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蓝桥杯竞赛单片机组备考资料全套

创作时间:

作者:

@小白创作中心

蓝桥杯竞赛单片机组备考资料全套

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/weixin_28487725/article/details/141578509

蓝桥杯竞赛是计算机与信息技术领域的权威赛事，本资料包涵盖了从省赛到国赛的历年真题、样例代码、解题思路、教程文档和硬件设计资料。通过系统地学习和实践，参赛者可以全面提升自己的单片机设计和编程能力，为蓝桥杯比赛做好充分的准备。

单片机基础

单片机的组成和工作原理

单片机是一种集成在单个芯片上的微型计算机，主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出（I/O）接口和时钟电路组成。CPU负责执行指令，存储器用于存储程序和数据，I/O接口用于与外部设备进行通信，时钟电路为系统提供稳定的时钟信号。单片机的工作原理是：CPU从存储器中读取指令，并根据指令对数据进行处理，然后将处理结果存储回存储器或输出到I/O接口。

C语言和汇编语言编程

C语言的基础语法和数据类型

变量的定义和赋值

在C语言中，变量是用来存储数据的，在使用变量之前，需要先对其进行定义。变量的定义包括变量类型、变量名和变量值。

变量类型

变量类型指定了变量可以存储的数据类型，常见的变量类型有：

整数类型：int、short、long
浮点类型：float、double
字符类型：char
字符串类型：char *
变量名

变量名是用来标识变量的，变量名必须遵循以下规则：

以字母或下划线开头
不能使用关键字
不能包含空格
不能与其他变量名重复
变量值

变量值是存储在变量中的数据，在定义变量时可以同时指定变量值，也可以在后面使用赋值运算符(=)对变量进行赋值。

int a = 10; // 定义一个名为a的整数变量并赋值为10
char c = 'A'; // 定义一个名为c的字符变量并赋值为'A'

常用的数据类型和转换方式

C语言提供了多种数据类型，不同的数据类型可以存储不同范围和精度的值。常用的数据类型包括：

数据类型	取值范围	精度
int	-2147483648 ~ 2147483647	32位
short	-32768 ~ 32767	16位
long	-2147483648 ~ 2147483647	64位
float	±1.1754943508222875e-38 ~ ±3.4028234663852886e+38	32位
double	±2.2250738585072014e-308 ~ ±1.7976931348623157e+308	64位
char	-128 ~ 127	8位

数据类型转换

在某些情况下，需要将一种数据类型转换为另一种数据类型，可以使用强制类型转换或类型转换函数进行转换。

强制类型转换

强制类型转换使用类型名(类型)变量名的方式进行转换，例如：

int a = 10;
float b = (float)a; // 将int类型的a强制转换为float类型的b

类型转换函数

类型转换函数使用函数名(类型)变量名的方式进行转换，例如：

int a = 10;
float b = atof(a); // 使用atof()函数将int类型的a转换为float类型的b

接口技术

常用的单片机接口技术

串口通信

定义：

串口通信是一种异步串行通信方式，使用两条线（TXD和RXD）进行数据传输。

优点：

简单易用，成本低
抗干扰能力强
传输距离较远

缺点：

传输速率较低
只能进行单向通信

应用：

调试和配置设备
与外部设备（如传感器、显示器）通信
远程数据传输

代码示例：

// 发送数据
void uart_send(uint8_t data) {
    while (!(UART1_SR & UART_SR_TXE));  // 等待发送缓冲区为空
    UART1_DR = data;  // 将数据写入发送缓冲区
}
// 接收数据
uint8_t uart_receive(void) {
    while (!(UART1_SR & UART_SR_RXNE));  // 等待接收缓冲区非空
    return UART1_DR;  // 读取接收缓冲区数据
}

逻辑分析：

uart_send()函数：等待发送缓冲区为空，然后将数据写入发送缓冲区。
uart_receive()函数：等待接收缓冲区非空，然后读取接收缓冲区数据。

参数说明：

data：要发送或接收的数据

并口通信

定义：

并口通信是一种同步并行通信方式，使用多条线（8-16条）同时传输数据。

优点：

传输速率高
抗干扰能力强
可同时传输多位数据

缺点：

接口复杂，成本高
传输距离较短

应用：

高速数据传输
打印机、扫描仪等外设连接

代码示例：

// 设置并口输出
void parallel_port_output(uint8_t data) {
    PORTA = data;  // 将数据写入并口输出寄存器
}
// 读取并口输入
uint8_t parallel_port_input(void) {
    return PORTA;  // 读取并口输入寄存器
}

逻辑分析：

parallel_port_output()函数：将数据写入并口输出寄存器。
parallel_port_input()函数：读取并口输入寄存器。

参数说明：

data：要输出的数据

I2C总线

定义：

I2C总线是一种串行双向通信方式，使用两条线（SCL和SDA）进行数据传输。

优点：

简单易用，成本低
支持多主设备
可连接多个从设备

缺点：

传输速率较低
抗干扰能力较弱

应用：

传感器、EEPROM等外设连接
系统控制和配置

代码示例：

// I2C初始化
void i2c_init(void) {
    I2C1_CR1 |= I2C_CR1_PE;  // 使能I2C总线
    I2C1_CR2 |= I2C_CR2_FREQ_100KHZ;  // 设置时钟频率为100kHz
}
// I2C写数据
void i2c_write(uint8_t addr, uint8_t data) {
    I2C1_CR1 &= ~I2C_CR1_POS;  // 设置为发送模式
    I2C1_DR = addr;  // 发送从设备地址
    while (!(I2C1_SR1 & I2C_SR1_ADDR));  // 等待地址发送完成
    I2C1_DR = data;  // 发送数据
    while (!(I2C1_SR1 & I2C_SR1_TXE));  // 等待数据发送完成
}

逻辑分析：