第2章STC25F2K60S2單片機增強型8051內(nèi)核

1、 作者作者 丁向榮丁向榮單片單片微機原理與接口技術(shù)微機原理與接口技術(shù)第第2章章STC25F2K60S2單片機增強型單片機增強型8051內(nèi)核內(nèi)核 2.1單片機概述 2.2STC15F2K60S2系列單片機資源概述與引腳功能 2.3 STC15F2K60S2單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.4 STC15F2K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.1 單片機概述2.1.1 單片機的概念單片機的概念 將微型計算機的基本組成部分（將微型計算機的基本組成部分（CPU、存儲器、存儲器、I/O接口接口以及連接它們的總線）集

2、成在一塊芯片中而構(gòu)成的計算機，以及連接它們的總線）集成在一塊芯片中而構(gòu)成的計算機，稱為單片微型計算機，簡稱單片機（稱為單片微型計算機，簡稱單片機（Single-chip Microcomputer）?？紤]到它的實質(zhì)是用作控制，現(xiàn)已普遍改）?？紤]到它的實質(zhì)是用作控制，現(xiàn)已普遍改用微控制器（用微控制器（Micro Controller）一詞，縮寫為）一詞，縮寫為MCU（Micro Controller Unit）。）。 2.1 單片機概述2.1.2 常見單片機常見單片機 1. 8051內(nèi)核單片機內(nèi)核單片機 （1）Intel公司的公司的MCS-51系列單片機。系列單片機。 （2）深圳市宏晶科技公司的

3、）深圳市宏晶科技公司的STC系列單片機。公司網(wǎng)址：系列單片機。公司網(wǎng)址： http:/www.STCMCU.com。 （3）荷蘭）荷蘭PHILIPS公司的公司的8051內(nèi)核單片機內(nèi)核單片機 （4）美國）美國Atmel公司的公司的89系列單片機系列單片機 2. 其它單片機其它單片機 （1）Freescale公司的公司的MC68系列單片機、系列單片機、MC9S08系列單片機系列單片機 （2）美國）美國Microchip公司的公司的PIC系列單片機系列單片機 （3）美國）美國Atmel公司的公司的AVR系列單片機系列單片機 2.1 單片機概述2.1.3 STC系列單片機系列單片機 STC單片機產(chǎn)品系

4、列化、種類多，現(xiàn)有超過百種的單片機產(chǎn)品，能滿單片機產(chǎn)品系列化、種類多，現(xiàn)有超過百種的單片機產(chǎn)品，能滿足不同單片機應(yīng)用系統(tǒng)的控制需求。按照工作速度與片內(nèi)資源配置的不同，足不同單片機應(yīng)用系統(tǒng)的控制需求。按照工作速度與片內(nèi)資源配置的不同，STC系列單片機有若干個系列產(chǎn)品。按照工作速度可分為系列單片機有若干個系列產(chǎn)品。按照工作速度可分為12T/6T和和1T系列系列產(chǎn)品：產(chǎn)品：12T/6T產(chǎn)品是指一個機器周期可設(shè)置為產(chǎn)品是指一個機器周期可設(shè)置為12個時鐘或個時鐘或6個時鐘，包括個時鐘，包括STC89和和STC90兩個系列；兩個系列；1T產(chǎn)品是指一個機器周期僅為產(chǎn)品是指一個機器周期僅為1個時鐘，包括個時鐘

5、，包括STC11/10和和STC12/15等系列。等系列。STC89、STC90和和STC11/10系列屬基本配置，而系列屬基本配置，而STC12/15系列產(chǎn)品則相應(yīng)地增加了系列產(chǎn)品則相應(yīng)地增加了PWM、A/D和和SPI等接口模塊。等接口模塊。 STC15系列單片機采用系列單片機采用STC-Y5超高速超高速CPU內(nèi)核，在相同頻率下，速度內(nèi)核，在相同頻率下，速度比早期比早期1T系列單片機（如系列單片機（如STC12、STC11、STC10系列）的速度快系列）的速度快20%。本。本書以書以STC15系列中的系列中的STC15F2K60S2單片機為教學(xué)機型，全面學(xué)習(xí)單片機為教學(xué)機型，全面學(xué)習(xí)STC單

6、片單片機技術(shù)以及培養(yǎng)機技術(shù)以及培養(yǎng)STC單片機的應(yīng)用設(shè)計能力。單片機的應(yīng)用設(shè)計能力。 2.2 STC15F2K60S2系列單片機資源概述與引腳功能 2.2.1 STC15F2K60S2系列單片機資源與功能概述系列單片機資源與功能概述 （1）增強型）增強型8051 CPU，1T型，即每個機器周期只有型，即每個機器周期只有1個系統(tǒng)時鐘個系統(tǒng)時鐘（2）ISP/IAP功能，即在系統(tǒng)可編程功能，即在系統(tǒng)可編程/在應(yīng)用可編程在應(yīng)用可編程（3）內(nèi)部高可靠復(fù)位，）內(nèi)部高可靠復(fù)位，8級可選復(fù)位門檻電壓，可徹底省掉外圍復(fù)位電路級可選復(fù)位門檻電壓，可徹底省掉外圍復(fù)位電路（4）內(nèi)部高精度）內(nèi)部高精度R/C時鐘，時鐘，

7、1%溫漂（溫漂（-4085），常溫下溫漂可達(dá)），常溫下溫漂可達(dá)0.5%，內(nèi)部時鐘從內(nèi)部時鐘從5MHz35MHz可選可選（5）低功耗設(shè)計：低速模式、空閑模式、掉電模式（停機模式）低功耗設(shè)計：低速模式、空閑模式、掉電模式（停機模式）（6）具有支持掉電喚醒的引腳）具有支持掉電喚醒的引腳（7）8KB62KB Flash 程序存儲器程序存儲器（8）大容量）大容量2048字節(jié)字節(jié)SRAM（9）大容量的數(shù)據(jù)）大容量的數(shù)據(jù)Flash（EEPROM），擦寫次數(shù)十萬次以上），擦寫次數(shù)十萬次以上 2.2 STC15F2K60S2系列單片機資源概述與引腳功能 2.2.1 STC15F2K60S2系列單片機資源與功能概

8、述系列單片機資源與功能概述 （10）6個定時器，兩個個定時器，兩個16位可重裝載初始值（兼容傳統(tǒng)位可重裝載初始值（兼容傳統(tǒng)8051）的定時器的定時器T0/T1，T2定時器，定時器，3路路CCP可再實現(xiàn)可再實現(xiàn)3個定時器個定時器（11）2個全雙工異步串行口（個全雙工異步串行口（UART）（12）8通道高速通道高速10位位ADC，速度可達(dá)，速度可達(dá)30萬次萬次/秒秒（13）3通道捕獲通道捕獲/比較單元（比較單元（PWM/PCA/CCP）（14）高速）高速SPI串行通信接口串行通信接口（15）多路可編程時鐘輸出）多路可編程時鐘輸出（16）最多）最多42個個I/O口線口線（17）硬件看門狗）硬件看門狗

9、2.2 STC15F2K60S2系列單片機資源概述與引腳功能 2.2.2 STC15F2K60S2單片機引腳功能單片機引腳功能 STC15F2K60S2單片機有單片機有LQFP-44、LQFP-32、PDIP-40、SOP-28、SOP-32、SKDIP-28等封裝形式等封裝形式 。2.3 STC15F2K60S2單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.3.1 STC15F2K60S2單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) STC15F2K60S2單片機包含單片機包含CPU、程序存儲器（程序、程序存儲器（程序Flash）、）、數(shù)據(jù)存儲器（基本數(shù)據(jù)存儲器（基本RAM、擴展、擴展RAM、特殊功能寄存器）、特殊功能寄存器）

10、、EEPROM（數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)Flash）、定時器）、定時器/計數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)、計數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)、ADC模塊、模塊、PCA/PWM模塊（可當(dāng)模塊（可當(dāng)DAC使用）、使用）、SPI接口以及硬接口以及硬件看門狗、電源監(jiān)控、專用復(fù)位電路、內(nèi)部件看門狗、電源監(jiān)控、專用復(fù)位電路、內(nèi)部RC振蕩器等模塊。振蕩器等模塊。 2.3 STC15F2K60S2單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.3.2 CPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 運算器運算器由算術(shù)由算術(shù)/邏輯運算部件邏輯運算部件ALU、累加器、累加器ACC、寄存器、寄存器B、暫存器（、暫存器（TMP1，TMP2）和程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器）和程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW組成。它所完成的任

11、務(wù)是實現(xiàn)算術(shù)與邏輯運算、組成。它所完成的任務(wù)是實現(xiàn)算術(shù)與邏輯運算、位變量處理與傳送等操作。位變量處理與傳送等操作。 控制器控制器是是CPU的指揮中心，由指令寄存器的指揮中心，由指令寄存器IR、指令譯碼器、指令譯碼器ID、定時及控制邏、定時及控制邏輯電路以及程序計數(shù)器輯電路以及程序計數(shù)器PC等組成。等組成。 程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC是一個是一個16位的計數(shù)器（注意：位的計數(shù)器（注意：PC不屬于特殊功能寄存器）。它不屬于特殊功能寄存器）。它總是存放著下一個要取指令字節(jié)的總是存放著下一個要取指令字節(jié)的16位程序存儲器存儲單元的地址。并且，每取位程序存儲器存儲單元的地址。并且，每取完一個字節(jié)后，完一個

12、字節(jié)后，PC的內(nèi)容自動加的內(nèi)容自動加1，為取下一個字節(jié)做準(zhǔn)備。因此，一般情況下，為取下一個字節(jié)做準(zhǔn)備。因此，一般情況下，CPU是按指令順序執(zhí)行程序的。只有在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用指令和中斷響應(yīng)時是按指令順序執(zhí)行程序的。只有在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用指令和中斷響應(yīng)時例外，而是由指令或中斷響應(yīng)過程自動給例外，而是由指令或中斷響應(yīng)過程自動給PC置入新的地址。置入新的地址。PC指到哪里，指到哪里，CPU就就從哪里開始執(zhí)行程序。從哪里開始執(zhí)行程序。 2.4 STC15F2K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) STC15F2K60S2單片機存儲器結(jié)構(gòu)的主要特點是程序存儲單片機存儲器結(jié)構(gòu)的主要特點是程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器是

13、分開編址的，器與數(shù)據(jù)存儲器是分開編址的，STC15F2K60S2單片機內(nèi)部在單片機內(nèi)部在物理上有物理上有4個相互獨立的存儲器空間：程序存儲器（程序個相互獨立的存儲器空間：程序存儲器（程序Flash）、片內(nèi)基本）、片內(nèi)基本RAM、片內(nèi)擴展、片內(nèi)擴展RAM與與EEPROM(數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Flash) 。 2.4 STC15F2K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) 1. 程序存儲器（程序程序存儲器（程序Flash） STC15F2K60S2單片機片內(nèi)集成了單片機片內(nèi)集成了60KB的程序的程序Flash存儲器，其地址為存儲器，其地址為0000HEFFFH。 （1）0000H單元。系統(tǒng)復(fù)位后，單元。系統(tǒng)復(fù)位后，PC值為

14、值為0000H，單片機從，單片機從0000H單元開單元開始執(zhí)行程序。一般在始執(zhí)行程序。一般在0000H開始的三個單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，開始的三個單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，讓讓CPU去執(zhí)行用戶指定位置的主程序，去執(zhí)行用戶指定位置的主程序， （2）0003H00A3H，這些單元用作，這些單元用作21個中斷的中斷服務(wù)程序的入口地個中斷的中斷服務(wù)程序的入口地址（或稱為中斷向量地址）。址（或稱為中斷向量地址）。 0003H：外部中斷：外部中斷0中斷服務(wù)程序的入口地址中斷服務(wù)程序的入口地址 000BH：定時：定時/計數(shù)器計數(shù)器0（T0）中斷服務(wù)程序的入口地址）中斷服務(wù)程序的入口地址 0013H

15、：外部中斷：外部中斷1中斷服務(wù)程序的入口地址中斷服務(wù)程序的入口地址 001BH：定時：定時/計數(shù)器計數(shù)器1（T1）中斷服務(wù)程序的入口地址）中斷服務(wù)程序的入口地址 0023H： 串行口中斷服務(wù)程序的入口地址串行口中斷服務(wù)程序的入口地址2.4 STC15F2K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) 2. 基本基本RAM 片內(nèi)基本片內(nèi)基本RAM分為低分為低128字節(jié)、高字節(jié)、高128字節(jié)和特殊功能寄存器（字節(jié)和特殊功能寄存器（SFR）。）。 （1）低）低128字節(jié)字節(jié) 1）工作寄存器區(qū)：）工作寄存器區(qū)：00H1FH 2）位尋址區(qū)：）位尋址區(qū)：20H2FH 3）通用）通用RAM區(qū)：區(qū)：30H7FH （2）高）高12

16、8字節(jié)字節(jié) 高高128字節(jié)的地址為字節(jié)的地址為80HFFH，屬普通存儲區(qū)域，但高，屬普通存儲區(qū)域，但高128字節(jié)地址與字節(jié)地址與特殊功能寄存器區(qū)的地址是相同的。為了區(qū)分這兩個不同的存儲區(qū)域，訪特殊功能寄存器區(qū)的地址是相同的。為了區(qū)分這兩個不同的存儲區(qū)域，訪問時，規(guī)定了不同的尋址方式，高問時，規(guī)定了不同的尋址方式，高128字節(jié)只能采用寄存器間接尋址方式字節(jié)只能采用寄存器間接尋址方式訪問；特殊功能寄存器只能采用直接尋址方式。此外，高訪問；特殊功能寄存器只能采用直接尋址方式。此外，高128字節(jié)也可用字節(jié)也可用作堆棧區(qū)。作堆棧區(qū)。 2.4 STC15F2K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) 2. 基本基本RAM

17、 （3）特殊功能寄存器）特殊功能寄存器SFR（80HFFH） 特殊功能寄存器的地址也為特殊功能寄存器的地址也為80HFFH，但，但STC15F2K60S2單片機中只有單片機中只有48個地址有實際意義，也就是說個地址有實際意義，也就是說STC15F2K60S2單片機單片機實際上只有單片機單片機實際上只有48個特殊功能寄存器。所謂特殊功能寄存器是指該個特殊功能寄存器。所謂特殊功能寄存器是指該RAM單元的狀態(tài)與某一具單元的狀態(tài)與某一具體的硬件接口電路相關(guān)，要么反映了某個硬件接口電路的工作狀態(tài)，要么體的硬件接口電路相關(guān)，要么反映了某個硬件接口電路的工作狀態(tài)，要么決定著某個硬件電路的工作狀態(tài)。單片機內(nèi)部

18、決定著某個硬件電路的工作狀態(tài)。單片機內(nèi)部I/O接口電路的管理與控制就接口電路的管理與控制就是通過對其相應(yīng)特殊功能寄存器進(jìn)行操作與管理的。特殊功能寄存器根據(jù)是通過對其相應(yīng)特殊功能寄存器進(jìn)行操作與管理的。特殊功能寄存器根據(jù)其存儲特性的不同又分為兩類：可位尋址特殊功能寄存器與不可位尋址特其存儲特性的不同又分為兩類：可位尋址特殊功能寄存器與不可位尋址特殊功能寄存器。凡字節(jié)地址能夠被殊功能寄存器。凡字節(jié)地址能夠被8整除的單元是可位尋址的，對應(yīng)可尋整除的單元是可位尋址的，對應(yīng)可尋址位都有一個位地址，其位地址等于其字節(jié)地址加上位號，實際編程時大址位都有一個位地址，其位地址等于其字節(jié)地址加上位號，實際編程時大

19、多是采用其位功能符號表示，如多是采用其位功能符號表示，如PSW中的中的CY、ACC等。特殊功能寄存器與等。特殊功能寄存器與其可尋址位都是按直接地址進(jìn)行尋址的。詳見表其可尋址位都是按直接地址進(jìn)行尋址的。詳見表2.9。 2.4 STC15F2K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) 3. 擴展擴展RAM（XRAM） STC15F2K60S2單片機的擴展單片機的擴展RAM空間為空間為1792B，地址范圍，地址范圍為：為：0000H06FFH。擴展。擴展RAM類似于傳統(tǒng)的片外數(shù)據(jù)存儲器，類似于傳統(tǒng)的片外數(shù)據(jù)存儲器，采用訪問片外數(shù)據(jù)存儲器的訪問指令（助記符為采用訪問片外數(shù)據(jù)存儲器的訪問指令（助記符為MOVX ）訪問）

20、訪問擴展擴展RAM區(qū)域。區(qū)域。STC15F2K60S2單片機保留了傳統(tǒng)單片機保留了傳統(tǒng)8051單片機片單片機片外數(shù)據(jù)存儲器的擴展功能，但使用時，擴展外數(shù)據(jù)存儲器的擴展功能，但使用時，擴展RAM與片外數(shù)據(jù)與片外數(shù)據(jù)存儲器不能并存，可通過存儲器不能并存，可通過AUXR進(jìn)行選擇。擴展片外數(shù)據(jù)存儲進(jìn)行選擇。擴展片外數(shù)據(jù)存儲器時，要占用器時，要占用P0口、口、P2口以及口以及ALE、/RD與與/WR引腳，而使用片引腳，而使用片內(nèi)擴展內(nèi)擴展RAM時與它們無關(guān)。實際應(yīng)用，盡量使用片內(nèi)擴展時與它們無關(guān)。實際應(yīng)用，盡量使用片內(nèi)擴展RAM，不推薦擴展片外數(shù)據(jù)存儲器。不推薦擴展片外數(shù)據(jù)存儲器。2.4 STC15F2

21、K60S2單片機的存儲結(jié)構(gòu) 4. 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)Flash存儲器（存儲器（EEPROM） STC15F2K60S2單片機的數(shù)據(jù)單片機的數(shù)據(jù)Flash存儲器空間為存儲器空間為1KB，地址范圍為：，地址范圍為：0000H03FFH。數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)Flash存儲器被用作存儲器被用作EEPROM，用來存放一些應(yīng)用時需，用來存放一些應(yīng)用時需要經(jīng)常修改，掉電后又能保持不變的參數(shù)。要經(jīng)常修改，掉電后又能保持不變的參數(shù)。 STC15F2K60S2單片機的數(shù)據(jù)單片機的數(shù)據(jù)Flash存儲器空間分為存儲器空間分為2個扇區(qū)，每個扇區(qū)個扇區(qū)，每個扇區(qū)512字節(jié)。數(shù)據(jù)字節(jié)。數(shù)據(jù)Flash存儲器的擦除操作是按扇區(qū)進(jìn)行，在使用時建議同

22、一存儲器的擦除操作是按扇區(qū)進(jìn)行，在使用時建議同一次修改的數(shù)據(jù)放在同一個扇區(qū)，不是同一次修改的數(shù)據(jù)放在不同的扇區(qū)。次修改的數(shù)據(jù)放在同一個扇區(qū)，不是同一次修改的數(shù)據(jù)放在不同的扇區(qū)。在程序中，用戶可以對數(shù)據(jù)在程序中，用戶可以對數(shù)據(jù)Flash存儲器實現(xiàn)字節(jié)讀、字節(jié)寫與扇區(qū)擦除存儲器實現(xiàn)字節(jié)讀、字節(jié)寫與扇區(qū)擦除等操作。等操作。 STC15F2K60S2單片機的數(shù)據(jù)單片機的數(shù)據(jù)EEPROM還可以采用還可以采用MOVC指令訪問，當(dāng)采指令訪問，當(dāng)采用用MOVC指令訪問時指令訪問時EEPROM的起始扇區(qū)地址為的起始扇區(qū)地址為F000H，結(jié)束扇區(qū)尾地址為，結(jié)束扇區(qū)尾地址為F3FFH。 2.5 STC15F2K60

23、S2單片機的并行I/O口 2.5.1 STC15F2K60S2單片機的并行單片機的并行I/O口與工作模式口與工作模式 STC15F2K60S2系列單片機最多有系列單片機最多有42個個I/O口（口（P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7、P4.0P4.7、P5.4、P5.5），）， STC15F2K60S2（PDIP-40封裝）單片機共有封裝）單片機共有38個個I/O端端口線，分別為口線，分別為P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7、P4.1、P4.2、P4.4、P4.5、P5.4、P5.5，可用作準(zhǔn)雙向，可用作準(zhǔn)雙向I/O；其中；

24、其中大多數(shù)大多數(shù)I/O口線具有口線具有2個以上功能，各個以上功能，各I/O口線的引腳功能名稱見口線的引腳功能名稱見表表2.2表表2.7。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.1 STC15F2K60S2單片機的并行單片機的并行I/O口與工作模式口與工作模式 STC15F2K60S2單片機的所有單片機的所有I/O口均有口均有4種工作模式：準(zhǔn)雙向口（傳種工作模式：準(zhǔn)雙向口（傳統(tǒng)統(tǒng)8051單片機單片機I/O模式）、推挽輸出、僅為輸入（高阻狀態(tài)）與開漏模式。模式）、推挽輸出、僅為輸入（高阻狀態(tài)）與開漏模式。每個每個I/O口的驅(qū)動能力均可達(dá)到口的驅(qū)動能力均可達(dá)到20mA，但，但

25、40-Pin及以上單片機整個芯片最大及以上單片機整個芯片最大工作電流不要超過工作電流不要超過120mA；20-Pin以上以上32-Pin以下單片機整個芯片最大工作以下單片機整個芯片最大工作電流不要超過電流不要超過90mA。每個口的工作模式由。每個口的工作模式由PnM1和和PnM0（n0，1，2，3，4，5）兩個寄存器的相應(yīng)位來控制。例如，）兩個寄存器的相應(yīng)位來控制。例如，P0M1和和P0M0用于設(shè)定用于設(shè)定P0口的口的工作模式，其中工作模式，其中P0M1.0和和P0M0.0用于設(shè)置用于設(shè)置P0.0的工作模式，的工作模式，P0M1.7和和P0M0.7用于設(shè)置用于設(shè)置P0.7的工作模式，以此類推。

26、設(shè)置關(guān)系如表的工作模式，以此類推。設(shè)置關(guān)系如表2.10所示，所示， STC15F2K60S2單片機上電復(fù)位后所有的單片機上電復(fù)位后所有的I/O口均為準(zhǔn)雙向口模式。口均為準(zhǔn)雙向口模式。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2單片機的并行單片機的并行I/O口的結(jié)構(gòu)口的結(jié)構(gòu) 準(zhǔn)雙向口工作模式下，準(zhǔn)雙向口工作模式下，I0口可用直接輸出而不需重新配置口線輸出口可用直接輸出而不需重新配置口線輸出狀態(tài)。這是因為當(dāng)口線輸出為狀態(tài)。這是因為當(dāng)口線輸出為“1”時驅(qū)動能力很弱，允許外部裝置將其拉時驅(qū)動能力很弱，允許外部裝置將其拉低電平。當(dāng)引腳輸出為低電平時，它的驅(qū)

27、動能力很強，可吸收相當(dāng)大的電低電平。當(dāng)引腳輸出為低電平時，它的驅(qū)動能力很強，可吸收相當(dāng)大的電流。流。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2單片機的并行單片機的并行I/O口的結(jié)構(gòu)口的結(jié)構(gòu) 推挽輸出工作模式下，推挽輸出工作模式下，I/O口輸出的下拉結(jié)構(gòu)、輸入電路結(jié)構(gòu)與準(zhǔn)雙向口輸出的下拉結(jié)構(gòu)、輸入電路結(jié)構(gòu)與準(zhǔn)雙向口模式是一致的，不同的是推挽輸出工作模式下口模式是一致的，不同的是推挽輸出工作模式下I/O口的上拉是持續(xù)的口的上拉是持續(xù)的“強強上拉上拉”，若輸出高電平，輸出拉電流最大可達(dá)，若輸出高電平，輸出拉電流最大可達(dá)20mA；若輸出低電平時，輸；若

28、輸出低電平時，輸出灌電流最大可達(dá)出灌電流最大可達(dá)20mA。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2單片機的并行單片機的并行I/O口的結(jié)構(gòu)口的結(jié)構(gòu) 僅為輸入（高阻）工作模式下，可直接從端口引腳讀入數(shù)僅為輸入（高阻）工作模式下，可直接從端口引腳讀入數(shù)據(jù)，而不需要先對端口鎖存器置據(jù)，而不需要先對端口鎖存器置“1”。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2單片機的并行單片機的并行I/O口的結(jié)構(gòu)口的結(jié)構(gòu) 開漏輸出工作模式下，開漏輸出工作模式下，I/O口輸出的下拉結(jié)構(gòu)與推挽輸出口輸出的下拉結(jié)構(gòu)與推挽輸出

29、/準(zhǔn)雙向口一準(zhǔn)雙向口一致，輸入電路與準(zhǔn)雙向口一致，但輸出驅(qū)動無任何負(fù)載，即開漏狀態(tài)，輸致，輸入電路與準(zhǔn)雙向口一致，但輸出驅(qū)動無任何負(fù)載，即開漏狀態(tài)，輸出應(yīng)用時，必須外接上拉電阻。出應(yīng)用時，必須外接上拉電阻。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2單片機并行單片機并行I/O口的使用注意事項口的使用注意事項 1. 典型三極管控制電路典型三極管控制電路 單片機單片機I0引腳本身的驅(qū)動能力有限，如果需要驅(qū)動較大功率的器件，可以采引腳本身的驅(qū)動能力有限，如果需要驅(qū)動較大功率的器件，可以采用單片機用單片機I0引腳控制晶體管進(jìn)行輸出的方法。如圖引腳控制晶體

30、管進(jìn)行輸出的方法。如圖2.10所示，如果用弱上拉控制，所示，如果用弱上拉控制，建議加上拉電阻建議加上拉電阻R1，阻值為：，阻值為：3.3K10K；如果不加上拉電阻；如果不加上拉電阻R1，建議，建議R2的取值在的取值在15K以上，或用強推挽輸出。以上，或用強推挽輸出。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2單片機并行單片機并行I/O口的使用注意事項口的使用注意事項 2.典型發(fā)光二極管驅(qū)動電路典型發(fā)光二極管驅(qū)動電路 采用弱上拉驅(qū)動時，采用灌電流方式驅(qū)動發(fā)光二極管，如圖（采用弱上拉驅(qū)動時，采用灌電流方式驅(qū)動發(fā)光二極管，如圖（a）所示；采用）所示；采

31、用推挽輸出（強上拉）驅(qū)動時，采用拉電流方式驅(qū)動發(fā)光二極管，如圖（推挽輸出（強上拉）驅(qū)動時，采用拉電流方式驅(qū)動發(fā)光二極管，如圖（b）所示。）所示。2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2單片機并行單片機并行I/O口的使用注意事項口的使用注意事項 3混合電壓供電系統(tǒng)混合電壓供電系統(tǒng)3V/5V器件器件I/O口的互聯(lián)口的互聯(lián) STC15F2K60S2單片機的典型工作電壓為單片機的典型工作電壓為5 V，當(dāng)它與，當(dāng)它與3 V器件連接時，為了防止器件連接時，為了防止3 V器件承器件承受不了受不了5 V電壓，可將電壓，可將5V器件的器件的I0口設(shè)置成開漏配置，

32、斷開內(nèi)部上拉電阻，并串一個口設(shè)置成開漏配置，斷開內(nèi)部上拉電阻，并串一個330的的限流電阻與限流電阻與3V器件的器件的I0口相接；口相接；3V器件的器件的I0口外部加口外部加10 k上拉電阻到上拉電阻到3 V器件的器件的VCC，這，這樣高電平是樣高電平是3 V，低電平是，低電平是0 V，可以保證正常的輸入輸出，如圖所示。，可以保證正常的輸入輸出，如圖所示。 2.5 STC15F2K60S2單片機的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2單片機并行單片機并行I/O口的使用注意事項口的使用注意事項 4. 如何讓如何讓IO口上電復(fù)位時控制輸出為低電平口上電復(fù)位時控制輸出為低電平 STC15F

33、2K60S2單片機上電復(fù)位時，普通單片機上電復(fù)位時，普通I0口為弱上拉高電平輸出，而很多口為弱上拉高電平輸出，而很多實際應(yīng)用要求上電時某些實際應(yīng)用要求上電時某些IO口控制輸出為低電平，否則所控制的系統(tǒng)（如電動口控制輸出為低電平，否則所控制的系統(tǒng)（如電動機）就會誤動作。為了解決這個問題，有兩種解決方法：機）就會誤動作。為了解決這個問題，有兩種解決方法： （1）通過硬件實現(xiàn)高、低電平的邏輯取反功能。例如，在圖）通過硬件實現(xiàn)高、低電平的邏輯取反功能。例如，在圖2.10中，單片機上中，單片機上電復(fù)位后晶體管電復(fù)位后晶體管VT1的集電極輸出就是低電平。的集電極輸出就是低電平。 （2）由于）由于STC15

34、F2K60S2單片機既有弱上拉輸出模式又有強推挽輸出模式，可單片機既有弱上拉輸出模式又有強推挽輸出模式，可在單片機在單片機IO口上加一個下拉電阻（口上加一個下拉電阻（1k、2k或或3k），這樣上電復(fù)位時，雖然單），這樣上電復(fù)位時，雖然單片機內(nèi)部片機內(nèi)部IO口是弱上拉高電平輸出，但由于內(nèi)部上拉能力有限，而外部下拉口是弱上拉高電平輸出，但由于內(nèi)部上拉能力有限，而外部下拉電阻又較小，無法將其拉為高電平，所以該電阻又較小，無法將其拉為高電平，所以該I0口上電復(fù)位時外部輸出為低電平?？谏想姀?fù)位時外部輸出為低電平。如果要將此如果要將此I0口驅(qū)動為高電平，可將此口驅(qū)動為高電平，可將此I0口設(shè)置為強推挽輸出，

35、此時，口設(shè)置為強推挽輸出，此時，I0口口驅(qū)動電流可達(dá)驅(qū)動電流可達(dá)20mA，故可以將該口驅(qū)動為高電平輸出。實際應(yīng)用時，先串一個大，故可以將該口驅(qū)動為高電平輸出。實際應(yīng)用時，先串一個大于于470的限流電阻，再接下拉電阻到地的限流電阻，再接下拉電阻到地 。2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.1 STC15F2K60S2單片機的時鐘單片機的時鐘 1. 時鐘源的選擇時鐘源的選擇 STC15F2K60S2單片機的主時鐘有單片機的主時鐘有2種時鐘源：內(nèi)部種時鐘源：內(nèi)部RC振蕩器時鐘和外振蕩器時鐘和外部時鐘（由部時鐘（由XTAL1和和XTAL2外接晶振產(chǎn)生時鐘，或直接輸入時鐘）。外接晶

36、振產(chǎn)生時鐘，或直接輸入時鐘）。 （1）內(nèi)部）內(nèi)部RC振蕩器時鐘振蕩器時鐘 如果使用如果使用STC15F2K60S2單片機的內(nèi)部單片機的內(nèi)部RC振蕩器，可讓振蕩器，可讓XTAL1和和XTAL2引腳懸空。引腳懸空。STC15F2K60S2單片機常溫下時鐘頻率為單片機常溫下時鐘頻率為535MHZ，在，在-40+85溫度環(huán)境下，溫漂為溫度環(huán)境下，溫漂為1%，在常溫下，溫漂為，在常溫下，溫漂為0.5%。 2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.1 STC15F2K60S2單片機的時鐘單片機的時鐘 （2）外部時鐘）外部時鐘 XTAL1和和XTAL2是芯片內(nèi)部一個反相放大器的輸入端和輸出

37、端。是芯片內(nèi)部一個反相放大器的輸入端和輸出端。 STC15F2K60S2單片機的出廠標(biāo)準(zhǔn)配置是使用內(nèi)部單片機的出廠標(biāo)準(zhǔn)配置是使用內(nèi)部RC振蕩時鐘，如選用外部時振蕩時鐘，如選用外部時鐘，在對鐘，在對STC15F2K60S2單片機進(jìn)行單片機進(jìn)行ISP下載用戶程序時，可以在硬件選項中選擇。下載用戶程序時，可以在硬件選項中選擇。 使用外部振蕩器產(chǎn)生時鐘時，單片機時鐘信號由使用外部振蕩器產(chǎn)生時鐘時，單片機時鐘信號由XTAL1、XTAL2引腳外接晶振引腳外接晶振產(chǎn)生時鐘信號，或直接從產(chǎn)生時鐘信號，或直接從XTAL1輸入外部時鐘信號源。輸入外部時鐘信號源。 采用外接晶振來產(chǎn)生時鐘信號，如圖所示采用外接晶振來

38、產(chǎn)生時鐘信號，如圖所示,時鐘信號的頻率取決于晶振的頻率，時鐘信號的頻率取決于晶振的頻率，電容器電容器C1和和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，一般取值為的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，一般取值為547pF，典型值為，典型值為47pF或或30pF。 STC15F2K60S2單片機的時鐘頻率最大可達(dá)單片機的時鐘頻率最大可達(dá)35MHZ。 當(dāng)從當(dāng)從XTAL1端直接輸入外部時鐘信號源時，端直接輸入外部時鐘信號源時，XTAL2端懸空，如圖所示。端懸空，如圖所示。 2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.1 STC15F2K60S2單片機的時鐘單片機的時鐘 （2）外部時鐘）外部時鐘 2.6 S

39、TC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.1 STC15F2K60S2單片機的時鐘單片機的時鐘 2. 系統(tǒng)時鐘與時鐘分頻寄存器系統(tǒng)時鐘與時鐘分頻寄存器 時鐘源輸出信號不是直接與單片機時鐘源輸出信號不是直接與單片機CPU、內(nèi)部接口的時鐘信號相連的，而是經(jīng)、內(nèi)部接口的時鐘信號相連的，而是經(jīng)過一個可編程時鐘分頻器再提供給單片機過一個可編程時鐘分頻器再提供給單片機CPU和內(nèi)部接口的，為了區(qū)分時鐘源時鐘信和內(nèi)部接口的，為了區(qū)分時鐘源時鐘信號與號與CPU、內(nèi)部接口的時鐘，時鐘源（振蕩器時鐘）信號的頻率記為、內(nèi)部接口的時鐘，時鐘源（振蕩器時鐘）信號的頻率記為fOSC，CPU、內(nèi)、內(nèi)部接口的時鐘稱為系

40、統(tǒng)時鐘，記為部接口的時鐘稱為系統(tǒng)時鐘，記為fSYS。fSYSfOSC/N，其中，其中N為時鐘分頻器的分頻為時鐘分頻器的分頻系數(shù)，利用時鐘分頻器（系數(shù)，利用時鐘分頻器（CLK_DIV），可進(jìn)行時鐘分頻，從而使），可進(jìn)行時鐘分頻，從而使STC15F2K60S2單片機單片機在較低頻率工作。在較低頻率工作。2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.1 STC15F2K60S2單片機的時鐘單片機的時鐘 3.主時鐘輸出與主時鐘控制主時鐘輸出與主時鐘控制 主時鐘從主時鐘從P5.4引腳輸出，但是否輸出，輸出分頻為多少是由引腳輸出，但是否輸出，輸出分頻為多少是由CLK_DIV中的中的MKCO_

41、S1、MKCO_S0控制的控制的 2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.2 STC15F2K60S2單片機的復(fù)位單片機的復(fù)位 復(fù)位是單片機的初始化工作，復(fù)位后中央處理器復(fù)位是單片機的初始化工作，復(fù)位后中央處理器CPU及單片及單片機內(nèi)的其它功能部件都處在一確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開機內(nèi)的其它功能部件都處在一確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。復(fù)位分為熱啟動復(fù)位和冷啟動復(fù)位兩大類始工作。復(fù)位分為熱啟動復(fù)位和冷啟動復(fù)位兩大類 2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.2 STC15F2K60S2單片機的復(fù)位單片機的復(fù)位 1. 復(fù)位的實現(xiàn)復(fù)位的實現(xiàn) STC

42、15F2K60S2單片機有多種復(fù)位模式：內(nèi)部上電復(fù)位（掉電單片機有多種復(fù)位模式：內(nèi)部上電復(fù)位（掉電復(fù)位與上電復(fù)位）、外部復(fù)位與上電復(fù)位）、外部RST引腳復(fù)位、引腳復(fù)位、MAX810專用電路復(fù)位、專用電路復(fù)位、內(nèi)部低壓檢測復(fù)位、看門狗復(fù)位與軟件復(fù)位。內(nèi)部低壓檢測復(fù)位、看門狗復(fù)位與軟件復(fù)位。 （1） 內(nèi)部上電復(fù)位與內(nèi)部上電復(fù)位與MAX810專用復(fù)位專用復(fù)位 當(dāng)電源電壓低于掉電當(dāng)電源電壓低于掉電/上電復(fù)位檢測門檻電壓時，所有的邏上電復(fù)位檢測門檻電壓時，所有的邏輯電路都會復(fù)位。當(dāng)內(nèi)部輯電路都會復(fù)位。當(dāng)內(nèi)部VCC上升到復(fù)位門檻電壓以上后，延遲上升到復(fù)位門檻電壓以上后，延遲8192個時鐘，掉電復(fù)位個時鐘，

43、掉電復(fù)位/上電復(fù)位結(jié)束。上電復(fù)位結(jié)束。 若若MAX810專用復(fù)位電路在專用復(fù)位電路在ISP編程時被允許，則以后掉電復(fù)位編程時被允許，則以后掉電復(fù)位/上上電復(fù)位結(jié)束后產(chǎn)生約電復(fù)位結(jié)束后產(chǎn)生約180mS復(fù)位延遲，復(fù)位才能被解除。復(fù)位延遲，復(fù)位才能被解除。 2.6 STC15F2K60S2單片機的時鐘與復(fù)位 2.6.2 STC15F2K60S2單片機的復(fù)位單片機的復(fù)位 （2）外部）外部RST引腳復(fù)位引腳復(fù)位 外部外部RST引腳復(fù)位就是從外部向引腳復(fù)位就是從外部向RST引腳施加一定寬度的高電平復(fù)位引腳施加一定寬度的高電平復(fù)位脈沖，從而實現(xiàn)單片機的復(fù)位。脈沖，從而實現(xiàn)單片機的復(fù)位。P5.4（RST）引腳出廠時被設(shè)置為）引腳出廠時被設(shè)置為I/O口，口，要將其配置為復(fù)位引腳，要在要將其配置為復(fù)位引腳，要在ISP編程時設(shè)置。將編程時設(shè)置。將RST引腳拉高并維持至引腳拉高并維持至少少24個