【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CPU）和 Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制場(chǎng)合。 1. 功能特性概述 學(xué)士學(xué)位論文 7 AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32個(gè) I/O 口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位 [1]。 2. 引腳功能說(shuō)明 AT89C52 的引腳如圖 ： 圖 AT89C52的引腳排列 （ 1） VCC： 電源電壓 （ 2） GND：地 （ 3） P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口 P0 寫(xiě)“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在 Flash編程時(shí)， P0 口接受指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，學(xué)士學(xué)位論文 8 要求外界上拉電阻。 （ 4） P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電 阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可以作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ），參見(jiàn)表 。 表 引腳號(hào) 功能特性 T2(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)脈沖輸入 ) 時(shí)鐘輸出 T2EX(定時(shí) /計(jì)數(shù) 2 捕獲 /重裝載觸發(fā)和方向控制 ) Flash編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接受低 8 位地址。 （ 5） P2 口： P2 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)端口 P2 寫(xiě)“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@RI指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX@RI指令）時(shí)， P2 口 輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Falsh編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接受高位地址和一些控制信號(hào)。 （ 6） P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門(mén)電路。對(duì) P3 口寫(xiě)入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入輸出口，此時(shí)，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，見(jiàn)表 所示 。 此外， P3 口還可接受一些用于 Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 （ 7） 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)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 （ 8） 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 學(xué)士學(xué)位論文 9 表 P3口的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0 （外中斷 0） INT1 （外中斷 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)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 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。 （ 9） PSEN ： 程序存儲(chǔ)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)兩個(gè) PSEN 信號(hào)。 （ 10） 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。 （ 11） XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 （ 12） XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 （ 13） 特殊功能寄存器： 在 AT89C52片內(nèi)存儲(chǔ)器中， 80HFFH共 128個(gè)單元為特殊功能寄存器（ SFE）。 并非所有的地址都被定義，從 80H—FFH共 128個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒(méi)學(xué)士學(xué)位論文 10 有定義。對(duì)沒(méi)有定義的單元讀寫(xiě)將是無(wú)效的，讀出的數(shù)值將不確定，而 寫(xiě)入的數(shù)據(jù)也丟失。 因此 不應(yīng)將數(shù)據(jù)“ 1”寫(xiě)入未定義的單元，由于這些單元在將來(lái)的產(chǎn)品中可能賦予新的功能， 在 這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“ 0”。 AT89C52除了與 AT89C51所有的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0/計(jì)數(shù)器 1外，還增加了一個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2的控制和狀態(tài)位于 T2CON和 T2MOD，寄存器對(duì)（ RCA02H、 RCAP2L）是定時(shí)器 2在 16位捕獲方式或 16位自動(dòng)重載方式下的捕獲 /自動(dòng)重載寄存器。 （ 14） 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)。 （ 15） 數(shù)據(jù)寄存器： AT89C52有 256個(gè)字節(jié)的內(nèi)部 RAM， 80HFFH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。 MCM200 模塊說(shuō)明 Mifare Core Module 是 MCM 的全稱(chēng)，意為 Mifare 核心模塊。 Philips 公司的 MCM 主要有兩種產(chǎn)品型號(hào)，為 MCM200 和 MCM500。 MCM200 模塊主要應(yīng)用于對(duì)卡片操作距離在 25mm 的卡片讀寫(xiě)器中。 這兩種智能模塊均被用于讀寫(xiě)Mifare 1 非接觸式 IC 智能射頻卡的讀寫(xiě)器中，負(fù)責(zé)讀寫(xiě)器中對(duì)非接觸式 IC 智能射頻卡片的讀寫(xiě)等功能，一般在讀寫(xiě)器中還必須有 MCU（微處理單片機(jī)）來(lái)對(duì) MCM 進(jìn)行控制，及對(duì)讀寫(xiě)器的其他方面進(jìn)行控制。例如對(duì)鍵盤(pán)、顯示、通信等部分的控制等等。Mifare 所具有的獨(dú)特的 MIFARE RF（射頻）非接觸式接口標(biāo) 準(zhǔn)已被制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：ISO/IEC 14443 TYPE A 標(biāo)準(zhǔn) [7]。 1. MCM200模塊 特性 采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式 32 引腳封裝； 工作頻率為 ,采用標(biāo)準(zhǔn)的 +5V電源供電 ,典型電流消耗為 40MA； 學(xué)士學(xué)位論文 11 讀寫(xiě)卡片距離可達(dá) 25mm以上； 與卡片的通信速率可達(dá) 106kbps； 每個(gè)扇區(qū)均包含有 3 套密碼，同時(shí)包含有認(rèn)證密碼用的存儲(chǔ)器； 有防卡片重疊功能； 帶有 16 字節(jié)的 FIFO（先進(jìn)先出）隊(duì)列接收／發(fā)送緩沖寄存器； 在模塊與卡片通信時(shí)可自動(dòng)偵查錯(cuò)誤，對(duì)數(shù)據(jù)流可自動(dòng)分析； 可對(duì)ＲＦ（射頻）通道進(jìn)行 自動(dòng)監(jiān)控； 有內(nèi)建 8 位／ 16 位 CRC 協(xié)處理器，可提供 CRC、 PAPITY 等數(shù)據(jù)校驗(yàn)； 支持多種方式的活動(dòng)天線，并且不需天線調(diào)節(jié)系統(tǒng)即可對(duì)天線進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)； 帶有標(biāo)準(zhǔn)的 Mifare 并行接口可直接由標(biāo)準(zhǔn)的 MCU接口信號(hào)控制。 2. MCM200的引腳排列 （見(jiàn)圖 ） 圖 MCM200的引腳排列 3. MCM的硬件內(nèi)核寄存器描述 MCM 是通過(guò) MCM 內(nèi)核特殊的內(nèi)存寄存器的讀寫(xiě)來(lái)控制 MCM 的。這些寄存器位于 MCM 中的 ASIC（特殊應(yīng)用 IC）的內(nèi)部。共有 16 個(gè) 寄存器可存取。在對(duì) MCM 進(jìn)行讀 /寫(xiě)操作時(shí)，各寄存器擔(dān)負(fù)著不同的功能和作用，并且不是所有的寄存器都是可寫(xiě)或可讀的，即有些寄存器只能讀而不能寫(xiě)，有些則反之。 讀取 MCM，一般的指向 MIFARE 1 卡請(qǐng)求。 MCM 實(shí)際上是 MCU與非接觸式 IC智能（射頻）卡之間信息（數(shù)據(jù)）交換的“中間人”。任何讀取卡片上的數(shù)據(jù)，或?qū)戇M(jìn)學(xué)士學(xué)位論文 12 卡片上的數(shù)據(jù)均通過(guò) MCM 來(lái)傳遞。寫(xiě) MCM 意味著去控制 MCM， MCM 中 ASIC 內(nèi)核特殊寄存器 見(jiàn)表 。 表 MCMASIC內(nèi)核特殊寄存器 寄存器名 地址 讀（ READ） 寫(xiě)（ WRITE） DATA 00H 0 READBYTE WRITEBYTE STACON 01H 1 DV TE PE CE BE AE — — SOR RFS 1 1 NRF AC ENABLE 02H 2 N/A 1 PR CE CR BCNTS 03H 3 N/A BITCOUNTSEND BCNTR 04H 4 N/A BITCOUNTRECEIVE BAUDRATE 05H 5 N/A 1 1 1 BR TOC 06H 6 N/A TIMEOUTCOUNTER MODE 07H 7 N/A 1 1 0 0 0 P2 P1 P0 CRCDATA 08H 8 CRCBYTEREDA CRCBYTEWRITE CRCSTACON 09H 9 CV CZ C8 CR KEYDATA 0AH 10 N/A KEYBYTEWRITE KEYATACON 0BH 11 —— AL 0 KS1 KS0 KEYADDR 0CH 12 N/A AL AB A5 A4 A3 A2 A1 A0 —— 0DH 13 —— —— RCODE 0EH 14 N/A 0 0 RC1 RC0 —— 0FH 15 —— —— 4. 特殊 寄存器 說(shuō)明 （ 1） DATA 寄存器 地址： 00H 任何傳遞到 MIFARE 1 卡的數(shù)據(jù)或來(lái)自 MIFARE 1 卡的數(shù)據(jù)都必須分別被寫(xiě)入DATA 寄存器或從 DATA 寄存器中讀出。例如， MCU向卡片寫(xiě)數(shù)據(jù) Xi，則 Xi 必須首先被寫(xiě)入到 DATA 寄存器中，然后在 MCM 與 Mifare 1 卡片進(jìn)行通信，由卡片上的 ASIC將 DATA 寄存器中的數(shù)據(jù)讀取并存放在指定的卡片上的存儲(chǔ)器中，從而完成 MCU 向MIFARE 1 卡片寫(xiě)數(shù)據(jù)的過(guò)程。反之亦然。 學(xué)士學(xué)位論文 13 DATA 寄存器中有一個(gè) 16BYTE 的 FIFO（先進(jìn)先出）隊(duì)列寄存器。數(shù)據(jù)寫(xiě)到 DATA寄 存器后，被存放在這個(gè) 16BYTE 的 FIFO（先進(jìn)先出）隊(duì)列寄存器中，等待向卡片上或 MCU 傳送。如要進(jìn)行傳送 DATA 寄存器中數(shù)據(jù)，則首先必須先設(shè)定要傳輸多少位（ BIT）或多少字節(jié)（ BYTE），即必須對(duì) BCNTS 寄存器進(jìn)行有效的正確設(shè)置，以確定有多少字節(jié)將要被傳送。 當(dāng)卡片上的數(shù)據(jù)流接受結(jié)束或沒(méi)有被接受時(shí)， STACON 寄存器中的 DV標(biāo)志被置位“ 1”，并且 MCM 上的引腳 NIRQY 也將由“ HIGH”變?yōu)椤?LOW”。如果設(shè)置了 DVbit，則 STACON 寄存器中的 error bits(出錯(cuò)位 )將被設(shè)置。如果沒(méi)有相