【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定時(shí)器 2 溢出或 EXEN2=1 時(shí) T2EX 出現(xiàn)負(fù)跳變，都會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)重載操作。 CP/RL2=0 將引起 T2EX 的負(fù)脈沖。當(dāng) RCKL=1 或 TCKL=1時(shí)，此標(biāo)志位無(wú)效，定時(shí)器 2 溢出時(shí)，強(qiáng)制做自動(dòng)重載操作。 存儲(chǔ)器 MCS51器件有單獨(dú)的 程序存儲(chǔ)器 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。外部 程序 存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以 64K 尋址。 程序存儲(chǔ)器 ：如果 EA引腳 接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。對(duì)于 89S52，東北 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 8— 如果 EA 接 VCC， 程序 讀寫(xiě)先從內(nèi)部 存儲(chǔ)器 （地址為 0000H～ 1FFFH）開(kāi)始，接著從外部尋址，尋址地址為： 2020H~FFFFH。 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 ： AT89S52有 256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高 128 字節(jié)與 特殊功能寄存器 重疊。也就是說(shuō)高 128字節(jié)與 特殊功能寄存器 有相同的地址，而物理上是分開(kāi)的。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于 7FH 的地址時(shí)， 尋址方式 決定 CPU 訪問(wèn)高 128字節(jié) RAM 還是 特殊功能寄存器 空間。 片上資源 看門(mén)狗定時(shí)器 WDT 是一種需要 軟件 控制的復(fù)位方式。 WDT 由 13位 計(jì)數(shù)器 和 特殊功能寄存器 中的看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位 存儲(chǔ)器 （ WDTRST）構(gòu)成。 WDT 在默認(rèn)情況下無(wú)法工作；為了激活 WDT，用戶必須往 WDTRST 寄存器 （地址： 0A6H）中依次寫(xiě)入 01EH 和0E1H。當(dāng) WDT 激活后，晶振工作， WDT 在每個(gè) 機(jī)器 周期 都會(huì)增加。 WDT 計(jì)時(shí) 周期 依賴于外部時(shí)鐘頻率。除了復(fù)位（硬件復(fù)位或 WDT 溢出復(fù)位），沒(méi)有辦法停止 WDT 工作。當(dāng) WDT 溢出，它將驅(qū)動(dòng) RSR 引腳 一個(gè)高電平輸出。 WDT 的使用為了激活 WDT，用戶必須向 WDTRST 寄存器 （地址為 0A6H 的 SFR）依次寫(xiě)入 01EH 和 0E1H。當(dāng) WDT 激活后，用戶必須向 WDTRST 寫(xiě)入 01EH 和 0E1H喂狗 來(lái)避免 WDT 溢出。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 8191（ 1FFFH）時(shí)， 13位 計(jì)數(shù)器 將會(huì)溢出，這將會(huì)復(fù)位器件。晶振正常工作、 WDT 激活后，每一個(gè) 機(jī)器周期 WDT 都會(huì)增加。為了復(fù)位 WDT，用戶必須向 WDTRST 寫(xiě)入 01EH 和 0E1H（ WDTRST 是只讀 寄存器 ）。WDT 計(jì)數(shù)器 不能讀或?qū)憽? 當(dāng) WDT 計(jì)數(shù)器 溢出時(shí)，將給 RST 引腳 產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位 脈沖輸出 [17]，這個(gè)復(fù)位脈沖持續(xù) 96個(gè)晶振 周期 （ TOSC），其中 TOSC=1/FOSC。為了很好地使用 WDT，應(yīng)該在一定時(shí)間內(nèi) 周期 性寫(xiě)入那部分代碼，以避免 WDT 復(fù)位。 掉電和空閑方式下的 WDT 在掉電模式下，晶振停止工作，這意味 這 WDT 也停止了工作。在這種方式下，用戶不必 喂狗 。有兩種方式可以離開(kāi)掉電模式：硬件復(fù)位或通過(guò)一個(gè)激活的外部中斷。通過(guò)硬件復(fù)位退出掉電模式后，用戶就應(yīng)該給 WDT 喂狗 ，就如同通常 AT89S52 復(fù)位一樣。 通過(guò)中斷退出掉電模式的情形有很大的不同。中斷應(yīng)持續(xù)拉低很長(zhǎng)一段時(shí)間，使得晶振穩(wěn)定。當(dāng)中斷拉高后， 執(zhí)行 中斷服務(wù)程序 。為了防止 WDT 在中斷保持低電平的時(shí)候復(fù)位器件， WDT 直到中斷拉低后才開(kāi)始工作。這就意味著WDT 應(yīng)該在 中斷服務(wù)程序 中復(fù)位。 為了確保在離開(kāi)掉電模式最初的幾個(gè)狀態(tài) WDT 不被溢出，最好在進(jìn)入掉電模式前就復(fù)位 WDT。在進(jìn)入待機(jī)模式前，特殊 寄存器 AUXR 的 WDIDLE 位用來(lái)決定 WDT 是否繼續(xù)計(jì)數(shù)。 默認(rèn)狀態(tài)下，在待機(jī)模式下， WDIDLE=0， WDT 繼續(xù)計(jì)數(shù)。為了防止 WDT 在待機(jī)模式下復(fù)位 AT89S52，用戶應(yīng)該建立一個(gè) 定時(shí)器 ，定時(shí)離開(kāi)待機(jī)模式， 喂狗 ，再重新進(jìn)入待機(jī)模式。 定時(shí)器 0和定 時(shí)器 1 東北 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 9— 在 AT89S52中， 定時(shí)器 0和定時(shí)器 1的操作與 AT89C51和 AT89C52一樣。 定時(shí)器 2 定時(shí)器 2是一個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。其工作方式由特殊 寄存器 T2CON 中的 C/T2位選擇，如表 2所示： 表 2 定時(shí)器 2 工作模式 RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16位自動(dòng)重載 0 1 1 16位捕捉 1 x 1 波特率發(fā)生器 x x 0 （不用） 定時(shí)器 2有三種工作模式：捕捉方式、自動(dòng) 重載 （向下或向上計(jì)數(shù)）和 波特率 發(fā)生器。如表 3所示，工作模式由 T2CON 中的相關(guān)位選擇。 定時(shí)器 2有 2個(gè) 8位 寄存器 ： TH2和 TL2。在定時(shí)工作方式中，每個(gè) 機(jī)器周期 ， TL2寄存器 都會(huì)加1。由于一個(gè) 機(jī)器周期 由 12個(gè)晶振周期構(gòu) 成，因此，計(jì)數(shù)頻率就是晶振頻率的1/12。 捕捉方式在捕捉模式下，通過(guò) T2CON 中的 EXEN2來(lái)選擇兩種方式。如果EXEN2=0， 定時(shí)器 2時(shí)一個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ，溢出時(shí)，對(duì) T2CON 的 TF2標(biāo)志置位， TF2引起中斷。如果 EXEN2=1， 定時(shí)器 2做相同的操作。除上述功能外，外部輸入 T2EX 引腳 （ ） 1至 0的下跳變也會(huì)使得 TH2和 TL2中的值分別捕捉到RCAP2H 和 RCAP2L 中。除此之外， T2EX 的跳變會(huì)引起 T2CON 中的 EXF2置位。像 TF2一樣， T2EX 也會(huì)引起中斷。在計(jì)數(shù)工作方式下， 寄存器 在相關(guān)外部輸入角 T2發(fā)生 1至 0的下降沿時(shí)增加 1。在這種方式下，每個(gè) 機(jī)器周期 的 S5P2期間采樣外部輸入。一個(gè) 機(jī)器周期 采樣到高電平，而下一個(gè)周期采樣到低電平， 計(jì)數(shù)器 將加 1。在檢測(cè)到跳變的這個(gè) 周期 的 S3P1 期間，新的計(jì)數(shù)值出現(xiàn)在 寄存器中。因?yàn)樽R(shí)別 1－ 0的跳變需要 2個(gè) 機(jī)器周期 （ 24個(gè)晶振周期），所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的 1/24。為了確保給定的電平在改變前采樣到一次，電平應(yīng)該至 少在一個(gè)完整的 機(jī)器周期 內(nèi)保持不變。 自動(dòng)重載當(dāng) 定時(shí)器 2工作于 16位自動(dòng)重載模式，可對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)。這一功能可以通過(guò)特殊 寄存器 T2MOD 中的 DCEN（向下計(jì)數(shù)允許位）來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)復(fù)位， DCEN 被置為 0，因此， 定時(shí)器 2 默認(rèn)為向上計(jì)數(shù)。 DCEN設(shè)置后， 定時(shí)器 2就可以取決于 T2EX 向上、向下計(jì)數(shù)。 DCEN=0時(shí)， 定時(shí)器 2自動(dòng)計(jì)數(shù)。通過(guò) T2CON 中的 EXEN2位可以選擇兩種方式。如果 EXEN2=0， 定時(shí)器 2計(jì)數(shù)，計(jì)到 0FFFFH 后置位 TF2溢出標(biāo)志。計(jì)數(shù)溢出也使得 定時(shí)器 寄存器 重新從 RCAP2H 和 RCAP2L 中加載 16位值。 定時(shí)器 工作于捕捉模式， RCAP2H 和 RCAP2L 的值可以由 軟件 預(yù)設(shè)。如果 EXEN2=1，計(jì)數(shù)溢出或在外部 T2EX（ ）引腳上的 1到 0的下跳變都會(huì)觸發(fā) 16位重載。這個(gè)跳變也置位 EXF2中斷標(biāo)志位。 T2EX 上的一個(gè)邏輯 0使得 定時(shí)器 2向下計(jì)數(shù)。當(dāng) TH2和 TL2東北 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 10— 分別等于 RCAP2H 和 RCAP2L 中的值的時(shí)候， 計(jì)數(shù)器 下溢。 計(jì)數(shù)器 下溢，置位TF2，并將 0FFFFH 加載到 定時(shí)器 存儲(chǔ)器 中。如圖 6所示，置位 DCEN，允許 定時(shí)器 2向上或向下計(jì)數(shù)。在這種模式下， T2EX 引腳 控制著計(jì)數(shù)的方向。 T2EX 上的一個(gè)邏輯 1使得 定時(shí)器 2向上計(jì)數(shù)。 定時(shí)器 計(jì)到 0FFFFH 溢出，并置位 TF2。 定時(shí)器 的溢出也使得 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16位值分別加載到 定時(shí)器 存儲(chǔ)器 TH2和TL2中。 定時(shí)器 2上溢或下溢，外部中斷標(biāo)志位 EXF2被鎖死。在這種工作模式下，EXF2不能觸發(fā)中斷。 中斷源 AT89S52 有 6個(gè) 中斷源 ：兩個(gè) 外部中斷 （ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（ 定時(shí)器 0、 2）和一個(gè)串行中斷。這些中斷如圖 10所示每個(gè) 中斷源 都可以通過(guò)置位或清除特殊 寄存器 IE中的相關(guān)中斷允許控制位 [18]分別使得中斷源有效或無(wú)效。 IE 還包括一個(gè)中斷允 許總控制位 EA，它能一次禁止所有中斷。 定時(shí)器 2可以被 寄存器 T2CON 中的 TF2和 EXF2的或邏輯觸發(fā)。 程序 進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清 0。實(shí)際上， 中斷服務(wù)程序 必須判定是否是 TF2 或 EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由 軟件 清 0。 定時(shí)器 0和定時(shí)器 1標(biāo)志位 TF0和 TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè) 周期 的 S5P2被置位。它們的值一直到下一個(gè) 周期 被電路捕捉下來(lái)。然而， 定時(shí)器 2的標(biāo)志位 TF2 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè) 周期 的 S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái)。 中斷允許控制位 =1，允許中斷 中斷允 許控制位 =0，禁止中斷 表 3 中斷允許 控制寄存器 符號(hào) 位地址 功能 EA 中斷總允許控制位。 EA=0，中斷總禁止； EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定 預(yù)留 ET2 定時(shí)器 2中斷允許控制位 ES 串行口中斷允許控制位 ET1 定時(shí)器 1中斷允許控制位 EX1 外部中斷 1允許控制位 ET0 定時(shí)器 0中斷允許控制位 EX0 外部中斷 0允許控制位 控制模塊是由鍵盤(pán)輸入，鍵盤(pán)是一組按鍵的集合，它是最常見(jiàn)的單片機(jī)輸東北 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 11— 入設(shè)備，是一種常開(kāi)型按鈕開(kāi)關(guān)。常態(tài)時(shí)，按鍵 [10]的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，如圖 3 所示，鍵盤(pán)分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)，鍵盤(pán)上閉合鍵的識(shí)別由專門(mén)的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤(pán)，如 BCD 碼鍵盤(pán)、 ASCII碼鍵盤(pán)等；靠軟件識(shí)別的稱為非編碼鍵盤(pán)。 圖 3 常開(kāi)型按鈕開(kāi)關(guān) 時(shí)鐘電路模塊 時(shí)鐘電路在 單片機(jī) 系統(tǒng) [9]中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ) 。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘 是 保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號(hào)，主要由晶振 [19]和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢 。為達(dá)到振蕩周期是 12MHZ 的要求，這里要采用 12MHZ 的晶振，另外有兩個(gè) 22P的電容，兩晶振引腳分別連到 XTAL1 和 XTAL2 振蕩脈沖輸入引腳。具體連接圖如圖 4 所示： 圖 4 晶振電路 復(fù)位電路模塊 復(fù)位是單片機(jī) [11]的初始化操作，其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片微機(jī)從 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。 除進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C13 3 pC53 3 pX2CR Y S T A L東北 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 12— 程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，可以按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)，也可以通過(guò)監(jiān)視定時(shí)器來(lái)強(qiáng)迫復(fù)位。 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位電路在這里采用的是上電 +按鈕復(fù)位電路 [13]形式，具體連接電路如圖5 所示： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I N T 012