【導(dǎo)讀】TheAT89S51isalow-power,high-performanceCMOS8-bitmicrocontroller. bytesofRAM,32I/Olines,Watchdogtimer,twodatapointers,two16-bit. powersavingmodes.pull-ups.verification.

　　

【正文】 00000000 TH0 00000000 TH1 00000000 AUXR XXX00XX 8FH 80H P0 11111111 SP 00000111 DP0L 00000000 DP0H 00000000 DP1L 00000000 DP1H 00000000 PCON 0XXX0000 87H 值得注意的是，這些地址并沒有全部占用，沒有占用的地址也不可使用，讀這些地址將得到一個(gè)隨意的數(shù)值。而寫這些地址單元不能得到預(yù)期的結(jié)果。 不要用軟件訪問這些未定義的單元，這些單元是留作以后產(chǎn)品擴(kuò)展用途的，復(fù)位后這些新的位將為 0。 中斷 寄存器：各個(gè)中斷控制位于 IE 寄存器， 5個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于 IP 寄存器。 表 32 AUXR 輔助寄存器 AUXR 地址 =8EH 復(fù)位狀態(tài) =XXX00XX0B 不可尋址位 – 為將來擴(kuò)展用途保留位 DISALE ALE禁止 /使能 DISALE 操作模式 – – – WDIDLE DISRTO – – DISABLE Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 ALE 輸出 1/6振蕩時(shí)鐘頻率脈沖 1 ALE 僅在執(zhí)行 MOVX或 MOVC指令期間輸出脈沖 DISRTO 禁止 /使能復(fù)位輸出 DISRTO 0 復(fù)位引腳在 WDT溢出時(shí)變高 1 復(fù)位引腳僅為輸入 WDIDLE 進(jìn)制 /使能 IDLE模式的 WDT WDIDLE 0 IDLE模式 WDT繼續(xù)計(jì)數(shù) 1 IDLE模式 WDT停止計(jì)數(shù) 雙數(shù)據(jù)指針寄存器：為了便于訪問內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，提供兩個(gè) 16位數(shù)據(jù)指針寄存器： DP0 位于 SFR（特殊功能寄存器）區(qū)塊中的地址 82H 83H和DP1 位于 84H 85H 。當(dāng) SFR 中的位 DPS = 0 選擇 DP0，而 DPS=1 則選擇 DP1 。用戶應(yīng)在訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù)指針寄存器前初始化 DPS 位。 電源空閑標(biāo)志：電源空閑標(biāo)志（ POF）在特殊功能寄存器 SFR 中 PCON 的第四位（ ） ,電源打開時(shí) POF 置“ 1”，它可由軟件設(shè)置睡眠 轉(zhuǎn)臺并不為復(fù)位所影響。 表 33 AUXR 輔助寄存器 1 AUXR1 地址 =A2H 復(fù)位狀態(tài) =XXXXXXX0B 不可尋址位 – 為將來擴(kuò)展用途保留位 DPS 數(shù)據(jù)指針選擇位 DPS 0 選擇 DPTR寄存器 DP0L,DP0H 1 選擇 DPTR寄存器 DP1L,DP1H – – – – – – – DPS Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 4 存儲器結(jié)構(gòu) MCS51單片機(jī)內(nèi)核采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的結(jié)構(gòu)，均具有64KB 外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空間。 程序存儲器 如果的 EA 引腳接地（ GND），全部程序都可以執(zhí)行外部存儲器。在 AT89S51 ，如果 EA 連接到電源 +（ VCC） ，程序首先執(zhí)行地址從 0000H 到 FFFH 內(nèi)部存儲器，在執(zhí)行地址從 1000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器。 數(shù)據(jù)存儲器 AT89S51 具有 128 字節(jié)的內(nèi)部 RAM 。 這 128字節(jié)都可以通過直接和間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進(jìn)行，因此， 128 字節(jié)都可以可作為堆?？臻g。 5 看門狗定時(shí)器 （ WDT） 看門狗定時(shí)器（ WDT）是為了解決 CPU 程序運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入混亂或死循環(huán)而設(shè)置，它由一個(gè) 14bit 計(jì)數(shù)器和看門狗定時(shí)器復(fù)位 SFR（ WDTRST）構(gòu)成。外部復(fù)位時(shí)，看門狗定時(shí)器（ WDT）默認(rèn)為關(guān)閉狀態(tài)，要打開 WDT，用戶必須按順序?qū)?1EH 和 0E1H 寫到 WDTRST 寄存器（ SFR 地址為 0A6H），當(dāng)啟動了 WDT，它會隨 警惕振蕩器在每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，除了硬件復(fù)位或 WDT 溢出復(fù)位外沒有其它方法關(guān)閉 WDT，當(dāng) WDT 溢出，將使 RST 引腳輸出高電平的復(fù)位脈沖。 使用看門狗定時(shí)器（ WDT） 用戶在打開 WDT 時(shí)，需要按次序?qū)?01EH 和 0E1H 寫到 WDTRST 寄存器 (SFR 的地址為 0A6H)，當(dāng) WDT 打開后，需要在一定的時(shí)候?qū)?01EH 和 0E1H 寫道 WDTRST寄存器以避免 WDT 計(jì)數(shù)溢出。 14 位 WDT 計(jì)數(shù)器達(dá)到 16383（ 3FFFH）， WDT 將溢出并使用器件復(fù)位。 WDT 打開時(shí)，它會隨著晶體振蕩器在每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，這意味著用戶必須在 小于每個(gè) 16383 機(jī)器周期內(nèi)復(fù)位 WDT，也即寫 01EH 和 0E1H 到WDTRST 寄存器， WDTRST 為只寫寄存器。 WDT 計(jì)數(shù)器既不可讀也不可寫，當(dāng) WDT溢出時(shí)，通常將使 RST 引腳輸出高電平的復(fù)位脈沖。復(fù)位脈沖持續(xù)時(shí)間為98xTosc，而 Tosc=1/Fosc(晶體振蕩頻率 )。為使 WDT 工作最優(yōu)化，必須在合適的程序代碼時(shí)間段周期地復(fù)位 WDT 防止 WDT 溢出。 掉電和空閑模式下的 WDT 掉電時(shí)期，晶體振蕩停止，看門狗定時(shí)器也停止。掉電模式下，用戶不嗯那個(gè)在復(fù)位看門狗定時(shí)器。有兩種方法可以推出掉電模式：硬件復(fù)位 或通過激活外部中斷，當(dāng)硬件復(fù)位退出掉電模式時(shí)，處理看門狗定時(shí)器可像通常的上電復(fù)位一樣。當(dāng)由中斷退出掉電模式時(shí)則有所不同，中斷低電平狀態(tài)持續(xù)到晶體振蕩穩(wěn)定，當(dāng)中斷電平變?yōu)楦唠娖绞录纯上鄳?yīng)中斷服務(wù)。以防止中斷誤復(fù)位，當(dāng)器件復(fù)位，中斷引腳持續(xù)為低時(shí)，看門狗定時(shí)器并未開始計(jì)數(shù)，知道中斷引腳被拉高時(shí)為止。 這為在掉電模式下的中斷執(zhí)行中斷服務(wù)程序而設(shè)置。為保證看門狗定時(shí)器在退出掉電模式時(shí)極端情況下不溢出，最好在進(jìn)入掉電模式前復(fù)位看門狗定時(shí)器。在進(jìn)入空閑模式前，看門狗定時(shí)器打開時(shí)， WDT 是否繼續(xù)計(jì)數(shù)由 SFR中的 AUXR 的WDIDLE 位決定，在 IDLE 期間（位 WDIDLE=0）默認(rèn)狀態(tài)是繼續(xù)計(jì)數(shù)。為防止 AT89S51從空閑模式中復(fù)位，用戶應(yīng)該周期性地設(shè)置定時(shí)器，重新進(jìn)入空閑模式。 當(dāng) WDIDLE 位被置位，在空閑模式中看門狗定時(shí)器將停止計(jì)數(shù)，直到從空閑(IDLE)模式中退出重新開始計(jì)數(shù)。 6 中斷 AT89S51 共有五個(gè)中斷向量：兩個(gè)外部中斷（ INT0 和 INT1 ） ，兩個(gè)定時(shí)器中斷（ Timer0 和 Timer1)和一個(gè)串行中斷。這些中斷都如圖 61 。這些中斷源各自的禁止和使能位參見特殊功能寄存器的 IE。 IE也包含總 中斷控制位 EA，EA清 0，將關(guān)閉所有中斷。 值得注意的是表 61中的 和 沒有定義，用戶不要訪問這些位，它是保留為以后的 AT89產(chǎn)品擴(kuò)展用途。定時(shí)器 0和定時(shí)器 1的中斷標(biāo)志 TF0和 TF1，它是定時(shí)器溢出時(shí)的 S5P2 時(shí)序周期被置位，該標(biāo)志保留至下個(gè)時(shí)序周期。 表 61 中斷控制寄存器（ IE） （ MSB） (LSB) 當(dāng) bit=1，打開中斷 當(dāng) bit=0，關(guān)閉中斷 EA – – ES ET1 EX1 ET0 EX0 Symbol Position Function EA Ea=0,關(guān)閉所有中斷 EA=1，各中斷源的禁止或使能取決于個(gè)中斷源控制位的設(shè)置為 1或是 0 – 保留 – 保留 ES 串行中斷使能控制位 ET1 定時(shí)器 1使能控制位 EX1 外中斷 1使能控制位 ET0 定時(shí)器 0使能控制位 EX0 外中斷 0使能控制位 用戶不要訪問保留位，這些可能是保留給以后的 AT89系列產(chǎn)品擴(kuò)展用途用的。 圖 61 中斷源方框圖 7 振蕩器特性 AT89S51 中有一個(gè)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。如圖 71所示。外接石英晶體或陶瓷諧振器都可以使用于反饋元件。用戶也可以采用外部時(shí)鐘，在這種情況下，外部時(shí)鐘接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空，如圖 72 所示。由于外部時(shí)鐘信號是通過一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號的，所以對外部時(shí)鐘信號的占空比沒有特殊要求，但是最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平時(shí)序時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn) 品技術(shù)條件的要求。 圖 71 內(nèi)部振蕩電路 注意：石英晶體時(shí)， pFpFCC 10302,1 ?? 陶瓷濾波器， pFpFCC 10402,! ?? 圖 72 外部時(shí)鐘驅(qū)動電路 8 空閑模式 在空閑工作模式狀態(tài)， CPU 保持睡眠 狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍然保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，片內(nèi) RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)特那個(gè)保持不變，空閑模式可由任何語序中斷的請求或硬件復(fù)位終止。 需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來終止空閑工作模式時(shí)， CPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止 CPU 訪問片內(nèi) RAM,而允許訪問其他端口。為了避免在復(fù)位結(jié)束時(shí)可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令的后一條指令不應(yīng)該是一條對端口或外部存儲器的寫入指 令。 9 掉電模式 在掉線模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的方法是硬件復(fù)位或由處于使能狀態(tài)的外中斷 INT0 和 INT1 激活。復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變原來 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。 表 91 空閑和掉電期間外部引腳狀態(tài) 模式 程序存儲區(qū) ALE PSEN PORT0 PORT1 PORT2 PORT3 空閑模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 空閑模式 外部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電模式 內(nèi)部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 浮空 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)