【文章內(nèi)容簡介】 Hz 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?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時／計數(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硬件復(fù)位 . 功能引腳說明： Vcc:電源電壓 GND:地 P0： P0口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時．每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫 “1”時，可作為高阻抗輸入 端用。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在 FLASH 由編程時， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1口 ： P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL） 與 AT89C51不同之處 是， 和 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ) , FLASH 編程和程序校驗期間， Pl 接收低 8位地址，如下表 31。 P2口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯電路。對端口 P2寫“ 1，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器 （例如執(zhí)行MOVX@DPTR 指令）時， P2送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器、如執(zhí)行 MOVX@RI 指令）時， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。 表 31 P1 引腳的特殊功能 引腳號 功能特性 T2（定時 /計數(shù)器 2外部計數(shù)脈沖輸入），時鐘輸出。 T2EX(定時 /計數(shù) 2捕獲 /重裝載觸發(fā)和方向控制） FLASH 編程或校驗時， P2亦接收高位地址和一些控制信號。 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口輸出緩沖級可驅(qū)動 (吸收或輸 出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。對 P3口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，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/0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 32所示： 此外， P3口還接收一些用于 FLASH 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG:當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， 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 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6數(shù)字示波器的硬件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 13 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 對 Flash 存儲器編程期間，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，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN:程序儲存允許 PSEN 輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 表 32 p3口的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD(串行口輸入 ) TXD（串行口輸出） INT0(外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（ 定時 /計數(shù) 0） T1（定時 /計數(shù) 1） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器 (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 LBI 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端） , CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 FLASH 存儲器編程時，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 。 XTA L1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端． XTA L2：振蕩器反相放大器的輸出端。 特殊功能寄存器： 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 在 AT89C52片內(nèi)存儲器中， 80HFFH 共 128個單元為特殊功能寄存器（ SFE ) , SFR 的地址符號及復(fù)位 如表 33所示。 表 33 AT89C52 SFR 符號及復(fù)位狀態(tài) 地址 符號及復(fù)位 80H P0 11111111 SP 00000111 DPL00000000 DPH 00000000 PCON0***0000 88H TCON 00000000 TMOD 00000000 TL0 00000000 TL1 000000000 TH0 00000000 TH1 00000000 90H P1 11111111 98H SCON 0000000 SBUF ******** 0A0H P2 11111111 0A8H IE 0*000000 0B0H P3 11111111 0B8H IP **000000 0C0H 0C8H T2CON 00000000 T2MOD **000000 RCAP2L 00000000 RCAP2H 00000000 TL2 00000000 TH2 00000000 0D0H PSW 00000000 0D8H 0E0H ACC 00000000 0E8H 0F0H B 00000000 0F8H 并非所有的地址都被定義，從 80HFFH 共 128 個字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)位將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。 不應(yīng)將數(shù)據(jù) 1寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(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除有定時 /計數(shù)器 0和定時 /計數(shù)器 1 外，還有定時 /計數(shù)和狀態(tài)位位于 T2CON （參見表 34) T2CON（參見表 35） ，寄存器對（ RCA02H、 RCAP2L）是定時器 2在 16 位捕獲方式或 16位 自動重裝載方式下的捕獲 /自動重裝載寄存器。 數(shù)字示波器的硬件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 15 T2CON 地址 =0C8H 復(fù)位值 =0000 0000B 可尋地址 表 34 定時 /計數(shù)器 2 控制寄存器 T2CON TF2 EXF2 RCK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 功能 TF2 定時器 2 溢出標(biāo)志。定時器 2 溢出時，又由硬件置位，必須由軟件 清 0，當(dāng) RCLK=1 或TCLK=1 時，定時器 2 溢出，不對 TF2 置位。 EXF2 定時器 2 外部標(biāo)志。當(dāng) EXEN2＝ 1，且當(dāng) T2EX 引腳上出現(xiàn)負(fù)跳變而出現(xiàn) 捕獲或重裝載時，EXF2 置位，申請中斷．此時如果允許定時器 2 中斷， CPU 響應(yīng)中斷，執(zhí)行定時器 2 中斷服務(wù)程序， EXF2 必須由軟件清除。當(dāng)定時器 2 工作在向上或向下計數(shù)工作方式時（ DCEN=1) , ExF2 不能激活中斷。 RCLK 接收時鐘允許。 RCLK=1 時．用定時器 2 溢出脈沖作為串行口（工作于工作方式 1 或 3 時）的接收時鐘， RCLK=0，用定時器 l 的溢出脈沖作為接收時鐘 。 TCLK 發(fā)送時鐘允許。 TCLK=1 時，用定時器 2 溢出脈沖作為串行口（工作于工作方式 1 或 3 時）的發(fā)送時鐘， RCLK=0 ．用定時器 l 的溢出脈沖作為發(fā)送脈沖。 EXEN2 定時器 2 外部允許標(biāo)志。當(dāng) EXEN2=1 時，如果定時器 2 未用于作串行口的波特率發(fā)生器，在 T2EX 端出現(xiàn)負(fù)跳變脈沖時，激活定時器 2 捕獲或重裝載． EXEN2=0， T2EX 端的外部信號無效． TR2 定時器 2 啟動 /停止控制位。 TR2=l 時，啟動定時器 2 。 C/T2 定時器 2 定時方式或計數(shù)方式控制位。 C/T2＝ 0，選擇定時方式。 C/T2＝ 1 時，選擇對外部事件計數(shù)方式（下降沿觸發(fā)）。 CP/RL2 捕獲 /重裝載選擇。 CP/RL2=l 時，如 EXEN2=l．且 T2EN 雙 端出現(xiàn)負(fù)跳變脈沖時發(fā)生捕獲操作。 CP/RL2=0 時，若定時器 2 溢出或 EXEN2＝ l 條件下， T2EN 雙端出現(xiàn)負(fù)跳變脈沖，都會出現(xiàn)自動重裝載操作。當(dāng) RCLK=1 或 TCLK=1 時，該位無效，在定時器 2 溢出時強(qiáng)制其自動重裝載。 中斷寄存器： AT89C52有 8個中斷源 2個中斷優(yōu)先級， lE 寄存器控制各中斷位， lP 寄存器中8個中斷源的每一個可定為 2個優(yōu)先級。 數(shù)據(jù)存儲器 : AT89C52有 256個字節(jié)的內(nèi)部 RAM , 80H－ FFH 高 128個字節(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的。 當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器． 例如，下面的直接尋址指令訪問特殊功能寄存器 0A0H（即 P2口）地址單元。 MOV 0A0H ， data 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 間接尋址指令訪問高 128字節(jié) RAM ，例如下面的間接尋址指令中， R0的內(nèi)容為 OAOH ，則訪問數(shù)據(jù)字節(jié)地址為 0A0H , 而不是 P2口（ 0A0H ）。 MOV @RO ， data 堆棧操作也是間接尋址方式，所以，高 128位數(shù)據(jù) RAM 亦可作為堆棧區(qū)使用。 定時器 O 和定時器 1 AT89C51的定時器 O 和定時器 1的工作方式： 定時 2 定時器 2是一個 16位定時計數(shù)器。它既可當(dāng)定時器使用，也可作為外部事件計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON（如表 35 ）的 C/T2位選擇。定時器 2有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來選擇，參見表 35 定時器 2由兩個 8位寄存器 TH2和 TL2組成，在定時器工作方式 中，每個機(jī)器周期 TL2寄存器的值加 1 ，由于一個機(jī)器周期由 12個振蕩時鐘構(gòu)成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/l2 。 在計數(shù)工作方式時，當(dāng) T2引腳上外部輸入信號產(chǎn)生由 1至 O 的下降沿時，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個機(jī)器周期的 5SP2期間，對外部輸入進(jìn)行采樣。若在第一個機(jī)器周期中采到的值為 1，而在下一個機(jī)器周期中采到的值為 0 , 則在緊跟著的下一個周期的 S3P1期間寄存器加 l 。由于識別 1至 0的跳變需要 2個機(jī)器周期（ 24個振蕩周期），因此，最高計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24 ．為確保采樣的正確性，要求輸 入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次 表 35 定時器 2 工作方式 RCLX+TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16bit autoreload 0 1 1 16bit Capture 1 X 1 Baud Rate Generator X X 0 (off) 中斷： AT89C52共有 6個中斷向量：兩個外中斷（ INT0和 INTI) , 3個定時器中斷（定時器 0、 l、 2）和串行口中斷。這些中斷源可通過分別設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0來 控制每一個中斷的允許或禁止。 IE 也有一個總禁止位 EA , 它能控制所有中斷的允許或禁止。 數(shù)字示波器的硬件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 17 顯示電路總體結(jié)構(gòu) 波形顯示電路主要是 AD 轉(zhuǎn)換電路，顯示模塊，見圖 35。 圖 35 波形顯示總接線圖 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)外圍電路設(shè)計 晶振電路 AT89C52引腳 XTAL1和 XTAL2與晶體振蕩器 Y1及電容 C C2按圖 36所示方式連接。晶振、電容 C