STC89C52单片机简介

1、stc89c52单片机介绍：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：cpu、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器（microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有cpu的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和cpu集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格

2、的控制设备当中。intel的z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是intel的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了mcs51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着intel i960系列特别是后来的arm系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统

3、的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300mhz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的windows和linux操作系统。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算

4、器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过pc机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如cpu，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同

5、的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可.用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、vcd等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用pc）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年

6、代开发的74系列，或者60年代的cd4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大pcb板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的cpu，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十k的尺寸！对于家用pc的

7、硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用pc上来运行，家用pc的也是承受不了的。可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称pc机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。

8、它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。stc89c52是一种带8k字节闪烁可编程可檫除只读存储器（fperom-flash programable and erasable read only memo

9、ry ）的低电压，高性能comos8的微处理器，俗称单片机。该器件采用atmel搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。单片机总控制电路如下图41：图41单片机总控制电路1.时钟电路stc89c52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚rxd和txd分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图42(a) 所示，在rxd和txd引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212mhz之间选择，电容值在530pf之间选择，电容值

10、的大小可对频率起微调的作用。外部方式的时钟电路如图42（b）所示，rxd接地，txd接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12mhz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟p1和p2，供单片机使用。示，rxd接地，txd接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12mhz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟p1和p2，供单片机使用。rxd接地，txd接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12mhz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产

11、生一个两相时钟p1和p2，供单片机使用。（a）内部方式时钟电路 （b）外部方式时钟电路图42时钟电路2.复位及复位电路（1）复位操作复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把pc初始化为0000h，使单片机从0000h单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除pc之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表一所示。表一 一些寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态pc0000htcon00hacc00htl000hpsw00hth000hsp07htl100hdptr0000hth100

12、hp0-p3ffhscon00hipxx000000bsbuf不定ie0x000000bpcon0xxx0000btmod00h（2）复位信号及其产生rst引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6mhz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。产生复位信号的电路逻辑如图43所示：图43复位信号的电路逻辑图整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(rst)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的s5p2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上

13、电自动复位相按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图44（a）所示。这佯，只要电源vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与vcc电源接通而实现的，其电路如图44（b）所示；而按键脉冲复位则是利用rc微分电路产生的正脉冲来实现的，其电路如图44（c）所示：（a）上电复位 （b）按键电平复位 （c）按键脉冲复位图44复位电路上述电路图中的电阻、电容参数适用于6mhz晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。本系统的复位电路

14、采用图44（b）上电复位方式。stc89c52具体介绍如下： 主电源引脚（2根）vcc(pin40)：电源输入，接5v电源gnd(pin20)：接地线外接晶振引脚（2根）xtal1(pin19)：片内振荡电路的输入端xtal2(pin20)：片内振荡电路的输出端控制引脚（4根）rst/vpp(pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ale/prog(pin30)：地址锁存允许信号psen(pin29)：外部存储器读选通信号ea/vpp(pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。可编程输入/输出引脚（3

15、2根）stc89c52单片机有4组8位的可编程i/o口，分别位p0、p1、p2、p3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。po口（pin39pin32）：8位双向i/o口线，名称为p0.0p0.7p1口（pin1pin8）：8位准双向i/o口线，名称为p1.0p1.7 p2口（pin21pin28）：8位准双向i/o口线，名称为p2.0p2.7 p3口（pin10pin17）：8位准双向i/o口线，名称为p3.0p3.7stc89c52主要功能如表二所示。表二 stc89c52主要功能主要功能特性兼容mcs51指令系统8k可反复擦写flash rom32个双向i/o口256x8bit内部ra

16、m3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24mhz2个串行中断可编程uart串行通道2个外部中断源共6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stc89c52rc单片机介绍stc89c52rc单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。主要特性如下： 增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051. 工作电压：5.5v3.3v（5v单片机）/3.8v2.0v（3v单片机） 工作频率范围：040mh

17、z，相当于普通8051的080mhz，实际工作频率可达48mhz 用户应用程序空间为8k字节 片上集成512字节ram 通用i/o口（32个），复位后为：p1/p2/p3/p4是准双向口/弱上拉，p0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为i/o口用时，需加上拉电阻。 isp（在系统可编程）/iap（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（rxd/p3.0,txd/p3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片 具有eeprom功能 具有看门狗功能 共3个16位定时器/计数器。即定时器t0、t1、t2 外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，power do

18、wn模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 通用异步串行口（uart），还可用定时器软件实现多个uart 工作温度范围：-40+85（工业级）/075（商业级） pdip封装stc89c52rc单片机的工作模式 掉电模式：典型功耗0.1a,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序 空闲模式：典型功耗2ma 正常工作模式：典型功耗4ma7ma 掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备stc89c52rc引脚图stc89c52rc引脚功能说明vcc（40引脚）：电源电压vss（20引脚）：接地p0端口（p0.0p0.7，3932引脚）：p0口是一个漏极开路的8位双向i

19、/o口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个ttl负载，对端口p0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，p0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时，p0口内部上拉电阻有效。在flash rom编程时，p0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。p1端口（p1.0p1.7，18引脚）：p1口是一个带内部上拉电阻的8位双向i/o口。p1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个ttl输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。p1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一

20、个电流（）。此外，p1.0和p1.1还可以作为定时器/计数器2的外部技术输入（p1.0/t2）和定时器/计数器2的触发输入（p1.1/t2ex），具体参见下表：在对flash rom编程和程序校验时，p1接收低8位地址。表xx p1.0和p1.1引脚复用功能引脚号功能特性p1.0t2（定时器/计数器2外部计数输入），时钟输出p1.1t2ex（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）p2端口（p2.0p2.7，2128引脚）：p2口是一个带内部上拉电阻的8位双向i/o端口。p2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个ttl输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用

21、作输入口。p2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（）。在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行“movx dptr”指令）时，p2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行“movx r1”指令）时，p2口引脚上的内容（就是专用寄存器（sfr）区中的p2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。在对flash rom编程和程序校验期间，p2也接收高位地址和一些控制信号。p3端口（p3.0p3.7，1017引脚）：p3是一个带内部上拉电阻的8位双向i/o端口。p3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个ttl输入。对端口写

22、入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。p3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（）。在对flash rom编程或程序校验时，p3还接收一些控制信号。p3口除作为一般i/o口外，还有其他一些复用功能，如下表所示：表xx p3口引脚复用功能引脚号复用功能p3.0rxd（串行输入口）p3.1txd（串行输出口）p3.2（外部中断0）p3.3（外部中断1）p3.4t0（定时器0的外部输入）p3.5t1（定时器1的外部输入）p3.6（外部数据存储器写选通）p3.7（外部数据存储器读选通）rst（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上

23、高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，rst引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器auxr（地址8eh）上的disrto位可以使此功能无效。disrto默认状态下，复位高电平有效。ale/（30引脚）：地址锁存控制信号（ale）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ale以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ale脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址位8eh的sfr的第0位置“1”，ale操作将无效。这一位置“1

24、”，ale仅在执行movx或mov指令时有效。否则，ale将被微弱拉高。这个ale使能标志位（地址位8eh的sfr的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。（29引脚）：外部程序存储器选通信号（）是外部程序存储器选通信号。当at89c51rc从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。/vpp（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000h到ffffh的外部程序存储器读取指令，必须接gnd。注意加密方式1时，将内部锁定位reset。为了执行内部程序指令，应该接vcc。在flash编程期间，也接收12伏vpp电压。xtal1（

25、19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。xtal2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。特殊功能寄存器在stc89c52rc片内存储器中，80hffh共128个单元位特殊功能寄存器（sfr），sfr的地址空间如下表1所示。并非所有的地址都被定义，从80hffh共128个字节只有一部分被定义。还有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。不应将“1”写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“0”。stc89c52rc除了有定时器/计数器0和定时器/计数器1之外，还增加了

26、一个一个定时器/计数器2.定时器/计数器2的控制和状态位位于t2con（见表2）和t2mod（见表4）。定时器2是一个16位定时/计数器。通过设置特殊功能寄存器t2con中的c/t2位，可将其作为定时器或计数器（特殊功能寄存器t2con的描述如表2所列）。定时器2有3种操作模式：捕获、自动重新装载（递增或递减计数）和波特率发生器，这3种模式由t2con中的位进行选择（如表2所列）表1 stc89c52rc的特殊功能寄存器表2 特殊功能寄存器t2con的描述表3 定时/计数器2控制寄存器各位功能说明符号功能tf2定时器2溢出标志。定时器2溢出时，又由硬件置位，必须由软件请0.当rclk=1或tc

27、lk=1时，定时器2溢出，不对tf2置位。exf2定时器2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。此时如果允许定时器2中断，cpu将响应中断，执行定时器2 中断服务程序，exf2必须由软件清除。当定时器2工作在向上或向下计数方式时（dcen=1），exf2不能激活中断。rclk接收时钟允许。rclk=1时，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的接收时钟，rclk=0，用定时器1的溢出脉冲作为接收脉冲tclk发送时钟允许。tclk=1时，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的发送时钟，tclk=0，用定

28、时器1的溢出脉冲作为发送脉冲exen2定时器2外部允许标志。当exen2=1时，如果定时器2未用于作串行口的波特率发生器，在t2ex端口出现负跳变脉冲时，激活定时器2捕获或者重装载。exen2=0时，t2ex端的外部信号无效。tr2定时器2启动/停止控制位。tr2=1时，启动定时器2.c/定时器2定时方式或计数方式控制位。c/=0时，选择定时方式，c/=1时，选择对外部事件技术方式（下降沿触发）。cp/捕获/重装载选择。cp/=1时，如exen2=1，且t2ex端出现负跳变脉冲时发生捕获操作。cp/=1时，若定时器2溢出或exen2=1条件下，t2ex端出现负跳变脉冲，都会出现自动重装载操作。

29、当rclk=1或tclk=1时，该位无效，在定时器2溢出时强制其自动重装载。表4 定时器2工作方式rclk+tclkcp/tr2模式00116位自动重装01116位捕获1x1波特率发生器xx0（关闭） 捕获模式在捕获模式中，通过t2con中的exen2设置2个选项。如果exen2=0, 定时器2作为一个16位定时器或计数器（由t2con中的c/位选择），溢出时置位tf2（定时器2溢出标志位）。该位可用于产生中断（通过使能ie寄存器中的定时器2中断使能位）。如果exen2=1，与以上描述相同，但增加了一个特性，即外部输入t2ex由1变0时，将定时器2中tl2和th2的当前值各自捕获到rcap2l

30、和racp2h。另外，t2ex的负跳变使t2con中的exf2置位，exf2也像tf2一样能够产生中断（其向量与定时器2溢出中断地址相同，定时器2中断服务程序通过查询tf2和exf2来确定引起中断的事件），捕获模式如图x所示。在该模式中，tl2和th2勿重新装载值，甚至当t2ex产生捕获时间时，计数器仍以t2ex的负跳变或振荡频率的1/2（12时钟模式）或1/6（6时钟模式）计数。图xx 定时器2捕获模式 自动重装模式（递增/递减计数器）16位自动重装模式中，定时器2可通过c/t2配置为定时器/计数器，编程控制递增/递减。计数的方向有dcen（递减计数使能位）确定，dcen位于t2mmod寄存

31、器中，t2mod寄存器各位的功能描述如表xx所示。当dcen=0时，定时器2默认为向上计数；当dcen=1时，定时器2可通过t2ex确定递增或递减计数。图xx显示了当dcen=0时，定时器2自动递增计数。在该模式中，通过设置exen2位进行选择。如果exen2=0，定时器2递增计数到0ffffh，并在溢出后将tf2置位，然后将rcap2l和rcap2h中的16位值作为重新装载值装入定时器2。rcap2l和rcap2h的值是通过软件预设的。表5 定时器2模式（t2mod）控制寄存器的描述符号功能-不可用，保留将来之用*t2oe定时器2输出使能位dcen向下计数使能位。定时器2可配置成向上/向下计

32、数器*用户勿将其置1.这些为在将来80c51系列产品中用来实现新的特性。在这种情况下，以后用到保留位，复位时或非有效状态时，它的值应为0；而在这些位有效状态时，它的值为1.保留位读到的值不确定。如果exen2=1，16位重新装载可通过溢出或t2ex从1到0的负跳变实现。此负跳变同时将exf2置位。如果定时器2中断被使能，则当tf2或exf2置1时，定时器2递增计数，计数到0ffffh后溢出并置位tf2，还将产生中断（如果中断被使能）。定时器2的溢出将使rcap2l和rcap2h中的16位值作为重新装载值放入tl2和th2。当t2ex置零时，将使定时器2递减计数。当tl2和th2计数到等于rca

33、p2l和rcap2h时，定时器产生中断。图xx 定时器2自动重装模式（dcen=0）图xx 定时器2自动重装模式（dcen=1） 波特率发生器模式寄存器t2con的位tclk和（或）rclk允许从定时器1或定时器2获得串行口发送和接收的波特率。当tclk=0时，定时器1作为串行口发送波特率发生器；当tclk=1时，定时器2作为串行口发送波特率发生器。rclk对串行口接收波特率有同样的作用。通过这2位，串行口能得到不同的接收和发送波特率，一个通过定时器1产生，另一个通过定时器2产生。如图xx所示为定时器工作在波特率发生器模式。与自动重装模式相似，当th2溢出时，波特率发生器模式使定时器2寄存器重新装载来自寄存器rcap2h和rcap2l的16位的值，寄存器rcap2h和rcap2l的值由软件预置。当工作与模式1和模式3时，波特率由下面的公式所决定：图xx 定时器2波特率发生器模式定时器可配置成“定时”或“计数”方式，在许多应用上，定时器被设置为“