束的标志，所以字符数组最后一个元素必须是 \0。\0 是ASCII码表中的第0个字符，用NUL表示，称为空字符，该字符既不能显示，也不是控制字符，输出该字符不会有任何效果，它在C语言中仅作为字符串的结束标志。

空格“SPACE” 是32（二进制00100000）大写的字母A是65（二进制01000001）

/ 注释内容1.1.2。