本帖最后由 zly188 于 2020-9-14 15:11 编辑
天问51开发板采用STC8H8K64US4-64芯片，该芯片性能强劲、功能强大是目前STC最先进的51芯片。主频达到48Mhz的1T8051内核，外设有ADC、PWM、IIC、SPI、UART等，更为可贵的是在STC51首次加入了USB模块。由于这些模块的加入，51就非常强大了，可以学习更多的嵌入式知识。天问51开发板充分利用这些外设，巧妙设计了多种电路，在板子上集成了更多设备，学习了天问51就可以很方便地学习ARM，只是内核不同而已。天问51的设备模块图如下图：
IO模块：LED、8位数码管、8*8点阵、4位独立按键、4*4矩阵按键
ADC模块：模拟量NTC、光敏、电位器（AD兼比较器）
PWM模块：PWM马达、蜂鸣器、DAC（PWM+RC）、红外接收+发射（外部中断+PWM）
I2C总线：3轴加速度、RTC、OLED
SPI总线：SPIflash、TFT卡、触摸屏
单线总线：18B20、DHT11、WS2812RGB
UART总线：WIFI、蓝牙、超声波
外扩并口总线：1602、12864、TFT
USB总线：U盘、虚拟串口、键盘、鼠标、MIDI
Arduino扩展模块：连接Arduino产品线的所有设备
从这些设备中，可以看到基本涵盖了市面上的所有设备。在学习这些设备过程中，大家可以学习到或掌握各类总线知识、TFT卡、文件系统、网络原理、USB、显示原理、电机驱动等等。可以说，学好天问51再学习其他知识就比较容易了。学51=学ARM，就是基于这个解释，我们的学习不是仅仅学习一种MCU，而可以学到更多的各类协议和原理。
如此多的设备，原理图的设计也是非常复杂，天问51设计时采用了非常巧妙的方法，重用了总线，天问51原理图如下：
原理图中，最复杂的总线就是P6口，在P6口上集结了8个LED、8个数码管、8*8点阵、lcd1602并口总线、lcd12864并口总线、TFT并口总线、Arduino并口总线（对应D2-D9)。从原理图获知P6口只能分时工作，也就是说这些设备同一时间只有一个可以正常工作，对于学习开发板来说，主要学习各设备的工作原理，影响不会很大。lcd1602、lcd12864、TFT液晶屏、Arduino并口总线由于采用插拔模式，分时工作比较容易理解，不要在同一时间接两种设备就可以分时工作了。8颗LED、8个数码管、8*8点阵的分时工作，采用了非常巧妙的电路和程序配合来解决。
8颗LED的电路如下图：
8个LED采用共阳方式，连接到一公共PNP三极管驱动端，默认开机状态P40是高阻输入模式，PNP三极管通过R5基极接入地，三极管工作于导通状态。P6口只要写入0，就能让LED发光。如果程序控制把P40设置成输出状态，输出高电平1，PNP三极管基极高电平，三极管截止就关断了8个LED的电源。从电路中可以看出，我们开机上电，可以直接控制P6的亮灭，通过P40可以随时关闭LED而不影响其他电路工作。
8位数码管和8*8点阵模块采用共阳模块，共阳端口采用两个HC595串转并电路来驱动，一个HC595的输出为COM0-COM7控制8个数码管的公共端，另一个HC595的输出为COM8-COM15控制点阵模块的公共端。原理图如下：
HC595采用三线控制级联模式，三线就可以输出COM0-COM15每位的值，所有值输出为0时，由于模块采用共阳模块，数码管和点阵模块不管P6口高低电平都不会发光，达到关断数码管和点阵模块的作用。通过HC595输出不同的值可以随时打开数码管和点阵模块。
当LED*8公共端控制引脚P40输出高电平，HC595所有端口输出低电平，就关闭了板载的LED、数码管、点阵模块。这时就可以通过分时接插lcd1602、lcd12864、TFT液晶、Arduino模块，由P6口随心所欲输出数据。
编程界面中，关断LED模块在“显示器”下的“LED流水灯”中：
编程代码如下：
led8_enable();//打开8个LED流水灯电源
图形化编程界面中，关闭HC595模块在“显示器”下"HC595"中:
编程代码如下：
#define HC595_DS P4_4
#define HC595_STCP P4_3
#define HC595_SHCP P4_2
#include <STC8HX.h>
uint32 sys_clk = 24000000;
//系统时钟确认
#include "lib/hc595.h"
void setup()
{
P4M1&=~0x10;P4M0|=0x10;//P4_4推挽输出
P4M1&=~0x08;P4M0|=0x08;//P4_3推挽输出
P4M1&=~0x04;P4M0|=0x04;//P4_2推挽输出
HC595_DS = 0;
HC595_STCP = 0;
HC595_SHCP = 0;
hc595_disable();
}
在图形化编程界面中，新建时自动产生一个“天问51初始化”模块就是为了关闭HC595和RGB灯，如果还要关闭LED8流水灯，自己添加关闭LED流水灯电源模块。
P6口通过电路和程序结合，达到了巧妙分时控制，这部分电路接口模式已经申请了专利，大家可以学习使用，但在开发板中使用要注意是否有侵权。
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