【正文】 8 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)的 AT89C52單片機(jī)（圖 22）是美國(guó) ATMEL公司生產(chǎn)的一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，推薦時(shí)鐘為 0Hz24Hz,在本系統(tǒng)中選取時(shí)鐘周期為24Hz,片內(nèi)含 8k bytes的芯片簡(jiǎn)述可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS－ 51指令系統(tǒng)及 8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52單片機(jī)可以提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C52單片機(jī)有 40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口， 2個(gè)讀寫口線 ， AT89C52單片機(jī)可以按照常規(guī)方法 進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash存儲(chǔ)器可有效地降開(kāi)發(fā)成本。外圍采用兩片串行輸入顯示驅(qū)動(dòng)接口芯片 MAX7219，其硬件開(kāi)銷小，且編程簡(jiǎn)單。 采用串行E2PROM24LC01用于工況參數(shù)的設(shè)定，這些參數(shù)設(shè)定后，在 24LC01中分 3個(gè)區(qū)域存放，以 3中取 2方式讀取，以保證正確率。串行器件的選用，系統(tǒng)的硬件簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。 1） AT89C52單片機(jī)的主要功能特性 1)兼容 MCS51指令系統(tǒng) 2)32個(gè)雙向 I/O口 3)3個(gè) 16位可編程 TIM/CON中斷 4)2個(gè)串行中斷 5)2個(gè)外部中斷源 6)2個(gè)讀寫中斷口線 7)低功耗空閑和掉電模式 8)8k可反復(fù)擦寫 (1000次 )Flash ROM 9)256x8bit內(nèi)部 RAM 10)時(shí)鐘頻率 024MHz 11)可編程 UART串行通道 12)共 6個(gè)中斷源 13)3級(jí)加密位 14)軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 2） 主要功能說(shuō)明 單片機(jī) AT89C52的所有引腳的基本功能 如圖 23所示。 圖 22 單片機(jī)封裝 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 9 圖 23 單片機(jī)引腳 Vcc(40 腳 )：主電源正端，接 +5V。 GND(10 腳 )：接地端。 XTAL1（ 19 腳）片內(nèi)高增益反相放大器的輸入端，接外部石英晶體和電容的一端，若使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳必須接地。 XTAL1（ 18 腳）片內(nèi)高增益反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和電容的一端，若使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳作為外部輸入時(shí)鐘的輸入端。 RESET/Vpd(9 腳 ) 復(fù)位輸入端，高電平有效，此端保持兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)時(shí)鐘周期）以上高電平就可以完成復(fù)位 EA/VPP(31 腳 ) 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器選通控制端低電平有效。當(dāng) EA 保持低電平時(shí)將只訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器。當(dāng) EA 保持高電平時(shí)，執(zhí)行訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。 I/O(輸 入 /輸 出 )： P0、 P P P3 （ 1） P0 口 (39— 32 腳 )： P0 口有兩種工作方式：一是作為普通的 I/O 端口使用二是在 CPU 訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙向 I/O 口，采用分時(shí)復(fù)位方式提供低 8位地址和用作 8 位雙向數(shù)據(jù)總線。 （ 2） P1口 (1— 8腳 )： P1口僅作普通的 I/O端口使用， 校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 （ 3） P2 口 (21— 28 腳 )： P2 口有兩種工作方 式：一是作為普通的 I/O 端口使用，二是訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口作高 8 位地址線使用。 （ 4） P3 口 (21— 28 腳 )： P3 口是一 個(gè) 自帶上拉 電阻 的 8 位準(zhǔn) 雙向 I/O 接口。 P3 口與其它的 I/O 口有很大 區(qū)別 ，它除作 為 — 般準(zhǔn) 雙向 I／ O 口外，每 個(gè) 引 腳還 有第二功能（表 21） 表 21 第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 10 INT1（外部中斷 1） T0（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0） T1（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1） WR（外部數(shù)據(jù) RAM 寫使能信號(hào)） RD（外部數(shù)據(jù) RAM 讀使能信號(hào)） RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片復(fù)位（圖 24所示）。 圖 24 復(fù)位電路 ALE/PROG： 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。一般情況下， ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。對(duì) Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。該位置位后，只有一條 MOVX和 MOVC指令才能將 ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE禁止位無(wú)效。 PSEN： 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 RSEN信號(hào)。 EA/VPP： 外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H－FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電源 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VPP。 XTAL1： 振蕩器 (圖 25所示 )反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 振蕩器反相 放大器的輸出端。 時(shí)鐘振蕩器： AT89C52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 11 腳 XTAL1和 XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容 C C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF177。 10pF，而如使用陶瓷諧振器 建議選擇 40pF177。 10pF。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路如圖右圖所示。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2則懸空。 圖 25 振蕩器 中斷寄存器： AT89C52有 6個(gè)中斷源， 2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， IE寄存器控制各中斷位，IP寄存器中 6個(gè)中斷源的每一個(gè)可定為 2個(gè)優(yōu)先級(jí)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89C52有 256個(gè)字節(jié)的內(nèi)部 RAM， 80H－ FFH高 128個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器（ SFR）地址是重疊的，也就是高 128字節(jié)的 RAM和特殊功能寄存器的地址是相同的， 但物理上它們是分開(kāi)的。當(dāng)一條指令訪問(wèn) 7FH以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問(wèn)高 128字節(jié) RAM還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問(wèn)特殊功能寄存器。 定時(shí)器 0和定時(shí)器 1： AT89C52的定時(shí)器 0和定時(shí)器 1的工作方式與 AT89C51相同 定時(shí)器 2：定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。它既可當(dāng)定時(shí)器使用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用 。 定 時(shí) 器 /計(jì)數(shù)器（ T/C） 定時(shí) 和 計(jì)數(shù) 功能由工作方式寄存器 TMOD 進(jìn) 行 選擇 。 TMOD 只能進(jìn)行字節(jié)操作，不能位尋址。其格式如下 （表 22） 。 表 22 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字節(jié)地址 TMOD GATE TC/ M1 M0 GATE TC/ M1 M0 89H GATE：門控制位。 GATE=0 時(shí)，只要軟件使 TR0 或 TR1 置 1 就可以啟動(dòng)定時(shí)器。 GATE=1 時(shí)，只有 0INT 或 1INT 引腳為高電平且 TR0 或 TR1 由軟件置 1 后，才能啟動(dòng)定時(shí)器。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 12 TC/ ：定時(shí)或計(jì)數(shù)功能選擇位。 TC/ =0 時(shí)，用于定時(shí)。 TC/ =1 時(shí)，用于計(jì)數(shù)。 M1 和 M0 位： T1 和 T0 工作方式選擇位。定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器有 4 種工作方式，由 M1和 M0 進(jìn)行設(shè)置，如表 23 所示 表 23 T1和 T0工作方式選擇位 . M1 M0 工作方式 功能選擇 00 方式 0 13 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 01 方式 1 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 10 方式 2 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 11 方式 3 T0分為兩個(gè)獨(dú)立的 8位位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 T1此時(shí)停止計(jì)數(shù) 單片機(jī) 中斷系統(tǒng) 中斷是使 CPU 暫停當(dāng)前工作，去處理當(dāng)前中斷事件，執(zhí)行完當(dāng)前中斷服務(wù)，再回到原程序的過(guò)程。 AT89C52 共有 6 個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個(gè)定時(shí)器中斷（定時(shí)器 0、 2）和串行口中斷。所有這些中斷源如圖 26 所示。這些中斷源可通過(guò)分別設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來(lái)控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。 IE 也有一個(gè)總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。 圖 26 中斷請(qǐng)求 中斷源是向 CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求的事件。中斷源入口地址如 表 24。 表 24 中斷源入口地址 中斷源 請(qǐng)求標(biāo)志 入口地址 優(yōu)先級(jí) 外部中斷 0 IE0 0003H 最高級(jí) 最低級(jí) 定時(shí)器中斷 0 TF0 000BH 外部中斷 1 IE1 0013H 定時(shí)器中斷 1 TF1 001BH 串口發(fā)送接受中斷 T1/R1 0023H /計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON(88H) 表 25 表 25 TCON 地址 返回主程序 主程序 主程序 斷點(diǎn) 響應(yīng)中斷 中斷服務(wù)子程序 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書 （ 論 文 ） 13 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字節(jié)地址 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 T0 88H 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH