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STC89C52

来源:爱够旅游网
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16 位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 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。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。[1]

1. 增强型8051单片机,6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意 选择,指令代码完全兼容传统8051.[2]

2. 工作电压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机)

3.工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051 的0~80MHz,实际工作 频率可达48MHz

4. 用户应用程序空间为8K字节 5. 片上集成512 字节RAM

6. 通用I/O 口(32 个),复位后为:P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉, P0 口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为 I/O 口用时,需加上拉电阻。

7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无 需专用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程 序,数秒即可完成一片

8. 具有EEPROM 功能

9. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2

10.外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可 由外部中断低电平触发中断方式唤醒

11. 通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART 12. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级) 13. PDIP封装

Flash存储器

闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异:目前各类 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性内存,只要停止电流供应内存中的数据便无法保持,因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存;闪存在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据,其存储特性相当于硬盘,这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。 一般来说,ROM用来装系统(相当于硬盘),RAM用来运行程序(相当于内存

NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的

成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。

NAND 闪存的存储单元则采用串行结构,存储单元的读写是以页和块为单位来进行(一页包含若干字节,若干页则组成储存块, NAND 的存储块大小为 8 到 32KB ),这种结构最大的优点在于容量可以做得很大,超过 512MB 容量的 NAND 产品相当普遍, NAND 闪存的成本较低,有利于大规模普及。

制递增/递减。计数的方向有DCEN(递减计数使能位)确定,DCEN位于T2MMOD寄存器中,T2MOD寄存器各位的功能描述如表XX所示。当DCEN=0时,定时器2默认为向上计数;当DCEN=1时,定时器2可通过T2EX确定递增或递减计数。图XX显示了当DCEN=0时,定时器2自动递增计数。在该模式中,通过设置EXEN2位进行选择。如果EXEN2=0,定时器2递增计数到0FFFFH,并在溢出后将TF2置位,然后将RCAP2L和RCAP2H中的16位值作为重新装载值装入定时器2。RCAP2L和RCAP2H的值是通过软件预设的。 表5 定时器2模式(T2MOD)控制寄存器的描述

符号 功能

- 不可用,保留将来之用* T2OE 定时器2输出使能位 DCEN

向下计数使能位。定时器2可配置成向上/向下计数器

*用户勿将其置1.这些为在将来80C51系列产品中用来实现新的特性。在这种情况下,以后用到保留位,复位时或非有效状态时,它的值应为0;而在这些位有效状态时,它的值为1.保留位读到的值不确定。

如果EXEN2=1,16位重新装载可通过溢出或T2EX从1到0的负跳变实现。此负跳变同时将EXF2置位。如果定时器2中断被使能,则当TF2或EXF2置1时,定时器2递增计数,计数到0FFFFH后溢出并置位TF2,还将产生中断(如果中断被使能)。定时器2的溢出将使RCAP2L和RCAP2H中的16位值作为重新装载值放入TL2和TH2。

当T2EX置零时,将使定时器2递减计数。当TL2和TH2计数到等于RCAP2L和RCAP2H时,定时器产生中断。

图XX 定时器2自动重装模式(DCEN=0)

图XX 定时器2自动重装模式(DCEN=1) 3、 波特率发生器模式

寄存器T2CON的位TCLK和(或)RCLK允许从定时器1或定时器2获得串行口发送和接收的波特率。当TCLK=0时,定时器1作为串行口发送波特率发生器;当TCLK=1时,定

时器2作为串行口发送波特率发生器。RCLK对串行口接收波特率有同样的作用。通过这2位,串行口能得到不同的接收和发送波特率,一个通过定时器1产生,另一个通过定时器2产生。

如图XX所示为定时器工作在波特率发生器模式。与自动重装模式相似,当TH2溢出时,波特率发生器模式使定时器2寄存器重新装载来自寄存器RCAP2H和RCAP2L的16位的值,寄存器RCAP2H和RCAP2L的值由软件预置。当工作与模式1和模式3时,波特率由下面的公式所决定:

图XX 定时器2波特率发生器模式

定时器可配置成“定时”或“计数”方式,在许多应用上,定时器被设置为“定时”方式(C/ =0)。当定时器2作为定时器时,它的操作不同于波特率

发生器。通常定时器2作为定时器,它会在每个机器周期递增(1/6或1/12振荡频率)。当定时器2作为波特率发生器时,它在6时钟模式下,以振荡器频率递增(12时钟模式时为1/12振荡频率)。

这时的波特率公式如下:

式中:n=16(6时钟模式)或32(12时钟模式); 是

的内容,为16位勿符号整数。

如图XX(上面)所示,定时器2是作为波特率发生器,仅当寄存器T2CON中的RCLK和(或)TCLK=1时,定时器2作为波特率发生器才有效。注意:TH2溢出并不置位TF2,也不产生中断。这样当定时器作为波特率发生器时,定时器2中断不必禁止。如果EXEN2(T2外部使能标志)被置位,在T2EX中由1到0的转换会置位EXF2(T2外部标志位),但并不导致(TH2,TL2)重新装载( )。当定时器2用作波特率发生器时,如果需要,T2EX可 用作附加的外部中断。

当计时器工作在波特率发生器模式下,则不要对TH2和TL2进行读/写,每隔一个状态时间(

)或由T2进入的异步信号,定时器2将加1.在此情况下

对TH2和TL2进行读/写是不准确的;可对RCAP2寄存器进行读,但不要进行写,否则将导致自动重装错误。当对定时器2或寄存器RCAP进行访问时。应关闭定时器(清零TR2)。表XX列出了常用的波特率和如何用定时器2得到这些波特率。 表XX 由定时器2产生的常用波特率

看门狗应用

STC89C52RC单片机看门狗定时器特殊功能寄存器

符号 功能 EN_WDT

看门狗允许位,当设置为“1”,看门狗启动

CLR_WDT 看门狗清“0”位,当设为“1”时,看门狗将重新计数。硬件将自动 清“0” 此位

IDLE_WDT 看门狗“IDLE”模式位,当设置为“1”时,看门狗定时器在“空闲 模式”计数;当清“0”该位时,看门狗在“空闲模式”时不计数 PS2,PS1,PS0

看门狗定时器预分频值,不同值对应预分频数如表XX所示 表XX 20MHz晶振看门狗定时器预分频值 PS2 PS1 PS0 预分频 看门狗溢出时间 0 0 0 2 39.3ms 0 0 1 4 78.6 ms 0 1 0 8 157.3 ms 0 1 1 16 314.6 ms 1 0 0 32 629.1 ms 1 0 1 64 1.25s 1 1 0 128 2.5s 1 1 1 256 5s

看门狗溢出时间与预分频值有直接的关系,公式如下:

式中,N表示STC单片机的时钟模式。STC单片机有两种时钟模式,一种是单倍速,也就是12时钟模式,在该模式下,STC单片机与其他公司51系列单片机具有相同的机器周期,即12个振荡周期为一个机器周期;另一种是双倍速,又称6时钟模式,在该模式下,STC单片机比其他公司的51单片机运行速度快一倍。

和在线系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效

的解决方案。 STC89C52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位 定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,STC89C52可降至0Hz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。8 位微控制器 8K字节在系统可编程 Flash

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。 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口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时,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(IIL)。

此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX),具体如下表所示。 在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。 引脚号第二功能

P1.0 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入),时钟输出

P1.1 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制) P1.5 MOSI(在线系统编程用) P1.6 MISO(在线系统编程用) P1.7 SCK(在线系统编程用) P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,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(IIL)。 在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR) 时,P2 口送出高八位地址。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(如MOVX @RI)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高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,p2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,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(IIL)。 P3口亦作为STC89C52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。在flash编程和校验时,P3口也接收

一些控制信号。 端口引脚 第二功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0) P3.3 INT1(外中断1) P3.4 TO(定时/计数器0) P3.5 T1(定时/计数器1)

P3.6 WR(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) 此外,P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

RST——复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。

对FLASH存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。 如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。

PSEN——程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当STC89C52由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲,在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。

EA/VPP——外部访问允许,欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH),EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。

如EA端为高电平(接Vcc端),CPU则执行内部程序存储器的指令。

FLASH存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp,当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp

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