AT89C52單片機簡介

1、T27P1 a 匚LTSEUPl. 1 C239Pl 2 :3Pl . 3 C43Tfi .4 c53&fiosiypi. 5 匚635xrso/Pi 6 c734SCI/Pl. 7 Ce33RST L3Kiiyps. 0 匚LO311 EuIHTO/PS £ 1：1229IHTl/FS. 3 LL3ZST0/P3.4 cL42TT1/F5. 5 CL52&WP3.& CL&237 CIT241.323KTALl 匚!?£2PDIP匚HD C2021 fee3 P0. 0/AIO3 F0. IfkUl:P0 2/AD2 FQ, PO. 4/J

2、ID41 PO. 5/JID5 PO. &/AD6J 巴 THDT=1 EJIXTO_J F2n P2. rz. 5M131 P2. F£ ZfAiQ =1 F2. 1 如 P2.AT89C52是51系列單片機的一個型號，它是ATMEL公司生產的。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的 AT89C52單片

3、機可為您提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入 /輸出（I/O ）端口，同時內含 2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線， AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，但不可以在線編程（S系列的才支持在線編程）。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。-32兼容 MCS51指令系統(tǒng) -8k 可反復擦寫（1000次）Flash ROM 個雙向 I/O 口 - 256x8bit 內部 RAM個16位可編程定時/計數(shù)器中斷-時鐘頻率 0-24MHZ個串行中斷-可編

4、程 UART串行通道個外部中斷源 -共6個中斷源個讀寫中斷口線-3級加密位-低功耗空閑和掉電模式-軟件設置睡眠和喚醒功能AT89C52P為40腳雙列直插封裝的在內部功能及管腳排布上與通用的8位通用微處理器，采用工業(yè)標準的C51內核，相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主8xc52功能包括對會聚主IC內部寄存器、數(shù)據(jù)調整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 要管腳有： XTAL1 （ 19腳）和 XTAL2 （ 18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接晶振。RST/Vpd （ 9腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。

5、腳）和 VSS （ 20腳）為供電端口，分別接 +5V電源的正負端。 P0P3為可編程通用 I /O腳，其功能用途由軟件定義，在本設計中，P0端口（ 3239腳）被定義為 N1功能控制端口，分別與 N1的相應功能管腳相連接，13腳定義為IR輸入端，10腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接12MHzVCC( 40N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口,CPU的相應功能端，用于12腳、27腳及28腳定義為握手信號功能端口，連接主板 當前制式的檢測及會聚調整狀態(tài)進入的控制功能。P0 口P0 口是一組8位漏極開路型雙向I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時

6、，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對端口 P0寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在Flash編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時， 要求外接上拉電阻。P1 口P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸 入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉（IIL）。和還可分別作為定時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（T電阻，某個引腳被外部

7、信號拉低時會輸出一個電流與AT89C51不同之處是，2）和輸入（T2EX）,參見表1。P1接收低8位地址。Flash 編程和程序校驗期間，表.和的第二功能引腳號功能特 性T2,時鐘輸出T2EX（定時 /計數(shù) 器2）P2 口8位雙向I/O 口，P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或P2是一個帶有內部上拉電阻的 輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口 P2寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作 輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸 出一個電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR旨令）MOVX時，

8、P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 RI 旨令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內容。Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。P3 口8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 或輸出電流） 4 個 TTL 邏P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL ）。輯門電路。對 P3 口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 此時，被外部拉低的P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RS

9、T復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/PROG當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE （地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地PROG）。址的低 8 位字節(jié)。 一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號， 因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將 跳過一個 ALE 脈沖。 對 Flash 存儲器編程期間， 該引腳還用于輸入編程脈沖如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC旨令才能將 ALE激活。此外，該

10、引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE 禁止位無效。PSENAT89C52 由外部程PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在PSEN信號。程序儲存允許（PSEN輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次EA/VPP地址為0000H FFFFH）， EALB1 被編程，復位時內部會鎖存Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內部程序存儲器中的旨令。 +12V的編程允許電源Vpp,當然這必須是該器件是端必外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器 須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位A端狀態(tài)。如 EA端為高

11、電平（接 lash 存儲器編程時，該引腳加上 使用 12V 編程電壓 Vpp。XTAL1振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。特殊功能寄存器在 AT89C52 片內存儲器中， 80H-FFH 共 128 個單元為特殊功能寄存器（ SFE）， SFR 的地址空間映象如表 2 所示。并非所有的地址都被定義，從80H FFH 共 128 個字節(jié)只有一部分被定義， 還有相當一部分沒有定義。 對沒有定義的單元讀寫將是無效的， 讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。不應將數(shù)據(jù)“ 1”寫入未定義的單元， 由于這些單元在將來的產品中可能賦予新的功能，在這種情況下，

12、復位后這些單元數(shù)值總是“ 0”。AT89C52除了與 AT89C51所有的定時/計數(shù)器0和定時/計數(shù)器1外，還增加了一個定時 /計數(shù)器2。定時/計數(shù)器2的控制和狀態(tài)位位于T2C0N（參見表3）T2MOD（參見表 4），寄存器對（ RCAO2H RCAP2L是定時器 2在16位捕獲方式或 1 6 位自動重裝載方式下的捕獲 / 自動重裝載寄存器。數(shù)據(jù)存儲器128AT89C52 有 256 個字節(jié)的內部 RAM， 80H-FFH 高 128 個字節(jié)與特殊功能寄存器 （SFR）地址是重疊的，也就是高字節(jié)的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當一條指令訪問 7FH 以上的內部

13、地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的， 也即尋址方式決定是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直 接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。OAOH （即 P2 口）地址單元。例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器R0 的內容MOV 0A0H， #data間接尋址指令訪問高128字節(jié)RAM例如，下面的間接尋址指令中,為0A0H,則訪問數(shù)據(jù)字節(jié)地址為0A0H,而不是 P2 口（ 0A0H）。MOV R，0 #data128 位數(shù)據(jù) RAM 亦可作為堆棧區(qū)使用。堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高定時器0和定時器1 :AT89C52 的定時器 0 和定時器 1 的工作方式

14、與 AT89C51 相同。定時器 2定時器 2 是一個 16 位定時 /計數(shù)器。它既可當定時器使用，也可作為外部事件 計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2C0N （如表3 ）的C/T2位選擇。定時器 2有三種工作方式：捕獲方式， 自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來選擇。定時器 2 由兩個 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成， 在定時器工作方式中， 每個機器 周期 TL2 寄存器的值加 1 ，由于一個機1/12 。器周期由 12 個振蕩時鐘構成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的在計數(shù)工作方式時，當 T2 引腳上外部輸入信號產生由 1 至 0

15、 的下降沿時，寄 存器的值加 1，在這種工作方式下，每個機器周期的 5SP2 期間，對外部輸入進行采樣。若在第一個機器周期中采到的值 為 1，而在下一個機器周期中采到的值為0，則在緊跟著的下一個周期的 S3P1 期間寄存器加 1。由于識別 1 至 0 的跳變需要 2 個機器周期（ 24 個振蕩周期），因此，最高計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24 。為確保采樣的正確性， 要求輸入的電平在變化前 至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次。捕獲方式在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 時器 2 是一個 16 位定時器或計數(shù)器，計數(shù)溢出時，對 T2CON 的溢出標志定時器 2 完成相同的

16、操作，而當 T2EXEXEN2來選擇兩種方式。如果EXEN2=0,定TF2 置位， 引同時激活中斷。如果EXEN2=1，腳外部輸入信號發(fā)生 1 至 0 負跳變時， 也出現(xiàn)RCAP2H 和 RCAP2L 中。另外， T2EX 引腳信號的跳變使得 T2CON 中的 EXF2 置位，與 捕獲方式如圖 4 所示。 自動重裝載（向上或向下計數(shù)器）方式當定時器 2 工作于 16 位自動重裝載方式時， 能對其編程為向上或向下計數(shù)方式， 這個功能可通過特殊功能寄存器TH2 和 TL2 中的值分別被捕獲到TF2 相仿， EXF2 也會激活中斷。T2CON（見表 5）的 DCEN 位（允許向下計數(shù)）來選擇的。復位

17、時， 定時器 2 默認設置為向上計數(shù)。當 DCEN置位時，定時器 2 既可向上計數(shù)也可向下計數(shù)，這取決于圖 5，當 DCEN=0 時，定時器 2 自動設置為向上計數(shù)，在這種方式下，T2CON 中的 EXEN2 控制位有兩種選擇，若 EXEN2=0，定時器 2 為向上計數(shù)至 0FFFFH 溢出，置位 TF2激活中斷，同時把 16位計數(shù)寄存器 RCAP2H和RCAP2L重裝載，R CAP2H 和 RCAP2L 的值可由軟件預置。若EXEN2=1,定時器2的16位重裝載由溢出或外部輸入端 降沿觸發(fā)。這個脈沖使 EXF2 置位，中斷允許，同樣產生中斷。定時器 2 的中斷入口地址是：DCEN 位置“ 0

18、”，T2EX 引腳的值，參見T2EX 從 1 至 0 的下如果002BH0032H 。向上或向下計數(shù)，如圖 6 所示。這種方式下， T2E 引腳為邏輯“ 1”時，定時器向上計數(shù)，當計數(shù)OFFFFH向上溢出時，置位TF2,同時把16 位計數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載到TH2和TL2中。T2EX引腳為邏輯“ 0”時，定時器 2向下計數(shù)，當 TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于 RCAP2H 和 RCAP2L中的值時，計數(shù)溢出，置位TF2，同時將0FFFFH數(shù)值重新裝入定時寄存器中。當定時 / 計數(shù)器 2 向上溢出或向下溢出時，置位 EXF2 位。波特率發(fā)生器當T2CON（表3）中的

19、TCLK和RCLK置位時，定時/計數(shù)器2作為波特率發(fā)生器 使用。如果定時 /計數(shù)器 2 作為發(fā)送器或當 DCEN=1 時，允許定時器X 引腳控制計數(shù)器方向。 T2EX接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時器所示。若 RCLK 和 TCLK 置位，則定時器 工作于波特率發(fā)生器方式。 波特率發(fā)生器的方式與自動重裝載方式相仿，的寄存器用 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設置。在方式 1 和方式 3 中，波特率由定時器方式 1和 3 的波特率 =定時器的溢出率在此方式下，/161 用于其它功能，如圖TH2 翻轉使定時器2 的溢出速率根據(jù)下式確定：定時器既能

20、工作于定時方式也能工作于計數(shù)方式，在大多數(shù)的應用中，是工作在定時方式（ C/T2=0 ）。定時器 2 作為波 特率發(fā)生器時，與作為定時器的操作是不同的，通常作為定時器時，在每個機器周期（ 1/12 振蕩頻率）寄存器的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時， 在每個狀態(tài)時間 （ 1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 波特率的計算公式如下：方式 1和 3 的波特率 =振蕩頻率 /32*65536-（RCP2H,RCP2L）式中（RCAP2H RCAP2L）是 RCAP2H和RCAP2L中的16 位無符號數(shù)。 定時器 2 作為波特率發(fā)生器使用的電路如圖=1 時，波特率工作方式才有效。在 波特率發(fā)生器工作方式中

21、， TH2 翻轉不能使XEN2 置位，且 T2EX 端產生由 1 至 0 的 負跳變，則會使 EXF2 置位，此時并不能將（TH2 和 TL2 中。所以，當定時器 2 作為波特率發(fā)生器使用時， T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。需要注意的是， 當定時器 2 工作于波特率器時，作為定時器運行（TR2=1 ）時，并不能訪問TH2和TL2。因為此時每個狀態(tài)時間定時器都會加 1 ，對其讀寫將得到一個不確定的數(shù)值。然而，對 RCAP2 則可讀而不可寫，因為寫入操作將是重新裝載，寫入操作可能令寫和 / 或重裝載出錯。在訪問定時器 2 或 RCAP2 寄存器之前，應將定時器關閉（清 除 TR2）?？删?/p>

22、程時鐘輸出定時器 2 可通過編程從 輸出一個占空比為50%的時鐘信號，如圖7 所示。 T2CON 中的 RCLK 或TF2 置位，故而不產生中斷。但若1。TCLKRCAP2H RCAP2L）的內容重新裝入8 所示。腳除了是一個標準的 I/O 口外， 還可以通過編程使其作為定時 / 計數(shù)器 2 的外部時鐘 輸入和輸出占空比50%的時鐘脈沖。當時鐘振蕩頻率為16MHz 時，輸出時鐘頻率范圍為61Hz 4MHz當設置定時/計數(shù)器2為時鐘發(fā)生器時，C/T2 （ T2CON .1）=0，T2OE （）=1，必須由TR2 （）啟動或停止定時器。時鐘輸出頻率取決于振蕩頻率和定時器2捕獲寄存器（RCAP2H

23、RCAP2L的重新裝載值，公式如下：輸出時鐘頻率 蕩器頻率 /4*65536-（RCP2H,RCP2L）=振在時鐘輸出方式下，定時器 2 的翻轉不會產生中斷，這個特性與作為波特率發(fā) 生器使用時相仿。定時器 2 作為波特率發(fā)生器使用時，還可作為時鐘發(fā)生器使用， 但需要注意的是波特率和時鐘輸出頻率不能分開確定，這是因為它們同使用RCAP2L和 RCAP2bUARTAT89C52 的 UART 工作方式與 AT89C51 工作方式相同。中斷AT89C52 共有 6 個中斷向量： 兩個外中斷 （ INT0 和 INT1 ），3 個定時器中斷 （定 時器 0、 1、2）和串行口中斷。所有這些中斷源如圖9

24、 所示。這些中斷源可通過分別設置專用寄存器IE 的置位或清 0 來控制每一個中斷的允許或禁止。IE也有一個總禁止位 EA,它能控制所有中斷的允許或禁止。注意表 5 中的 為保留位，在 AT89C51 中 也是保留位。程序員不應將“ 1”寫入 這些位，它們是將來 AT89 系列產品作為擴展用的。定時器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產生的，當轉向中斷服務 程序時，這些標志位不能被硬件清除，S5P2事實上，服務程序需確定是 TF2 或 EXF2 產生中斷，而由軟件清除中斷標志位。 定時器 0 和定時器 1 的標志位 TF0 和 TF1 在定時器溢出那個機器周期的 狀

25、態(tài)置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標志。然而，定時器 2 的標志位 TF2 在定時器溢出的那個機器周期的 S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個機器周期內查詢到該標志。時鐘振蕩器XTAL1 和 XTAT89C52 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳AL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器， 振蕩電路參見圖 10。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1、C2 接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容C1、C2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的

26、難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30p F± 10pF,而如使用陶瓷諧振器XTAL1 端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端，2 分頻觸發(fā)器后作為內部時鐘信號的，所 但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持建議選擇 40pF± 10F。用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖10右圖XTA所示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到L2 則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個 以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求， 續(xù)時間應符合產品技術條件的要求?？臻e節(jié)電模式 在空閑工作模式狀態(tài)， CPU 自身處于睡眠狀態(tài)而所有片內的外設仍保持激活狀態(tài)， 這種方式由軟件產生。此時，同時將

27、片內 RAM 和所有特殊功能寄存器的內容凍結。 空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。 由硬件復位終止空閑狀態(tài)只需兩 個機器周期有效復位信號，在此狀態(tài)下，片內硬件禁止訪問內部RAM但可以訪問端口引腳，當用復位終止空閑方式時，為避免可能對端口產生意外寫入，激活空閑模式 的那條指令后一條指令不應是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。掉電模式在掉電模式下， 振蕩器停止工作， 進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令， 片內 RAM 和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。退出掉電模式的唯一 方法是硬件復位，復位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變RAM中的內容，在 VCC 恢復到正常

28、工作電平前，復位應無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動 并穩(wěn)定工作。程序存儲器的加密AT89C52 有 3 個程序加密位，可對芯片上的 3 個加密位 LB1、 LB2、LB3 進行編 程（P）或不編程（U）來得到。當加密位LB1被編程時，在復位期間，EA端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機上電后一直沒有復位，則鎖存起的初始值是一個隨機 數(shù)，且這個隨機數(shù)會一直保存到真正復位為止。為使單片機能正常工作，被鎖存的A 電平值必須與該引腳當前的邏輯電平一致。此外，加密位只能通過整片擦除的方法 清除。Flash 存儲器的編程Flash PEROM ，這個 Flash 存儲陣列出廠時已FFH）,用戶隨時可對其進行編程。編程VCC ）的允許編程信號。低電壓編程模式適合AT89C52 單片機內部有 8k 字節(jié)的 處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內容均為 接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用EPROM編程器兼容。AT89C52 單片機中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用 戶可從芯片上的型號和讀取芯片內的簽名字節(jié)獲得該信息。AT89C52 的程序存儲器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)，要 對整個芯片內的 P EROM程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用片擦除的方