單片機(jī)最小系統(tǒng)

1、STC89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介概述STC89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是STCMEL公司生產(chǎn)的。 STC89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用STCMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的STC89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。 STC89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2

2、個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫(xiě)口線，STC89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)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(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。 STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 主要功能特性u(píng) 兼容MCS51指令系統(tǒng)u 8k可反復(fù)擦寫(xiě)(1000次）Flash ROM u 32個(gè)雙向I/O口 ? 256x8bit內(nèi)部RAM u 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷 ? 時(shí)鐘頻率0-24MHz u 2個(gè)串行中斷 u 可編程UART串行通道 u 2個(gè)外部中斷源

3、u 共8個(gè)中斷源 u 2個(gè)讀寫(xiě)中斷口線 u 3級(jí)加密位 u 低功耗空閑和掉電模式 u 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能8051單片機(jī)的引腳功能MCS-51系列單片機(jī)一般采用40個(gè)引腳，雙列直插式封裝，用HMOS工藝制造，其外部引腳排列如圖所示。其中，各引腳的功能為： (a) DIP引腳圖 (b) 邏輯符號(hào)8051單片機(jī)的引腳 主電源引腳Vcc（40腳）：接5V電源正端 Vss（20腳）：接5V電源地端一般Vcc和Vss間應(yīng)接高頻去耦電容和低頻濾波電容。 外接晶體或外部振蕩器引腳XTAL1（19腳）：接外部晶振的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器OSC。當(dāng)采用外

4、部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。XTAL2（18腳）：接外部晶振的另一個(gè)引腳。在片內(nèi)接至反相放大器的輸出端和內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此腳接外部振蕩器的輸出端。 控制信號(hào)線RST/VPD（9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端，復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端ALE/ （30腳）：地址鎖存允許/編程脈沖輸入。用ALE鎖存從P0口輸出的低8位地址；在對(duì)片內(nèi)EPROM編程時(shí)，編程脈沖由此輸入。 （29腳）：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。 /VPP（31腳）：訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器允許/編程電壓輸入。EA為高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部存儲(chǔ)器；低電平時(shí)，訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器。對(duì)片內(nèi)EPROM編程時(shí)，此腳接21V編程電

5、壓。 多功能I/O口引腳8051單片機(jī)設(shè)有4個(gè)雙向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一組I/O口線都可以獨(dú)立地用作輸入或輸出口，其中： P0口（3239腳）雙向口（三態(tài)），可作為輸入/輸出口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門(mén)電路。實(shí)際應(yīng)用中常作為分時(shí)使用的地址/數(shù)據(jù)總線口，對(duì)外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址時(shí)低8位地址與數(shù)據(jù)總線分時(shí)使用P0口：先送低8位地址信號(hào)到P0口，由地址鎖存信號(hào)ALE的下降沿將地址信號(hào)鎖存到地址鎖存器后，再作為數(shù)據(jù)總線的口線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入或輸出。 P1口（18腳）準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門(mén)電路。用作輸入線時(shí)，口鎖存器必須由單片機(jī)先寫(xiě)入“1”，每一位都可編程為輸入或輸出線

6、。 P2口（2128）準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門(mén)電路?？勺鳛檩斎?輸出口，實(shí)際應(yīng)用中一般作為地址總線的高8位，與P0口一起組成16位地址總線，用于對(duì)外部存儲(chǔ)器的接口電路進(jìn)行尋址。 P3口（1017腳）準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門(mén)電路。雙功能口，作為第一功能使用時(shí)，與P1口一樣；作為第二功能使用時(shí)，每一位都有特定用途，其特殊用途如表所示：端口引腳第二功能注 釋P3.0RXD串行口數(shù)據(jù)接收端P3.1TXD串行口數(shù)據(jù)發(fā)送端P3.2/INT0外中斷請(qǐng)求0P3.3/INT1外中斷請(qǐng)求1P3.4T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入P3.5T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入P3.6/

7、WR外部RAM寫(xiě)選通信號(hào)輸出P3.7/RD外部RAM讀選通信號(hào)輸出3.1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)所謂單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指使單片機(jī)能運(yùn)行程序、正常工作的最簡(jiǎn)單電路系統(tǒng)，是保證單片正常啟動(dòng)、開(kāi)始工作的必須電路，缺一不可。單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。對(duì)于8051單片機(jī)，由于片內(nèi)有4K的程序存儲(chǔ)器，所以其最小系統(tǒng)除了單片機(jī)本身外，只需外接時(shí)鐘電路與復(fù)位電路即可。復(fù)位及復(fù)位電路8051單片機(jī)的復(fù)位復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中其他功能部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。8051單片機(jī)在RST輸入端（9腳）出現(xiàn)高電平時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位和初始化。在振蕩器運(yùn)行的情況下，要

8、實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，必須使RST端的高電平至少保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）。CPU在第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)執(zhí)行復(fù)位操作，以后每一個(gè)機(jī)器周期重復(fù)一次，直到RST降為低電平。復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE及/PSEN信號(hào)。復(fù)位的內(nèi)部操作使SP為07H，各端口（P0P3）都為0FFH，特殊功能寄存器都為0，但不影響RAM的狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位結(jié)束（RST變?yōu)榈碗娖剑┖螅珻PU從0000H開(kāi)始執(zhí)行程序。值得注意的是：8051單片機(jī)通電后并不運(yùn)行ROM里的程序，只有正常復(fù)位后，才能開(kāi)始工作。復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位分為上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種和看門(mén)狗強(qiáng)制復(fù)位三種等。上電復(fù)位通常利用電容的充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)，按鍵復(fù)位則可分為按鍵脈沖

9、復(fù)位和按鍵電平復(fù)位兩種，看門(mén)狗復(fù)位則通過(guò)外接看門(mén)狗電路或軟件看門(mén)狗程序?qū)崿F(xiàn)。常見(jiàn)的上電復(fù)位和按鍵復(fù)位電路如圖所示。 (a) 上電復(fù)位 (b) 按鍵脈沖復(fù)位 (c)按鍵電平復(fù)位圖中，(a)為最簡(jiǎn)單的單片機(jī)復(fù)位電路。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，由于電容C兩端的電壓不會(huì)瞬間改變，所以8051的第9腳復(fù)位端會(huì)得到短暫的高電平，隨后，電容通過(guò)電阻R進(jìn)行充電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，RST端變?yōu)榈碗娖?。?dāng)電容的充放電時(shí)間常數(shù)RC足夠大，能保證在RST端得到超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，單片機(jī)完成復(fù)位操作，開(kāi)始正常運(yùn)行ROM里的程序。(b)為按鍵脈沖復(fù)位電路。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)并不復(fù)位，不能運(yùn)行ROM里的程序，只有當(dāng)系統(tǒng)上電后，按一下復(fù)位按鍵（圖中未畫(huà)出），反相器輸出超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，才能完成系統(tǒng)復(fù)位。(c)為包括上電復(fù)位功能的按鍵電平復(fù)位電路，是最常見(jiàn)的單片機(jī)復(fù)位電路之一。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)的RST端得到兩個(gè)以上機(jī)器周期的高電平，隨后電容C經(jīng)電阻R充電，變?yōu)榈碗娖?，完成單片機(jī)的上最復(fù)位。在單片機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，如果由于外界干擾等因素的影響，使單片機(jī)的程序跑飛，則可以通過(guò)按下按鍵K，使單片機(jī)完成復(fù)位操作。當(dāng)按下K鍵時(shí)，電容兩端短路，RST接到電源VCC變?yōu)楦唠娖剑瑫r(shí)電容迅速放電，使電容的兩個(gè)極板電位一致。釋放按鍵K后，電容C通過(guò)電阻R充電，經(jīng)過(guò)兩個(gè)以上機(jī)器周期的時(shí)間后，RST端變?yōu)榈碗娖剑瓿蓡纹瑱C(jī)的復(fù)