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32条可编程的I/O口线; 两个16位定时/计数器; 一个可编程全双工串行口;
5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 2.2.2 STC89C52芯片简介
单片机是微型机的一个主要分支,在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其组成和功能而言,一块单片机芯片就是一台计算机。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片,市场应用最多。8KB Flash ROM,可以擦除1000次以上,数据保存10年。STC89C52RC的主要特性如下表2-1所示。
表2-1 STC89C52RC的主要功能特性
兼容MCS—51指令系统 4k字节可编程闪烁存储器 三个16位可编程定时/计数器中断 2个外部中断源,共8个中断源 2个读写中断口线 软件设置睡眠和唤醒功能
2.2.3 封装和引脚说明
STC89C52单片机为双列直插式(DIP)芯片,是最常用的有总线扩展引脚的DIP40封装。如图2-2所示。 (1).电源及时钟引脚 Vcc:接入电源。 Vss:接地。
XTAL1:振荡器反相放大器的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。 (2).控制线引脚
RST:RST是复位信号输入端。
ALE/PROG:地址锁存允许信号输入端。在存取外存储器时,用于锁存低8位地址
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32个可编程I/O线 可编程UARL通道 时钟频率0-24MHz 256×8bit内部RAM 可直接驱动LED 低功耗空闲和掉电模式 .
信号。当单片机正常工作后,ALE端就周期性地以时钟振荡频率的1/6固定频率向外输出正脉冲信号。此引脚的第2功能PROG是作为编程脉冲输入端。
PSEN:程序存储器允许输出端。CPU从外部程序存储器取指令时,PSEN信号会自动产生负脉冲,作为外部程序存储器的选通信号。
EA/Vpp:程序存储器地址允许输入端。当EA为高电平时,CPU执行片内程序存储器指令,但当PC中的值超过0FFFH时,将自动转向执行片外程序存储器指令;当EA为低电平时,CPU只执行片外程序存储器指令。 (3).并行I/O引脚
P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)。Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。
P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号。
P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(IIL)。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能P3口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。如表2-2所示。
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图2-2 STC89C52单片机引脚封装
表2-2 P3特殊功能口
口管脚 P3.0 RXD P3.1 TXD P3.2 /INT0 P3.3 /INT1 P3.4 T0 P3.5 T1 P3.6 /WR P3.7 /RD
单片机最小系统原理图如图2-3所示。
备选功能 串行输入口 串行输出口 外部中断0 外部中断1 记时器0外部输入 记时器1外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通 .
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图2-3 单片机最小系统
单片机最小系统说明:
时钟信号的产生:在MCS-51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。而在芯片的外部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器,这就是单片机的时钟振荡电路。
时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。
一般地,电容C2和C3取30pF左右,晶体的振荡频率范围是1.2-12MHz。如果晶体振荡频率高,则系统的时钟频率也高,单片机的运行速度也就快。
单片机复位使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态下,并从这个状态开始工作。单片机复位条件:必须使9脚加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。 2.2.4数码管显示电路
显示系统采用四位一体数码管来显示,LED显示屏作为大型显示设备的一种,具有亮度高、价格低、寿命长、维护简便等优点。LED数码管的结构简单,分为七段和
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