【導(dǎo)讀】device.CompatiblewithMCS-51?Products. Two16-bitTimer/Counters. TheAT89C51isalow-power,high-performanceCMOS8-bitmicroputerwith. 128bytesofRAM,32I/Olines,two16-bittimer/counters,afivevectortwo-level. Supplyvoltage.Ground.internalpullups.verification.

　　

【正文】 l／ 6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE脈沖。對(duì) Flash存儲(chǔ)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(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 DO 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一 條 MOVX和 MOVC指令 ALE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE無(wú)效。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PSEN信號(hào)出現(xiàn)。 EA／ VPP： 外部訪問允許。欲使 CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)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(shí)內(nèi) 部會(huì)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(chǔ)器中的指令。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，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(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 時(shí)鐘振蕩器： AT89C5l 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。這個(gè)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，振蕩電路參見圖 5。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(duì)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(huì)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。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路如圖 5右圖所示。這種情況下，外部時(shí) 鐘脈沖接到 XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2則懸空。 圖 1 石英晶體時(shí)： C1， C2＝ 30pF177。 10pF 陶瓷濾波器： C1， C2＝ 40pF177。 10pF 內(nèi)部振蕩電路 圖 2 外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路 由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè) 2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 空閑節(jié)電模式： AT89C51 有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON（即 電源控制寄存器）中的 PD（ ）和 IDL（ ）位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 PD 是掉電模式，當(dāng) PD=1 時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)。 IDL是空閑等待方式，當(dāng) IDL=1，激活空閑工作模式，單 片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如需同時(shí)進(jìn)入兩種工作模式，即 PD和 IDL同時(shí)為 1，則先激活掉電模式。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)容保持不變。空閑模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。終止空閑工作模式的方法有兩種， 其一是任何一條被允許中斷的事件被激活， IDL（ ）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。程序會(huì)首先響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨 RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入空閑模式那條指令后面的一條指令。其二是通過硬件復(fù)位也可將空閑工作模式終止。需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來(lái)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（ 24個(gè)時(shí)鐘周期）有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止 CPU訪 問片內(nèi) RAM，而允許訪問其它端口。為了避免可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。 掉電模式： 在掉電模式下，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)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 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(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。 程序存儲(chǔ)器的加密： AT89C51 可使 用對(duì)芯片上的 3 個(gè)加密位 LB LB LB3 進(jìn)行編程（ P）或不編程（ U）來(lái)得到如下表所示的功能加密位保護(hù)功能表： 當(dāng)加密位 LB1 被編程時(shí)，在復(fù)位期間， EA端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機(jī)上電后一直沒有復(fù)位，則鎖存起的初始值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，且這個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)一直保存到真正復(fù)位為止。為使單片機(jī)能正常工作，被鎖存的 EA 電平值必須與該引腳當(dāng)前的邏輯電平一致。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。 Flash閃速存儲(chǔ)器的編程： AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有 4k 字節(jié)的 Flash PEROM，這個(gè) Flash 存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為 FFH），用戶隨時(shí)可對(duì)其進(jìn)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(hào)。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。AT89C51單片機(jī)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(hào)和讀取芯片內(nèi)的名字節(jié)獲得該信息，見下表。 AT89C51的程序存儲(chǔ)器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個(gè)字節(jié)，要對(duì)整個(gè)芯片內(nèi)的 PEROM程序存儲(chǔ)器寫入一個(gè)非空字節(jié)，必 須使用片擦除的方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清除。 編程方法： 編程前，須按表 6和圖 6所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)。編程單元的地址加在 P1口和 P2口的 － （ 11位地址范圍為 0000H－ 0FFFH），數(shù)據(jù)從 P0口輸入，引腳 、 、 6， PSEN為低電平， RST保持高電平， EA／ Vpp 引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓， ALE／ PROG引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）。編程時(shí)，可采用 4－ 20MHz的時(shí)鐘振蕩器， AT89C51編程方法如下： 1．在地址線上加 上要編程單元的地址信號(hào)。 2．在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 3．激活相應(yīng)的控制信號(hào)。 4．在高電壓編程方式時(shí)，將 EA／ Vpp端加上 +12V編程電壓。 5．每對(duì) Flash存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE／ PROG編程脈沖。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù) 1— 5步驟，直到全部文件編程結(jié)束。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自身定時(shí)的，通常約為 。 數(shù)據(jù)查詢： AT89C51單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢方式來(lái)檢測(cè)一個(gè)寫周期是否結(jié)束，在一個(gè)寫周期中，如需讀取最后寫入的那個(gè)字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（ ）是原來(lái)寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)在所有輸出端上，此時(shí)，可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。 Ready／ Busy： 字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 RDY／ BSY輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)，編程期間， ALE變?yōu)楦唠娖?“ H” 后 （ RDY／ BSY）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后， 。 程序校驗(yàn)： 如果加密位 LB LB2沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)，采用下圖的電路，程序存儲(chǔ)器的地址 由 P1 和 P2 口的－ ，數(shù)據(jù)由 P0口讀出， 、 、 ， PSEN保持低電平， ALE、 EA和 RST保持高電平。校驗(yàn)時(shí)， P0口須接上 10k左右的上拉電阻。 Flash 存儲(chǔ)器編程真值表 注：片擦除操作時(shí)要求 PROG 脈沖寬度為 10ms 編程電路 校驗(yàn)電路 AT89C51 的極限工作參數(shù) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日