STC系列增强型8051单片机原理与应用（上）

1、增强型8051单片机原理与应用增强型8051单片机原理与应用第第1章章 STC11F08XE单片机的增强型单片机的增强型8051内核内核增强型8051单片机原理与应用 目 录 1.1 STC单片机概述单片机概述 1.2 STC11F08XE单片机的引脚单片机的引脚 1.3 STC11F08XE单片机的内部结构单片机的内部结构 1.4 STC11F08XE单片机的存储结构单片机的存储结构 1.5 STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口口 1.6 STC11F08XE单片机的时钟与复位单片机的时钟与复位 增强型8051单片机原理与应用1.1 STC单片机概述1.1.1 单片机的概念单

2、片机的概念 将微型计算机的根本组成局部将微型计算机的根本组成局部CPU、存储器、存储器、I/O接口以接口以及连接它们的总线集成在一块芯片中而构成的计算机，及连接它们的总线集成在一块芯片中而构成的计算机，称为单片微型计算机，简称单片机称为单片微型计算机，简称单片机Single-chip Microcomputer。考虑到它的实质是用作控制，现已。考虑到它的实质是用作控制，现已普遍改用微控制器普遍改用微控制器Micro Controller一词，缩写为一词，缩写为MCUMicro Controller Unit。 增强型8051单片机原理与应用1.1 STC单片机概述1.1.2 常见单片机常见单片

3、机 18051内核单片机内核单片机 Intel公司的公司的MCS-51系列单片机：系列单片机： 8031、8032、8051、8052、8751、8752 深圳市宏晶科技公司的深圳市宏晶科技公司的STC系列单片机：。系列单片机：。 荷兰荷兰PHILIPS公司的公司的8051内核单片机：内核单片机： :/。 美国美国Atmel公司的公司的89系列单片机：系列单片机： :/。增强型8051单片机原理与应用1.1 STC单片机概述1.1.2 常见单片机常见单片机 2非非8051内核单片机内核单片机 Freescale公司的公司的MC68系列单片机、系列单片机、MC9S08系列单片机系列单片机8位、位

4、、MC9S12系列单片机系列单片机16位以及位以及32位单片机：位单片机： :/。 美国美国Microchip公司的公司的PIC系列单片机：系列单片机： :/。 美国美国TI公司的公司的MSP430系列系列16位单片机：位单片机： :/。 日本日本National公司的公司的COP8系列单片机：系列单片机： :/。 美国美国Atmel公司的公司的AVR系列单片机：系列单片机： :/。增强型8051单片机原理与应用1.1 STC单片机概述1.1.2 常见单片机常见单片机 STC系列单片机是深圳宏晶科技公司研发的增强型系列单片机是深圳宏晶科技公司研发的增强型8051内核单片机，相对于传内核单片机，

5、相对于传统的统的8051内核单片机，在片内资源、性能以及工作速度上都有很大的改进，内核单片机，在片内资源、性能以及工作速度上都有很大的改进，尤其采用了基于尤其采用了基于Flash的在线系统编程的在线系统编程ISP技术，使得单片机应用系统的技术，使得单片机应用系统的开发变得简单了，无需仿真器或专用编程器就可进行单片机应用系统的开发开发变得简单了，无需仿真器或专用编程器就可进行单片机应用系统的开发了，同样也方便了单片机的学习。了，同样也方便了单片机的学习。STC单片机产品系列化、种类多，现有超过百种的单片机产品，能满足不同单片单片机产品系列化、种类多，现有超过百种的单片机产品，能满足不同单片机应用

6、系统的控制需求。按照工作速度可分为机应用系统的控制需求。按照工作速度可分为12T/6T和和1T系列产品：系列产品：12T/6T产品是指一个机器周期可设置为产品是指一个机器周期可设置为12个时钟或个时钟或6个时钟，包含个时钟，包含STC89和和STC90两个系列；两个系列；1T产品是指一个机器周期仅为产品是指一个机器周期仅为1个时钟，包含个时钟，包含STC11/10和和STC12/15等系列。等系列。STC89、STC90和和STC11/10系列属根本配置，而系列属根本配置，而STC12/15系列产品那么相应地增加了系列产品那么相应地增加了PWM、A/D和和SPI等接口模块。等接口模块。增强型8

7、051单片机原理与应用1.2 STC11F08XE单片机的引脚 STC11F08XE单片机内部资源单片机内部资源 增强型增强型8051 CPU 8KB Flash 程序存储器程序存储器 1280字节字节RAM 32KB数据数据FlashEEPROM 两个两个16位定时器位定时器/计数器计数器 全双工异步串行口全双工异步串行口UART 最多最多40根根I/O口线口线 MAX810专用复位电路和硬件看门专用复位电路和硬件看门 增强型8051单片机原理与应用1.2 STC11F08XE单片机的引脚 STC11F08XE单片机典型封装单片机典型封装增强型8051单片机原理与应用1.2 STC11F08

8、XE单片机的引脚 STC11F08XE单片机完全引脚图单片机完全引脚图增强型8051单片机原理与应用1.2 STC11F08XE单片机的引脚 STC11F08XE单片机完全引脚单片机完全引脚 1电源引脚电源引脚 ：VCC、GND 2复位引脚复位引脚 ：RST 3外接晶体引脚外接晶体引脚 ：XTAL1、XTAL2 4输入输入/输出输出I/O及复用功能引脚及复用功能引脚 ： P0.0P0.7 P1.0P1.7 P2.0P2.7 P3.0P3.7 P4.4P0.7 增强型8051单片机原理与应用1.3 STC11F08XE单片机的内部结构 1.3.1 STC11F08XE单片机的内部结构单片机的内部

9、结构 STC11F08XE单片机包含单片机包含CPU、程序存储器、数据存储器、程序存储器、数据存储器、EEPROM数数据据Flash、定时器、定时器/计数器、串行口、中断系统以及硬件看门狗、电源监计数器、串行口、中断系统以及硬件看门狗、电源监控、专用复位电路、内部控、专用复位电路、内部RC振荡器等模块。振荡器等模块。 增强型8051单片机原理与应用1.3 STC11F08XE单片机的内部结构 1.3.2 CPU结构结构 运算器运算器 运算器由算术运算器由算术/逻辑运算部件逻辑运算部件ALU、累加器、累加器ACC、存放器、存放器B、暂存器、暂存器TMP1，TMP2和程序状态标志存放器和程序状态标

10、志存放器PSW组成。它所完成的任务组成。它所完成的任务是实现算术与逻辑运算、位变量处理与传送等操作。是实现算术与逻辑运算、位变量处理与传送等操作。增强型8051单片机原理与应用1.3 STC11F08XE单片机的内部结构 1.3.2 CPU结构结构 运算器运算器 ALU功能极强，既可实现功能极强，既可实现8位二进制数据的加、减、乘、除算术运算和与、位二进制数据的加、减、乘、除算术运算和与、或、非、异或、循环等逻辑运算，同时还具有一般微处理器所不具备的位处理或、非、异或、循环等逻辑运算，同时还具有一般微处理器所不具备的位处理功能。功能。 累加器累加器ACC，又记作，又记作A，用于向，用于向ALU

11、提供操作数和存放运算结果。是提供操作数和存放运算结果。是CPU中工作最频繁的存放器，大多数指令的执行都要通过累加器中工作最频繁的存放器，大多数指令的执行都要通过累加器ACC进行。进行。 存放器存放器B是专门为乘法和除法运算设置的存放器，用于存放乘法和除法运算是专门为乘法和除法运算设置的存放器，用于存放乘法和除法运算的操作数和运算结果。对于其它指令，可作普通存放器使用的操作数和运算结果。对于其它指令，可作普通存放器使用 增强型8051单片机原理与应用1.3 STC11F08XE单片机的内部结构 1.3.2 CPU结构结构 运算器运算器 程序状态标志存放器程序状态标志存放器PSW，简称程序状态字。

12、它用来保存，简称程序状态字。它用来保存ALU运算结运算结果的特征和处理状态。这些特征和状态可以作为控制程序转移的条件，果的特征和处理状态。这些特征和状态可以作为控制程序转移的条件，供程序判别和查询。供程序判别和查询。 地址地址D7D6D5D4D3D2D1D0复位值复位值PSWD0HCYACF0RS1RS0OVF1P0000 0000增强型8051单片机原理与应用1.3 STC11F08XE单片机的内部结构 1.3.2 CPU结构结构 控制器控制器 控制器是控制器是CPU的指挥中心，由指令存放器的指挥中心，由指令存放器IR、指令译码器、指令译码器ID、定时及、定时及控制逻辑电路以及程序计数器控制

13、逻辑电路以及程序计数器PC等组成。等组成。 程序计数器程序计数器PC是一个是一个16位的计数器注意：位的计数器注意：PC不属于特殊功能存放不属于特殊功能存放器。器。 它总是存放着下一个要取指令字节的它总是存放着下一个要取指令字节的16位程序存储器存储单元的地址。位程序存储器存储单元的地址。并且，每取完一个字节后，并且，每取完一个字节后，PC的内容自动加的内容自动加1，为取下一个字节做准备。因，为取下一个字节做准备。因此，一般情况下，此，一般情况下，CPU是按指令顺序执行程序的。只有在执行转移、子程是按指令顺序执行程序的。只有在执行转移、子程序调用指令和中断响应时例外，那时序调用指令和中断响应时

14、例外，那时PC的内容不再加的内容不再加1，而是由指令或中断，而是由指令或中断响应过程自动给响应过程自动给PC置入新的地址。置入新的地址。PC指到哪里，指到哪里，CPU就从哪里开始执行程就从哪里开始执行程序。序。 增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构 程序存储器程序程序存储器程序Flash：0000H1FFFH 片内根本片内根本RAM： 低低128字节、高字节、高128字节和特殊功能存放器字节和特殊功能存放器 SFR 片内扩展片内扩展RAM：0000H03FFH EEPROM(数据数据Flash) ：0000H7FFFH 增强型8051单片机原理与应用1.4

15、 STC11F08XE单片机的存储结构 程序存储器程序程序存储器程序Flash 10000H单元。系统复位后，单元。系统复位后，PC值为值为0000H，单片，单片机从机从0000H单元开始执行程序。一般在单元开始执行程序。一般在0000H开始的三个单开始的三个单元中存放一条无条件转移指令，让元中存放一条无条件转移指令，让CPU去执行用户指定位置去执行用户指定位置的主程序，的主程序，增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构 程序存储器程序程序存储器程序Flash 20003H0033H，这些单元用作中断效劳程序的入口地，这些单元用作中断效劳程序的入口地址或称为中

16、断向量址或称为中断向量 0003H：外部中断：外部中断1中断效劳程序的入口地址中断效劳程序的入口地址 000BH：定时：定时/计数器计数器0中断效劳程序的入口地址中断效劳程序的入口地址 0013H：外部中断：外部中断1中断效劳程序的入口地址中断效劳程序的入口地址 001BH：定时：定时/计数器计数器1中断效劳程序的入口地址中断效劳程序的入口地址 0023H： 串行口中断效劳程序的入口地址串行口中断效劳程序的入口地址 002BH： 预留预留 0033H： LVD内部低电压检测中断效劳程序的入口地址内部低电压检测中断效劳程序的入口地址 增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片

17、机的存储结构2. 根本根本RAM 1低低128字节字节 ：00H7FH 1工作存放器区工作存放器区 00H1FH ：R0R7 0区：区：RS1 RS0=00， 00H07H 1区：区：RS1 RS0=01， 08H0FH 2区：区：RS1 RS0=10， 10H17H 3区：区：RS1 RS0=11， 18H1FH 2位寻址区位寻址区 20H2FH ： 共共128个位，个位，20H.02FH.7对应位地址为对应位地址为00H7FH 通用通用RAM区区 30H7FH ：通用：通用RAM区区增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构2. 根本根本RAM 2高高128

18、字节字节 ：80HFFH 高高128字节的地址为字节的地址为80HFFH，属普通存储区域，但高，属普通存储区域，但高128字节地址与特殊功能存放器区的地址是相同的。为了区分这字节地址与特殊功能存放器区的地址是相同的。为了区分这两个不同的存储区域，访问时，规定了不同的寻址方式，高两个不同的存储区域，访问时，规定了不同的寻址方式，高128字节只能采用存放器间接寻址方式访问；特殊功能存放器字节只能采用存放器间接寻址方式访问；特殊功能存放器只能采用直接寻址方式。此外，高只能采用直接寻址方式。此外，高128字节也可用作堆栈区。字节也可用作堆栈区。 增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08X

19、E单片机的存储结构2. 根本根本RAM 3特殊功能存放器特殊功能存放器SFR80HFFH 特殊功能存放器的地址也为特殊功能存放器的地址也为80HFFH，但，但STC11F08XE单片单片机中只有机中只有48个地址有实际意义，也就是说个地址有实际意义，也就是说STC11F08XE单片机单片单片机单片机实际上只有机实际上只有48个特殊功能存放器。所谓特殊功能存放器是指该个特殊功能存放器。所谓特殊功能存放器是指该RAM单元的状态与某一具体的硬件接口电路相关，要么反映了某个单元的状态与某一具体的硬件接口电路相关，要么反映了某个硬件接口电路的工作状态，要么决定着某个硬件电路的工作状态。硬件接口电路的工作

20、状态，要么决定着某个硬件电路的工作状态。单片机内部单片机内部I/O接口电路的管理与控制就是通过对其相应特殊功能存接口电路的管理与控制就是通过对其相应特殊功能存放器进行操作与管理的。放器进行操作与管理的。增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构 2. 2. 根本根本RAMRAM 3 3特殊功能存放器特殊功能存放器SFRSFR80H80HFFHFFH 与运算器相关的存放器与运算器相关的存放器3 3个个 ： ACCACC、B B、PSWPSW 指针类存放器指针类存放器3 3个：个： SPSP、DPTR(DPHDPTR(DPH、DPL) DPL) 增强型8051单片机

21、原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构2. 根本根本RAM 3特殊功能存放器特殊功能存放器SFR80HFFH 与并行口有关的存放器与并行口有关的存放器 ： P0、P1、P2、P3、P4：并行：并行I/O口存放器口存放器P0M1、P0M0: P0口工作模式选择控制。口工作模式选择控制。P1M1、P1M0: P1口工作模式选择控制。口工作模式选择控制。P2M1、P2M0: P2口工作模式选择控制。口工作模式选择控制。P3M1、P3M0: P3口工作模式选择控制。口工作模式选择控制。P4M1、P4M0: P4口工作模式选择控制。口工作模式选择控制。P4SW：允许：允许P4.4/P4.

22、5/P4.6管脚作为管脚作为I/O使用的控制存放器使用的控制存放器 增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构 2. 2. 根本根本RAMRAM 3 3特殊功能存放器特殊功能存放器SFRSFR80H80HFFHFFH 与定时器与定时器/ /计数器有关的存放器计数器有关的存放器 ： TH0TH0、TL0TL0：1616位定时位定时/ /计数器计数器T0T0的高的高8 8位、低位、低8 8位状态存放器。位状态存放器。TH1TH1、TL1TL1：1616位定时位定时/ /计数器计数器T1T1的高的高8 8位、低位、低8 8位状态存放器。位状态存放器。TMODTMOD：

23、定时：定时/ /计数器工作模式存放器。计数器工作模式存放器。TCONTCON：定时：定时/ /计数器控制存放器。计数器控制存放器。AUXRAUXR：辅助存放器：辅助存放器WDT_CONTRWDT_CONTR：看门狗定时器控制存放器。：看门狗定时器控制存放器。WAKE_CLKOWAKE_CLKO：时钟输出与唤醒中断控制存放器：时钟输出与唤醒中断控制存放器 增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构2. 根本根本RAM 3特殊功能存放器特殊功能存放器SFR80HFFH 与串行口有关的存放器与串行口有关的存放器 ： SCON：串行口控制存放器。：串行口控制存放器。SB

24、UF：串行口数据缓冲器。：串行口数据缓冲器。PCON：电源控制存放器，其中最高位：电源控制存放器，其中最高位SMOD为串行口波特率加倍控制位。为串行口波特率加倍控制位。AUXR: 辅助存放器辅助存放器AUXR1:辅助存放器辅助存放器1，其中，其中UART_P1位用于串行口数据通道切换。位用于串行口数据通道切换。增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构2. 根本根本RAM 3特殊功能存放器特殊功能存放器SFR80HFFH 与中断管理有关的存放器与中断管理有关的存放器 ：IE：中断允许控制存放器。：中断允许控制存放器。IP：中断优先控制存放器。：中断优先控制存放器

25、。TCON： 定时定时/计数器控制存放器，其中包含了定时计数器控制存放器，其中包含了定时/计数器中断和外部中断的中计数器中断和外部中断的中断请求标志，以及外部中断请求触发方式的选择。断请求标志，以及外部中断请求触发方式的选择。SCON: 串行口控制存放器，包含了串行口发送中断与接收中断的中断请求标志。串行口控制存放器，包含了串行口发送中断与接收中断的中断请求标志。PCON：电源控制存放器，包含了低压检测中断的请求标志。：电源控制存放器，包含了低压检测中断的请求标志。WAKE_CLKO：唤醒与时钟控制存放器，包含了外部中断唤醒引脚的定义。：唤醒与时钟控制存放器，包含了外部中断唤醒引脚的定义。增强

26、型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构 3. 扩展扩展RAMXRAM： 0000H03FFH 扩展扩展RAM类似于传统的片外数据存储器，采用访问片外数据存储器类似于传统的片外数据存储器，采用访问片外数据存储器的访问指令助记符为的访问指令助记符为MOVX 访问扩展访问扩展RAM区域。区域。STC11F08XE单单片机保存了传统片机保存了传统8051单片机片外数据存储器的扩展功能，但使用时，单片机片外数据存储器的扩展功能，但使用时，扩展扩展RAM与片外数据存储器不能并存，可通过与片外数据存储器不能并存，可通过AUXR进行选择。扩展进行选择。扩展片外数据存储器时，要占

27、用片外数据存储器时，要占用P0口、口、P2口以及口以及ALE、/RD与与/WR引脚，引脚，而使用片内扩展而使用片内扩展RAM时与它们无关。实际应用，尽量使用片内扩展时与它们无关。实际应用，尽量使用片内扩展RAM，不推荐扩展片外数据存储器，不推荐扩展片外数据存储器 增强型8051单片机原理与应用1.4 STC11F08XE单片机的存储结构 4. 数据数据Flash存储器存储器EEPROMSTC11F08XE单片机的数据单片机的数据Flash存储器空间为存储器空间为32KB，地址范围为：，地址范围为：0000H7FFFH。数据。数据Flash存储器被用作存储器被用作EEPROM，用来存放，用来存放

28、一些应用时需要经常修改，掉电后又能保持不变的参数。一些应用时需要经常修改，掉电后又能保持不变的参数。STC11F08XE单片机的数据单片机的数据Flash存储器空间分为存储器空间分为64个扇区，每个个扇区，每个扇区扇区512字节。数据字节。数据Flash存储器的擦除操作是按扇区进行，在存储器的擦除操作是按扇区进行，在使用时建议同一次修改的数据放在同一个扇区，不是同一次修使用时建议同一次修改的数据放在同一个扇区，不是同一次修改的数据放在不同的扇区。在程序中，用户可以对数据改的数据放在不同的扇区。在程序中，用户可以对数据Flash存存储器实现字节读、字节写与扇区擦除等操作，具体操作方法见储器实现字

29、节读、字节写与扇区擦除等操作，具体操作方法见5.4节节 。增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口 1. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口口 1P0口口 P0口共有口共有8根根I/O口线，分别为：口线，分别为：P0.0P0.7，作一般，作一般I/O口使用口使用 增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口1. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口口 1P1口口 P1口共有口共有8根根I/O口线，分别为：口线，分别为：P1.0P1.7，其中，其中P1.0、P1.6、P1.7具有复用功能具有

30、复用功能 端口引脚端口引脚复用功能复用功能P1.0CLKOUT2：可编程时钟输出引脚：可编程时钟输出引脚2，利用独立波特率发生器，利用独立波特率发生器BRT的溢出作为时的溢出作为时钟输出钟输出P1.6/INT：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可在停机、省电模式时，将并可在停机、省电模式时，将MCU唤醒。唤醒。RXD：可设置为串行口的数据接收端，用作第二串口：可设置为串行口的数据接收端，用作第二串口P1.7TXD：可设置为串行口的数据发送端，用作第二串口：可设置为串行口的数据发送端，用作第二串口增强型

31、8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口1. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口口 3P2口口 P2口共有口共有8根根I/O口线，分别为：口线，分别为：P2.0P2.7，作一般，作一般I/O口使用。口使用。 增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口1. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口口 4P3口口 P3口共有口共有8根根I/O口线，分别为：口线，分别为：P3.0P3.7，每一位都具有复用功能，每一位都具有复用功能 增强型8051单片机原理与应用端口引脚端口引脚复用功能复用功能P3.0/

32、INT：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可在停机、省电模式时，将在停机、省电模式时，将MCU唤醒。唤醒。RXD：串行口的默认数据接收端：串行口的默认数据接收端P3.1TXD：串行口的默认数据发送端：串行口的默认数据发送端P3.2/INT0：外部中断：外部中断0中断请求输入端中断请求输入端P3.3/INT1：外部中断：外部中断1中断请求输入端中断请求输入端P3.4CLKOUT0：可编程时钟输出引脚：可编程时钟输出引脚0，利用，利用T0的溢出作为时钟输出的溢出作为时钟输出/INT：扩展外部中断触发或

33、节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可在停机、省电模式时，将在停机、省电模式时，将MCU唤醒。唤醒。P3.5CLKOUT1：可编程时钟输出引脚：可编程时钟输出引脚1，利用，利用T1的溢出作为时钟输出的溢出作为时钟输出/INT：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可：扩展外部中断触发或节电模式的唤醒引脚，可设置为外部下降沿中断，并可在停机、省电模式时，将在停机、省电模式时，将MCU唤醒。唤醒。P3.6/WR：扩展片外数据存储器的写控制端：扩展片外数据存储器的写控制端P3.7/RD：扩展片外数

34、据存储器的读控制端：扩展片外数据存储器的读控制端增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口1. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口口 4P4口口 P4口共有口共有8根根I/O口线，分别为：口线，分别为：P4.0P4.7，其中，其中P4.5、P4.7具有具有复用功能复用功能 ，但，但STC11F08XE单片机只有单片机只有P4.4P4.7输出引脚。输出引脚。端口引脚端口引脚复用功能复用功能P4.5ALE：访问片外数据存储器的地址锁存脉冲输出端：访问片外数据存储器的地址锁存脉冲输出端P4.7RST：片外复位信号输入端：片外复位信号输入端增强型8

35、051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口2. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口的工作模式口的工作模式 STC11F08XE单片机的所有单片机的所有I/O口均有口均有4种工作模式：准双向口传种工作模式：准双向口传统统8051单片机单片机I/O模式、推挽输出、仅为输入高阻状态与开模式、推挽输出、仅为输入高阻状态与开漏模式。每个口的工作模式由漏模式。每个口的工作模式由PnM1和和PnM0n0，1，2，3，4两个存放器的相应位来控制。两个存放器的相应位来控制。 增强型8051单片机原理与应用控制信号控制信号I/O口工作模式口工作模式PnM17:PnM1

36、7:00PnM07:PnM07:0000准双向口准双向口(传统传统8051单片机单片机I/O模式模式)：灌电流可达：灌电流可达20mA，拉，拉电流为电流为230A。01推挽输出：强上拉输出，可达推挽输出：强上拉输出，可达20mA，要外接限流电阻，一，要外接限流电阻，一般不建议使用。般不建议使用。10仅为输入（高阻仅为输入（高阻)。11开漏：内部上拉电阻断开，要外接上拉电阻才可以拉高。此开漏：内部上拉电阻断开，要外接上拉电阻才可以拉高。此模式模式5V器件可外接器件可外接3V器件。器件。增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口3. STC11F08XE单片机的

37、并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 1准双向口工作模式准双向口工作模式 增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口3. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 2推挽输出工作模式推挽输出工作模式增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口3. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 3仅为输入高阻工作模式仅为输入高阻工作模式 增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口3. STC11F08XE单片机的并行单片机的并行I/O口的结构

38、口的结构 4开漏工作模式开漏工作模式 增强型8051单片机原理与应用1.5 STC11F08XE单片机的并行I/O口4. STC11F08XE单片机并行单片机并行I/O口的使用本卷须知口的使用本卷须知 1P4口的使用口的使用 2 IO外部状态的输入外部状态的输入 3上拉电阻的连接上拉电阻的连接 4拉电流方式和灌电流方式拉电流方式和灌电流方式 5典型的晶体管驱动电路典型的晶体管驱动电路 6与与3 V器件的连接器件的连接 7如何让如何让IO口上电复位时控制输出为低电平口上电复位时控制输出为低电平 增强型8051单片机原理与应用1.6 STC11F08XE单片机的时钟与复位 1.6.1 STC11F

39、08XE单片机的时钟单片机的时钟 1时钟源的选择时钟源的选择 STC11F08XE单片机有单片机有2种时钟源：内部种时钟源：内部RC振荡器时钟和外部时钟振荡器时钟和外部时钟由由XTAL1和和XTAL2外接晶振产生时钟，或直接输入时钟外接晶振产生时钟，或直接输入时钟 。在对在对STC11F08XE单片机进行单片机进行ISP下载用户程序时，可以在下载步骤四下载用户程序时，可以在下载步骤四选项中选择下次冷启动后时钟源为选项中选择下次冷启动后时钟源为“外部晶振和时钟。当用户程外部晶振和时钟。当用户程序下载结束后，停电，再启动，这时单片机使用的时钟就不是内部序下载结束后，停电，再启动，这时单片机使用的时

40、钟就不是内部RC振荡器时钟，而是外部时钟了。见图振荡器时钟，而是外部时钟了。见图1.4增强型8051单片机原理与应用增强型8051单片机原理与应用1.6 STC11F08XE单片机的时钟与复位1.6.1 STC11F08XE单片机的时钟单片机的时钟 2系统时钟与时钟分频存放器系统时钟与时钟分频存放器 时钟源输出信号不是直接与单片机时钟源输出信号不是直接与单片机CPU、内部接口的时钟信号相连的，、内部接口的时钟信号相连的，而是经过一个可编程时钟分频器再提供给单片机而是经过一个可编程时钟分频器再提供给单片机CPU和内部接口的，和内部接口的，为了区分时钟源时钟信号与为了区分时钟源时钟信号与CPU、内

41、部接口的时钟，时钟源振荡、内部接口的时钟，时钟源振荡器时钟信号的频率记为器时钟信号的频率记为fOSC，CPU、内部接口的时钟称为系统、内部接口的时钟称为系统时钟，记为时钟，记为fSYS。fSYSfOSC/N，其中，其中N为时钟分频器的分频系为时钟分频器的分频系数，利用时钟分频器数，利用时钟分频器CLK_DIV，可进行时钟分频，从而使，可进行时钟分频，从而使STC11F08XE单片机在较低频率工作。单片机在较低频率工作。 增强型8051单片机原理与应用CLK_DIV地址地址D7D6D5D4D3D2D1D0复位值复位值97HCLKS2CLKS1CLKS0 xxxx x000CLKS2CLKS1 C

42、LKS0分频系数（分频系数（N）CPU的系统时钟的系统时钟000 1fosc 0012fosc/20104fosc/40118fosc/810016fosc/1610132fosc/3211064fosc/64111128fosc/128增强型8051单片机原理与应用STC11F08XE单片机的时钟与复位 STC11F08XE单片机的复位单片机的复位 复位是单片机的初始化工作，复位后中央处理器复位是单片机的初始化工作，复位后中央处理器CPU及单片机内的其它功能及单片机内的其它功能部件都处在一确定的初始状态，并从这个状态开始工作。复位分为热启动部件都处在一确定的初始状态，并从这个状态开始工作。复

43、位分为热启动复位和冷启动复位两种，它们的区别如表所示。复位和冷启动复位两种，它们的区别如表所示。 复位种类复位源上电复位标志（POF）复位后程序启动区域冷启动复位系统停电后上电引起的硬复位1从系统ISP监控程序区开始执行程序，如果检测不到合法的ISP下载命令流，将软复位到用户程序区执行用户程序热启动复位内部看门狗复位不变从用户程序区0000H处开始执行用户程序通过控制RST引脚产生的硬复位不变从用户程序区0000H处开始执行用户程序通过对ISP_CONTR寄存器写入20H产生的软复位不变从用户程序区0000H处开始执行用户程序通过对ISP_CONTR寄存器写入60H产生的软复位不变从系统ISP

44、监控程序区开始执行程序，如果检测不到合法的ISP下载命令流，将软复位到用户程序区执行用户程序增强型8051单片机原理与应用复位复位种类种类复位源复位源上电复上电复位标位标志志（POF）复位后程序启动区域复位后程序启动区域冷启动复位冷启动复位系统停电后上电引起的硬系统停电后上电引起的硬复位复位1从系统从系统ISP监控程序区开始执行程序，如果检测不到合监控程序区开始执行程序，如果检测不到合法的法的ISP下载命令流，将软复位到用户程序区执行下载命令流，将软复位到用户程序区执行用户程序用户程序热启动复位热启动复位内部看门狗复位内部看门狗复位不变不变从用户程序区从用户程序区0000H处开始执行用户程序处

45、开始执行用户程序通过控制通过控制RST引脚产生的引脚产生的硬复位硬复位不变不变从用户程序区从用户程序区0000H处开始执行用户程序处开始执行用户程序通过对通过对ISP_CONTR寄存寄存器写入器写入20H产生的软产生的软复位复位不变不变从用户程序区从用户程序区0000H处开始执行用户程序处开始执行用户程序通过对通过对ISP_CONTR寄存寄存器写入器写入60H产生的软产生的软复位复位不变不变从系统从系统ISP监控程序区开始执行程序，如果检测不到合监控程序区开始执行程序，如果检测不到合法的法的ISP下载命令流，将软复位到用户程序区执行下载命令流，将软复位到用户程序区执行用户程序用户程序增强型80

46、51单片机原理与应用1.6 STC11F08XE单片机的时钟与复位1.6.2 STC11F08XE单片机的复位单片机的复位 1复位的实现复位的实现1内部上电复位内部上电复位 STC11F08XE单片机内部集成了单片机内部集成了MAX810专用复位电路，用于实现专用复位电路，用于实现上电复位。上电复位。 2外部外部RST引脚复位引脚复位 复位原理以及复位电路，与传统的复位原理以及复位电路，与传统的8051单片机的复位是一样的单片机的复位是一样的 3看门狗复位看门狗复位 看门狗的根本作用就是监视看门狗的根本作用就是监视CPU的工作。如果的工作。如果CPU在规定的时间在规定的时间内没有按要求访问看门

47、狗，就认为内没有按要求访问看门狗，就认为CPU处于异常状态，看门狗就会处于异常状态，看门狗就会强迫强迫CPU复位，使系统重新从用户程序区复位，使系统重新从用户程序区0000H处开始执行用户程处开始执行用户程序，是一种提高系统可靠性的措施。序，是一种提高系统可靠性的措施。 增强型8051单片机原理与应用STC11F08XE单片机的时钟与复位 1.6.2 STC11F08XE单片机的复位单片机的复位 4软件复位软件复位 STC111F08XE单片机利用单片机利用ISP/IAP控制存放器控制存放器IAP_CONTR实现了实现了软件复位。用户只需简单的控制软件复位。用户只需简单的控制ISP_CONTR

48、的其中两位的其中两位SWBS/SWRST就可以系统复位了。就可以系统复位了。 SWBS：软件复位程序启动区的选择控制位。：软件复位程序启动区的选择控制位。SWBS0，从，从用户程序区启动；用户程序区启动； SWBS1，从，从ISP监控程序程序区启动。监控程序程序区启动。 SWRST：软件复位控制位。：软件复位控制位。SWRST0，不操作；，不操作；SWRST1，产生软件复位。，产生软件复位。IAP_CONTR地地址址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值复位值C7HIAPENSWBSSWRSTCMD_FAILWT2WT1WT00000 x000增强型8051单片机原理与应用1.6 STC11F

49、08XE单片机的时钟与复位1.6.2 STC11F08XE单片机的复位单片机的复位 3复位门槛电压的选择复位门槛电压的选择 STC11F08XE单片机有单片机有2档门槛电压供用户选档门槛电压供用户选择：择：4.1V和和3.7V。 选择原那么是：当晶振频率小于选择原那么是：当晶振频率小于12MHZ时，两时，两档都可以；晶振频率大于档都可以；晶振频率大于12MHZ时，应选择时，应选择4.1V，才能保证系统可靠地复位。，才能保证系统可靠地复位。 复位门槛电压的选择是通过复位门槛电压的选择是通过ISP下载程序的下载下载程序的下载选项中选择的选项中选择的 增强型8051单片机原理与应用增强型8051单片

50、机原理与应用第第2章章 单片机应用的开发工具单片机应用的开发工具增强型8051单片机原理与应用目 录 2.1 Keil Vision2集成开发环境集成开发环境 2.2 STC系列单片机程序的在线编程与系列单片机程序的在线编程与STC仿真器仿真器 2.3 单片机学习的实践模式单片机学习的实践模式增强型8051单片机原理与应用2.1 Keil Vision2集成开发环境 2.1.1 Keil Vision2集成开发环境概述集成开发环境概述 2.1.2 Keil C集成开发环境下的程序编辑、集成开发环境下的程序编辑、编译与调试编译与调试 增强型8051单片机原理与应用2.1.1 Keil Visio

51、n2集成开发环境概述 Keil Vision2集成开发环境是集成开发环境是Keil公司开发的公司开发的Windows环境下的专用于环境下的专用于8051单片机程序编辑、编译与调试的集单片机程序编辑、编译与调试的集成开发环境，它将工程管理、源程序编辑、编译、链接、成开发环境，它将工程管理、源程序编辑、编译、链接、调试集成在一个环境中，既可以处理调试集成在一个环境中，既可以处理C语言语言C51源程源程序，又可处理汇编语言源程序，极大地方便了序，又可处理汇编语言源程序，极大地方便了8051软件软件的开发。使用的开发。使用Keil Vision2，还可以灵活简便地对，还可以灵活简便地对C51编译器、编

52、译器、A51汇编器、汇编器、BL51连接器以及编译环境进行设连接器以及编译环境进行设置。此外，置。此外，Keil Vision2中还提供了多文件查找、版本中还提供了多文件查找、版本控制等大量实用工具。控制等大量实用工具。 增强型8051单片机原理与应用2.1.2 Keil C集成开发环境下的程序编辑、编译与调试 应用应用Keil Vision2集成开发环境的开发流程如下：集成开发环境的开发流程如下： 创立工程创立工程输入、编辑应用程序输入、编辑应用程序 把程序文件添加到把程序文件添加到工程中工程中编译与连接、生成机器代码文件编译与连接、生成机器代码文件调试程序。调试程序。 1.创立工程创立工程

53、 2. 编辑程序编辑程序 3. 将应用程序添加到工程中将应用程序添加到工程中 4. 编译与连接编译与连接 1环境设置环境设置 2编译与连接编译与连接 5. 仿真调试仿真调试增强型8051单片机原理与应用2.2 STC系列单片机程序的在线编程与STC仿真器 2.2.1 STC系列单片机程序的在线下载电路系列单片机程序的在线下载电路 2.2.2 STC系列单片机系列单片机PC端下载软件的使端下载软件的使用用 2.2.3 STC系列单片机仿真器系列单片机仿真器增强型8051单片机原理与应用2.2.1 STC系列单片机程序的在线下载电路 增强型8051单片机原理与应用1. ISP系统程序的运行过程ST

54、C系列单片机内部固化有ISP系统引导固件，通过它，用户可以把程序下载到单片机中。单片机出厂时已完全加密，单片机上电复位时运行ISP系统程序，如P3.0RxD检测到合法的下载命令流就下载用户用程序区，如检测不到就复位到用户程序区，运行用户程序 。 增强型8051单片机原理与应用2. ISP使用本卷须知使用本卷须知 1如果用户系统的如果用户系统的P3.0和和P3.1连接到连接到RS485电路，下载程序时，需电路，下载程序时，需要将其断开。要将其断开。 2要使用要使用ISP功能，必须让单片机掉电后重新上电，外部手动复位或者功能，必须让单片机掉电后重新上电，外部手动复位或者看门狗复位都不能使单片机运行

55、看门狗复位都不能使单片机运行ISP程序。因此，使用程序。因此，使用ISP下载程序时，计算下载程序时，计算机端的控制软件必须先发下载命令流，再给单片机上电复位。机端的控制软件必须先发下载命令流，再给单片机上电复位。 3单片机运行单片机运行ISP程序时，检测有无合法下载命令流，大约需要几十程序时，检测有无合法下载命令流，大约需要几十几百几百mS，如无合法下载命令流，那么立即运行用户程序。，如无合法下载命令流，那么立即运行用户程序。 4如果已设置只有当如果已设置只有当Pl.0和和P1.1同时为同时为0时，才判断是否下载用户程序，时，才判断是否下载用户程序，那么冷启动后如果那么冷启动后如果Pl.0和和

56、Pl.1不同时为不同时为0，那么直接运行用户程序，只会占，那么直接运行用户程序，只会占时时50 S，可忽略不计。如此设置，当，可忽略不计。如此设置，当Pl.0和和Pl.1不同时为不同时为0时，就可立即运时，就可立即运行用户程序，提高单片机用户程序的启动速度。行用户程序，提高单片机用户程序的启动速度。增强型8051单片机原理与应用2.2.2 STC系列单片机PC端下载软件的使用 增强型8051单片机原理与应用2.2.3 STC仿真器 STC单片机由于有了基于单片机由于有了基于Flash存储器的在线编程存储器的在线编程ISP技术，可以无仿真器、编程器就可进行单片机应用系统的技术，可以无仿真器、编程

57、器就可进行单片机应用系统的开发，但为了满足习惯于采用硬件仿真的单片机应用工程开发，但为了满足习惯于采用硬件仿真的单片机应用工程师的要求，师的要求，STC也开发了也开发了STC硬件仿真器，下面简单介绍硬件仿真器，下面简单介绍STC仿真器的设置：仿真器的设置： 1. 硬件设置硬件设置 目前的仿真方式为双目前的仿真方式为双CPU仿真：监控仿真：监控CPU和仿真和仿真CPU 增强型8051单片机原理与应用2. 软件设置软件设置用户程序中需要在用户程序中需要在0 x33的地址处保存的地址处保存6个字节个字节C语言程序语言程序,需在代码中添加如下语句需在代码中添加如下语句:char code reserv

58、ed6 _at_ 0 x33; ;在程序中进行声明在程序中进行声明 汇编语言程序汇编语言程序,需在代码中添加如下语句需在代码中添加如下语句: CSEG AT 33H ;在代码段在代码段33H定址定址 RESERVED: DS 6 ;保存保存6字节字节 或者或者 ORG 33H ;在代码段在代码段33H定址定址 RESERVED: DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH ;保存保存6字节字节 增强型8051单片机原理与应用 3. 仿真代码占用的资源 程序空间：5K字节(0 xDC000 xEFFF) RAM ： 0字节 XRAM ：0字节 I/O ： LVD (P4.6

59、)，P4.4 增强型8051单片机原理与应用 4. Keil C集成开发环境的设置 增强型8051单片机原理与应用2.3 单片机学习的实践模式 2.3.1 仿真模式电路仿真模式电路 2.3.2 在线系统调试模式在线系统调试模式 增强型8051单片机原理与应用2.3.1 仿真模式仿真模式 1. 利用利用Keil C集成开发环境的仿真调试功能进行集成开发环境的仿真调试功能进行调试调试 Keil C集成开发环境有两个工作界面，一是编辑、集成开发环境有两个工作界面，一是编辑、编译界面，用于输入、编辑用户程序以及编译用编译界面，用于输入、编辑用户程序以及编译用户程序生成单片机所能识别的机器代码文件扩户程

60、序生成单片机所能识别的机器代码文件扩展名为展名为HEX；另一个界面就是调试界面，可采；另一个界面就是调试界面，可采用单步、跟踪和全速运行等模式运行用户程序，用单步、跟踪和全速运行等模式运行用户程序，再通过设置和查看各种存放器、存储器和特殊功再通过设置和查看各种存放器、存储器和特殊功能存放器的状态来验证用户程序的功能。但能存放器的状态来验证用户程序的功能。但Keil C集成开发环境的调试功能仅对单片机自身，不集成开发环境的调试功能仅对单片机自身，不能对一个完整的单片机应用系统进行调试。具体能对一个完整的单片机应用系统进行调试。具体的调试方法，的调试方法，2.1节学习中已有介绍，更多的技巧节学习中