2STC15系列单片机技术应用ppt课件

上次课内容回顾,1,STC15系列单片机内部结构图,2,8.3.1STC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RAMEXTRAM=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）.,8.4STC系列单片机输入/输出口,5,8.5STC15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,INT42、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44、A/D转换中断1个5、低压检测LVD中断1个6、SPI中断1个,6,8.6STC15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：,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。,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。,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）,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）,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，fsys=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：（216x）1/6us10ms，初值x15A0H,14,使用定时器设计程序如下：AUXRDATA8EHORG0000LJMPMAINORG000BHLJMPTM00ORG0100HMAIN:MOVSP,#6FHMOVTMOD,#00MOVAUXR,#80H;1T模式MOVTL0,#0A0HMOVTH0,#15H,SETBET0SETBTR0SETBEASJMP$TM00:CPLP1.0RETIEND,15,C51程序设计#includevoidmain()TMOD=0;AUXR=0X80;/1模式TH0=0X15;TL0=0XA0;ET0=1;TR0=1;EA=1;while(1);voidtime0()interrupt1P10=!P10;,16,例2要求在1T模式下，用定时器T2产生时钟频率38.4KHz输出（fsys=18.432MHz）。T2产生时钟频率从P3.0/T2CLKO引脚输出T2工作在模式0是16位自动重装模式T2定时器的定时初值：（216x）/18.432us1/(238.4)ms初值x0FF10H,17,使用定时器设计程序如下：AUXRDATA8EH；INT_CLKODATA8FH；T2HDATA0D6HT2LDATA0D7HT2CLKOBITP3.0；寄存器和位定义ORG0000ORLAUXR,#04H；T2x121MOVT2L,#10HMOVT2H,#0FFHORLAUXR,#10H；启动T2MOVINT_CLKO,#04；T2CLKO1SJMP$END,18,8.4STC15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）：,19,1STC15F2K60S2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。,23,2A/D功能设置寄存器P1ASFP1ASF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：ORLP1ASF,#40HC语言语句：P1ASF|=0 x40;,24,3A/D转换控制寄存器ADC_CONTRADC_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，,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=210*(Vin/Vcc）取8位结果理论计算值=28*(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=210*(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。,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。,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/VccVin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=0ANLCLK_DIV,#11011111B2、打开A/D转换电源ORLADC_CONTR,#80H3、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_CONTREQU0BCHADC_RESEQU0BDHP1ASFEQU9DHCLK_DIVEQU97HGET_ADG:ANLCLK_DIV,#0DFHORLADC_CONTR,#80HMOVA,#00000100BORLP1ASF,AMOVADC_CONTR,#11100010BACALLDELL1MSMOVADC_RES,#0ORLADC_CONTR,#00001000BNOP,WAIT_AD:MOVA,#00010000BANLA,ADC_CONTRJZWAIT_ADANLADC_CONTR,#11100111BMOVA,ADC_RESRET,1、设置ADRJ=02、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