stc89c51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理-資料下載頁
2025-05-14 08:57本頁面
【正文】 P0口引腳 內(nèi)部總線與 P0口同相。由于輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)是漏極開路電路，若驅(qū)動(dòng) NMOS或其它拉流負(fù)載時(shí)，需要 外接上拉電阻。 ② 輸入時(shí) 分 讀引腳 或 讀鎖存器 ， 此刻如果 T2導(dǎo)通，則 P0將被鎖定為 0，輸入數(shù)據(jù)不能正確讀入，故必須使P0=1， T1和 T2截止，才能讀入數(shù)據(jù)，因此 稱為準(zhǔn)雙口 。 D Q CLK Q MUX 讀 鎖存器 內(nèi)部總線 寫 鎖存器 讀 引腳 地址 /數(shù)據(jù) 控制 VCC T1 T2 P0口引腳 因?yàn)?T2截止，故 P0口數(shù)據(jù)，通過下邊三態(tài)門進(jìn)入內(nèi)存總線。 2. P2 用作通用 I/O口 當(dāng)不在單片機(jī)芯片外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，只擴(kuò)展 256B的片外 RAM時(shí)，僅用到了地址線的低 8位， P2口仍可以作為通用I/O口使用 。 P0、 P P P3口的 電平 與 CMOS和 TTL電平兼容 P0口的每一位口線可以 驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LSTTL負(fù)載。在 作為通用 I/O口 時(shí)，由于輸出驅(qū)動(dòng)電路是開漏方式，由集電極開路（ OC門）電路或漏極開路電路驅(qū)動(dòng)時(shí) 需外接上拉電阻 ；當(dāng)作為 地址 /數(shù)據(jù)總線 使用時(shí)，口線輸出不是開漏的， 無須外接上拉電阻 。 P P2 和 P3 口為準(zhǔn)雙向口 , 在內(nèi)部差別不大 , 但使用功能有所不同 。 P1口是用戶專用 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口 , 具有通用輸入 /輸出功能 , 每一位都能獨(dú)立地設(shè)定為輸入或輸出 。 當(dāng)有輸出方式變?yōu)檩斎敕绞綍r(shí) , 該位的鎖存器必須寫入 “ 1”, 然后才能進(jìn)入輸入操作 。 P2口是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口 。 外接 I/O設(shè)備時(shí) , 可作為擴(kuò)展系統(tǒng)的地址總線 , 輸出高 8位地址 , 與 P0 口一起組成 16 位地址總線 。 對(duì)于 8031 而言 , P2 口一般只作為地址總線使用 , 而不作為 I/O線直接與外部設(shè)備相連 。 P3 口的第二功能 單片機(jī)的復(fù)位 復(fù)位是使單片機(jī)的 CPU或系統(tǒng)中的其它部件處于某一確定的初始狀態(tài) ， 并從這一狀態(tài)開始工作 。 單片機(jī)的工作就是從復(fù)位開始的 。 復(fù)位電路 在振蕩器工作時(shí) ， 將 RST腳保持至少兩個(gè)機(jī)器周期高電平 （ 6 時(shí)鐘模式時(shí)為 12個(gè)振蕩器周期 ， 12時(shí)鐘模式時(shí)為 24個(gè)振蕩器周期 ） 可實(shí)現(xiàn)復(fù)位 。 為了保證上電復(fù)位的可靠 ， RST 必須保持足夠長(zhǎng)時(shí)間的高電平 ， 該時(shí)間至少為振蕩器的穩(wěn)定時(shí)間 （ 通常為幾個(gè)毫秒 ） 加上兩個(gè)機(jī)器周期 。 上電時(shí) VCC 和 RST 必須同時(shí)上升以實(shí)現(xiàn)正確的啟動(dòng) 。 如果 RST引腳持續(xù)保持高電平 ， 單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài) C 1R 1R S TC 1R 2R 1SR S TM C UM C UV C CV C C 初始化后， 程序計(jì)數(shù)器 PC=0000H。 P0P3=FFH，各端口鎖存器已寫入 1，此時(shí)不但可用于輸出，也可以于輸入。 SP=07H，表明堆棧指針指向片內(nèi) RAM的 07單元（即第一個(gè)被壓入的內(nèi)容將寫入到 08H單元）。 IP、 IE和 PCON的有效位為 0，分別表明各中斷源處于低優(yōu)先級(jí)、各中斷均被關(guān)斷、串行通信的波特率不加倍。 PSW=00H，表明當(dāng)前工作寄存器選為 0組。 （ a）上電復(fù)位 (b)上電與按鍵均有效的復(fù)位 ? 上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位在加電的瞬間， RST引腳為高電平，隨著電容 C1的充電， RST引腳的高電平將逐漸下降。該電路典型的電阻值為：晶體振蕩器為 12MHz時(shí)， C1為 10μF， R1為 。 ? 復(fù)位時(shí)， PC初始化為 0000H，程序從 0000H單元開始執(zhí)行。 ? 除系統(tǒng)的正常初始化外，當(dāng)程序出錯(cuò)（如程序跑飛）或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，需按 復(fù)位鍵使 RST腳為高電平 ，使 AT89C51擺脫“跑飛”或“死鎖”狀態(tài)而重新啟動(dòng)程序。 ? 復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，這些寄存器復(fù)位時(shí)的狀態(tài)見表 27。 ? 由表 27可看出，復(fù)位時(shí)， SP=07H ，而 P0～ P3引腳均為高電平。 ? 在某些控制應(yīng)用中， 要注意 考慮 P0～ P3引腳 的高電平對(duì)接在這些引腳上的外部電路的影響。 ? 例如， 當(dāng) P1口某個(gè)引腳外接一個(gè)繼電器繞組， 當(dāng)復(fù)位時(shí)，該引腳為高電平，繼電器繞組就會(huì)有電流通過，就會(huì)吸合繼電器開關(guān)，使開關(guān)接通，可能會(huì)引起意想不到的后果。 所謂 單片機(jī)最小系統(tǒng) 是指能夠讓單片機(jī)正常運(yùn)行所需的最基本的硬件配置 ， 由于 80C51單片機(jī)內(nèi)部含有程序存儲(chǔ)器 ， 所以 （ 在程序的大小不超過 4 KB時(shí) ， 不用擴(kuò)充程序存儲(chǔ)器 ， 超過 4 KB時(shí) ， 仍然要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器 ） 不需外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器 。 下面給出 STC89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)原理圖 。 單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) ? 基本要求： (在 Proteus中仿真可以不接這些 ) （ 1）電源 （ 2）晶體振蕩器 （ 3）復(fù)位電路 （ 4）使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，為高電平 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 ? 在由單片機(jī)構(gòu)成的實(shí)際測(cè)控系統(tǒng)中 ， 最小應(yīng)用系統(tǒng)往往不能滿足要求 ， 因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首先要解決 系統(tǒng)擴(kuò)展問題 。 ? 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展主要有： 程序存儲(chǔ)器 （ ROM） 擴(kuò)展 ，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ RAM） 擴(kuò)展 以及 I/O口的擴(kuò)展 。 ? 外擴(kuò)的程序存儲(chǔ)器與單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址 ，采用相同的指令 ， 常用芯片有 EPROM和 EEPROM， 擴(kuò)展時(shí) P0口分時(shí)地作為數(shù)據(jù)線和低位地址線 ， 需要鎖存器芯片 。 ? 擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM和單片機(jī)內(nèi)部 RAM在邏輯上是分開的 ， 二者分別編址 ， 使用不同的數(shù)據(jù)傳送指令 。 常用的芯片有 SRAM和 DRAM以及鎖存器芯片 。 ? 常用的可編程 I/O芯片有 8255和 8155。 用 8255擴(kuò)展并行 I/O口時(shí) 需要鎖存器 ， 8155則不用 。 對(duì)擴(kuò)展I/O口的尋址采用與外部 RAM相同的指令 ， 因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意合理分配地址 。 8255和 8155的工作方式是通過對(duì) 命令控制字 的編程來實(shí)現(xiàn)的 ，在使用時(shí)首先要有初始化程序 。 ? MCS51單片機(jī)有很強(qiáng)的擴(kuò)展功能 ， 外圍 擴(kuò)展電路 、擴(kuò)展芯片和擴(kuò)展方法都非常典型 、 規(guī)范 。 課間休息
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