單片機(jī)最小系統(tǒng)

1、單片機(jī)最小系統(tǒng)作者: 日期:STC8 9C52單片機(jī)簡(jiǎn)介概述S TC89C 52是5 1系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào) ，它是STCMEL公司生產(chǎn)的。STC89C52是一個(gè)低電壓，高性能CM OS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8 k bytes的可反復(fù) 擦寫的Fl a sh只讀程序存儲(chǔ)器和2 56 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（R A M ,器件 采用STC MEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng), 片內(nèi)置通用8位中央處理器和F lash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的S TC89C52單片機(jī)可為您 提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。STC89C 5 2有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（

2、I /O ）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，S TC89 C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，但不可以在線編程（S系列的才支持在線編程）。其將通用的微處理器和F1as h存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flas h存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。STC8 9C 52有PDIP、PQF P/ T QF P及PL CC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品 的需求。主要功能特性兼容M CS 51指令系統(tǒng)8k可反復(fù)擦寫（ 1 0 0 0次）FlashROM32個(gè)雙向I /0口 ？ 256x8bit內(nèi)部RAM3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷？時(shí)鐘頻率02

3、 4MHb2個(gè)串行中斷可編程UA RT串行通道2個(gè)外部中斷源共8個(gè)中斷源2個(gè)讀寫中斷口線3級(jí)加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能8051單片機(jī)的引腳功能MCS-51系列單片機(jī)一般采用 40個(gè)引腳，雙列直插式封裝，用HM OS工藝制造，其 外部引腳排列如圖所示。其中，各引腳的功能為：2TTZl3101112131415171319亦"F1.0VccFL1FCLOPl.2PdlPl.3Pl 2Pl4PEL 3Ph&PCUPl.63051P0.5Pl.7P0.6KST/VfdPCUPNCVRzD/7fPP3UT 曲ALE/PROGP3.?yiNT0PSERF3-3/IH

4、T1F比TF3.4yTDF匕6P3.5yTlP2.5F3.07WP2.4FJ-T/KDF2*3STAL2F比2STALlP2.1VssP2.0403?TT藥至323130292827"z?25242322It TALISTALEFSEn dALE7PR0G *RST/VpdP3口 J (I/O) 1L RhD *TxD INTO ifiTl Ki10 一»T1 >J 餌8051pa 口（地址/數(shù)據(jù)總線）P1 口/g門/0線)pm/（地址總線）(b（a）D IP引腳圖輯符號(hào)8 0 51單片機(jī)的引腳主電源引腳Vcc （40腳）：接+5V電源正端Vss （20腳）:接+5

5、V電源地端般V cc和Vss間應(yīng)接高頻去耦電容和低頻濾波電容。 外接晶體或外部振蕩器引腳XTAL1（1 9腳）:接外部晶振的一個(gè)引腳。 在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入 端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器OSC。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。XTAL2（ 18腳）:接外部晶振的另一個(gè)引腳。在片內(nèi)接至反相放大器的輸出端和內(nèi) 部時(shí)鐘電路的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此腳接外部振蕩器的輸出端?？刂菩盘?hào)線RSr/ VPD （9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端,復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部R AM的備用電源輸入端ALE/ （3 0腳）：地址鎖存允許/編程脈沖輸入。用 AL E鎖存從P0 口輸出的低 位地址；在對(duì)片內(nèi) EP

6、 ROM編程時(shí)，編程脈沖由此輸入。（2 9腳）:外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。/VPP（31腳）：訪問外部存儲(chǔ)器允許/編程電壓輸入。 儲(chǔ)器；低電平時(shí)，訪問外部存儲(chǔ)器。對(duì)片內(nèi)EA為高電平時(shí)，訪問內(nèi)部存EPROM編程時(shí)，此腳接21V編程電壓。8051單片機(jī)設(shè)有 4個(gè)雙向I /O 口（ P0 立地用作輸入或輸出口，其中：P1、P2、P3）,每一組I/ O 口線都可以獨(dú)多功能I/O 口引腳P0 口 （3 23 9腳）一一雙向口（三態(tài)）,可作為輸入/輸出口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)L S T TL門電路。實(shí)際應(yīng)用中常作為分時(shí)使用的地址/數(shù)據(jù)總線口，對(duì)外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址時(shí)低8位地址與數(shù)據(jù)總線分時(shí)使用P0

7、口：先送低8位地址信號(hào)到P0 口 ,P1 口（ 18腳）準(zhǔn)雙向口 時(shí)，口鎖存器必須由單片機(jī)先寫入“由地址鎖存信號(hào)ALE的下降沿將地址信號(hào)鎖存到地址鎖存器后，再作為數(shù)據(jù)總線的 口線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入或輸出。（三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門電路。用作輸入線1 ”，每一位都可編程為輸入或輸出線。（三態(tài)）,可驅(qū)動(dòng)4個(gè)L STT L門電路?？勺鳛檩?位，與P0 口一起組成1 6位地址P 2 口（ 2 128）準(zhǔn)雙向口入/輸出口 ，實(shí)際應(yīng)用中一般作為地址總線的高 總線，用于對(duì)外部存儲(chǔ)器的接口電路進(jìn)行尋址。P3 口 （1017腳）一一準(zhǔn)雙向口 （三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)L STT L門電路。雙功能 口，作為第一功能使

8、用時(shí)， 與P1 口一樣；作為第二功能使用時(shí)，每一位都有特定用 途,其特殊用途如表所示：端口引腳第二功能注釋P3. 0RXD串行口數(shù)據(jù)接收端P3.1TXD串行口數(shù)據(jù)發(fā)送端P3 . 2/INT0外中斷請(qǐng)求0P 3. 3/ INT1外中斷請(qǐng)求1P3.4T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入P3. 5T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入P3. 6/ W R外部R AM寫選通信號(hào)輸出P3 .7/RD外部RAM讀選通信號(hào)輸出3.1.2單片機(jī)最小系統(tǒng)正常工作的最簡(jiǎn)單電路系統(tǒng)，是保 缺一不可。單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由單片機(jī)、 對(duì)于80 5 1單片機(jī)，由于片內(nèi)有4K的程序 ,只需外接時(shí)鐘電路與復(fù)位電路即可。所謂單片機(jī)的最

9、小系統(tǒng)是指使單片機(jī)能運(yùn)行程序、 證單片正常啟動(dòng)、開始工作的必須電路， 程序存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。 存儲(chǔ)器，所以其最小系統(tǒng)除了單片機(jī)本身外 復(fù)位及復(fù)位電路8 0 5 1單片機(jī)的復(fù)位復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中其他功能部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開 始工作。8 0 5 1單片機(jī)在RST輸入端（9腳）出現(xiàn)高電平時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位和初始 化。在振蕩器運(yùn)行的情況下，要實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，必須使RST端的高電平至少保持兩個(gè)機(jī)器周期（2 4個(gè)振蕩周期）。CPU在第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)執(zhí)行復(fù)位操作，以后每一個(gè)機(jī)器周期重復(fù)一次，直到 RST降為低電平。復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE及/P SEN信號(hào)。復(fù)位的內(nèi)部操作使

10、 SP為0 7H,各端口（P0P3）都為0FFH,特殊功能寄存器都為 0,但 不影響RAM的狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位結(jié)束（RST變?yōu)榈碗娖剑┖螅珻PU從0000H開始執(zhí)行程序。值得注意的是:80 5 1單片機(jī)通電后并不運(yùn)行 RO建的程序，只有正常復(fù)位后，才能 開始工作。復(fù)位電路常見的上電復(fù)單片機(jī)的復(fù)位分為上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種和看門狗強(qiáng)制復(fù)位三種等。上 電復(fù)位通常利用電容的充放電來實(shí)現(xiàn)，按鍵復(fù)位則可分為按鍵脈沖復(fù)位和按鍵電平 復(fù)位兩種，看門狗復(fù)位則通過外接看門狗電路或軟件看門狗程序?qū)崿F(xiàn)。 位和按鍵復(fù)位電路如圖所示。9 VCC40V CCS1 hKS?0倜12011VES0（a） 上電復(fù)位 按鍵電平

11、復(fù)位（b ）按鍵脈沖復(fù)位C兩端的電壓不,電容通過電阻RC足,單片機(jī)完成復(fù)位操作，開圖中，（a）為最簡(jiǎn)單的單片機(jī)復(fù)位電路。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，由于電容 會(huì)瞬間改變，所以805 1的第9腳復(fù)位端會(huì)得到短暫的高電平，隨后R進(jìn)行充電，經(jīng)過一段時(shí)間后，R ST端變?yōu)榈碗娖?。?dāng)電容的充放電時(shí)間常數(shù) 夠大,能保證在RST端得到超過兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí) 始正常運(yùn)行ROM里的程序。(b) 為按鍵脈沖復(fù)位電路。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)并不復(fù)位，不能運(yùn)行ROM里的程序，只有當(dāng)系統(tǒng)上電后，按一下復(fù)位按鍵(圖中未畫出)，反相器輸出超過兩個(gè)機(jī)器 周期的高電平，才能完成系統(tǒng)復(fù)位。(c) 為包括上電復(fù)位功能的按鍵電平復(fù)位電路，是最常見的單片機(jī)復(fù)位電路之一。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)的 RST端得到兩個(gè)以上機(jī)器周期的高電平，隨后電容C經(jīng)電阻釋放按鍵K后,電容C通過電阻R充電,T端變?yōu)榈碗娖?，完成單片機(jī)的復(fù)位。R充電，變?yōu)榈碗娖?，完成單片機(jī)的上最復(fù)位。在單片機(jī)的運(yùn)行過程中，如果由于外 界干擾等因素的影響，使單片機(jī)的程序跑飛，則可以通過按下按鍵 K使單片機(jī)完成 復(fù)位操作。當(dāng)按下 K鍵時(shí)，電容兩端短路，RST接到電源VC C變?yōu)楦唠娖剑瑫r(shí)電 容迅速放電，使電容的兩個(gè)極板電位一致。