【文章內容簡介】 051AH 4K*8ROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8051AHP 4K*8ROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751H 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751H8 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8751BH 4K*8EPROM 128*8RAM 2*16Bit 5 8032AH None 256*8RAM 3*16Bit 6 8052AH 8K*8ROM 256*8RAM 3*16Bit 6 8752BH 8K*8EPROM 256*8RAM 3*16Bit 6 其特性如下： 1. 是一個 8位的 MCU。 2. 具有布爾代數的運算能力。 3. 4個 8 位 Port，共有 32 條雙向且可獨立被控制的 I/O Port。 13 4. 有 128*8 RAM，可以儲存資料記憶體 (8052 為 256*8)。 5. 有 4K*8 ROM 的程序記憶體 (8052 為 8K*8)。 6. 有 2 組 16 Bit 計時器 (8052 有 3個 )。 7. 具有全雙工傳輸信號 UART。 8. 5個中斷源 (8052 有 6個 )，具有兩層優(yōu)先權中斷架構。 9. 內部有時脈 (CLOCK)振蕩器電路 (12MHZ)。 10. 程序記憶體 (ROM)可擴充至 64K Byte。 11. 資料記憶體 (RAM)可擴充至 64K Byte。 ATMEL 家族介紹： ATMEL公司所出產的 ATC89C51可以說是目前一般在實驗階段最時常 被用到MCS51，因為 ATMEL 所出產的 MCS51 系列其程序記憶體是做成 Flash memory，可以省略使用 EPROM 照紫外線的時間，而且重復燒錄的次 數多，價格又比價一般的便宜，其燒錄的次數可高達 1000 次， 8051 之所以 能如此盛行， ATMEL 公司其功不可沒，因為它使學習者的學習方式變的簡 單 價格上也 EPROM 型的 8051 系列便宜的多，雖然目前 DALLAS公司所推行 的高速 8051(HSM)已漸漸威脅到 ATMEL的地位，不過它目前所推出的 51 系 列含有更高的速度和增加了更多功能，未來和 DALLAS 公司所推出的 8051 都值得消費者注意。為了方便讓讀者選購 ATMEL 14 公司出產的 MCS51，以下 介紹其 IC 編號所代表的意義： ATMEL 公司生產的各版本 MCS51 編號如下： 組件編號 程序內存(Program Memory) 數據存儲器容量 (Data Memory Bytes) 16bit 定時器(16bit timer) AT89C1051 1K Flash 64 RAM 1 AT89C2051 2K Flash 128 RAM 2 AT89C51 4K Flash 128 RAM 2 AT89C32 8K Flash 256 RAM 3 AT89C55 20K Flash 256 RAM 3 AT89S8252 8K Flash 256 RAM 2K EEPROM 3 AT89S53 12K Flash 256 RAM 3 由于 AT89C51/52/55 是一般較為通用的 MCU，我們就把它與 8051/8052 做功能上的比較，其所增加功能如下 ： 15 1. 具有 4K/8K Bytes 可重復規(guī)劃的快閃記憶體 (Reprogrammable Flash Memory)，可寫入 /抹除 1000 次以上，程序可保存 10 年以上。 2. 操作頻率 :0MHz~24MHz(AT89C55 為高速可達 33MHz)。 3. 操作電壓： 5V 。 4. AT89C51 具有兩層 優(yōu)先權的 5 個中斷向量結構， AT89C52/55 具兩層優(yōu)先權的6個中斷向量結構。 5. 三個可規(guī)劃的記憶體上鎖位。 6. ALE 腳可規(guī)劃為，只在執(zhí)行 MOVC 和 MOVX 時才動作。 (可減少 EMI，因為方波的電磁干擾很大 ) 7. AT89C52/55 的計數器 2 共有四種操作模式 : 1） 捕獲 (capture)。 2） 自動重載 (autoreload)(往上或往下計數 ) 。 3） 鮑率產生器 (baud rate generator) 。 4） 時鐘輸出 (clockout)。 其中第 (2)種操作模式增加了可往 上或往下計數的功能 (一般為上數功能 )， 第 (4)種操作模式為新增加的功能，利用 可以規(guī)劃出 50%責任周期的 時鐘輸出。 而 AT89S53 增加了一個相當令人注意的功能： ISP，這個功能使得程序可經 由 ISP(InSystem Reprogrammable)接口下載，其具有 12K 可可重復規(guī)劃的快 閃記憶體，可寫入 /抹除 1000 次以上，使得使用者更加方便使用。 Dallas 家族介紹： 16 Dallas 公司所出產的 8051 家族，一般都是用在對高速有嚴格要求之下才會考慮使用，一般統稱為高速微控器 (HSM)，目 前較為常用得有 DS80C310 和DS80C320，如果考慮高速動作這兩顆是一般常用的微控器，而且價格和其它高速微控器來比是較為便宜的，但唯一的缺點是其內部沒有 ROM，一般都是外接EPROM，但不能超過 64K 位組，由于在高速動作，所以周邊的 IC存取速度就需要相當的注意，以 74HC373 來說，就要換成 74F373，在 EPROM 的存取速度也要配合微控器的振蕩器頻率，一般模擬所用的 ICE 是無法做高速模擬的所以必須使用 Dallas 公司自己出產的 ICE；以往 Dallas 公司所標榜的是高速微控器，但目前華邦公司也出廠了 高速微控器 (40MHZ)，其速度不輸于 Dallas 的產品，如果設計上對速度有嚴格的要求，倒也可以考慮一下華邦的 W78E51/52 /54/58，但假設你要整合性強又要高速的話 DS87C550 或許可以滿足你的要求。以下介紹其 IC編號所代表的意義： Dallas 公司出產的各版本 MCS51 編號如下： 17 組件編號 程序內存(Program Memory) 定時器 /計數器 串聯 I/O (Serial I/O) DS80C310 NO 3 1 DS80C323 NO 3+WDT 2 DS87C520 16KB EPROM 3+WDT 2 DS83C530 16KB EPROM 3+WDT 2 DS87C530 16KB EPROM 3+WDT 2 DS87C550 8KB EPROM 3+WDT 2 WDT：看門狗計時器 Serial I/O： UART 一般常用的為 DS80C310 和 DS80C320，我們就把它與 80C32 做功能上的比較，其所增加功能如下 ： DS80C310： 1. 有兩組 DPTR，一般只有一組。 2. 振蕩器頻率范圍： 0~33MHZ，一個機械周期需 4個振蕩周期，一般為 12 個振蕩周期。 3. 可變機械周期的 MOVX 指令，用來配合 ROM 或周邊組件的讀取速度。 4. 有 6 個外部中斷，一般只有 /INT0 和 /INT1。 5. 有兩層優(yōu)先權的 10 個中斷，因為外部中斷多了 4個。 DS80C320 除了具有 DS80C310 外，還增加了一些功能： 1. 有 13 個中斷源，其中包含了 6個外部中斷。 2. 有看門狗計時器 (Watchdog timer)的功能。 18 3. 提早警告電源失效中斷。 4. 電源下降自動重置 (Rest)功能。 目前 Dallas 公司所出產的微控器除了以上介紹的功能外，更添加了其它的功能，而且是百分之百和 8051 兼容，這使得使用者在設計時更加的方便，現就以 DS87C520 為例： 1. 有 OTP(只能燒錄一次 )和 EPROM(可多次燒錄 )版本，增加使用的彈性。 2. 可用軟體規(guī)劃特殊功能暫存器 (SFR)，控制 ALE 腳對 EMI干擾。 3. 可用軟體規(guī)劃特殊功能暫存器 (SFR)，控制指令周期速度為247。 64 或是247。 1024，一般內定247。 4(8051 為247。 12)。 4. 可用 MOVX 指令讀取內部 1K Bytes 的 SRAM(一般只有 256 Bytes 的資料記憶體 )。 5. 內部的 16K Bytes 的 ROM，可用軟體規(guī)劃特殊功能暫存器 (SFR)，成為從 0到 16Kbytes 的 ROM 使用。 由于 Dallas 的微控器增加了許多的功能，如果使用者有需要使用的話，就必須事先在程序中定義特殊功能暫存器 (SFR)，否則在組譯時會產生錯誤的訊息，但如果你沒有使用到這些特殊功能，就不需去定義，這是在使用 Dallas 微控器時必須注意的事情。 目前在 8 位微控 器的市場，有 Microchip 公司出產的 PIC16CXX，其特色為省電、低功率，而且對于周邊的電路整合性比 8051 強，因為其內部有些已內建A/D、 PWM、 I2C、 LCD 控制功能，這讓使用者有更多選擇的空間，如果讀者有興趣也可上網 ()查看該公司的資料，而且也可向該公司索取資料；另外還有 Motrola 公司所出產 68HC05，該公司所出產的微控器在工業(yè)界更是占有一席之地，其使用者和 8051 相比是不相上下； ATMEL 公司目前也相當積 19 極在推動 AVR 微控器，而且它還提供整套發(fā)展工具給學 校做實驗，未來的發(fā)展值得注意。 綜合考慮系統擴展方便性 、 系統工作可靠性 、 性價比等因素，系統主機芯片采用 ATMEL 公司所出產的 ATC89C51。 全自動洗衣機的控制邏輯電路如圖 2所示。它由單片機 AT89C2051 為核心加上有關集成電路及元器件組成。從圖中看出，這個全自動洗衣機控制邏輯電路相當簡單。 全自動洗衣機的工作部件有 3個，這就是電機 .進水閥和排水閥。電機是洗衣機的動力源，它的轉動帶動洗衣桶和波輪的轉動，從而時現對衣物的洗滌。進水閥用于控制洗衣機的進水量。排水閥用于控制排水。電機在脫水時還高速旋轉帶動 衣物脫水。 電機的狀態(tài)有 3種，即正轉 .反轉及停止狀態(tài)。電機一般工作在這三種狀態(tài)的不斷轉換之中，從而實現洗滌。但在脫水時，只工作在正轉高速狀態(tài)。 進水閥和派排水閥則只有開 .關這兩種狀態(tài)。 從圖 2的控制電路中可以看出： AT89C2051 的 P1 端口中的 ~ 共四條 I/O線通過 4塊 SP111O新型固態(tài)繼電器分別直接驅動洗衣機的這些工作部件。SP1110 是一種固態(tài)繼電器，內有發(fā)光二極管及光觸發(fā)雙向可控硅， 10~50mA 輸入電流即可使雙向可控硅完全導通，輸出端通態(tài)電流為 3A（平均值），浪通電流15A（不 重復）。之所以選用這個器件，是因為它一方面可使電路進一部簡化，另一方面還可使強 .弱兩類電完全隔離，保證主板的安全。 74LSO5 為六反相器，用其作為中間反相器，其中的 4 個反相器可分別驅動 4個 SP1110 繼電器， 剩余兩反相 器用于驅動 LED5 和 LED6。 20 圖 2 21 74LS139 為雙 24線譯碼器，選用它可解決 CPU I/O 線數量的不足。從控制要求可知，洗衣機有 4 種不同的顯示來加以區(qū)別。 74LSW139 雙 24線譯碼器僅占用 CPU 的 和 兩口線即可提供 4種不同顯示的驅動， 其邏輯關系是：， 為 “11” 時 LED1 亮，指示標準程序；為 “10” 時 LED2 亮，指示經濟程序；為 “01” 時 LED3 亮，指示單獨程序；為 “00” 時 LED4 亮，指示排水程序。 洗衣機的暫停功能和安全保護及防震動功能采用中斷處理方式。這兩個中斷分別對應于 CPU 的外部中斷 “0” 和外部中斷 “1” 。中斷信號通過 TC4013BP 雙D觸發(fā)器 的兩個 Q/分別加到 CPU 和 口線由觸發(fā)器鎖存直到 CPU 響應中斷為止。開蓋（安全保護）或不平衡（防振動）中斷 信號通過由 BG1， BG2 組成的反相器送至 TC4013BP 的 11腳 CP 端，經觸發(fā)器的第 12腳（ Q/）加到 。本系統對開蓋和不平衡中斷采取相同的處理方法，因此，共享外部中斷 “1” 。 為了充分利用（ CPU 的 I/O口線， 和 采用分時復用技術，每 線具有兩個功能。在洗衣機未進入工作狀態(tài)或洗衣機處于暫停狀態(tài)期間， 為輸入線，用于監(jiān)測啟動鍵的狀態(tài)，當啟動鍵按下時，洗衣機即進入工作狀態(tài)或從暫停狀態(tài)恢復到原來的工作狀態(tài)；在洗衣機暫停中斷響應期間， 為輸出線，用于撤消暫停中斷請求。在洗衣機進水或 排水期間， 被用作輸入線，用于監(jiān)測水位開關狀態(tài)，為 CPU 提供洗衣機的水位信息；在洗衣機高速脫水期間，當發(fā)生開蓋和不平衡中斷時， 為輸出線，用于撤消中斷請求信號。 CPU 的 線用于驅動蜂鳴器發(fā)出各種告警信號。 4 ,5腳外接 6MHz 的晶振。 1腳通過 10uF 電容接到 +5v 電源，可實現上電自動復位。 K7 為強制復位 鍵 。洗衣機的強 .弱洗可通過 K1 鍵 進行循環(huán)選擇。 K1還具