8-2STC15系列单片机技术应用演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,上次课内容回顾,1,STC15系列单片机内部结构图,2,8.3.1 STC系列单片机片内RAM的使用,STC15F2K60S2单片机片内SRAM有2KB,（比普通8051系列单片机增加了1792或1920字节）,编址：000H7FFH,基本内存,：低,128B，直接或内部间接寻址,扩展内存,：高,128B，内部间接寻址,SFR,：与扩展内存同地址，直接寻址,扩充内存,：增加的,1792B（100H-7FFH），外部间接寻址。,与,片外,RAM怎么区分？,3,内部RAM的使用,AUXR,的字节地址为8EH，可进行位寻址，AUXR的格式如下：,EXTRAM=0,，访问内部RAM,EXTRAM=1,，访问外部RAM,4,1.I/O口控制寄存器,STC15系列单片机有P0、P1、P2、P3、P4、P5，使用I/O口时，应先设置对应的端口模式配置寄存器PxM1、PxM0（x05）.,8.4 STC系列单片机输入/输出口,5,8.5 STC15,系列单片机中断系统,8.5.1,中断系统结构,STC15F2K60S2,系列单片机提供,14,个中断源,1,、外部中断,5,个：,INT0,INT1,INT2,INT3,INT4,2,、定时计数器,2,个：,T0,T1,，,另,T2,T3,T4,被屏蔽,3,、串行口,4,个：串口,1,、串口,2,、串口,3,、串口,4,4,、,A/D,转换中断,1,个,5,、低压检测,LVD,中断,1,个,6,、,SPI,中断,1,个,6,8.6 STC15,系列单片机定时器,/,计数器,定时器/计数器工作原理与传统8051相同，其核心部件是加1计数器，实质是对输入脉冲进行计数,。,7,8.6.1,定时器,/,计数器的控制寄存器,STC15,系列单片机内部集成了,5,个,16,位定时器,/,计数器（,T0,、,T1,、,T2,、,T3,、,T4,）,有定时和计数,2,种工作方式,，由,TMOD,、,AUXR,、,T4T3M,控制。其中,T0,、,T1,的工作方式由,TMOD,控制，,T2,、,T3,、,T4,工作方式由,AUXR,、,T4T3M,寄存器,控制。,8,辅助寄存器,AUXR,（地址为,8EH,，复位值为,01H,）各位定义如下：,位号,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,位名称,T0 x12,T1x12,UART_M0 x6,T2R,T2_C/T,T2x,12,EXTRAM,S1,S2,1）Tnx12：定时器n速度控制位。,0,：定时器0的速度与传统8051单片机定时器速度相同，即,12分频，12T模式,。,1,：定时器0的速度是传统8051单片机定时器速度的12倍，即,不分频，1T模式,。,9,3）T2_C/：（D3）定时器2工作方式选择。,0：定时器（计数脉冲从内部系统时钟输入；,1：计数器（计数脉冲从P3.1/T2引脚输入）。,2）,T2R,：（,D4）定时器2运行控制位。,0：不允许定时器2运行；,1：允许定时器2运行。,位号,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,位名称,T0 x12,T1x12,UART_M0 x6,T2R,T2_C/T,T2x,12,EXTRAM,S1,S2,10,UART_M0 x6,用于控制,UART,串口的速度。,S1S2,为串行口,1,波特率发生器选择位。,EXTRAM,用于设置是否允许使用内部,1024,字节的扩展,RAM,。,位号,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,位名称,T0 x12,T1x12,UART_M0 x6,T2R,T2_C/T,T2x,12,EXTRAM,S1,S2,11,T2H/RL_TH2,：定时器,2,重装值寄存器高字节,（地址为,0D6H,，复位值为,00H,）,位号,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,位名称,T2L/RL_TL2,：定时器,2,重装值寄存器低字节,（地址为,0D7H,，复位值为,00H,）,位号,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,位名称,12,8.6.2,定时器,/,计数器的工作方式,T0,、,T1,有,4,种工作模式，而,T2,、,T3,、,T4,工作方式只有固定的模式,0,，可作定时器、计数器用，它们的,内部结构,如下：,13,8.6.3 定时器/计数器的编程应用,例1,使用T0作10ms定时中断对P1.0取反，T0工作在模式0，,f,sys=6MHz，为1T模式。,T0工作在,模式0,是16位,自动重装模式,定时初值计算：（2,16,x）1/6us10ms，,初值,x15A0H,14,使用定时器设计程序如下：,AUXR DATA 8EH,ORG0000,LJMPMAIN,ORG,000BH,LJMPTM00,ORG0100H,MAIN:MOV SP,#6FH,MOVTMOD,#00,MOV,AUXR,#80H;,1T模式,MOVTL0,#0A0H,MOVTH0,#15H,SETBET,0,SETBTR0,SETBEA,SJMP$,TM00:CPLP1.0,RETI,END,15,C51,程序设计,#include ,void main(),TMOD=0;,AUXR=0X80,;/1,模式,TH0=0X15;TL0=0XA0;,ET0=1;TR0=1;EA=1;,while(1);,void time0(),interrupt 1,P10=!P10;,16,例2,要求在,1T,模式下，用定时器T2产生时钟频率38.4KHz输出（,f,sys=18.432MHz）。,T2产生时钟频率从P3.0/T2CLKO引脚输出,T2工作在模式0是16位自动重装模式,T2定时器的定时初值：,（2,16,x）/18.432us1/(238.4)ms,初值 x0FF10H,17,使用定时器设计程序如下：,AUXRDATA 8EH；,INT_CLKODATA 8FH；,T2HDATA 0D6H,T2LDATA 0D7H,T2CLKOBITP3.0；寄存器和位定义,ORG0000,ORLAUXR,#04H；T2x121,MOVT2L,#10H,MOVT2H,#0FFH,ORL,AUXR,#10H；启动T2,MOVINT_CLKO,#04；T2CLKO1,SJMP$,END,18,8.4 STC15,系列单片机片上,A/D,转换器的使用,STC15,系列单片机片内,8,路,A/D,转换器，可作为温度检测、电池电压检测、频谱检测、按键扫描等用。,8.4.1,片上,A/D,转换器工作原理,与,A/D,转换有关的特殊功能寄存器如下表（P.167）：,19,1,STC15F2K60S2,片内,A/D,内部结构,20,STC15F2K60S2,的,ADC,组成,多路选择开关,比较器,逐次比较寄存器,10,位,DAC,转换结果寄存器（,ADC_RES,和,ADC_RESL,）,ADC控制寄存器ADC_CONTR,21,STC15F2K60S2,的,ADC,转换原理,STC15F2K60S2,的,ADC,是逐次比较型模数转换器。,逐次比较型,ADC,由一个比较器和,D/A,转换器构成，通过逐次比较逻辑，从最高位（,MSB,）开始，顺序地对每一输入电压与内置,D/A,转换器输出进行比较，经多次比较，使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。,22,（,2,）参考电压源,STC15F2K60S2,单片机,ADC,模块的参考电压源是输入工作电压,Vcc,，一般不用外接参考电压源。,如果,Vcc,不稳定（例如电池供电的系统中，电池电压常常在,5.3V-4.2V,之间漂移），则可以在,8,路,A/D,转换的一个通道外接一个稳定的参考电压源，计算出此时的工作电压,Vcc,，再计算出其他几路,A/D,转换通道的电压。,23,2,A/D,功能设置寄存器,P1ASF,P1ASF,是将,P1,口设置为,A/D,模拟功能的特殊功能寄存器，字节地址为,9DH,，不能进行位寻址，复位时为,00H,。,P1ASF,格式说明如下：,例如：,把,P1.,6用做,A/D,转换器使用时，,将,P1ASF.,6设置为1即可（注意不可位寻址）,编语言指令：ORL P1ASF,#40H,C语言语句：P1ASF|=0 x40;,24,3,A/D,转换控制寄存器,ADC_CONTR,ADC_CONTR,是选择通道和启动,A/D,转换的特殊功能寄存器，字节地址为,BCH,，不能进行位寻址。,ADC_ CONTR,格式说明如下：,(1)CHS2,、,CHS1,、,CHS0,是模拟输入通道选择位，,CHS2,CHS1,CHS0,模拟输入通道选择,0,0,0,选择,P1.0,作为,A/D,输入来用,0,0,1,选择,P1.1,作为,A/D,输入来用,0,1,0,选择,P1.2,作为,A/D,输入来用,0,1,1,选择,P1.3,作为,A/D,输入来用,1,0,0,选择,P1.4,作为,A/D,输入来用,1,0,1,选择,P1.5,作为,A/D,输入来用,1,1,0,选择,P1.6,作为,A/D,输入来用,1,1,1,选择,P1.7,作为,A/D,输入来用,25,(2)ADC_START,是,A/D,转换启动控制位。,(3)ADC_FLAG,是,A/D,转换结束标志位，要由软件清0。,(4)SPEED1,、,SPEED0,是,A/D,转换速度选择控制位，转换速度设置如下：,26,STC15F2K60S2,单片机,A/D,转换模块的时钟,外部晶体时钟或内部,R/C,振荡器所产生的系统时钟，不使用时钟分频寄存器,CLK_DIV,对系统时钟分频后所产生的供给,CPU,工作所使用的时钟。,优点,：不仅可以让,ADC,用较高的频率工作，提高,A/D,的转换速度；而且可以让,CPU,用较低的频率工作，降低系统的功耗。,需要注意,设置,ADC_CONTR,控制寄存器的语句执行后，要经过,4,个,CPU,时钟的延时,，其值才能够保证被设置进,ADC_CONTR,控制寄存器。,27,(5),ADC_POWER,是电源控制位。,1,时，,接通,A/D,转换器电源；,0,时，,关闭,A/D,转换器电源。,说明,建议进入空闲模式前，将,ADC,电源关闭，即,ADC_POWER=0,。,启动,A/D,转换前一定要确认,ADC,电源已打开，,A/D,转换结束后关闭,ADC,电源可降低功耗，也可不关闭。,初次打开内部,ADC,转换模拟电源，,需适当延时,，等内部模拟电源稳定后，再启动,A/D,转换。,建议启动,A/D,转换后，在,A/D,转换结束之前，不改变任何,I/O,口的状态，有利于提高,A/D,转换的精度。,28,4.,CLK_DIV,.5,是,ADRJ,位,ADRJ=0,，,10,位,A/D,高,8,位,放入,ADC_RES,，,低,2,位,存放在,ADC_RESL,。,A/D,计算公式如下：,取,10,位结果,理论计算值,=2,10,*(Vin/Vcc,）,取,8,位结果,理论计算值,=2,8,*(Vin/Vcc,）,ADRJ=1,，,10,位,A/D,高,2,位,放入,ADC_RES,，,低,8,位,存放在,ADC_RESL,。,A/D,计算公式如下：,取,10,位结果,理论计算值,=2,10,*(Vin/Vcc,）,29,ADRJ=0,时，,ADC_RES7:0,存放高,8,位,ADC,结果，,ADC_RESL1:0,存放低,2,位,ADC,结果。,位名称,寄存器,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,ADC_RES,9,8,7,6,5,4,3,2,ADC_RESL,1,0,CLK_DIV,ADRJ=,0,30,ADRJ=1,时，,ADC_RES1:0,存放高,2,位,ADC,结果，,ADC_RESL7:0,存放低,8,位,ADC,结果。,位名称,寄存器,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,ADC_RES,9,8,ADC_RESL,7,6,5,4,3,2,1,0,CLK_DIV,ADRJ=,1,31,如果,STC15F2K60S2,单片机的,10,位,A/D,转换结果的高,8,位存放在,ADC_RES,中，低,2,位存放在,ADC_RESL,的低,2,位中，模,/,数转换结果计算公式如下：,取,10,位结果,(ADC_RES7:0,ADC_RESL1:0)=,1024Vin/Vcc,取,8,位结果,ADC_RES7:0=256Vin/Vcc,Vin,为模拟输入通道输入电压，,Vcc,为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。,32,与,A/D,转换中断有关的寄存器,中断允许控制寄存器,IE,中的,EADC,位（,D5,位）用于开放,ADC,中断,EA,位（,D7,位）用于开放,CPU,中断,中断优先级寄存器,IP,中的,PADC,位（,D5,位）用于设置,A/D,中断的优先级,在中断服务程序中，要使用,软件,将,A/D,中断,标志位,ADC_FLAG,（也是,A/D,转换结束标志,位）,清,0,。,33,2、STC15F2K60S2单片机ADC模块的使用,编程要点,打开,ADC,电源，第一次使用时要打开内部模拟电源（设置,ADC_CONTR,）。,适当延时，等内部模拟电源稳定。一般延时,1ms,以内即可。,设置,P1,口中的相应口线作为,A/D,转换通道（设置,P1ASF,寄存器）。,34,选择,ADC,通道（设置,ADC_CONTR,中的,CHS2CHS0,）。,根据需要设置转换结果存储格式（设置CLK_DIV中的,ADRJ,位）。,查询,A/D,转换结束标志,ADC_FLAG,，判断,A/D,转换是否完成，若完成，则读出结果（结果保存在,ADC_RES,和,ADC_RESL,寄存器中），并进行数据处理。,35,读取转换结果注意：,如果是多通道模拟量进行转换，则更换A/D转换通道后要适当延时，使输入电压稳定，延时量取20s200s即可，与输入电压源的内阻有关。,如果输入电压信号源的内阻在10K,以下，可不加延时。,如果是单通道模拟量转换，则不需要更换A/D转换通道，也就不需要加延时。,36,若采用中断方式，还需进行中断设置（EADC置1，EA置1）。,在中断服务程序中读取,ADC,转换结果，并将,ADC,中断请求标志,ADC_FLAG,清零。,37,8.4.2,片上,A/D,转换器的使用,例,1,用,STC15F2K60S2,单片机,P1.2,口作为模拟输入端，实现,A/D,转换。,程序设计方法：,1,、设置,ADRJ=0 ANL CLK_DIV,#1101 1111B,2,、打开,A/D,转换电源,ORL ADC_CONTR,#80H,3,、选择,P1.2,口为模拟输入端,4,、设置转换周期，选择通道,5,、延时,1ms,启动,A/D,转换,6,、检测,A/D,转换是否结束,7,、如果转换结束，清除标志，停止,A/D,转换,8,、读取,A/D,转换结果,38,ADC_CONTR EQU 0BCH,ADC_RES EQU 0BDH,P1ASF EQU 9DH,CLK_DIV EQU 97H,GET_ADG:ANL CLK_DIV,#0DFH,ORL ADC_CONTR,#80H,MOV A,#0000 0100B,ORL P1ASF,A,MOV ADC_CONTR,#1110 0010B,ACALL DELL1MS,MOV ADC_RES,#0,ORL ADC_CONTR,#0000 1000B,NOP,WAIT_AD:MOV A,#0001 0000B,ANL A,ADC_CONTR,JZ WAIT_AD,ANL ADC_CONTR,#1110 0111B,MOV A,ADC_RES,RET,1,、设置,ADRJ=0,2,、打开,A/D,转换电源,3,、选择,P1.2,口为模拟输入端,4,、设置转换周期，选择通道,5,、延时,1ms,启动,A/D,转换，,6,、检测,A/D,转换是否结束,7,、如果转换结束，清除标志，停止,A/D,转换,8,、读取,A/D,转换结果,39,例,2,用,STC15F2K60S2,单片机的,A/D,转换通道,(P1.2),扩展,4,个按键，要求编程实现按键扫描。,程序段如下：,KEY_IN:ACALLGet_ADC;,读,A/D,转换值,(,键值,),CJNEA,#00,JK1;,键值比较判断识别,AJMPPK,1,;,跳转到处理,K,1键,JK1:CJNEA,#80H,JK2,AJMPPK,2,;,跳转到处理,K,2键,JK2:CJNEA,#0AAH,JK3,AJMPPK,3,;,跳转到处理,K,3键,JK3:CJNEA,#0C0H,EXT,AJMPPK,4,;,跳转到处理,K,4键,EXT:RET,40,作业：编程实现利用,STC15F260S2,单片机,ADC,通道,2,采集外部模拟电压信号，,8,位精度，采用查询方式或循环方式进行转换，转换结果用,8,盏,LED,灯指示。,41,