【正文】 開始工作時(shí)，內(nèi)部電路從初始狀態(tài)開始工作，或者在工作中人為讓單片機(jī)重新從初始狀態(tài)開始工作。在時(shí)鐘工作的情況下，只要復(fù)位引腳高電平保持在兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S52便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)工作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設(shè)置成已知狀態(tài)，并且從地址0000H處讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 復(fù)位電路 單片機(jī)引腳功能CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由8位的MCS51單片機(jī)的CPU內(nèi)部有數(shù)術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit）、累加器A（8位）、寄存器B（8位）、程序狀態(tài)字PSW（8位）、程序計(jì)數(shù)器PC（有時(shí)也稱為指令指針，即IP，16位）、地址寄存器AR（16位）、數(shù)據(jù)寄存器DR（8位）、指令寄存器IR（8位）、指令譯碼器ID、控制器等部件組成。P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。對P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。 在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn) 時(shí)，需要外部上拉電阻。 　　P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 此外，（）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（）。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。P0口引腳號的第二功能： T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 ， T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）， MOSI（在系統(tǒng)編程用）， MISO（在系統(tǒng)編程用）， SCK（在系統(tǒng)編程用）。P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。對P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用 8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。 　　P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。 P3口亦作為AT89S52特殊功能使用，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號。 　　端口引腳的第二功能： RXD(串行輸入口) ， TXD(串行輸出口) ， INTO(外中斷0) ， INT1(外中斷1) ， TO(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)存儲(chǔ)器寫選通) ， RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通，此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號。 　　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是單片機(jī)復(fù)位。 　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(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，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對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，可通過對特殊功能寄存器（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，當(dāng)AT89S52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)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號。 　　EA/VPP：外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），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。 定時(shí)器的定時(shí)實(shí)現(xiàn)定時(shí)計(jì)數(shù)器的原理 :16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器，其控制電路受軟件控制、切換。當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器為定時(shí)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器的加1信號由振蕩器的12分頻信號產(chǎn)生，即每過一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加1，直至計(jì)滿溢出為止。顯然，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。因一個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩周期，所以計(jì)數(shù)頻率f=1/12osc。如果晶振為12MHz，則計(jì)數(shù)周期為：T=1/（12106）Hz1/12=1μs這是最短的定時(shí)周期，若要延長定時(shí)時(shí)間，則需要改變定時(shí)器的初值，并要適當(dāng)選擇定時(shí)器的長度（如8位、13位、16位等）。 控制寄存器 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1有2個(gè)控制寄存器TMOD和TCON，它們分別用來設(shè)置各個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式，選擇定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，控制啟動(dòng)運(yùn)行，以及作為運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志等。其中，TCON寄存器中另有4位用于中斷系統(tǒng)。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式寄存器TMOD： 定時(shí)器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為89H，無位地址。TMOD的格式如下圖所示。 TMOD的格式由表可見，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4種符號的含義如下：GATE：門控制位。GATE和軟件控制位TR、外部引腳信號INT的狀態(tài),共同控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的打開或關(guān)閉。C/T：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選擇位。C/T＝1，為計(jì)數(shù)器方式；C/T＝0，為定時(shí)器方式。 M1M0：工作方式選擇位，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式由M1M0設(shè)定。M0 M1工作方式功能描述0 00 11 01 1工作方式0工作方式1工作方式2工作方式313位計(jì)數(shù)器16位計(jì)數(shù)器自動(dòng)再裝入8位計(jì)數(shù)器定時(shí)器0：分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器定時(shí)器1：停止計(jì)數(shù) 定時(shí)器工作方式定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器TMOD不能進(jìn)行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時(shí)器工作方式，低半字節(jié)定義為定時(shí)器0，高半字節(jié)定義為定時(shí)器1。復(fù)位時(shí)，TMOD所有位均為0。在不同工作方式下計(jì)數(shù)器位數(shù)不同，最大計(jì)數(shù)值也不同。假設(shè)最大計(jì)數(shù)值為M，那么各方式下的最大值M值如下：方式0：M=213=8 192 ； 方式1：M=216=65 536 ； 方式2：M=28=256 ；方式3：定時(shí)器0分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器，所以兩個(gè)M均為256。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是作“加1”計(jì)數(shù)，并在計(jì)數(shù)滿溢出時(shí)產(chǎn)生中斷，因此初值X可以這樣計(jì)算：X=M計(jì)數(shù)值。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的四種工作方式為：定T0或T1無論用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器都有4種工作方式：方式0、方式方式2和方式3。除方式3外，T0和T1有完全相同的工作狀態(tài)。下面以T1為例，分述各種工作方式的特點(diǎn)和用法。 工作方式0：13位方式由TL1的低5位和TH1的8位構(gòu)成13位計(jì)數(shù)器（TL1的高3位無效）。 為定時(shí)/計(jì)數(shù)選擇：C/T＝0，T1為定時(shí)器，定時(shí)信號為振蕩周期12分頻后的脈沖；C/T＝l，T1為計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)信號來自引腳T1的外部信號。定時(shí)器T1能否啟動(dòng)工作，還受到了RGATE和引腳信號INT1的控制。當(dāng)GATE＝0時(shí)，只要TR1＝1就可打開控制門，使定時(shí)器工作；當(dāng)GATE＝1時(shí)，只有TR1＝1且INT1＝1，才可打開控制門。GATE，TR1，C/T的狀態(tài)選擇由定時(shí)器的控制寄存器TMOD，TCON中相應(yīng)位狀態(tài)確定，INT1則是外部引腳上的信號。方式0是13位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，其計(jì)數(shù)器由TH0全部8位和TL0的低5位構(gòu)成。當(dāng)TL0的低5位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，向TH0進(jìn)位，而全部13位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，則向計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF0進(jìn)位。工作方式1:它是16位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計(jì)數(shù)器由TH0全部8位和TL0全部8位構(gòu)成。與工作方式0基本相同，區(qū)別僅在于工作方式1的計(jì)數(shù)器TL1和TH1組成16位計(jì)數(shù)器，從而比工作方式0有更寬的定時(shí)/計(jì)數(shù)范圍。工作方式2:由TL1構(gòu)成8位計(jì)數(shù)器，TH1僅用來存放時(shí)間常數(shù)。啟動(dòng)T1前，TL1和TH1裝入相同的時(shí)間常數(shù)，當(dāng)TL1計(jì)滿后，除定時(shí)器回零標(biāo)志TF1置位，具有向CPU請求中斷的條件外，TH1中的時(shí)間常數(shù)還會(huì)自動(dòng)地裝入TL1并重新開始定時(shí)或計(jì)數(shù)。所以，工作方式2是一種自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)的8位計(jì)數(shù)器方式。由于這種方式不需要指令重裝時(shí)間常數(shù)，因而操作方便，在允許的條件下，應(yīng)盡量使用這種工作方式。當(dāng)然，這種方式的定時(shí)/計(jì)數(shù)范圍要小于方式0和方式1。工作方式3:有2個(gè)8位方式，且工作方式3只適用于定時(shí)器0。如果使定時(shí)器1為工作方式3，則定時(shí)器1將處于關(guān)閉狀態(tài)當(dāng)T0為工作方式3時(shí)，TH0和TL0分成2個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。其中，TL0既可用作定時(shí)器，又可用作計(jì)數(shù)器，并使用原T0的所有控制位及其定時(shí)器回零標(biāo)志和中斷源。TH0只能用作定時(shí)器，并使用T1的控制位TR回零標(biāo)志TF1和中斷源。 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路外圍設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用主DS1302時(shí)鐘芯片，時(shí)鐘電路由DS130通過SPI三線方式：時(shí)鐘線SCLK、數(shù)據(jù)線I/O和復(fù)位線RST?？梢院芎玫呐c51系列單片機(jī)進(jìn)行通信，從內(nèi)部讀出時(shí)間，以及設(shè)置內(nèi)部時(shí)間。 時(shí)鐘電路圖 時(shí)鐘芯片引腳功能。 DS1302引腳圖，Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在VCC，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)， SCLK為時(shí)鐘輸入端。從DS1302性能來看,本設(shè)計(jì)需要利用到的有DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算2100年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期 、月、年的能力，還有閏年調(diào)整的能力。內(nèi)部含有31個(gè)字節(jié)靜態(tài)RAM，可提供用戶訪問。采用串行數(shù)據(jù)傳送方式，使得管腳數(shù)量最少，簡單SPI 3線接口。它的工作電壓范圍寬：～,工作電流：，小于300nA。時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)的讀/寫有兩種傳送方式：單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送方式。采用8腳DIP封裝或SOIC封裝,且與TTL兼容，Vcc=5V?？蛇x工業(yè)級溫