【文章內(nèi)容簡介】 節(jié)電工作模式。空閑方式停止 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。掉電方式何在 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接到一個硬件復(fù)位。 AT89C52為 40 腳雙列直插封裝的 8位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主 IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制 ，紅外遙控信號 IR的接收解碼及與主板 CPU通信等。主要管腳有： XTAL1（ 19腳）和 XTAL2（ 18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz晶振。 RST/Vpd（ 9腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 VCC（ 40腳）和 VSS（ 20腳）為供電端口，分別接 +5V電源的正負(fù)端。 P0~P3為可編程通用 I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中， P0端口（ 32~39腳）被定義為 N1功能控制端口，分別與 N1的相應(yīng)功能管腳相連接， 13腳定義為 IR輸入端， 10腳和 11腳定義為 I2C總線控制端口，分別連接 N1的 SDAS（ 18腳）和 SCLS（ 19 陜西理工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計論文 第 9 頁 共 30 頁 腳）端口， 12腳、 27腳及 28腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。 圖 （ c）原理圖 P0口 ： 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）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 還可分別作為定時 /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， P1接收低8 位地址。 陜西理工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計論文 第 10 頁 共 30 頁 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 邏輯門電路。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 口送出高 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。 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/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能， 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)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(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 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。 EA/VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（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) 陜西理工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計論文 第 11 頁 共 30 頁 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。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89C52 除了與 AT89C51 所有的定時 /計數(shù)器 0 和定時 /計數(shù)器 1 外，還增加了一個定時 /計數(shù)器 2。定時 /計數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2CON（參見表 3） T2MOD（參見表 4），寄存器對（ RCAO2H、 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)據(jù)存儲器： AT89C52 有 256 個字節(jié)的內(nèi)部 RAM， 80HFFH 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 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 0A0H，則訪問數(shù)據(jù)字節(jié)地址為 0A0H，而不是 P2口（ 0A0H）。 MOV @R0， 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 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 3）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。 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，每個機器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一個機器周期由 12 個振蕩時鐘構(gòu)成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。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 0 的下降沿時，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個機器周期的 5SP2期間，對外部輸入進行采樣。若在第一個機器周期中采到的值為 1，而在下一個機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 1。由于識別 1 至 0 的跳變需要 2 個機器周期（ 24 個振蕩周期），因此，最高計數(shù)速率為 陜西理工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計論文 第 12 頁 共 30 頁 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。 捕獲方式：在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 EXEN2 來選擇兩種方式。如果 EXEN2=0，定時器 2 是一個 16位定時器或計數(shù)器，計數(shù)溢出時，對 T2CON 的溢出標(biāo)志 TF2 置位，同時激活中斷。如果 EXEN2=1，定時器 2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入信號發(fā)生 1 至 0 負(fù)跳變時，也出現(xiàn) TH2 和 TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。另外， T2EX 引腳信號的跳變使得 T2CON 中的 EXF2 置位，與 TF2 相仿， EXF2 也會激活中斷。 中斷： AT89C52 共有 6 個中斷向量：兩個外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個定時器中斷（定時器 0、 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。在 AT89C51 中 也是保留位。程序員不應(yīng)將 “1”寫入這些位，它們是將來 AT89 系列產(chǎn)品作為擴展用的。定時器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時，這些標(biāo)志位不能被 硬件清除， 事實上，服務(wù)程序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。定時器 0 和定時器 1 的標(biāo)志位 TF0 和 TF1 在定時器溢出那個機器周期的 S5P2狀態(tài)置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標(biāo)志。然而，定時器 2 的標(biāo)志位 TF2 在定時器溢出的那個機器周期的 S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個機器周期內(nèi)查詢到該標(biāo)志。 時鐘振蕩器： AT89C52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個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，振蕩電路參見下圖。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。對外接電容 C C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會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。10F。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘 陜西理工學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計論文 第 13 頁 共 30 頁 信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 Flash 存儲器的編程 :AT89C52 單片機內(nèi)部有 8k字節(jié)的 Flash PEROM，這個 Flash 存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內(nèi)容均為 FFH），用戶隨時可對其進行編程。編程接口可接收高電壓（ +12V）或低電壓（ Vcc）的允許編程信號。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼 容。 AT89C52 單片機中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息。 AT89C52 的程序存儲器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)，要對整個芯片內(nèi)的 PEROM 程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個存儲器的內(nèi)容清除。 信號采集及處理 信號的采樣周期分析 以單片機為核心的保護器，其內(nèi)部參與運算的信號是二進制的離散數(shù)字信號，而被采集的信號是連續(xù)的模擬信號。因此，必須對模擬信號離散化。在采樣時必須遵循 采樣定理的原則，否則信號可能引起原始數(shù)據(jù)的失真，復(fù)原時不能還原原來的連續(xù)的模擬量，從而造成誤差。信號采集時，采樣周期的選擇原則為：設(shè)有連續(xù)信號 X(t)，其頻譜為X(f)，以采樣周期 Ts 采得的離散信號為 Xs(nTs)，如果頻譜和采樣周期滿足下列條件： ⑴ X(f)為有限頻譜，即當(dāng) |f |≥fc(fc為截止頻率 )時， X(f)=0