ATC单片机介绍.docx

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1、ATC单片机介绍文件排版存档编号：UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208A T 89 C 52 单 片 机 介 绍在众多的单片机系列中，AT89c52是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有 8K在系列可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造， 与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编 程，也适用于常规编程。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程 Flash,使得AT89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超高效的解决方案。 AT89c52具有以下标准功能：8K字节Flash, 256字节R

2、AM, 32位I/O 口线，3个16 位定时器/计数器，一个响亮2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外，AT89c52可降至OHZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模 式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护 方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断 或硬件复位为止。AT89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉 价的方案。故此选用AT89C52单片机。1AT89C52单片机单片机的硬件结构如图3-1所示，为AT89C52的硬件结构图。AT89C52单片机的内部结构与MCS- 5

3、1系列单片机的构成基本相同。CPU是由运算器和控制潜所构成的。运算器主要用 来对操作数进行算术、逻辑运算和位操作的。控制器是单片机的指挥控制部件，主 要任务的识别指令，并根据指令的性质控制单片机各功能部件，从而保证单片机各 部分能自动而协调地工作。它的程序存储港为8K字节可重擦写Flash闪速存储器， 闪烁存储器允许在线+5V电擦除、电写入或使用编程器对其重复编程。数据存储器比51系列的单片机相比大了许多为256字节RAMo AT89C52单片机的指令系统和引脚功能与MCS-51的完全兼容。主要8K字节可重擦写Flash闪速存储器 1000次可擦写周期 全静态操作：0Hz-24MHz 三级加密

4、程序存储潜 256X8字节内部RAM 32个可编程I/O 口线 3个16位定时/计数器 8个中断源 可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式图3-2AT89C52外部引脚图管脚说明VCC：电源GND：接地P0 O： P0 口是一个8位漏级开路的双向I/O 口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0 口端口写“1”时，引脚作高阻抗输入。当访问外部程序和数 据存储器时，P0 口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上 拉电阻。在flash编程时，P0 口也用来接受指令字节：在程序效验时，输出指令字节。 程序效验时，需要外部上拉电阻。P1 口： P1 口是一个具有内部上

5、拉电阻的8位是双向I/O 口，P1的输出缓冲级可驱 动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。对P1 口写“1”时，内部上拉电阻的原 因，将输出电流In。此外，与AT89C51不同之处是，和还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入 （T2）和输出（T2EX），具体如下表所示。表和的第二功能引脚号功能特性T2 （定时/计数器2外部计数脉冲输入），时钟输 出T2EX定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制在Flash编程和校验时，P1 口接收低8位地址字节。P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2输出缓冲级可驱动吸 收或输出电流4个TTL逻辑电平。对P2 口写“1”时，通过

6、内部上拉电阻把端口拉 高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻 的原因，将输出电流III。在访问外部好曾许存储港或用16位地址读取外部数据存储器时，P2 口送出高8位 地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部 数据存储港时，P2 口输出P2锁存器的内容。在Flash编程和校验时，P2 口接收低 8位地址字节和一些控制信号。P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P3输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。对P3 口写“1”时，内部上拉电阻把端口 拉高，此时可以作为输入端口使用。作为输入使用

7、时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流III。P3 口除了作为一般、的I/O 口线外，更重要的是它的 第二功能，如下表所示。表口引脚第二功能引脚号第二功能RXD （串行输入）TXD （串行输出）INTO （外部中断0）INT1 （外部中断1）T0 （定时器0外部输入）T1 （定时器1外部输入）WR （外部数据存储器写选通）RD （外部数据存储器读选通）在Flash编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。RST：复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期以高电平将使用单片机复 位。ALE/所无：地址锁存器控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地 址的输出脉冲。在F

8、lash编程时，此引脚（而丽）也使用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器 或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳 过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作无效。这一位置 “1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位的设置对微控制潜处于外部执行模式下无效。由丽：外部程序储存器选通信号（方丽）是外部程序存储器选通信号。当AT89c52从外部程序存储器执行外部代码时，方函在每个机器周期被激活两次，而 在访问外部数据储存器时，SEN将

9、不被激活。 丽/VPP：访问外部程序存储器控制信号。为使能从OOOOHFFFFH的外部程序存储 器读取指令，丽端必须保持低电平（接地）。为了执行内部程序指令，而应该接 VCCo在flash编程期间，丽也接受12伏VPP电压。XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。存储器结构MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储港都可 以64K寻址。1 .程序存储器如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89c52,如果EA接VCC,程序先从内部存储器（地址为0000HlFFFFH）开始， 接着从外部寻址，寻址范围为

10、：2000HFFFFHo2 .数据存储器AT89C52有256字节RAM。高128字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节 与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的。当一条指令访问高于7FH的 地址时，寻址方式决定CPU访问高字节RAM还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方 式访问特殊功能寄存器（SFR）。定时潜1 .定时器0和定时潜1在AT89c52中，定时器0和定时器1都是16位加法计数结构，分别由TH0 （地 址8CH）和TL0 （地址8AH）及TH1 （地址8DH）和TL1 （地址8BH）两个8位计数器组成。这4个计数器均属于专用寄存港之列。每个定时器/计数器都有定时和计数两

11、种功能。2 .计数功能所谓的计数功能是指对外部事件进行计数。外部事件的发生以输入脉冲表示，因此 计数功能的实质就是对外脉冲进行计数。MCS-51系列的芯片有TO ()和T1 ()两 个信号引脚，分别就是这两个计数器的计数输入端。外部输入的脉冲在负跳变时有 效，进行计数器加1。计数方式下，单片机在每个机器周期的S5P2拍节对外部计数脉冲进行采样。如果前 一个机器周期采样为高电平，后一个机器周期采样为低电平，即为一个有效计数脉 冲。在下一个机器周期的S3Pl进行计数。可见采样计数脉冲是在2个机器周期进行 的。鉴于此，计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的 1/24。3 .定时功

12、能定时器也是通过计数器的计数来实现的，不过此时的计数脉冲来H单片机的内部， 即每个机器周期产生一个计数脉冲。也就是每个机器周期计数加lo由于一个机器 周期等于12个振荡脉冲周期，因此计数频率为振荡频率的1/12。如果单片机采用 12MHz晶体，则计数频率为1MHz。即每微秒计数器加1。这样不但可以根据计数值 计算出定时时间，也可以反过来按定时时间的要求计算出计数器的预置值。4 .定时器2定时落2是一个16位定时器/计数器，它既可以作定时器，又可以做事件计数落。其工作方式由特殊寄存器T2CON中的C/T2位选择(如表2所示)。定时器2有三种 工作模式：捕捉方式、自动重载(向上或向下计数)和波特率

13、发生器。如表所示， 工作模式由T2CON中的相关为选择。定时落2有2个8位寄存器：TH2和TL2。在定时工作方式中，每个机器周期，TL2寄存器都会加1。由于一个机器周期由12个晶振周期构成，因此，计数频率就是晶振频率的1/12。表定时落2工作模式RCLK+TCLKCP/RL2TR2MODE00116位自动重载01116位捕捉1X1波特率发生器XX0不用在计数工作方式下，寄存器在相关外部输入角T2发生1至0的下降沿时增加1。在 这种方式下，每个机器周期的S5P2期间采样外部输入。一个周期采样到高电平，而 下一个周期采样到低电平，计数器加1。在检测到跳变的这个周期的S3Pl期间，新 的计数值出现在

14、寄存器中。因为识别1-0的跳变需要2个机器周期（24个晶振周 期），所以，最大的计数频率不高于晶振频率的1/24。为了确保给定的电平在采样 前采样到一次，电平应该至少在一个完整的机器周期内保持不变。表定时器2控制寄存器T2M0D 地址：OC9H 复位值：XXXXXOOBT20EDCEN76543210符号功能无定义，预留扩展T20E定时器2输出允许位DCEN置1后，定时器2可配置向上或向下计数中断AT89c52有6个中断源：两个外部中断（INTO和INT1）,三个定时中断定时器0、 1、2和一个串行中断。每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE中的相关 中断允许控制位分别使得中断源有效或无

15、效。IE还包括一个中断总控制位EA,它能 禁止所有中断。如表所示，位是不可用的。对于AT89s52,位也是不能用的。用户软件不应给这些 位写1。它们为AT89系列新产品预留。定时落2可以被寄存器T2C0N中的TF2和EXF2的或逻辑触发。程序进入中断服 务后，这些标志位都可以由硬件清0。实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2 或EXF2激活中断。标志位也必须由软件清0。定时器0和定时器1标志位TF0和TF1在计数溢出的那个周期的S5P2被置位。 它们的值一直到下一个周期被电路捕捉下来。然而，定时器2的标志位TF2在计数 溢出的那个周期被置位，在同一个周期被电路捕捉下来。表中断允许控制位符号位

16、地 址功能EA中断允许控制位，EA=0,中断总禁止； EA=1,各中断由各自的控制位设定预留ET2定时器2中断允许控制位ES串行口中断允许控制位ET1定时器1中断允许控制位EX1外部中断1允许控制位ET0定时器0中断允许控制位EX0外部中断0允许控制位晶振特性AT89C52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大潜，XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。从 外部时钟远驱动器件的话，XTAL2可以不接，而从XTAL1接入。由于外部时钟信号 经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其 它要求，最长低电平持续

17、时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。石英晶振 Cl, C2=30PF+-10PF陶瓷谐振潜 Cl, C2=40PF+-10PF空闲模式在空闲工作模式下，CPU处于睡眠状态，而所有片上外部设备保持激活状态。这种 状态可以通过软件产生。在这种状态下，片上RAM和特殊功能寄存器的内容保持不 变。空闲模式可以被任一个中断或硬件复位中止。由硬件复位终止空闲模式只需两个机 器周期有效复位信号，在这种情况下，片上硬件禁止访问内部RAM,而可以访问端 口引脚。空闲模式被硬件复位终止后，为了防止预想不到的写端口，激活空闲模式 的那一条指令的下一条指令不应该是写端口或外部存储潜。掉电模式在掉电模式下，晶振停止工作，激活掉电模式的指令是最后一条执行指令。片 上RAM和特殊功能寄存器保持原值，直到掉电模式终止。掉电模式可以通过硬件复 位和外部中断退出。复位重新定义例如SFR的值。在VCC未恢复到正常工作电压 时，硬件复位不能无效。并且应保持足够长的时间以使晶振重新工作和初始化。表空闲模式和掉电模式下的外部引脚状态模式程序存储 器ALEPESNPORTOPORT1PORT2PORT3空闲内部11数据数据数据数据空闲外部11浮空数据地址数据掉电内部00数据数据数据数据掉电外部00 浮空 数据 数据 数据