STC12C5410AD.doc

STC12C5410ADSTC12C5410系列單片機是由宏晶科技生產的單時鐘/機器周期（1T）的兼容8051內核單片機，是高速/低功耗的新一代8051單片機，全新的流水線/精簡指令集結構，內部集成MAX810專用復位電路。其主要性能特點如下：1增強型1T流水線/精簡指令集結構8051CPU2工作電壓：5.5V3.4V（5V單片機）/3.8V2.0V（3V單片機）3工作頻率范圍：035MHz，相當于普通8051的0420MHz4用戶應用程序空間12K/10K/8K/6K/4K/2K字節(jié)5片上集成512字節(jié)RAM6通過I/O口（27/23個），復位后為：準雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）可設置成四種模式：準雙向口/弱上拉，推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏7ISP（在系統(tǒng)可編程）/ASP（在應用可編程），無需專用編程器可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，數秒即可完成一片8EPROM功能9看門狗10內部集成MAX810專用復位電路（外部晶振20M以下時，可省外部復位電路）11時鐘源：外部高精度晶體/時鐘，內部R/C振蕩器用戶在下載用戶程序時，可選擇是使用內部R/C振蕩器還是外部晶體/時鐘常溫下內部R/C振蕩器頻率為：5.65MHz5.95MHz精度不高時，可選擇使用內部時鐘，但因為有溫漂，應認為是5MHz6.5MHz12共2個16位定時器/計數器13PWM(4位)/PCA（可編程計數器陣列），也可用來在實現4個定時器14ADC，10位精度ADC，共8路15通用異步串行口（UART）16SPI同步通信口，主模式/從模式17工作溫度范圍：075/-40+8518封裝：PDIP28，SOP28，PDIP20，SOP20，TSSOP20，PLCC32STC12C5410AD單片機中包含中央處理器、程序存儲器（Flash）、數據存儲器（RAM）、EEPROM、定時/計數器、I/O接口、UART接口和中斷系統(tǒng)、SPI接口、高速A/D轉換模塊、PWM（或捕捉/比較單元）以及硬件看門狗、電源監(jiān)控、片內RC振蕩器等模塊?？梢哉fSTC12C5410AD單片機幾乎包含了數據采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)（SOC），可以很容易地構成典型的測控系統(tǒng)。 (1) STC12系列單片機的典型結構STC 12系列單片機是宏晶科技公司新的低功耗16位Flash單片機，它的16級中斷、高效尋址方式、10K大容量Flash, EEPROM, A/D轉換、硬件乘法器、硬件脈寬調制器(PWM)等功能特點，較好的實現了強大的功能與超低功耗的結合，因此具有很好的性價比和應用適應性。STC12系列有6種型號:分別是STC12C5412AD, STC12C5410AD,STC12C5408AD、STC 12C5406AD、STC 12C5404AD、和STC 12C5402AD。它們區(qū)別在于Flash的容量大小，本設計所用到的STC12C5412AD的Flash容量為10K。該單片機的管腳結構如圖3-15所示。 來源：東海儀表網(2)基本配置STC12C5412AD單片機除了具有STC12系列單片機共有特點外，還具有一些自身特點，對其一些基本配置做以介紹:1.Flash存儲器STC12C5412AD Flash存儲器為l 0KB。Flash存儲器主要用作程序存儲，可經計算機串口接口下載程序;程序運行時能對其中的1段或多段進行擦/寫操作，因此兼有數據存儲器功能。Flash可用于程序數據保存，實現掉電保護，Flash存儲器可以按字或字節(jié)讀寫，最小擦除單位為1段，經過擦除的位為“1，寫入位為“0”。2.脈寬調節(jié)模式(PWM)所有PCA模塊都可用作PMW輸出。輸出頻率取決于PCA定時器的時鐘源。由于所有模塊共用僅有的PCA定時器，所有它們的輸出頻率相同。各個模塊的輸出占空比是獨立變化的，與使用的捕獲寄存器EPCnL,CCAPnL有關。當CL SFR的值小于EPCnL, CCAPnL時，輸出為低，當PCA CL SFR的值等于或大于EPCnL, CCAPnL時，輸出為高。當CL的值由FF變?yōu)?0溢出時，EPCnH, CCAPnH的內容裝載到EPCnL,CCAPnL中。這樣就可實現無干擾地更新PWM。要使能PWM模式，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。3.I/O口工作類型設置STC12C5412AD帶有24個I/O引腳，它的I/O與傳統(tǒng)的I/O不同，每個I/O口均可由軟件設置成4種工作類型之一，使得功能口和通用I/O口復用。4種類型分別為:準雙向口(標準8051輸出模式)、推挽輸出、僅為輸入(高阻)和開漏輸出功能。在對同一個I/O口進行操作前要選擇其要實現的功能，這樣大大地增強了端口的功能和靈活性。其中一些I/O口還可以與STC12C5410AD中的特殊模塊相結合完成更為復雜的工作。如與捕獲比較模塊相結合可以實現串行通信，與A/D模塊結合實現A/D轉換等。此外，STC12C5410AD的I/O端口電氣特性也十分突出，幾乎所有的I/O口都有6mA的驅動能力，對于一般的液晶顯示屏、蜂鳴器可以直接驅動而無需輔助電路。許多端口內部都集成了上拉電阻，可以方便地與外圍器件相接。 準雙向口輸出配置準雙向口輸出類型可用作輸出和輸入功能而不需重新配置口線輸出狀態(tài)。這是因為當口線輸出為1時驅動能力很弱，允許外部裝置將其拉低。當引腳輸出為低時，它的驅動能力很強，剛一吸收相當大的電流。準雙向口有3個上拉晶體管適應不同的需要。在3個上拉晶體管中，有1個上拉晶體管稱為“弱上拉”，當口線寄存器為1且引腳本身也為1時打開。此上拉提供基本驅動電流使準雙向口輸出為1。如果一個引腳輸出為1而由外部裝置下拉到低時，弱上拉關閉而“極弱上拉”維持開狀態(tài)，為了把這個引腳強拉為低，外部裝置必須有足夠的灌電流能力使引腳上的電壓降到門檻電壓以下。第2個上拉晶體管，稱為“極弱上拉”，當口線鎖存為1時打開。當引腳懸空時，這個極弱的上拉源產生很弱的上拉電流將引腳上拉為高電平。第3個上拉晶體管稱為“強上拉”。當口線鎖存器跳變到1時，這個上拉用來加快準雙向口由邏輯4到邏輯1轉換。當發(fā)生這種情況時，強上拉打開約2個機器周期以使引腳能夠迅速地上拉到高電平。推挽輸出配置推挽輸出配置的下拉結構與開漏輸出以及準雙向口的下拉結構相同，但當鎖存器為1時提供持續(xù)的強上拉。推挽模式一般用于需要更大驅動電流的情況。僅為輸入(高阻)配置僅為輸入時，不提供吸入20mA電流的能力。.開漏輸出配置當口線鎖存器為0時，開漏輸出關閉所有上拉晶體管。當作為一個邏輯輸出時，這種配置方式必須有外部上拉，一般通過電阻外接到。這種方式的下拉與準雙向口相同。開漏端口帶有一個施密特觸發(fā)輸入以及一個干擾抑制電路。4. AD模數轉換寄存器STC12C5412AD單片機的A/D轉換口在P1口(P1.7-P1.0)，有8路10位高速A/D轉換器，STC12C5410AD系列是12位精度的A/D，速度均可達到100KHz。8路電壓輸入型A/D，可以完成溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等功能。上電復位后P1口是弱上拉型的I/O口，可以通過軟件設置將8路中的任何一路設置為A/D轉換，不需作為A/D使用的口可繼續(xù)作為I/O口使用。這樣，A/D轉換和I/O口可以靈活的運用，節(jié)省了軟件及時間。5.有配套的仿真開發(fā)工具STC12C5412AD的Flash存儲器給用戶的開發(fā)帶來方便。用戶可以將芯片焊接在線路板上后進行下載程序、調試程序和修改程序。同時，STC12C5410AD的片內己集成