【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。其結(jié)構(gòu)原理圖為如圖 。 圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院（論文） 水溫控制各元件功能介紹 14 P3口： P3 口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。其結(jié)構(gòu)原理圖為如圖 圖 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳 備選功能 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 /INT0 外部中斷 0 /INT1 外部中斷 1 T0 記時(shí)器 0外部輸入 T1 記時(shí)器 1外部輸入 /WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 表 1 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院（論文） 水溫控制各元件功能介紹 15 A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15ALED0D1D2D3D4D5D6D7VCCVSSPSENEAALERESETP3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 P0， P1， P2， P3 口銀角功能分類為如圖 ： 地址總線 (AB) 用戶 I/O 控制總線（ CB） 數(shù)據(jù)總線（ DB） +5V 圖 RST/Vpd（ 9 腳）：復(fù)位輸入。該銀腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，該銀腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)恢復(fù)到初始狀態(tài)。復(fù)位電路如下圖， a 為上點(diǎn)復(fù)位電路， b為上點(diǎn) /外部復(fù)位電路。 VCC VCC RESET R1 R R (a) 圖 (b) VCC 單片機(jī) RESRT VSS VCC 單片機(jī) RESRT VSS 鎖 存 器 G 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院（論文） 水溫控制各元件功能介紹 16 ALE/PROG（ 30腳）：當(dāng)訪問外部 存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令是 ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN（ 29 腳）：外部程序存儲(chǔ)器的選 通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP（ 31 腳）：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL1（ 19 腳）：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2（ 18 腳）：來自反向振蕩器的輸出。 [4] 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。震蕩方式有兩種，一種為內(nèi)部震蕩器方式，另一種為外部震蕩器方式。 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保 持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院（論文） 水溫控制各元件功能介紹 17 系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 MCS51 單片機(jī)是美國(guó) INTE 公司于 1980 年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際 使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）、 8051（芯片采用 HMOS，功耗是 630mW，是 89C51 的 5 倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）和 8751 等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS51 內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的 89S5已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與 MCS51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。 有些文獻(xiàn)甚至也將 8051 泛指 MCS51 系列單片機(jī)， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51 單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說MCS51 內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè) 8位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。 其他的公司的 51 單片機(jī)產(chǎn)品都是和 MCS51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如 ATMEL 的 89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、 89S51， PHILIPS（菲利浦），和 WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51 指的是 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí)鐘，更優(yōu)秀的是由 Flash（程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容至少可以改寫 1000 次）存儲(chǔ)器取帶了原來的 ROM（一次性寫入）， AT89C51 的性能相對(duì)于 8051 已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。 不過在市場(chǎng)化方面， 89C51 受到了 PIC 單片機(jī)陣營(yíng)的挑戰(zhàn)， 89C51 最致命的缺陷在于不支持 ISP（在線更新程序）功能，必須加上 ISP 功能等新功能才能更好延續(xù) MCS51的傳奇。 89S51 就是在這樣的背景下取代 89C51 的，現(xiàn)在， 89S51 目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上新的寵兒，作為市場(chǎng)占有率第一的 Atmel 目前公司已經(jīng)停產(chǎn) AT89C51，將用AT89S51 代替。 單片機(jī)的中斷 中斷的概述 中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行某一程序的過程中 , 由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)、 外的某種原因 , 而必須中止原程序的執(zhí)行 , 轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序 , 待處理結(jié)束之后 , 再回來繼續(xù)執(zhí)行被中止的原程序的過程。 采用了中斷技術(shù)后的計(jì)算機(jī) , 可以解決 CPU 與外設(shè)之間速度匹配的問題 , 使計(jì)算東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院（論文） 水溫控制各元件功能介紹 18 機(jī)可以及時(shí)處理系統(tǒng)中許多隨機(jī)的參數(shù)和信息 , 同時(shí) , 它也提高了計(jì)算機(jī)處理故障與應(yīng)變的能力。 中斷源 中斷源是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的來源 , 中斷可以人為設(shè)定 , 也可以是為響應(yīng)突發(fā)性隨機(jī)事件而設(shè)置。通常有 I/O 設(shè)備、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)和信息故障源等。 表 2 MCS 51 單片機(jī)有 5個(gè)（ 8052 有 6 個(gè)）中斷源 , 為了使每個(gè)中斷源都能獨(dú)立地被允許或禁止 , 以便用戶能靈活使用 , 它在每個(gè)中斷信號(hào)的通道中設(shè)置了一個(gè)中斷屏蔽觸發(fā)器。 只有該觸發(fā)器無效 , 它所對(duì)應(yīng)的中斷請(qǐng)求信號(hào)才能進(jìn)入 CPU, 即此類型中斷開放。 否則 , 即使其對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)志位置 1, CPU 也不會(huì)響應(yīng)中斷 , 即此類型中斷被屏蔽了。同時(shí) CPU 內(nèi)還設(shè)置了一個(gè)中斷允許觸發(fā)器 , 它控制 CPU 能否響應(yīng)中斷。 中斷源 說明 INTO 引腳輸入，低電平 /負(fù)跳變有效，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2 采樣并建立 IE0 標(biāo)志 定時(shí)器 0 當(dāng)定時(shí)器 T0產(chǎn)生溢出時(shí)，置位內(nèi)部中斷請(qǐng)求標(biāo)志 TF0，發(fā)中斷申請(qǐng) INTO 引腳輸入，低電平 /負(fù)跳變有效，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2 采樣并建立 IE1 標(biāo)志 定時(shí)器 1 當(dāng)定時(shí)器 T1產(chǎn)生溢出時(shí)，置位內(nèi)部中斷請(qǐng)求標(biāo)志 TF1，發(fā)中斷申請(qǐng) 串行口 當(dāng)一個(gè)串行 幀 接受 /發(fā)送完時(shí)，使中斷請(qǐng)求標(biāo)志 RI/TI 置位，發(fā)中斷請(qǐng)求 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院（論文） 水溫控制各元件功能介紹 19 中斷優(yōu)先級(jí) 中斷優(yōu)先級(jí)越高 , 則響應(yīng)優(yōu)先權(quán)就越高。當(dāng) CPU 正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí) , 又有中斷優(yōu)先級(jí)更高的中斷申請(qǐng)產(chǎn)生 , 這時(shí) CPU就會(huì)暫停當(dāng)前的中斷服務(wù)轉(zhuǎn)而處理高級(jí)中斷申請(qǐng) , 待高級(jí)中斷處理程序完畢再返回原中斷程序斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行 , 這一過程稱為中斷嵌套。 （ 1） 同級(jí)內(nèi)第二優(yōu)先級(jí)次序 （ 2） IP 的格式 （ MSB） （ LSB） 中斷響應(yīng)過程 （ 1）在每條指令結(jié)束后 , 系統(tǒng)都自動(dòng)檢測(cè)中斷請(qǐng)求信號(hào) , 如果有中斷請(qǐng)求，且 CPU處于開中斷狀態(tài)下 , 則響應(yīng)中斷。 （ 2）保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) , 在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)前 , 一般要關(guān)中斷 , 以防止現(xiàn)場(chǎng)被破壞。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)一般是用堆棧指令將原程序中用到的寄存器推入堆棧。 （ 3）中斷服務(wù) , 即 為相應(yīng)的中斷源服務(wù)。 （ 4）恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) , 用堆棧指令將保護(hù)在堆棧中的數(shù)據(jù)彈出來 , 在恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)前要關(guān)中斷 , （ 5）返回 , 此時(shí) CPU 將推入到堆棧的斷點(diǎn)地址彈回到程序計(jì)數(shù)器 , 從而使 CPU 繼續(xù)執(zhí)行剛才被中斷的程序。 中斷源 中斷標(biāo)志位 同級(jí)內(nèi)優(yōu)先級(jí) 外部中斷 0 定時(shí)器 0 溢出中斷 外部中斷 1 定時(shí)器 1 溢出中斷 串行口中斷 定時(shí)器 2 中斷 IE0 TF0 IE1 IF1