2022年单片机原理与应用技术AT.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,*,8.1 AT89S51,89S51单片机是ATMEL公司2003年推出的带有串行下载程序功能的单片机，它完全兼容了标准型产品89C51，包括内部硬件功能、指令系统、封装形式等，而且，还增加了：,内部看门狗,双数据指针,可选的,ALE,信号输出,在系统编程（串行下载目标程序）,8.1 AT89S51,引脚,8.1 AT89S51,引脚区别,89S51新增加的引脚功能含义,8.1 AT89S51,看门狗功能,89S51,内部的看门狗定时器是个,14,位的计数器,WDTRST,，它在,SFR,中的位置为,0A6H要使看门狗定时器使能，用户必须顺序地对,WDTRST,寄存器写入,1EH,和,0E1H,。,看门狗使能后，必须在,WDT,溢出时间内对,WDTRST,寄存器进行写,1EH,和,0E1H,操作。,当,WDT,被使能后，每隔一个机器周期，计数器将自动增量。,当,14,位的计数器值到达,3FFFH,时，,WDT,将复位,AT89S51,。,当,WDT,溢出时，一般情况下在,RESET,引脚输出一个复位信号，复位信号是一个（典型时间为,98,个振荡周期）正脉冲。,注意，对复位,WDT,的操作，是必须对,WDTRST,寄存器进行写入,1EH,和,0E1H,操作；,WDTRST,寄存器是个只被写入的寄存器，而,WDT,计数器值是不能被读出，也不能写入其它数据。,8.1 AT89S51,看门狗功能,在掉电模式下，由于振荡器停振，因此，,WDT,也停止计数。退出掉电模式要么通过外部硬件复位，要么通过外部电平触发中断。如果是外部硬件复位，那,WDT,将和,AT89S51,正常复位时一样能得到系统的重新初始化。如果是外部电平触发中断，待振荡器起振并稳定工作后，系统将首先进入中断服务程序且,WDT,继续计数，由于,WDT,计数值的不确定性，在中断服务程序中,WDT,可能会溢出而造成系统复位，从而破坏中断服务程序的正常执行，因此，为保证中断服务程序的正常执行，,在进入掉电模式前，建议应先复位一次,WDT,。,在空闲模式下，,WDT,计数器是否继续计数还是停止计数，取决于在进入空闲模式前特殊功能寄存器,AUXR,中的,WDIDLE,位的值。当,WDIDLE=0,时，在空闲模式下,WDT,将继续计数，为阻止在退出空闲模式前,WDT,的溢出，应该设一个定时器专门服务于,WDT,，以维持空闲模式；当,WDIDLE=1,时，在空闲模式下,WDT,将停止计数。,8.1 AT89S51,双数据指针,标准,AT89C51,中，,DPTR,为数据指针，,83H82H,。,在,AT89S51,中，两个,16,位的数据指针寄存器，,其中,DP0,：,83H 82H,DP1,：,85H 84H,通过,AUXR1寄存器的,DSP,位的逻辑来选择,DPTR,目前所在的位置是,DP0,还是,DP1,，当,DPS=0,时，当前数据指针,DPTR,选择为,DP0,，当,DPS=1,时，,DPTR,选择为,DP1,。,目的：为更方便地使用外部数据存储器，双数据指针的使用在数据块搬移操作时能节省大量的时间。,8.1 AT89S51,可选的,ALE,信号输出,标准,AT89C51,中，地址锁存信号,ALE,引脚通常以,F,OSC,/6,的频率正常输出。,AT89S51,还可对,ALE,信号的输出在不必要的场合进行屏蔽，是否输出该信号由寄存器,AUXR,的,DISALE,位的逻辑决定，当该位,0,时，,ALE,信号通常以,F,OSC,/6,的频率输出；当该位,1,时，,ALE,信号只有在执行,MOVX,和,MOVC,指令时才输出。,目的：为最大限度地降低系统功耗。,8.1 AT89S51,在系统编程,AT89S51,具备在系统串行下载目标程序的功能，即具有在系统编程功能。在系统编程功能的使用是主要利用,、,、,三引脚，在一定的时序配合下，完成编程使能、芯片数据擦除、芯片数据写入、芯片数据读出、芯片加密等命令操作。,下面介绍的下载线原理图是在,ATMEL,公司的网站上公布的下载线的基础上进行改造，但软件还是采用了,版本，该软件可在,下载，具体的页面的,URL,为：,。,8.1 AT89S51,在系统编程电缆电气原理图,8.1 AT89S51,在系统,编程应,用环境,I/O端口数量：15个，无P2P0及,要使看门狗定时器使能，用户必须顺序地对WDTRST寄存器写入1EH和0E1H。,AT89C1051/2051/4051是ATMEL公司陆续推出的简易型封装形式的MCS-51系列的单片机，在一些外围接口比较简单的场合，上述的几款单片机更具有体积小、功耗低、价格低廉等方面的优势。,此时如果允许T2中断，CPU则响应中断，执行T2中断服务程序，EXF2必须有软件清除。,Flash存储器容量：1K字节,AT89S51具备在系统串行下载目标程序的功能，即具有在系统编程功能。,89C1051 89C2051/4051,在系统编程电缆电气原理图,IP控制寄存器的内部组织结构,CP/RL2=0，DCEN=1,中断源：3个，少TI、RI、T1,在空闲模式下，WDT计数器是否继续计数还是停止计数，取决于在进入空闲模式前特殊功能寄存器AUXR中的WDIDLE位的值。,当14位的计数器值到达3FFFH时，WDT将复位AT89S51。,T2OE=1，允许T2输出方波；,3 AT89C1051/2051/4051,8.2 AT89C52,89C52单片机是ATMEL公司二十世纪九十年代初期推出的增强型单片机，它完全兼容标准型的89C51，并在AT89C51的基础上增加了：,128,字节的内,RAM,4K,字节,Flash,存储器,T2,定时器,8.2 AT89C52,引脚,8.2 AT89C52,引脚区别,P1.0和P1.1的第二功能,8.2 AT89C52,增加了,128,字节的内,RAM,使内,RAM,总数达到,256,个，地址范围,00H,0FFH,，,地址为,80H,0FFH,高,128,个字节与,SFR,地址是重叠的，但在物理空间上它们是分开的。如果指令是直接寻址方式则为访问,SFR,。,如果指令是间接寻址方式则为访问高,128,字节,RAM,。,8.2 AT89C52,增加了,4K,字节,Flash,存储器,使片内的,Flash,存储器达到,8K,字节，地址为,0000H,1FFFH,，使用方法与,AT89C51,完全一样，也有,1000,次以上的擦写寿命，同样具有三级加密功能等。,8.2 AT89C52,T2,定时器,一个,16,位的定时,/,计数器。它既可当定时器使用，也可作为外部事件计数器使用。,T2,有,三种工作方式,：,捕获方式,自动重装载,(,向上或向下计数,),方式,波特率发生器方式,辅助功能：从,引脚输出可编程方波,8.2 AT89C52,捕获方式,CP/RL2=1,8.2 AT89C52,自动重装载,(,向上或向下计数,),方式,CP/RL2=0，DCEN=0,8.2 AT89C52,自动重装载,(,向上或向下计数,),方式,CP/RL2=0，DCEN=18.2 AT89C52,波特率发生器方式,RCLK=1，TCLK=1,8.2 AT89C52,T2,定时器有关寄存器,T2CON,控制寄存器,T2MOD,控制寄存器,IE,控制寄存器,IP,控制寄存器,TH2,、,TL2,RCAP2H,、,RCAP2L,8.2 AT89C52,T2CON控制寄存器的内部组织结构,TF2:T2溢出标志。T2溢出时置位，必须由软件清0。,EXF2:T2外部标志。当EXEN2=1且当T2EX引脚上出现负跳变而出现捕获或重装载时，EXF2置位，申请中断。此时如果允许T2中断，CPU则响应中断，执行T2中断服务程序，EXF2必须有软件清除。,RCLK:接收时钟允许。RCLK=1时，用T2溢出脉冲作为串行口的接收时钟。,TCLK:发送时钟允许。TCLK=1时，用T2溢出脉冲作为串行口的发送时钟。,EXEN2:T2外部允许标志。当EXEN2=1时，在T2EX端出现负跳变脉冲时，激活T2捕获或重装载。EXEN2=0时，T2EN端的外部信号无效。,TR2:T2启动/停止控制位。TR2=1时，启动T2。,C/T2:T2定时方式和计数方式控制位。=0，定时方式。=1时，计数方式。,CP/RL2:捕获或重装载选择。=1时，如EXEN2=1，且T2EN端出现负跳变脉冲时发生捕获操作。=0时，如T2溢出或EXEN=1条件下，T2EN端出现负跳变脉冲，都会出现自动重装载操作。8.2 AT89C52,T2MOD控制寄存器的内部组织结构,T2OE:T2输出控制允许位。T2OE=1，允许T2输出方波；T2OE=0，禁止T2输出方波。,DCEN:置位该位，允许T2向上或向下计数。,8.2 AT89C52,IE控制寄存器的内部组织结构,ET2：T2中断允许位。=1，允许T2中断；=0，禁止T2中断,IP控制寄存器的内部组织结构,PT2：T2中断优先级控制位。=1，高级中断有效；=0，低级中断有效,8.2 AT89C52,T2,定时器典型应用,定时器,计数器,波特率发生器,可编程方波,脉冲宽度、周期的测量,等等,8.3 AT89C1051/2051/4051,AT89C1051/2051/4051是ATMEL公司陆续推出的简易型封装形式的MCS-51系列的单片机，在一些外围接口比较简单的场合，上述的几款单片机更具有体积小、功耗低、价格低廉等方面的优势。由于上述单片机均采用了AT89C51内核，因此在指令系统、电源工作范围、Flash擦除寿命次数、振荡频率范围、低功耗模式等多个指标上是与AT89C51是一样的，但在内RAM容量、Flash存储器容量、定时器数量、串行口、中断数量、I/O端口数量、驱动能力、加密方式等功能方面不同的CPU各有区别。,8.3 AT89C1051/2051/4051,引脚,89C1051 89C2051/4051,8.3 AT89C1051/2051/4051,89C2051,与,89C51,区别,Flash,存储器容量：,2K,字节,I/O,端口数量：,15,个，无,P2P0,及,SFR,数量：,19,个，少,P2,及,P0,的,2,个映像单元,增加了,1,个模拟比较器,驱动能力：,20mA,加密方式：两级加密,8.3 AT89C1051/2051/4051,89C1051,与,89C2051,区别,内,RAM,容量：,64,个字节，,00,3FH,Flash,存储器容量：,1K,字节,串行通信口：无,定时器：只有,T0,，少,T1,中断源：,3,个，少,TI,、,RI,、,T1,SFR,数量：,15,个，少,TH1,、,TL1,、,SCON,、,SBUF,的,4,个映像单元,8.3 AT89C1051/2051/4051,89C4051,与,89C2051,区别,Flash,存储器容量：,4K,字节,8.3 AT89C1051/2051/4051,1051/2051/4051,的应用,模拟比较器的使用,8.3 AT89C1051/2051/4051,1051/2051/4051,的应用,I/O,驱动能力的使用,