第4章 STC89C52單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

1、Tankertanker Design 第四章第四章 STC89C52單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 4.1 STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 4.2 STC89C52單片機(jī)的外部引腳及功能 4.3 STC89C52單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu) 4.4 STC89C52單片機(jī)I/O口 4.5 STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘與復(fù)位 4.6 STC89C52單片機(jī)的省電工作模式 Tankertanker Design 4.1 STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)單片機(jī)的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/ 超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)805

2、1單片機(jī) ，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。HD 版本和90C版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。 STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4- 1所示。 Tankertanker Design Tankertanker Design STC89C52RC單片機(jī)有如下功能部件和特性： 1.增強(qiáng)型6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期任意設(shè)置。 2.指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051 3.工作電壓：5.53.4V（5V單片機(jī)）/2.03.8V（3V單片機(jī) ）。 4.工作頻率：040MHz，相當(dāng)于普通8051單片機(jī)的0 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。 5.用戶應(yīng)用程序空

3、間：8KB片內(nèi)Flash程序存儲器，擦寫次數(shù) 10萬次以上。 6.片上集成512B RAM數(shù)據(jù)存儲器。 Tankertanker Design 7.通用I/O口（35/39個），復(fù)位后為：P1、P2、P3、P4是準(zhǔn) 雙向口/弱上拉（與普通MCS-51傳統(tǒng)I/O口功能一樣）；P0 口是開漏輸出口，作為總線擴(kuò)展時(shí)用，不用加上拉電阻； P0口作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。 8.ISP在系統(tǒng)可編程/IAP在應(yīng)用可編程，無需專用編程器/仿真 器，可通過串口（RxD/P3.0，TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，8KB程序3s即可完成一片。 9.芯片內(nèi)置EEPROM功能。 10.硬件看門狗（WDT）。

4、 11.內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路（HD版本和90C版本才有 ），外部晶體20M以下時(shí)，可不需要外部復(fù)位電路。 Tankertanker Design 12.共3個16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，兼容普通MCS-51單片機(jī)的定時(shí) 器，其中定時(shí)器T0還可以當(dāng)成2個8位定時(shí)器使用。 13.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，掉電模式 可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 14.通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個 UART。 15.工作溫度范圍：075（商業(yè)級）/4085（ 工業(yè)級）。 16.封裝形式有：LQFP-44、PDIP-40、PLCC-44、PQFP-44。由 于LQF

5、P-44具有體積小、擴(kuò)展了P4口、外部中斷2和3及定 時(shí)器T2的功能。PDIP-40的封裝與傳統(tǒng)的89C52芯片兼容。 Tankertanker Design 除此之外，STC89C52RC單片機(jī)自身還有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： 1.加密性強(qiáng)，無法解密。 2.超強(qiáng)抗干擾。主要表現(xiàn)在：高抗靜電（ESD保護(hù)），可以輕 松抗御2KV/4KV快速脈沖干擾（EFT測試），寬電壓、不怕 電源抖動，寬溫度范圍為4085，I/O口經(jīng)過特 殊處理，單片機(jī)內(nèi)部的電源供電系統(tǒng)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電 路及看門狗電路經(jīng)過特殊處理。 3.采用三大降低單片機(jī)時(shí)鐘對外部電磁輻射的措施：禁止ALE 輸出；如選6時(shí)鐘/機(jī)器周期，外部時(shí)鐘頻率

6、可降一半；單 片機(jī)時(shí)鐘振蕩器增益可設(shè)為1/2gain。 4.超低功耗：掉電模式，典型電流損耗0.1A；空閑模式， 典型電流損耗為2mA；正常工作模式，典型電流損耗 4mA7mA。 Tankertanker Design STC89C52RC單片機(jī)的工作模式有如下幾種： 1.掉電模式：RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切 工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止，中斷返回后 ，繼續(xù)執(zhí)行原程序。典型功耗0.1A。 2.空閑模式：CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串 口、中斷繼續(xù)工作。典型功耗2mA。 3.正常工作模式：單片機(jī)正常執(zhí)行程序的工作模式，典型功 耗4mA7mA。 Tanke

7、rtanker Design 選用STC89C52系列單片機(jī)的一個主要原因: 由于這種單片機(jī)可以利用全雙工異步串行口（P3.0/P3.1） 進(jìn)行在系統(tǒng)編程（ISP），即無需專用編程器/仿真器，就 可通過串口直接下載用戶程序，因此省卻了每次編程必須 插拔單片機(jī)到專用編程器上的麻煩，可以直接將STC單片 機(jī)固定焊接在PCB板上，進(jìn)行程序的下載調(diào)試。 Tankertanker Design STC89系列單片機(jī)大部分具有在系統(tǒng)可編程（ISP）特性， ISP的好處就是省去購買通用編程器，單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上 即可下載/燒錄用戶程序，而無須將單片機(jī)從已生產(chǎn)好的 產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單

8、片機(jī)內(nèi) 部。有些程序尚未定型的產(chǎn)品可以一邊生產(chǎn)，一邊完善， 加快了產(chǎn)品進(jìn)入市場的速度，減小了新產(chǎn)品由于軟件缺陷 帶來的風(fēng)險(xiǎn)。由于可以將程序直接下載進(jìn)單片機(jī)看運(yùn)行結(jié) 果也可以不用仿真器。STC單片機(jī)在線編程典型線路如圖4- 2所示。 Tankertanker Design 大部分STC89系列單片機(jī)在銷售給用戶之前已在單片機(jī)內(nèi)部固化有ISP 系統(tǒng)引導(dǎo)程序，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單 片機(jī)內(nèi)部，故無須編程器(速度比通用編程器快)。注意：不要用通用 編程器編程，否則有可能將單片機(jī)內(nèi)部已固化的ISP系統(tǒng)引導(dǎo)程序擦除 ，造成無法使用STC提供的ISP軟件下載用戶的程序代碼。 Tan

9、kertanker Design 4.2 STC89C52單片機(jī)的外部引腳及功能單片機(jī)的外部引腳及功能 STC89C52目前有LQFP44、PQFP44、PDIP40、PLCC44等封裝 形式，并且不同版本的引腳也不同，圖4- 3所示為各封裝 形式的HD版本和90C版本的引腳圖。 圖圖4- 3 3（a）PDIP40的的HD版本引腳圖版本引腳圖 圖圖4-3（b）PDIP40的的90C版本引腳版本引腳 圖圖 Tankertanker Design 圖圖4-3（c）LQFP44的的HD版本引腳圖版本引腳圖 圖圖4-3（d）LQFP44的的90C版本引腳版本引腳 圖圖 Tankertanker Des

10、ign 圖圖4-3（e）PLCC44的的HD版本引腳圖版本引腳圖 圖圖4-3（f）PLCC44的的90C版本引腳圖版本引腳圖 Tankertanker Design STC89C52RC單片機(jī)的HD版本和 90C版本的區(qū)別是： HD版本有ALE引腳，無 P4.6/P4.5/P4.4口。而90C版本 無PSEN、EA管腳，有P4.4和 P4.6引腳； 90C版本的ALE/P4.5管腳既可 作I/O口P4.5使用，也可被復(fù)用 作ALE引腳使用，默認(rèn)是作為 ALE管腳。如需作為P4.5口使用 時(shí)，只能選擇90C版本的單片機(jī) ，且需在燒錄用戶程序時(shí)在 STC-ISP編程器中將ALE pin選擇 為用作

11、P4.5，在燒錄用戶程序 時(shí)在STC-ISP編程器中該管腳默 認(rèn)作ALE pin，具體設(shè)置如圖4- 4 所示。 Tankertanker Design STC89C52RC單片機(jī)有5個端口P0、P1、P2、P3、P4，其中P4 端口在LQFP44、PQFP44、PLCC44等封裝形式中才有，其它 有很多引腳和控制信號共用引腳。下面就各引腳進(jìn)行說明 。 1. P0口引腳 P0.0P0.7：P0口即可作為輸入/輸出口，也可作為地址/ 數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用。當(dāng)P0口作為輸入/輸出口時(shí)，P0是一 個8位準(zhǔn)雙向口，上電復(fù)位后處于開漏模式。P0口內(nèi)部無 上拉電阻，所以作I/O口必須外接10K4.7K的上拉電阻

12、。 當(dāng)P0作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用時(shí)，是低8位地址線A0- A7和數(shù)據(jù)線D0-D7共用，此時(shí)無需外接上拉電阻。 Tankertanker Design 2. P1口引腳 P1.0P1.7：P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。 P1的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或者輸出電流方式）4個TTL 輸入。對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到 高電位，這時(shí)可用作輸入口。P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)?有內(nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流 。 其中，P1.0和P1.1還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸 入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX） ，具體

13、參見表4- 1。 引腳號功能特性 P1.0T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕獲/重裝觸發(fā)和方向控制） Tankertanker Design 3. P2口引腳 P2.0P2.7：P2口內(nèi)部帶上拉電阻的8位雙向I/O端口。即可作 為輸入/輸出口，也可作為高8位地址總線使用（A8-A15)。 當(dāng)P2口作為輸入/輸出口時(shí)，P2是一個8位準(zhǔn)雙向口。在訪 問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “MOVX DPTR”指令）時(shí)，P2送出高8位地址。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行“MOVX R1”指令） 時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容就是專用寄

14、存器SFR區(qū)中的P2寄存 器的內(nèi)容，在整個訪問期間不會改變。 Tankertanker Design 4. P3口引腳 P3.0P3.7：P3是一個帶內(nèi)部 上拉電阻的8位雙向I/O端口 。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（ 吸收或輸出電流方式）4個 TTL輸入。對端口寫入1時(shí)， 通過內(nèi)部的上拉電阻把端口 拉到高電位，這時(shí)可用作輸 入口。P3做輸入口使用時(shí)， 因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那 些被外部信號拉低的引腳會 輸入一個電流。P3口除作為 一般I/O口外，還有其他一些 復(fù)用功能，如表4- 2所示。 引腳號復(fù)用功能 P3.0RXD（串行輸入口） P3.1TXD（串行輸出口） P3.2 INT0 （外部中斷0）

15、 P3.3 INT1 （外部中斷1） P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入） P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入） P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） Tankertanker Design 6. 電源與時(shí)鐘引腳 （1） VCC：電源正極 （2） Gnd：電源負(fù)極，接地 （3） XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路輸入 端。用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該腳接外部石英晶體和微調(diào)電容。 外接時(shí)鐘源時(shí)，該腳接外部時(shí)鐘振蕩器的信號。 （4） XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)使用片內(nèi) 振蕩器，該腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。當(dāng)使用外部 時(shí)鐘源時(shí)，本腳懸空。

16、 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)輸入連續(xù)兩個機(jī)器周期以上高電平時(shí)為 有效，用來完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。看門狗計(jì)時(shí)完 成后，RST引腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。 DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平為有效。 Tankertanker Design 4.3 STC89C52單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu) STC89C52RC存儲器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存 儲器分開（哈佛結(jié)構(gòu)），并有各自的訪問指令。 STC89C52RC系列單片機(jī)除可以訪問片上Flash存儲器外，還 可以訪問64KB的外部程序存儲器。STC89C52RC系

17、列單片機(jī) 內(nèi)部有512字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器，其在物理和邏輯上都分為 兩個地址空間：內(nèi)部RAM（256字節(jié)）和內(nèi)部擴(kuò)展 RAM(256字節(jié)），另外還可以訪問在片外擴(kuò)展的64KB外部 數(shù)據(jù)存儲器。 Tankertanker Design 4.3.1 STC89C52單片機(jī)程序存儲器 單片機(jī)程序存儲器存放程序和表格之類的固定常數(shù)。片內(nèi)為 8KB的Flash，地址為0000H1FFFH。16位地址線，可外擴(kuò) 的程序存儲器空間最大為64KB，地址為0000HFFFFH。使 用時(shí)應(yīng)注意以下問題： （1）分為片內(nèi)和片外兩部分，訪問片內(nèi)的還是片外的程序 存儲器，由 EA 引腳電平確定。 EA=1時(shí)，CPU從片內(nèi)0

18、000H開始取指令，當(dāng)PC值沒有超出 1FFFH時(shí)，只訪問片內(nèi)Flash存儲器，當(dāng)PC值超出1FFFH自動 轉(zhuǎn)向讀片外程序存儲器空間2000HFFFFH內(nèi)的程序。 EA=0時(shí)，只能執(zhí)行片外程序存儲器（0000HFFFFH）中 的程序，不理會片內(nèi)8KB Flash存儲器。 Tankertanker Design （2）程序存儲器某些固定單元用于各中斷源中斷服務(wù)程序入口。 STC89C52復(fù)位后，程序存儲器地址指針PC的內(nèi)容為0000H，于是程 序從程序存儲器的0000H開始執(zhí)行，一般在這個單元存放一條跳 轉(zhuǎn)指令，跳向主程序的入口地址。 除此之外，64KB程序存儲器空間中有8個特殊單元分別對應(yīng)于8

19、個 中斷源的中斷入口地址，見表4- 3。通常這8個中斷入口地址處 都放一條跳轉(zhuǎn)指令跳向?qū)?yīng)的中斷服務(wù)子程序，而不是直接存 放中斷服務(wù)子程序。因?yàn)閮蓚€中斷入口間的間隔僅有8個單元， 一般不夠存放中斷服務(wù)子程序。 Tankertanker Design 中斷源中斷向量地址 0003H T0000BH 0013H T1T1001BH UARTUART0023H T2002BH 0033H 003BH 表表4- 3 程序程序 存儲存儲 器空器空 間的間的8 個中個中 斷入斷入 口地口地 址址 Tankertanker Design 4.3.2 STC89C52單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器 STC89C52RC系列

20、單片機(jī)內(nèi)部集成了512字節(jié)RAM，可用于存 放程序執(zhí)行的中間結(jié)果和過程數(shù)據(jù)。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器在物 理和邏輯上都分為兩個地址空間：內(nèi)部RAM（256字節(jié)） 和內(nèi)部擴(kuò)展RAM（256字節(jié)）。此外，還可以訪問在片外 擴(kuò)展的64KB數(shù)據(jù)存儲器。STC89C52RC系列單片機(jī)的存儲器 分布如圖4- 5所示。（特別說明：圖中陰影部分的訪問是 由輔助寄存器AUXR（地址為8EH）的第EXTRAM位來設(shè)置 ，這部分在物理上是內(nèi)部RAM，邏輯上占用外部RAM地址 空間） Tankertanker Design Tankertanker Design 1. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器： 傳統(tǒng)的89C52單片機(jī)的內(nèi)部RAM只有2

21、56字節(jié)的空間可供使用 ，在此情況下STC公司響應(yīng)廣大用戶的呼聲，在一些單片 機(jī)內(nèi)部增加了RAM。STC89C52RC系列單片機(jī)內(nèi)部擴(kuò)展了 256個字節(jié)RAM。 于是STC89C52RC單片機(jī)內(nèi)部512字節(jié)的RAM有3個部分：（1 ）低128字節(jié)（00H-7FH）內(nèi)部RAM；（2）高128字節(jié)（ 80H-FFH）內(nèi)部RAM；（3）內(nèi)部擴(kuò)展的256字節(jié)RAM空間 （00H-FFH）。 下面分別作出說明： Tankertanker Design （1）低128字節(jié)（00H-7FH）的空間即可以直接尋址也可間接尋址，內(nèi)部 低128字節(jié)RAM又可分為：工作寄存器組0（00H-07H）8字節(jié)、工作 寄存

22、器組1（08H-0FH）8字節(jié)、工作寄存器組2（10H-17H）8字節(jié)、 工作寄存器組3（18H-1FH）8字節(jié)、可位尋址區(qū)（20H-2FH）16字節(jié) 、用戶RAM和堆棧區(qū)（30H-7FH）80字節(jié)； （2）高128字節(jié)（80H-FFH）的空間和特殊功能寄存器區(qū)SFR的地址空間 （80H-FFH）貌似共用相同的地址范圍，但物理上是獨(dú)立的，使用時(shí) 通過不同的尋址方式加以區(qū)分：高128字節(jié)只能間接尋址，而特殊功 能寄存器區(qū)SFR只能直接尋址。 （3）內(nèi)部擴(kuò)展RAM，在物理上是內(nèi)部，但邏輯上是占用外部數(shù)據(jù)存儲器 的部分空間，需要用MOVX來訪問。內(nèi)部擴(kuò)展RAM是否可以被訪問是 由輔助寄存器AUXR（

23、地址為8EH）的第EXTRAM位來設(shè)置。關(guān)于擴(kuò)展 RAM的管理將在第4.3.3節(jié)的AUXR特殊功能寄存器部分詳細(xì)介紹。 Tankertanker Design 2.片外數(shù)據(jù)存儲區(qū) 當(dāng)片內(nèi)RAM不夠用時(shí)，需外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲器，STC89C52最多可 外擴(kuò)64KB的RAM。注意，片內(nèi)RAM與片外RAM兩個空間是 相互獨(dú)立的，片內(nèi)RAM與片外RAM的低256字節(jié)的地址是 相同的，但由于使用的是不同的訪問指令，所以不會發(fā)生 沖突。 另外說明下，只有在訪問真正的外部數(shù)據(jù)存儲器期間，WR 或RD信號才有效。但當(dāng)MOVX指令訪問物理上在內(nèi)部，邏 輯上在外部的片內(nèi)擴(kuò)展RAM時(shí)，這些信號將被忽略。 Tankerta

24、nker Design 4.3.3 STC89C52單片機(jī)特殊功能寄存器 STC89C52中的CPU對片內(nèi)各功能部件的控制是采用特殊功能 寄存器集中控制方式。特殊功能寄存器SFR的單元地址映 射在片內(nèi)RAM的80H-FFH區(qū)域中，離散地分布在該區(qū)域， 其中字節(jié)地址以0H或8H結(jié)尾的特殊功能寄存器可以進(jìn)行位 操作。 Tankertanker Design 表表4- 4 單片機(jī)內(nèi)核特殊功能寄存器單片機(jī)內(nèi)核特殊功能寄存器 序號符號功能介紹字節(jié)地址位地址復(fù)位值 1ACC累加器E0HE7-E0HE7-E0H0000 0000 2BB寄存器F0HF7-F0HF7-F0H0000 0000 3PSW程序狀態(tài)

25、字寄存器D0HD7-D0HD7-D0H0000 0000 4SP堆棧指針81H0000 0111 5DP0L 數(shù)據(jù)地址指針DPTR0低8位82H0000 0000 6DP0H 數(shù)據(jù)地址指針DPTR0高8位83H0000 0000 7DP1L 數(shù)據(jù)地址指針DPTR1低8位84H 8DP1H 數(shù)據(jù)地址指針DPTR1高8位85H Tankertanker Design 表表4- 5 單片機(jī)系統(tǒng)管理特殊功能寄存器單片機(jī)系統(tǒng)管理特殊功能寄存器 序號符號功能介紹字節(jié)地址位地址復(fù)位值 1PCON電源控制寄存器87H0 xx1 0000 2AUXR輔助寄存器8EHxxxx xx00 3 AUXR 1 輔助寄存

26、器1A2Hxxxx 0 xx0 Tankertanker Design 表表4- 6 單片機(jī)中斷管理特殊功能寄存器單片機(jī)中斷管理特殊功能寄存器 序 號 符號功能介紹 字節(jié) 地址 位地址復(fù)位值 1IE中斷允許控制寄存器A8HAFH-A8HAFH-A8H0000 0000 2IP低中斷優(yōu)先級控制寄存器B8HBFH-B8HBFH-B8Hxx00 0000 3IPH高中斷優(yōu)先級控制寄存器B7H0000 0000 4TCON T0、T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存 器 88H8FH-88H8FH-88H0000 0000 5SCON串行口控制寄存器98H9FH-98H9FH-98H0000 0000 6T2C

27、ON T2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器C8HCFH-C8HCFH-C8H0000 0000 7XICON擴(kuò)展中斷控制寄存器C0HC7H-C0HC7H-C0H0000 0000 Tankertanker Design 表表4- 7 單片機(jī)單片機(jī)I/O口特殊功能寄存器口特殊功能寄存器 序號符號功能介紹字節(jié)地址位地址復(fù)位值 1P0P0口鎖存器80H87H-80H87H-80H1111 1111 2P1P1口鎖存器90H97H-90H97H-90H1111 1111 3P2P2口鎖存器A0HA7H-A0HA7H-A0H1111 1111 4P3P3口鎖存器B0HB7H-B0HB7H-B0H1111 111

28、1 5P4P4口鎖存器E8HE7H-E0HE7H-E0Hxxxx 1111 Tankertanker Design 表表4- 8 單片機(jī)串行口特殊功能寄存器單片機(jī)串行口特殊功能寄存器 序 號 符號功能介紹 字節(jié) 地址 位地址復(fù)位值 1*SCON串行口控制寄存器98H9FH-98H9FH-98H0000 0000 2SBUF串行口鎖存器99Hxxxx xxxx 3SADEN串行從機(jī)地址掩模寄存器B9H0000 0000 4SADDR 串行從機(jī)地址控制寄存器A9H0000 0000 Tankertanker Design 表表4- 9 單片機(jī)定時(shí)器特殊功能寄存器單片機(jī)定時(shí)器特殊功能寄存器 序號符號

29、功能介紹字節(jié)地址位地址復(fù)位值 1*TCONT0、T1定時(shí)/計(jì)數(shù)控制寄存器88H8FH-88H8FH-88H0000 0000 2TMODT0、T1定時(shí)/計(jì)數(shù)方式控制寄存器89H0000 0000 3TL0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（低8位）8AH0000 0000 4TH0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（低8位）8CH0000 0000 5TL1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（高8位）8BH0000 0000 6TH1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（高8位）8DH0000 0000 7*T2CON定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2控制寄存器C8H0000 0000 8T2MOD定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2模式寄存器C9Hxxxx xx00 9 RCAP2 L 外部輸入(P1

30、.1)計(jì)數(shù)器/自動再裝 入模式時(shí)初值寄存器低八位 CAH0000 0000 10 RCAP2 H 外部輸入(P1.1)計(jì)數(shù)器/自動再裝 入模式時(shí)初值寄存器高八位 CBH0000 0000 11TL2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2（低8位）CCH0000 0000 12TH2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2（高8位）CDH0000 0000 Tankertanker Design 表表4- 10 單片機(jī)看門狗特殊功能寄存器單片機(jī)看門狗特殊功能寄存器 序號符號功能介紹字節(jié)地址位地址復(fù)位值 1WDT_CONTR看門狗控制寄存器E1hxx00 0000 Tankertanker Design 表表4- 11 單片機(jī)單片機(jī)ISP/I

31、AP特殊功能寄存器特殊功能寄存器 序 號 符號功能介紹字節(jié)地址位地址復(fù)位值 1ISP_DATAISP/IAP數(shù)據(jù)寄存器E2h1111 1111 2 ISP_ADDR H ISP/IAP 地址高8位E3h0000 0000 3ISP_ADDRL ISP/IAP 地址低8位E4h0000 0000 4ISP_CMDISP/IAP命令寄存器E5hxxxx x000 5ISP_TRIGISP/IAP 命令觸發(fā)寄存器E6hxxxx xxxx 6ISP_CONTR ISP/IAP 控制寄存器E7h000 x x000 Tankertanker Design 以下介紹部分特殊功能寄存器，其它各特殊功能寄存器

32、的功能將在 相應(yīng)的章節(jié)介紹。 1、AUXR 擴(kuò)展RAM及ALE管理特殊功能寄存器（見表4- 12） （1）擴(kuò)展RAM的管理由AUXR特殊功能寄存器的第EXTRAM位來設(shè) 置。 普通89C51/89C52系列單片機(jī)的內(nèi)部RAM只有128（89C51）/256（ 89C52)供用戶使用，而STC89C52RC系列單片機(jī)內(nèi)部擴(kuò)展了256字 節(jié)的RAM。 符號功能介紹 字節(jié) 地址 位地址 復(fù)位 值 AUXR輔助寄存器8EH EXTR AM ALE OFF xxxx xx00 Tankertanker Design （2）當(dāng)EXTRAM=0時(shí)，內(nèi)部擴(kuò)展RAM可存取，此時(shí)使用 MOVX A,Ri/MOVX

33、 Ri,A指令來固定訪問00H-FFH內(nèi)部擴(kuò) 展的RAM空間，當(dāng)超過FFH的外部RAM則用MOVX A,DPTR/MOVX DPTR,A指令來訪問； 當(dāng)EXTRAM=1時(shí)，禁止內(nèi)部擴(kuò)展RAM的使用，外部的RAM 可以存取，此時(shí)MOVX DPTR和MOVX Ri的使用同傳統(tǒng) 的89C52。 有些用戶系統(tǒng)因?yàn)橥獠繑U(kuò)展了I/O或者用片選去選多個RAM區(qū) ，有時(shí)與此內(nèi)部擴(kuò)展的RAM邏輯地址上有沖突，于是將此 位設(shè)置為”1”，禁止訪問此內(nèi)部擴(kuò)展的RAM就可以了。 符號功能介紹 字節(jié) 地址 位地址 復(fù)位 值 AUXR輔助寄存器8EH EXTR AM ALE OFF xxxx xx00 Tankertank

34、er Design 特別說明：請盡量用MOVX A,Ri/MOVX Ri,A指令訪問內(nèi)部 擴(kuò)展RAM，這樣只能訪問256字節(jié)的擴(kuò)展RAM，可與很多 單片機(jī)兼容，以達(dá)到完全兼容以前老產(chǎn)品的目的。 另外，在訪問內(nèi)部擴(kuò)展RAM之前，用戶還需在燒錄用戶程序 時(shí)在STC-ISP編程器中設(shè)置允許內(nèi)部擴(kuò)展AUX-RAM訪問，如 圖4- 6所示。 Tankertanker Design （3）當(dāng)ALEOFF=0時(shí)，在12時(shí)鐘模式時(shí)ALE腳輸出固定的1/6 晶振頻率信號，在6時(shí)鐘模式時(shí)輸出固定的1/3晶振頻率信 號。 當(dāng)ALEOFF=1時(shí)，ALE引腳僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)才 輸出信號，好處是降低了系統(tǒng)

35、對外界的電磁干擾。 符號功能介紹 字節(jié) 地址 位地址 復(fù)位 值 AUXR輔助寄存器8EH EXTR AM ALE OFF xxxx xx00 Tankertanker Design 2、AUXR1 雙數(shù)據(jù)指針控制特殊功能寄存器（見表4- 13） （1）GF2通用功能用戶自定義位。由用戶根據(jù)需要自定義使用。 （2）DPS是DPTR寄存器選擇位。 當(dāng)DPS=0時(shí)，選擇數(shù)據(jù)指針DPTR0；當(dāng)DPS=1時(shí)，選擇數(shù)據(jù)指針 DPTR1。 AUXR1特殊功能寄存器位于A2H單元，不可用位操作指令快速訪問 。但由于DPS位位于bit0，故對AUXR1寄存器用INC指令，DPS位 便會反轉(zhuǎn)，由0變成1或由1變成

36、0，即可實(shí)現(xiàn)雙數(shù)椐指針的快速 切換。 符 號 功能介紹 字節(jié) 地址 位地址 復(fù)位 值 AU XR 1 輔助寄存器A2HGF2DPS xxxx 0 xx0 Tankertanker Design 3、堆棧指針SP SP指示堆棧頂部在內(nèi)部RAM塊中的位置。該微處理器的堆棧 結(jié)構(gòu)是向上生長型。單片機(jī)復(fù)位后，SP為07H，使得堆棧 實(shí)際上從08H單元開始，由于08H1FH單元分別是屬于1 3組的工作寄存器區(qū)，最好在復(fù)位后把SP值改置為60H或 更大的值，避免堆棧與工作寄存器沖突。 堆棧操作只有兩種：數(shù)據(jù)壓入（PUSH）堆棧和數(shù)據(jù)彈出（ POP）堆棧。數(shù)據(jù)壓入堆棧，SP自動加1；數(shù)據(jù)彈出堆棧， SP自動

37、減1。 堆棧是為子程序調(diào)用和中斷操作而設(shè)，主要用來保護(hù)斷點(diǎn)地 址和現(xiàn)場狀態(tài)。 Tankertanker Design 4、累加器A 使用最頻繁的寄存器，可寫為Acc。A的進(jìn)位標(biāo)志Cy是特殊的 ，因?yàn)樗瑫r(shí)又是位處理機(jī)的位累加器。累加器A的作用 是ALU單元的輸入數(shù)據(jù)源之一，又是ALU運(yùn)算結(jié)果存放單元 。數(shù)據(jù)傳送大多都通過累加器A，相當(dāng)于數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站。 5、寄存器B 為執(zhí)行乘法和除法而設(shè)。在不執(zhí)行乘、除法操作的情況下， 可把它當(dāng)作一個普通寄存器來使用。執(zhí)行乘法時(shí)，兩乘數(shù) 分別在A、B中，執(zhí)行乘法指令后，乘積在BA中；執(zhí)行除法 時(shí)，被除數(shù)取自A，除數(shù)取自B，商存放在A中，余數(shù)存放 在B中。 Tan

38、kertanker Design 6、程序狀態(tài)字寄存器PSW（Program Status Word）（見表4- 14） PSW包含了程序運(yùn)行狀態(tài)的信息，其中4位保存當(dāng)前指令執(zhí)行后的 狀態(tài)，供程序查詢和判斷。PSW中各個位的功能： （1）Cy（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志位 Cy可寫為C。在算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)，若有進(jìn)位/借位，Cy1；否則 ，Cy0。在位處理器中，它是位累加器。 （2）Ac（PSW.6）輔助進(jìn)位標(biāo)志位 在BCD碼運(yùn)算時(shí)，用作十進(jìn)位調(diào)整。即當(dāng)D3位向D4位產(chǎn)生進(jìn)位或 借位時(shí)，Ac1；否則，Ac0。 符號字節(jié)地址位地址復(fù)位值 PSWD0HCyAcF0RS1RS0OVP0000 0000 Ta

39、nkertanker Design 6、程序狀態(tài)字寄存器PSW（Program Status Word）（見表4- 14） （3）F0（PSW.5）用戶設(shè)定標(biāo)志位 由用戶使用的一個狀態(tài)標(biāo)志位，可用指令來使它置1或清0，控制 程序的流向。用戶應(yīng)充分利用它。 （4）RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）4組工作寄存器區(qū)選擇 選擇片內(nèi)RAM區(qū)中的4組工作寄存器區(qū)中的某一組為當(dāng)前工作寄 存區(qū)見表4- 15。 符號字節(jié)地址位地址復(fù)位值 PSWD0HCyAcF0RS1RS0OVP0000 0000 Tankertanker Design 6、程序狀態(tài)字寄存器PSW（Program Status Word

40、）（見表4- 14） （5）OV（PSW.2）溢出標(biāo)志位 當(dāng)執(zhí)行算術(shù)指令時(shí)，用來指示運(yùn)算結(jié)果是否產(chǎn)生溢出。如果結(jié)果 產(chǎn)生溢出，OV=1；否則，OV=0。 （6）PSW.1位 保留位 （7）P（PSW.0）奇偶標(biāo)志位 指令執(zhí)行完，累加器A中“1”的個數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。P=1，表 示A中“1”的個數(shù)為奇數(shù)。P=0，表示A中“1”的個數(shù)為偶數(shù) 。此標(biāo)志位對串行通信有重要的意義，常用奇偶檢驗(yàn)的方法來 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)目煽啃浴?符號字節(jié)地址位地址復(fù)位值 PSWD0HCyAcF0RS1RS0OVP0000 0000 Tankertanker Design 4.4 STC89C52單片機(jī)單片機(jī)I/O口口

41、STC89C52RC單片機(jī)所有I/O端口均有3種工作類型： 準(zhǔn)雙向口/弱上拉（標(biāo)準(zhǔn)8051輸出模式）、僅為輸 入（高阻）或開漏輸出功能。 Tankertanker Design 4.4.1 P0端口 P0口是一個雙功能的8位并行端口，字節(jié)地址為80H，位地址 為80H87H。端口的各位具有完全相同但又相互獨(dú)立的電 路結(jié)構(gòu)。 P0口上電復(fù)位后處于開漏模式，當(dāng)P0管腳作I/O口時(shí)，需外加 10K4.7K的上拉電阻，當(dāng)P0管腳作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使 用時(shí)，不用外加上拉電阻。 Tankertanker Design 當(dāng)P0口線鎖存器為0時(shí)，開漏輸出關(guān)閉所有上拉晶體管。 當(dāng)P0口作為一個邏輯輸出時(shí)，這

42、種配置方式必須有外部上 拉電阻，一般通過電阻外接到Vcc。如果外部有上拉電阻 ，開漏的I/O口還可以讀外部狀態(tài)，即此時(shí)被配置為開漏 模式的I/O口還可以作為輸入I/O口。這種方式的下拉與準(zhǔn) 雙向口相同。輸出口線配置如圖4- 7所示，開漏端口帶有 一個干擾抑制電路。 Tankertanker Design 4.4.2 P1/P2/P3/P4端口 STC89C52RC系列單片機(jī)的P1/P2/P3/P4上電復(fù)位后為準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（傳統(tǒng)8051的I/O口）模式。 準(zhǔn)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?yàn)楫?dāng)口線輸出為1時(shí)驅(qū)動能力很弱， 允許外部裝置將其拉低。當(dāng)引腳輸

43、出為低時(shí)，它的驅(qū)動能 力很強(qiáng)，可吸收相當(dāng)大的電流。準(zhǔn)雙向口有3個上拉晶體 管適應(yīng)不同的需要。 即：要想獲得較大的驅(qū)動能力，采用低電平輸出。 Tankertanker Design 在3個上拉晶體管中，有1個上拉晶體管稱為“弱上拉”，當(dāng) 口線寄存器為1且引腳本身也為1時(shí)打開。此上拉提供基本 驅(qū)動電流使準(zhǔn)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(shí)，弱上拉關(guān)閉而“極弱上拉”維持開 狀態(tài)，為了把這個引腳強(qiáng)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。 輸出11 弱上拉管提供電流 輸出0 0 灌電流，導(dǎo)通 Tankertanker Design 第2個上拉晶體

44、管，稱為“極弱上拉”，當(dāng)口線鎖存為1時(shí)打 開。當(dāng)引腳懸空時(shí)，這個極弱的上拉源產(chǎn)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(qiáng)上拉”。當(dāng)口線鎖存器由0到1跳 變時(shí)，這個上拉用來加快準(zhǔn)雙向口由邏輯0到邏輯1轉(zhuǎn)換。 當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，強(qiáng)上拉打開約2個時(shí)鐘以使引腳能夠 迅速地上拉到高電平。準(zhǔn)雙向口輸出如圖4- 8所示。 輸出1懸空 極弱上拉管上拉電流 0到1 0到1 Tankertanker Design 如果用戶向3V單片機(jī)的引腳上加5V電壓，將會有電流從引腳 流向Vcc，這樣導(dǎo)致額外的功率消耗。因此，建議不要在 準(zhǔn)雙向口模式中向3V單片機(jī)引腳施加5V電壓，如使用的話 ，要加限流電

45、阻，或用二極管做輸入隔離，或用三極管做 輸出隔離。準(zhǔn)雙向口帶有一個干擾抑制電路。準(zhǔn)雙向口讀 外部狀態(tài)前，要先鎖存為“1”，才可讀到外部正確的狀 態(tài)。 Tankertanker Design 4.4.3 5V單片機(jī)連接3V器件 STC89C52RC的5V單片機(jī)的P0口的灌電流最大為12mA，其他I/O 口的灌電流最大為6mA。P0口驅(qū)動能力是其它端口的2倍。8 個LSTTL輸入。 當(dāng)STC89C52RC系列5V單片機(jī)連接3.3V器件時(shí)，為防止3.3V器件 承受不了5V，可將相應(yīng)的5V單片機(jī)P0口先串一個0330的限 流電阻到3.3V器件I/O口，相應(yīng)的3.3V器件I/O口外部加10K上 拉電阻到

46、3.3V器件的Vcc，這樣高電平是3.3V，低電平是0V， 輸入輸出一切正常。其配置見圖4- 9。 Tankertanker Design 4.5 STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘與復(fù)位單片機(jī)的時(shí)鐘與復(fù)位 4.5.1 傳統(tǒng)51單片機(jī)時(shí)序 單片機(jī)工作時(shí)，是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下一拍一拍地進(jìn)行 的。時(shí)鐘電路產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所必需的控制信號，在時(shí) 鐘信號的控制下，嚴(yán)格按時(shí)序執(zhí)行指令。由于指令的字節(jié) 數(shù)不同，取這些指令所需要的時(shí)間也就不同，即使是字節(jié) 數(shù)相同的指令，由于執(zhí)行操作有較大的差別，不同的指令 執(zhí)行時(shí)間也不一定相同，即所需的拍節(jié)數(shù)不同。為了便于 對CPU時(shí)序進(jìn)行分析，一般按指令的執(zhí)行過程規(guī)定了幾種

47、 周期，即時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期，也稱為時(shí)序定 時(shí)單位。 Tankertanker Design 1. 時(shí)鐘周期 也稱為振蕩周期，定義為時(shí)鐘脈沖的倒數(shù)，是計(jì)算機(jī)中最基 本的、最小的時(shí)間單位?？梢赃@么理解，時(shí)鐘周期就是單 片機(jī)外接晶振的倒數(shù)，例如12M的晶振，它的時(shí)鐘周期就 是1/12 us。 顯然，對同一種機(jī)型的單片機(jī)，時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)的工 作速度就越快。但是，由于不同的單片機(jī)硬件電路和器件 的不完全相同，所以其所需要的時(shí)鐘頻率范圍也不一定相 同。在單片機(jī)中把一個時(shí)鐘周期定義為一個節(jié)拍（用P表 示），二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期（用S表示）。 Tankertanker Design 2

48、. 機(jī)器周期 在單片機(jī)中，為了便于管理，常把一條指令的執(zhí)行過程劃分 為若干個階段，每一階段完成一項(xiàng)工作。例如，取指令、 存儲器讀、存儲器寫等，這每一項(xiàng)工作稱為一個基本操作 。完成一個基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。 一般情況下，一個機(jī)器周期由若干個S周期（狀態(tài)周期）組 成。51系列單片機(jī)的一個機(jī)器周期由6個S周期（狀態(tài)周期 ）組成。前面已說過一個時(shí)鐘周期定義為一個節(jié)拍（用P 表示），二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期（用S表示），51 單片機(jī)的機(jī)器周期由6個狀態(tài)周期組成，也就是說一個機(jī) 器周期=6個狀態(tài)周期=12個時(shí)鐘周期。 Tankertanker Design 由圖4- 10可知：1個機(jī)器周期包

49、括12個時(shí)鐘周期，分6個狀態(tài) ：S1S6。每個狀態(tài)又分兩拍：P1和P2。因此，一個機(jī)器 周期中的12個時(shí)鐘周期表示為S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、 、S6P2。 Tankertanker Design 3. 指令周期 指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般由若干個機(jī)器 周期組成。指令不同，所需的機(jī)器周期數(shù)也不同。對于一 些簡單的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令 寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機(jī)器周期。對 于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需 要兩個或者兩個以上的機(jī)器周期。 通常含一個機(jī)器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個機(jī)器 周期的指令稱為雙周期指令

50、。51單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，按 它們的長度可分為單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令 。 從指令執(zhí)行時(shí)間看：單字節(jié)和雙字節(jié)指令一般為單機(jī)器周期 和雙機(jī)器周期；三字節(jié)指令都是雙機(jī)器周期；乘、除指令 占用四個機(jī)器周期。 Tankertanker Design 4.5.2 STC89C52單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)工作時(shí)，是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下一拍一拍地進(jìn)行 的。這個脈沖是由單片機(jī)控制器中的時(shí)序電路發(fā)出的。單 片機(jī)的時(shí)序就是CPU在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號的時(shí)間順 序，為了保證各部件間的同步工作，單片機(jī)內(nèi)部電路應(yīng)在 唯一的時(shí)鐘信號下嚴(yán)格地控制時(shí)序進(jìn)行工作。 CPU發(fā)出的時(shí)序信號有兩類，一類用于對片內(nèi)各個功能

51、部件 控制，用戶無須了解；另一類用于對片外存儲器或I/O口 的控制，這部分時(shí)序?qū)τ诜治觥⒃O(shè)計(jì)硬件接口電路至關(guān)重 要。 時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影 響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一 種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。 Tankertanker Design 1內(nèi)部時(shí)鐘方式 STC89C52內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，輸入 端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石 英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 2外部時(shí)鐘方式 此方式利用外部振蕩脈沖接入XTAL1或XTAL2。對于STC89C52RC 系

52、列單片機(jī)，因內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的信號取自反相器的輸入端， 故采用外部時(shí)鐘源時(shí)，接線方式為外部時(shí)鐘源直接接到XTAL1 端，XTAL2端懸空。 用現(xiàn)成的外部振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，常用于多片單片機(jī)同時(shí)工作 ，以便于多片單片機(jī)之間的同步，一般采用內(nèi)部時(shí)鐘方式產(chǎn)生 工作時(shí)序，如圖4- 11所示。 Tankertanker Design 時(shí)鐘電路中的R、C的參數(shù)值的設(shè)置情況如表4- 16所示。 晶振增益控制晶振增益控制OSCDN=full gainOSCDN=full gain 晶振晶振 頻率頻率 4MHz4MHz6MHz6MHz12M-12M- 25MHz25MHz 26M-26M- 30MHz30MHz

53、31M-31M- 35MHz35MHz 36M-36M- 39MHz39MHz 40M-40M- 43MHz43MHz 44M-44M- 48MHz48MHz C2C2、 C3C3 =100=100 pFpF 47pF-47pF- 100pF100pF =47pF=47pF=10pF=10pF=10pF=10pF=10pF=10pF=10pF=10pF=5pF=5pF R1R1不用不用不用不用不用不用6.8K6.8K5.1K5.1K4.7K4.7K3.3K3.3K3.3K3.3K 晶振增益控制晶振增益控制OSCDN=1/2 gainOSCDN=1/2 gain 晶振晶振 頻率頻率 4MHz4M

54、Hz6MHz6MHz12M-12M- 25MHz25MHz 26M-26M- 30MHz30MHz 31M-31M- 35MHz35MHz 36M-36M- 39MHz39MHz 40M-40M- 43MHz43MHz 44M-44M- 48MHz48MHz C2C2、 C3C3 =100=100 pFpF 47pF-47pF- 100pF100pF =47pF=47pF=10pF=10pF不用不用不用不用不用不用不用不用 R1R1不用不用不用不用不用不用6.8K6.8K5.1K5.1K4.7K4.7K3.3K3.3K3.3K3.3K Tankertanker Design 圖4- 12 振蕩

55、器增益設(shè)置 Tankertanker Design STC89C52RC系列單片機(jī)是真正的6T單片機(jī)，傳統(tǒng)的8051為 每個機(jī)器周期12個時(shí)鐘周期，如將該單片機(jī)設(shè)為雙倍速即 每個機(jī)器周期為6個時(shí)鐘周期，則可將單片機(jī)外部時(shí)鐘頻 率降低一半，有效降低單片機(jī)時(shí)鐘對外界的干擾。同時(shí) STC89C52RC系列兼容普通12T的單片機(jī)。STC89C52RC系列 的HD版本的單片機(jī)推薦工作時(shí)鐘頻率如表4- 17所示。 內(nèi)部時(shí)鐘方式：外接晶振內(nèi)部時(shí)鐘方式：外接晶振外部時(shí)鐘方式：直接由外部時(shí)鐘方式：直接由XTAL1輸入輸入 12T模式模式6T模式模式12T模式模式6T模式模式 2MHz48MHz2MHz36MHz

56、2MHz48MHz2MHz36MHz Tankertanker Design 4.5.3 STC89C52單片機(jī)的復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時(shí)，都需要先 復(fù)位，其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的 初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。因而，復(fù)位是一個很 重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能自動進(jìn)行復(fù)位的， 必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。 STC89C52RC系列單片機(jī)有4種復(fù)位方式：外部RST引腳復(fù)位、 軟件復(fù)位、掉電復(fù)位、上電復(fù)位、看門狗復(fù)位。 Tankertanker Design 1）外部RST引腳復(fù)位 外部RST引腳復(fù)位就是從外部向RST引 腳施加一定寬度

57、的復(fù)位脈沖，從而 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。將RST復(fù)位引腳 拉高并維持至少24個時(shí)鐘加10us后 ，單片機(jī)會進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，將RST復(fù) 位引腳拉回低電平后，單片機(jī)結(jié)束 復(fù)位狀態(tài)并從用戶程序區(qū)的0000H 處開始正常工作。采用阻容復(fù)位電 路時(shí)，電容C1為10uF，電阻R1為 10K。電路如圖4- 13所示。 Tankertanker Design 2）軟件復(fù)位 用戶應(yīng)用程序在運(yùn)行過程中，有時(shí)會有特殊需求，需要實(shí)現(xiàn) 單片機(jī)系統(tǒng)軟復(fù)位（熱啟動之一），傳統(tǒng)的8051單片機(jī)由 于硬件上未支持此功能，用戶必須用軟件模擬實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn) 起來較麻煩?，F(xiàn)STC新推出的增強(qiáng)型8051根據(jù)客戶要求增 加了ISP_CONTR特殊

58、功能寄存器，實(shí)現(xiàn)了此功能。用戶只 需簡單的控制ISP_CONTR特殊功能寄存器的其中兩位 SWBS/SWRST就可以系統(tǒng)復(fù)位了。 Tankertanker Design 3）掉電復(fù)位/上電復(fù)位 當(dāng)電源電壓VCC低于上電復(fù)位/掉電復(fù)位電路的檢測門檻電壓 時(shí)，所有的邏輯電路都會復(fù)位。當(dāng)VCC重新恢復(fù)正常電壓 時(shí)，HD版本的單片機(jī)延遲2048個時(shí)鐘（90版本單片機(jī)延遲 32768個時(shí)鐘）后，上電復(fù)位/掉電復(fù)位結(jié)束。進(jìn)入掉電模 式時(shí)，上電復(fù)位/掉電復(fù)位功能被關(guān)閉。 Tankertanker Design 4）看門狗復(fù)位 在工業(yè)控制、汽車電子、航空航天等需要高可靠性的系統(tǒng)中 ，為了防止“系統(tǒng)在異常情況下，受到干擾，MCU/CPU程 序跑飛，導(dǎo)致系統(tǒng)長時(shí)間異常工作”，通常是引進(jìn)看門狗 ，如果MCU/CPU不在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按要求訪問看門狗，就 認(rèn)為MCU/CPU處于異常狀態(tài)，看門狗就會強(qiáng)迫MCU/CPU復(fù) 位，使系統(tǒng)重新從頭開始按規(guī)律執(zhí)行用戶程序。 STC89C52RC系列單片機(jī)為此功能增加了特殊功能寄存器 WDT_CONTR看門狗控制寄存器。 Tankertanker Design 4.5.4 STC89C52單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài) 1. 復(fù)位后各寄存器的起始狀態(tài) 復(fù)位時(shí)，PC初始化為0000H，程序從0000H單元開始執(zhí)行。復(fù)