STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器(FPEROM-Flash Programable andErasable Read Only Memory)的低电压,高性能COMOS8的微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
单片机总控制电路如下图4—1:
图4—1单片机总控制电路
1.时钟电路
STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图4—2(a)所示,在RXD和TXD引脚上外接定时元件,内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2~12MHz之间选择,电容值在5~30pF之间选择,电容值的大小可对频率起微调的作用。
外部方式的时钟电路如图4—2(b)所示,RXD接地,TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求,只要求保证脉冲宽度,一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频,产生一个两相时钟P1和P2,供单片机使用。
示,RXD接地,TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求,只要求保证脉冲宽度,一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频,产生一个两相时钟P1和P2,供单片机使用。
RXD接地,TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求,只要求保证脉冲宽度,一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频,产生一个两相时钟P1和P2,供单片机使用。
(a)内部方式时钟电路(b)外部方式时钟电路
图4—2时钟电路
2.复位及复位电路
(1)复位操作
复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需按复位键重新启动。
除PC之外,复位操作还对其他一些寄存器有影响,它们的复位状态如表一所示。
表一 一些寄存器的复位状态
寄存器 | 复位状态 | 寄存器 | 复位状态 |
PC | 0000H | TCON | 00H |
ACC | 00H | TL0 | 00H |
PSW | 00H | TH0 | 00H |
SP | 07H | TL1 | 00H |
DPTR | 0000H | TH1 | 00H |
P0-P3 | FFH | SCON | 00H |
IP | XX000000B | SBUF | 不定 |
IE | 0X000000B | PCON | 0XXX0000B |
TMOD | 00H |
(2)复位信号及其产生
RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振,则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。
产生复位信号的电路逻辑如图4—3所示:
图4—3复位信号的电路逻辑图
整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器,再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样,然后才得到内部复位操作所需要的信号。
复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,其电路如图4—4(a)所示。这佯,只要电源Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位,即接通电源就成了系统的复位初始化。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中,按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的,其电路如图4—4(b)所示;而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的,
其电路如图4—4(c)所示:
(a)上电复位(b)按键电平复位(c)按键脉冲复位
图4—4复位电路
上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振,能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。
本系统的复位电路采用图4—4(b)上电复位方式。
STC89C52具体介绍如下:
① 主电源引脚(2根)
VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源
GND(Pin20):接地线
②外接晶振引脚(2根)
XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端
③控制引脚(4根)
RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号
PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚(32根)
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。
PO口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7
P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7
P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7
P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7
STC89C52主要功能如表二所示。
表二 STC89C52主要功能
主要功能特性 | |
兼容MCS51指令系统 | 8K可反复擦写Flash ROM |
32个双向I/O口 | 256x8bit内部RAM |
3个16位可编程定时/计数器中断 | 时钟频率0-24MHz |
2个串行中断 | 可编程UART串行通道 |
2个外部中断源 | 共6个中断源 |
2个读写中断口线 | 3级加密位 |
低功耗空闲和掉电模式 | 软件设置睡眠和唤醒功能 |