C8051F020 8位单片机,内部采用流水线结构,大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期,峰值处理能力为25MIPS。片上集成有8通道A/D、两路D/A、两路电压比较器,内置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O口、电源监测、看门狗、多种类型的串行接口(两个UART、SPI)等。一片芯片就是一个“测控”系统。
综上所述,单片机正在向多功能、高性能、高速度(时钟达40MHz)、低电压(2.7V即可工作)、低功耗、低价格(几元钱)、外围电路内装化以及片内程序存储器和数据存储器容量不断增大的方向发展。
2.1.2. 主控芯片简介
本设计上网主控芯片由单片机STC89C52控制完成。基本原理为当对射式红外传感器检测部分检测到有车辆经过时,红外对射传感器被中断即产生一个低电平信号,这个信号将供给单片机进行计数控制。
计数控制部分是将计数脉冲送入单片机STC89C52两个中断入口的INT0入口,经过单片机内部对这个中断信号进行计数编程。
单片机的引脚图如图2-1所示:
U2123456781312151431191891716P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWRSTC89C52RXDTXDALE/PPSEN10113029P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739383736353433322122232425262728 图2-1 STC89C52RC引脚图
主要特性如下: 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2—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2—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。
+5VVCCX1C530pC430pU1R1X112MX2外部振荡器X1X2 (a)内部方式时钟电路 (b)外部方式时钟电路
图2—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2-1所示:
表2-1 一些寄存器的复位状态
寄存器
PC
ACC PSW SP DPTR
复位状态
0000H 00H 00H 07H 0000H
寄存器
TCON TL0 TH0 TL1 TH1
复位状态
00H 00H 00H 00H 00H
P0-P3 IP IE TMOD FFH XX000000B 0X000000B 00H SCON SBUF PCON 00H 不定 0XXX0000B
(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2—3所示:
RST施密特触发器D2复位电路D1VCC片内ROMVSS 图2—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2—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2—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2—4(c)所示:
S1VCCSTC89C52SW-PBVCCC22uFRSTR1KVSSR1KVSSVSSR200CC22uFRSTR1K22uFR1KVCCSW-PBC22uFRSTNetLabel16S2STC89C52VCC
(a)上电复位 (b)按键电平复位 (c)按键脉冲复位
图2—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1个机器周期。
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
相关推荐: