STC51单片机入门精华：C语言实战与高级资源推荐

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"《单片机入门应用》是一本由李友全（网名：无量寿经）编著的指南，专为单片机初学者和有一定基础的学习者设计。该书基于作者十多年单片机学习和实践经验，经过四年精心编写，提供了丰富的实战知识和技巧，旨在帮助读者快速理解和掌握单片机开发。首先，作者强调了STC51单片机的学习，特别是使用C语言。他分享了诸如延时程序的深入理论推导和实用软件，使延时控制变得简单且精确。对于定时器，书中给出了一个独特的计算公式，仅需晶振频率和定时时间即可确定初值，这一技巧在其他教材中鲜有提及，尤其在串口通信、SPI通信、I2C通信和CRC校验等方面，作者提供了详尽且易懂的分析。SPI硬接口部分，作者的讲解甚至超越了宏晶官网官方资料，确保了内容的准确性和完整性。对于新手，推荐观看金沙滩工作室小宋老师的视频教程，作为零基础入门的理想选择，配合本书的学习，能够有效提升学习效率。对于已有一定基础的读者，如果想要深化理解并提高工作能力，《单片机C语言轻松入门》和《增强型8051单片机实用开发技术》两本书是不可或缺的。《单片机C语言轻松入门》以其内容的真实性和代码的实用性深受好评，即便是有多年经验的开发者也会从中获益匪浅。而《增强型8051单片机实用开发技术》则重点介绍了宏晶科技的STC12C5A60S2单片机，这款单片机性能优越，功能强大且与传统AT89C51兼容，是提升单片机技术实力的优秀选择。对比其他竞品如AVR单片机ATmega16和PIC单片机PIC16F877，作者认为STC系列在性能和功能上具有明显优势，适合寻求高效能和低成本解决方案的开发者。《单片机入门应用》不仅包含了丰富的基础知识，还注重实用技巧的传授，是单片机学习者不可多得的参考资料。"

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delay100ms();

k=left_shift(k,1) ; //把 k循环左移 1位

}

《单片机 C语言轻松入门》第 9页补充：

（1）C语言中可以在一行写多个语句，每个语句用分号表示接束。

（2）C语言中可以将一个语句写在多行，在 VB中，前一行的结尾用空格和下划线表明后一行的内容与

前一行作为一个语句，但 C语言中不用任何标记，直接把一个语句的其它内容写在下一行即可，

但注意单词（如变量名、关键字等）不能分成多行，否则编译不能通过。

1.3 C语言各种延时程序详解

1.3.1 经典汇编延时程序时间计算（设晶振频率 12Mz）

以下是在 WAVE环境中调试通过的一个完整程序（WAVE环境状态栏第 2格显示指令执行时间）

MAIN:MOV P1,#0FFH

LCALL DELAY ；执行时间 10070，LCALL指令本身要占用 2各机器周期（2 uS）

MOV P1,#00H

CALL DELAY

LJMP MAIN

DELAY:MOV R7,#5 ；执行时间：10068

D1:MOV R6,#10

D2:MOV R5,#99

DJNZ R5,$

DJNZ R6,D2

DJNZ R7,D1

RET

END

以下是延时程序代码详细分析过程： 89C51单片机 STC_1T单片机

DELAY：MOV R7,#5 1uS 1/6 uS

D1：MOV R6,#10 1uS 1/6 uS

D2：MOV R5,#99 1uS 1/6 uS

大循环 DJNZ R5,$ 2×99=198uS 1/3 uS

DJNZ R6,D2 2uS 1/3 uS

DJNZ R7,D1 2uS 1/3 uS

RET 2uS 1/3 uS

不管多少层循环嵌套，只要按照以下步骤都能极容易算出精确延时时间。(关键点：将最内层循环当作

1条指令，求出此指令执行时间，再将中层循环当作 1条指令，求出此指令执行时间，最后加上循环外的

时间)

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第 1步：先在代码行后面写出各行代码执行时间。

第 2步：用方框从内到外框出逐层循环代码区域。

第 3步：从内到外逐层计算时间如下：

最内层循环时间：算出单次循环总时间（1 + 198 + 2）uS

找出单次循环执行次数（单次循环最后一条指令的 R6中）：10

最内层循环时间 =（1 + 198 + 2）× 10 = 2010 uS // (2×R5+3)×R6

中层循环时间：算出单次循环总时间（1 + 2010 + 2）uS

找出单次循环执行次数（单次循环最后一条指令的 R7中）：5

中层循环时间 =（1 + 2010 + 2）× 5 = 10065 // [(2×R5+3)×R6+3]×R7

延时程序时间 = 循环时间 + 循环外时间

DELAY = 1 + 10065 + 2 = 10068 uS = 10.068Ms // [(2×R5+3)×R6+3]×R7+3

若连主程序调用 2us计算在内，则总时间计算公式

延时总时间=[(2×R5+3)×R6+3]×R7 + 5 (提示：此公式只对普通 51_12M晶振有效)

1.3.2 单片机 C语言延时程序（大范围精确计算法：晶振频率任意）

C 程序中可使用不同类型的变量来进行延时设计。经实验测试，使用 unsigned char 类型具有比 unsigned

int 更优化的代码，在使用时应该使用 unsigned char 作为延时变量。以某晶振为 12MHz 的单片机为例，晶

振为 12MHz 即一个机器周期为 1us。

对以下固定格式延时程序计算公式：

普通 51：延时总时间 = (24 i j k + 36 i j + 36 i + 60) × 1/F

STC 高速 51：延时总时间 = (4 i j k + 6 i j + 6 i + 12) × 1/F

说明：F——代表任意晶振频率（单位：MHz），延时时间单位是 us，延时时间连同主程序调用时间也计

算在内。

i，j，k 的最小值只能为 1，假设晶振 12M，延时时间 AT89C51=13 uS，STC12C5A60S2= 2.333333 uS。

i，j，k 的最大值 255，假设晶振 12M，延时时间 AT89C51=33.358595S，STC12C 5A60S2=5.559766S。

一. 500ms延时子程序（AT89C51/12M 完全准确）

程序: void delay500ms(void)

{

unsigned char i,j,k;

for(i=15;i>0;i--) //注意后面没分号

for(j=202;j>0;j--) //注意后面没分号

for(k=81;k>0;k--); //注意后面有分号

}

计算分析:

- 19 -

= (24R5R6R7 + 36 R6R7 + 36R7 + 60)T

=(24R5R6R7 + 36 R6R7 + 36R7 + 60) × 1/F

由上面反汇编窗口可看出 i = R7,j = R6,k = R5

延时总时间 = (24 i j k + 36 i j + 36 i + 60) × 1/F

对于 STC高速单片机：

最内层循环时间：（2T + 4T × R5 + 4T）× R6 = （4T × R5 + 6T）× R6

中层循环时间：(2T +（4T × R5 + 6T）× R6 + 4T) × R7 = (（4T × R5 + 6T）× R6 + 6T) × R7

延时程序时间: 2T + (（4T × R5 + 6T）× R6 + 6T) × R7 + 4T

= (（4T × R5 + 6T）× R6 + 6T) × R7 + 6T

主程序调用总时间: (（4T × R5 + 6T）× R6 + 6T) × R7 + 6T + 6T

= (（4T × R5 + 6T）× R6 + 6T) × R7 +12T

= (4R5R6T + 6R6T + 6T) × R7 + 12T

= 4R5R6R7T + 6R6R7T + 6R7T + 12T

= (4R5R6R7 + 6R6R7 + 6R7 + 12) T

= (4R5R6R7 + 6R6R7 + 6R7 + 12) × 1/F

由上面反汇编窗口可看出 i = R7,j = R6,k = R5

延时总时间 = (4 i j k + 6 i j + 6 i + 12) × 1/F

我在 VB中编写了一个计算程序代码如下（可计算高速 STC51和普通 51），这里的高速 STC51主要指 STC12

系列，最新的 STC15系列总体速度比 12系列快 20%，经查汇编指令表可看出，对这里的延时程序指令执行

速度与 12系列完全相同，所以对 STC15系列不需要另外计算。

Private Sub Command1_Click()

Dim i As Long, j As Long, k As Long

Dim yanshi As Long '需要达到的准确延时时间（单位：uS）

Dim f As Double 'f表示晶振频率（单位：MHz）

Dim BiaoZhi As Boolean '是否有精确值标志

Text3.Visible = False

yanshi = Val(Text1.Text) '界面上 Text1文本框输入"需要的时间"

f = Val(Text2.Text) '界面上 Text2文本框输入"晶振频率"

Label4.Visible = True

DoEvents

If Combo1.Text = "高速 STC单片机" Then

' (4 * 255 * 255 * 255 + 6 * 255 * 255 + 6 * 255 + 12) = 66717192 '

If ((66717192) / f < yanshi) Then

MsgBox f & "MHz晶振延时最大值 = " & 66717192 / f & " uS"

Exit Sub

End If

For i = 1 To 255

For j = 1 To 255

For k = 1 To 255

- 20 -

If (4 * i * j * k + 6 * i * j + 6 * i + 12) / f = yanshi Then

Picture1.Print "i=" & i & " j=" & j & " k=" & k

BiaoZhi = True

End If

Next k

Next j

Next i

If BiaoZhi = False Then '如果没有精确值则显示近似值

Picture1.Print "没有精确值"

For i = 1 To 255

For j = 1 To 255

For k = 1 To 255

If Abs((4 * i * j * k + 6 * i * j + 6 * i + 12) / f - yanshi) <

yanshi * 0.002 Then '误差范围（0.002）可调整

Picture1.Print "i=" & i & " j=" & j & " k=" & k & " 时

间=" & (4 * i * j * k + 6 * i * j + 6 * i + 12) / f

End If

Next k

Next j

Next i

End If

ElseIf Combo1.Text = "普通 51单片机" Then

' (24 * 255 * 255 * 255 + 36 * 255 * 255 + 36 * 255 + 60) = 400303140

If ((400303140) / f < yanshi) Then

MsgBox f & "MHz晶振延时最大值 = " & 400303140 / f & " uS"

Exit Sub

End If

If ((24 * 255 * 255 * 255 + 36 * 255 * 255 + 36 * 255 + 60) / f < yanshi) Then

MsgBox f & "MHz晶振延时最大值 = " & (24 * 255 * 255 * 255 + 36 * 255 * 255

+ 36 * 255 + 60) / f

Exit Sub

End If

For i = 1 To 255

For j = 1 To 255

For k = 1 To 255

If (24 * i * j * k + 36 * i * j + 36 * i + 60) / f = yanshi Then

Picture1.Print "i=" & i & " j=" & j & " k=" & k

BiaoZhi = True

End If

Next k

Next j

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