【正文】 S 2P 0 . 0RV c c圖 320 上拉電阻的連接方法 10:15:5285/109 拉電流方式和灌電流方式 STC15F2K60S2單片機的 I/O口線作為輸出可以提供 20mA的驅(qū)動能力 ， 在使用時 ， 可采用 拉電流或 灌電流 方式 。 以 ， 電路連接如圖所示 。 a)S T C 1 5 F2 K 60 S 2P 0. 0P 0. 0RV ccRV D 1V D 1b ) 1 K Ω1 K ΩS T C 1 5 F2 K 60 S 2圖 321 拉電流方式和灌電流方式 10:15:5286/109 采用灌電流方式時 ， 應(yīng)將單片機的 I/O口設(shè)置為弱上拉 /準雙向口工作模式； 采用拉電流方式時 ， 應(yīng)將單片機的 I/O口設(shè)置為推挽 /強上拉工作模式 。 在實際使用時 ， 應(yīng)盡量采用灌電流方式 ，這樣可以提高系統(tǒng)的負載能力和可靠性 。有特別需要時 ， 可以采取拉電流方式 ， 如供電線路要求比較簡單時 。 10:15:5287/109 使用時應(yīng)該特別注意 圖中的限流電阻千萬不能省略 ， 否則 ， 會毀壞I/O口 。 在按鍵掃描電路中的兩側(cè)需要各加 300?的限流電阻 ， 或者在編程時不要出現(xiàn)按鍵兩端的 I/O口同時為低的情況 。 10:15:5288/109 典型的三極管控制電路 單片機 I/O引腳本身的驅(qū)動能力有限 ， 如果需要驅(qū)動功率較大的器件 ， 如小型繼電器或者固態(tài)繼電器 ， 可以采用單片機 I/O引腳控制三極管進行輸出的方法 。 以 。 R11 0K ΩR3R21 5K ΩS TC 15 F 2K 60 S2P 0. 0V ccO UTV T 1V c c圖 322 典型的三極管控制電路 10:15:5289/109 如 果 用 弱 上 拉 控 制 ， 建 議 加 上 拉 電 阻 R1（ ?～ 10K?） ；如果不加上拉電阻 R1，建議 R2的值在 15K?以上 ， 或用強推挽輸出 。 當(dāng)需要驅(qū)動的功率器件較多時 ， 建議采用ULN2022， 其內(nèi)部采用達林頓結(jié)構(gòu) ， 是專門用來驅(qū)動繼電器的芯片 ， 甚至在芯片內(nèi)部做了一個消去線圈反電動勢的二極管 。 ULN2022的輸出端允許通過 IC電流 200mA， 飽和壓降 VCE約為 1V左右 ， 耐壓 BVCEO約為 36V。 輸出口的外接負載可根據(jù)以上參數(shù)估算 。 采用集電極開路輸出 ， 輸出電流大 ， 可以直接驅(qū)動繼電器或固體繼電器 (SSR)。 ULN2022可以驅(qū)動 8個繼電器 。 10:15:5290/109 I/O外部狀態(tài)的輸入 存在問題 ：當(dāng) I/O口工作于準雙向口時 ， 由于 STC15F2K60S2單片機是 1個時鐘周期（ 1T） 的 8051單片機 ， 速度很快 ， 如果通過指令執(zhí)行由低變高指令后立即讀外部狀態(tài) ， 此時由于實際輸出還沒有變高 ， 有時可能讀入的狀態(tài)不對 。 解決方法 ：在軟件設(shè)置由低變高后加 1到 2個空操作指令延時 ， 然后再讀 I/O口的狀態(tài) 。 10:15:5291/109 STC15F2K60S2系列單片機的所有 I/O口上電復(fù)位后均為準雙向口 /弱上拉模式 。 但是由于 時 鐘 電 路 的 引 腳 XTAL1 和 XTAL2 ， 所以一定就是準雙向口 /弱上拉模式 。 當(dāng) XTAL1 和 XTAL2 使用時 ， 。 10:15:5292/109 每 次 上 電 復(fù) 位 時 ， 單 片 機 對 首先 ， 單片機短時間 （ 幾十個時鐘 ） 會將 和 ； 然后 ， 單片機會自動判斷上一次用戶是將 和 ； 如果上一次用戶是將 普通 I/O口 ， 則單片機會將 上電復(fù)位后的模式設(shè)置成準雙向口 /弱上拉； 如果上一次用戶是將 XTAL1/XTAL2 ， 則 單 片 機 會 將 。 10:15:5293/109 管腳 ， 也可作復(fù)位管腳 。 當(dāng)用戶將 用時 ， 其上電后為準雙向口 /弱上拉模式 。 每次上電時 ， 單片機會自動判斷上一次用戶是將 腳 。 如果上一次用戶是將 普通 I/O口 ， 則單片機會將 的模式設(shè)置成準雙向口 /弱上拉 。 如果上一次用戶是將 ， 則上電后 ， 。 10:15:5294/109 單片機最小系統(tǒng)構(gòu)成 在實際工程應(yīng)用中 ， 由于應(yīng)用條件及控制要求的不同 ， 單片機外圍電路的組成各不相同 。 單片機的最小系統(tǒng) 就是指在盡可能少的外部電路條件下 ， 能使單片機獨立工作的系統(tǒng) 。 167。 10:15:5295/109 STC15F2K60S2 集成了 60KB程序存儲器 、2048字節(jié) RAM、 高可靠復(fù)位電路和高精度R/C振蕩器 ， 一般情況下 ， 不需要外部復(fù)位電路和外部晶振 只需要接上電源 ， 并在 Vcc和 GND之間接上濾波電容 C1和 C2 G N DV c c1 82 0S T C 1 5 F 2 K 6 0 S 2C 1V c cG N D+1 0 μ FC 20 . 1 μ F圖 323單片機最小系統(tǒng) 10:15:5296/109 為了能夠給單片機下載程序 ， 可以在 RXD和TXD引腳上連接 RS232和 TTL的轉(zhuǎn)換電路 ， 以連接計算機 ， 通過下載工具將用戶程序下載到單片機中 。 RS232和 TTL的轉(zhuǎn)換電路如圖所示 。 162738495D B 913451 3R 1 I NC 1 +C 1 1 4G N DV C CT x D / P 3 . 1R x D / P 3 . 01 21 1261 5連 接 計 算 機 串 行 口C 2 +C 2 T 1 O U TV +V R 1 O U TT 1 I N1 61 0 μ F 0 . 1 μ F 0 . 1 μ F 0 . 1 μ F 0 . 1 μ F V C C分 別 連 接 單片 機 的 P 3 . 0和 P 3 . 1 引 腳M A X 2 3 2 ， M A X 3 2 3 2 ，S P 2 3 2 或 S P 3 2 3 2P C T x DP C R x D圖 324 RS232和 TTL的轉(zhuǎn)換電路 10:15:5297/109 非總線擴展方式的單片機應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成 STC15F2K60S2單片機內(nèi)部已經(jīng)有 60KB程序存儲器和 2048字節(jié) RAM， 這對于一般應(yīng)用的存儲器需求已經(jīng)足夠 。 此時 ， 單片機的 P0、 P2和 P4口不用于總線方式 ， 即 P0口和 P2口用于普通 I/O口功能； ，也用于普通 I/O口功能 。 10:15:5298/109 總線擴展方式的單片機應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成 應(yīng)用背景 組成單片機應(yīng)用系統(tǒng)時 ， 如果存儲器容量不夠 ， 或者需要擴展并行 I/O， 則可以使用端口進行系統(tǒng)的擴展 。 10:15:5299/109 P 2口A LEP 0口WRRD地址鎖存器R AM數(shù)據(jù)存儲器（最大6 4 K B）并行I O口（如8 25 5 ）WRRD數(shù)據(jù)總線D 7～ D 0控制總線地址總線A 15 ～A 0S TC 15 F 2K 60 S 2A 7～ A 0A 15 ～A 8RDWR圖 325 帶有總線擴展的 STC15F2K60S2單片機應(yīng)用系統(tǒng)的連接示意圖 一個帶有數(shù)據(jù)存儲器和并行I/O擴展的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的連接示意圖如圖所示。 10:15:52100/109 由圖中可以看出 使用單片機進行系統(tǒng)擴展時 ， 8位的數(shù)據(jù)總線由 P0口提供 ， 16位的地址總線由 P2和 P0口構(gòu)成 。 P0口通過地址鎖存器輸出地址總線的低 8位 ，地址總線的高 8位由 P2口提供 。 通常用作地址鎖存器的芯片有 74LS37 74LS273等 。 P4口中的 /WR()和 /RD()引腳的作用是寫控制和讀控制 。 ALE信號用于鎖存器的鎖存控制 ， 以鎖存由 P0口輸出的地址 。 10:15:52101/109 為了說明 STC15F2K60S2單片機訪問外部 RAM的過 程 ， 首先介紹標(biāo)準 8051單片機時序中的相關(guān)概念 。 （ 1） 時鐘周期 （ T狀態(tài) ） ： CPU的基本時間計量單位 ， 與晶振頻率有關(guān) 。 （ 2） 機器周期 ：單片機的基本操作周期為機器周期 。標(biāo)準 8051單片機的一個機器周期分為 6個狀態(tài)（ S1～ S6） ， 每個狀態(tài)由兩個脈沖組成 （ 稱為兩相 ） ， 前一個周期叫 P1， 后一個周期叫 P2。 10:15:52102/109 一個機器周期由 12個時鐘周期 （ 也稱為振蕩周期 ） 組成 ， 如圖所示 。 CL KA LEP SE NAD 0 AD 7 P21 2個 時鐘周期單字節(jié)單周期指令S1 S2 S3 S4 S5 S6P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2圖 326 標(biāo)準 8051的時序 10:15:52103/109 STC15F2K60S2單片機是 1時鐘周期 /機器周期的 8051單片機 ， 在同樣的外部時鐘頻率下執(zhí)行同樣的代碼 ， 其指令執(zhí)行速度要比標(biāo)準 8051單片機快 8～ 12倍 。 當(dāng)用戶在較低的外部時鐘頻率下運行時 ， 與標(biāo)準 8051內(nèi)核相比 ， 不僅降低了系統(tǒng)噪聲和電源功耗 ， 而且提高了處理能力 。 STC15F2K60S2單片機的總線速度是可以設(shè)置的 。 通 過 設(shè) 置 總 線 速 度 控 制 寄 存 器BUS_SPEED寄存器相關(guān)的位 ， 可以達到設(shè)置總線速度的目的 。 10:15:52104/109 BUS_SPEED寄存器 （ 地址為 A1H， 復(fù)位值為 XXXXXX10B） 的定義如下： 其中 ， EXRST1和 EXRTS0用于設(shè)置外部 RAM定時選擇 （ Extand RAM Time Selector） 。 位號 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位名稱 EXRTS1 EXRTS0 10:15:52105/109 執(zhí)行 MOVX指令時讀寫控制信號的脈沖寬度 ， 其設(shè)置關(guān)系如表 313所示 。 利用 MOVX指令訪問外部 RAM所需的時鐘如表 314所示 。 表 313 EXRTS1和 EXRTS0的設(shè)置 EXRTS1 EXRTS0 建立 /保持 /讀寫時間 0 0 1個時鐘周期 0 1 2個時鐘周期 1 0 4個時鐘周期 1 1 8個時鐘周期 10:15:52106/109 訪問片外擴展 RAM指令所需時鐘 ， 可以使用下面的計算公式： MOVX @R0/R1 MOVX @DPTR write(寫操作 ) 寫操作 ) ): 5 N+3 write(寫操作 ) 寫操作 ) ): 5 N+2 read(讀操作 ): 5 N+2 read(讀操作 ): 5 N+1 當(dāng) EXRTS[1:0] = [0,0]時 ， 上式中 N=1； 當(dāng) EXRTS[1:0] = [0,1]時 ， 上式中 N=2； 當(dāng) EXRTS[1:0] = [1,0]時 ， 上式中 N=4； 當(dāng) EXRTS[1:0] = [1,1]時 ， 上式中 N=8. 10:15:52107/109 對于STC15F2K60S2 系列單片機 ，訪問片外擴展 RAM指令的速度是可調(diào)的 。 訪問單片機外部RAM 時的時序圖如圖所示 。 外 部 R A M 地 址 高 8 位 外 部 R A M 地 址 低 8 位 寫 到 外 部 R A M 的 數(shù) 據(jù) 外 部 R A M 地 址 低 8 位 從 外 部 R A M 讀 取 的 數(shù) 據(jù) P 2 [ 7 : 0 ] ( X A D R H )P 0 [ 7 : 0 ] ( X A D R L )P 4 . 5 ( A L E )P 4 . 2 ( W R )P 2 [ 7 : 0 ] ( X A D R H )P 0 [ 7 : 0 ] ( X A D R L )P 4 . 5 ( A L E )P 4 . 4 ( R D )寫 指 令 周 期讀 指 令1 c l o c k1 c l o