单片机最小系统

STC89C52STC89C52 单片机简介单片机简介 概述 STC89C52 是 51 系列单片机的一个型号 它是 STCMEL 公司生产的 STC89C52 是一个低电压 高性能 CMOS 8 位单片机 片内含 8k bytes 的可反 复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器 RAM 器 件采用 STCMEL 公司的高密度 非易失性存储技术生产 兼容标准 MCS 51 指令系统 片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元 功能强大的 STC89C52 单片机可为 您提供许多较复杂系统控制应用场合 STC89C52 有 40 个引脚 32 个外部双向输入 输出 I O 端口 同时内含 2 个 外中断口 3 个 16 位可编程定时计数器 2 个全双工串行通信口 2 个读写口线 STC89C52 可以按照常规方法进行编程 但不可以在线编程 S 系列的才支持在线编程 其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起 特别是可反复擦写的 Flash 存储 器可有效地降低开发成本 STC89C52 有 PDIP PQFP TQFP 及 PLCC 等三种封装形式 以适应不同产品的需 求 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系统 8k 可反复擦写 1000 次 Flash ROM 32 个双向 I O 口 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时 计数器中断 时钟频率 0 24MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 8 个中断源 2 个读写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 8051 单片机的引脚功能 MCS 51 系列单片机一般采用 40 个引脚 双列直插式封装 用 HMOS 工艺制造 其 外部引脚排列如图所示 其中 各引脚的功能为 a DIP 引脚图 b 逻辑符号 8051 单片机的引脚 主电源引脚 Vcc 40 脚 接 5V 电源正端 Vss 20 脚 接 5V 电源地端 一般 Vcc 和 Vss 间应接高频去耦电容和低频滤波电容 外接晶体或外部振荡器引脚 XTAL1 19 脚 接外部晶振的一个引脚 在单片机内部 它是一个反相放大器的 输入端 这个放大器构成了片内振荡器 OSC 当采用外部振荡器时 此引脚应接地 XTAL2 18 脚 接外部晶振的另一个引脚 在片内接至反相放大器的输出端和内 部时钟电路的输入端 当采用外部振荡器时 此脚接外部振荡器的输出端 控制信号线 RST VPD 9 脚 复位信号输入端 复位 掉电时内部 RAM 的备用电源输入端 ALE 30 脚 地址锁存允许 编程脉冲输入 用 ALE 锁存从 P0 口输出的低 8 位 地址 在对片内 EPROM 编程时 编程脉冲由此输入 29 脚 外部程序存储器读选通信号 低电平有效 VPP 31 脚 访问外部存储器允许 编程电压输入 EA 为高电平时 访问内部 存储器 低电平时 访问外部存储器 对片内 EPROM 编程时 此脚接 21V 编程电压 多功能 I O 口引脚 8051 单片机设有 4 个双向 I O 口 P0 P1 P2 P3 每一组 I O 口线都可以独 立地用作输入或输出口 其中 P0 口 32 39 脚 双向口 三态 可作为输入 输出口 可驱动 8 个 LSTTL 门电路 实际应用中常作为分时使用的地址 数据总线口 对外部程序或数 据存储器寻址时低 8 位地址与数据总线分时使用 P0 口 先送低 8 位地址信号到 P0 口 由地址锁存信号 ALE 的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后 再作为数据总 线的口线对数据进行输入或输出 P1 口 1 8 脚 准双向口 三态 可驱动 4 个 LSTTL 门电路 用作输入 线时 口锁存器必须由单片机先写入 1 每一位都可编程为输入或输出线 P2 口 21 28 准双向口 三态 可驱动 4 个 LSTTL 门电路 可作为输 入 输出口 实际应用中一般作为地址总线的高 8 位 与 P0 口一起组成 16 位地址 总线 用于对外部存储器的接口电路进行寻址 P3 口 10 17 脚 准双向口 三态 可驱动 4 个 LSTTL 门电路 双功能 口 作为第一功能使用时 与 P1 口一样 作为第二功能使用时 每一位都有特定 用途 其特殊用途如表所示 端口引脚第二功能注 释 P3 0RXD串行口数据接收端 P3 1TXD串行口数据发送端 P3 2 INT0外中断请求 0 P3 3 INT1外中断请求 1 P3 4T0定时 计数器 0 外部计数信号输入 P3 5T1定时 计数器 1 外部计数信号输入 P3 6 WR外部 RAM 写选通信号输出 P3 7 RD外部 RAM 读选通信号输出 3 1 23 1 2 单片机最小系统单片机最小系统 所谓单片机的最小系统是指使单片机能运行程序 正常工作的最简单电路系统 是 保证单片正常启动 开始工作的必须电路 缺一不可 单片机最小系统一般由单片 机 程序存储器 时钟电路和复位电路组成 对于 8051 单片机 由于片内有 4K 的 程序存储器 所以其最小系统除了单片机本身外 只需外接时钟电路与复位电路即 可 复位及复位电路 8051 单片机的复位 复位是使 CPU 和系统中其他功能部件都处于一个确定的初始状态 并从这个状态开 始工作 8051 单片机在 RST 输入端 9 脚 出现高电平时实现系统的复位和初始化 在振荡器运行的情况下 要实现复位操作 必须使 RST 端的高电平至少保持两个机 器周期 24 个振荡周期 CPU 在第二个机器周期内执行复位操作 以后每一个机 器周期重复一次 直到 RST 降为低电平 复位期间不产生 ALE 及 PSEN 信号 复位 的内部操作使 SP 为 07H 各端口 P0 P3 都为 0FFH 特殊功能寄存器都为 0 但不影响 RAM 的状态 当复位结束 RST 变为低电平 后 CPU 从 0000H 开始执行 程序 值得注意的是 8051 单片机通电后并不运行 ROM 里的程序 只有正常复位后 才 能开始工作 复位电路 单片机的复位分为上电自动复位 按键手动复位两种和看门狗强制复位三种等 上 电复位通常利用电容的充放电来实现 按键复位则可分为按键脉冲复位和按键电平 复位两种 看门狗复位则通过外接看门狗电路或软件看门狗程序实现 常见的上电 复位和按键复位电路如图所示 a 上电复位 b 按键脉冲复位 c 按键电平复位 图中 a 为最简单的单片机复位电路 当系统上电时 由于电容 C 两端的电压不 会瞬间改变 所以 8051 的第 9 脚复位端会得到短暂的高电平 随后 电容通过电 阻 R 进行充电 经过一段时间后 RST 端变为低电平 当电容的充放电时间常数 RC 足够大 能保证在 RST 端得到超过两个机器周期的高电平时 单片机完成复位操作 开始正常运行 ROM 里的程序 b 为按键脉冲复位电路 当系统上电时 单片机并不复位 不能运行 ROM 里的程 序 只有当系统上电后 按一下复位按键 图中未画出 反相器输出超过两个机 器周期的高电平 才能完成系统复位 c 为包括上电复位功能的按键电平复位电路 是最常见的单片机复位电路之一 当系统上电时 单片机的 RST 端得到两个以上机器周期的高电平 随后电容 C 经电 阻 R 充电 变为低电平 完成单片机的上最复位 在单片机的运行过程中 如果由 于外界干扰等因素的影响 使单片机的程序跑飞 则可以通过按下按键 K 使单片 机完成复位操作 当按下 K 键时 电容两端短路 RST 接到电源 VCC 变为高电平 同时电容迅速放电 使电容的两个极板电位一致 释放按键 K 后 电容 C 通过电阻 R 充电 经过两个以上机器周期的时间后 RST 端变为低电平 完成单