【正文】 8bit的時(shí)鐘預(yù)換算裝置 ； 改進(jìn)的 X2 模式，可以獨(dú)立選擇 CPU和每個(gè)外設(shè) ； 可編程的 5通道計(jì)數(shù)陣列 ； 異步 RESET端口 ， 全雙工增強(qiáng)型通用串行接口 UART； UART專用的波特率發(fā)生器 ； 硬件的看門狗計(jì)時(shí)器 ； 具有休眠省電功能 (Powerdown)和閑置 (Idle)低功耗功能 。 AT89C51RB2 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省電模式。在閑置模式 (Idle)下， CPU 停止工作，但 RAM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式 (Powerdown)下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止芯片的所用其他功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 AT89C51RB2共 三種封裝形式 ： PDIL40， PLCC44， VQFP44。 圖 23 單片機(jī) AT89C51RB2 的 PDIL40 引腳圖 中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 1. 管腳說(shuō)明和主要特性 VCC： 供電電壓 GND： 接地 P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH編程時(shí)， P0口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 P1口 ： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，內(nèi)口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故 。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口 ： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè)TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫 ―1‖時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。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)。 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 (TTL)， 這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為 AT89C51RB2的一些特殊功能口，如下所示 ： (串行輸入口 )； (串行輸出口 )； (外部中斷 0)； (外部中斷 1)； (記時(shí)器 0外部輸入 )； (記時(shí)器 1外部輸入 )； (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 )； (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 )； P3口同時(shí)為 FLASH編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/ PROG ： 當(dāng)訪問(wèn)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)中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 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(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止ALE的輸出 ， 可在 SFR 的 8EH地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令時(shí) 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(wú)效。 PSEN： 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 P麗 N有效。但在訪問(wèn)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： 當(dāng)麗保持低電平時(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： 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： 來(lái)自反向振蕩器的輸出。 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。石英晶體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(guò)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(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 2. AT89C51RB2的特殊功能寄存器 C51核心寄存器 ： ACC， B， DPH， DPL， PSW， SP； I/O寄存器 ： P0， P1， P2， P3； 時(shí) 間 寄存器 ： T2CON， T2MOD， TCON， TH0， TH1， TH2， TMOD， TL0， TL1， TL2，RCAP2L， RCAP2H； 串行輸入輸出寄存器 ： SADDR， SADEN， SBUF， SCON； 可編程計(jì)數(shù)陣列 (PCA)寄存器 ： CCON， CCAPMX， CL， CH， CCAPxH， CCAPxL (x：0到 4)； 電源和時(shí)鐘控制寄存器 ： PCON； 看門狗計(jì)時(shí)寄存器 ： WDTRST， WDTPRG； 中斷寄存器 ： IEN0， IPL0， IPH0， IEN1， IPL1， IPHl； 鍵盤接口寄存器 ： KBE， KBF， KBLS； SPI寄存器 ： SPCON (SP控制寄存器 )， SPSTR (SP狀態(tài)寄存器 )， SPRAT (SP數(shù)據(jù)寄存器 )； 波特率發(fā)生器寄存器 ： BRL， BDRCON； FLASH寄存 器 ： FCON； 時(shí)鐘預(yù)比例器寄存器 ： CKRL； 其他寄存器 ： AUXR， AUXR1， CKCON0， CKCON1。 中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 圖 24 AT89C51RB2 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3. 單片機(jī)的中斷 8051 內(nèi)含有兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器中斷及一個(gè)串行端口中斷，下表 25 是其中斷程序執(zhí)行的向量表及中斷控制標(biāo)志列表 ： 表 25 中斷程序執(zhí)行向量表 中斷源 工作標(biāo)志 向量地址 外部中斷 0 IE0 03H 計(jì)時(shí)器 0 TF0 0BH 外部中斷 1 IE1 13H 計(jì)時(shí)器 1 TF1 1BH 串行端口傳輸 TI 23H 串行接口接收 RI 23H 其中串行端口傳送及串行端口接收共用一個(gè)向量地址。以上所列出的工作標(biāo)志是存特殊功能寄存器 TCON中的各個(gè)位，當(dāng)某種中斷源產(chǎn)生中斷時(shí)便將設(shè)定相對(duì)的中斷工作標(biāo)志，在程序中只要判斷這些標(biāo)志便可以知道產(chǎn)生了那一種中斷，而向量地址是 8051程序內(nèi)存中最前面的幾個(gè)特殊的地址，用來(lái)決定各種中斷服務(wù)程序的程序進(jìn)入點(diǎn)地址，當(dāng) 8051產(chǎn)生了中斷工作后，使會(huì)跳到某一固定的地址去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 其中 8051處理串行端口的中斷可分為傳送及接收 數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)送器將串行緩沖器中的數(shù)據(jù)傳送出去后，便將設(shè)定 TI，而當(dāng)接收器收到完整的 1字節(jié)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)放入串行緩沖器后，也會(huì)設(shè) RI標(biāo)志，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，并不會(huì)自動(dòng)將工作標(biāo)志清除，通常在程序中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 中必需加以判斷此串行端口中斷是由 TI 或是由 RI產(chǎn)生的，而分別執(zhí)行不同的控制程序，并將工作標(biāo)志加以清除。有關(guān)中斷處理的相關(guān)控制寄存器如下 ： 1)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON； 2)中斷允許控制寄存器 IE； 3)中斷優(yōu)先權(quán)控制寄存器 IP。 TCON： 計(jì)時(shí)控制寄存器 可位尋址，地址 88H。用來(lái)記 錄各個(gè)中斷源所產(chǎn)生的工作標(biāo)志，并包含計(jì)時(shí)器啟動(dòng)控制位，各個(gè)位說(shuō)明如下 ： B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1()： 計(jì)時(shí)器 1溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1，在執(zhí)行過(guò)相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清除為 0。 TRl()： 計(jì)時(shí)器 1啟動(dòng)控制位，可以由軟件來(lái)設(shè)定或清除。 TR1=1時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作， TR1=0時(shí)關(guān)閉。 TF0()： 計(jì)時(shí)器 0溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1， 在執(zhí)行過(guò)相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清除為 0。 TR0()： 計(jì)時(shí)器 0 啟動(dòng)控制位，可以由軟件來(lái)設(shè)定或清除。 TR0=1 時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作， TR0=0 時(shí)關(guān)閉。 IE1()： 外部中斷 1工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來(lái)時(shí)，硬件自動(dòng)設(shè)定此位，在執(zhí)行過(guò)中斷服務(wù)程序后，則消除為 0。 IT1()： 外部中斷 1 工作形式選擇 ， IT1=1 時(shí)，由下降沿產(chǎn)生外部中斷； ITl=0時(shí)，由低電位產(chǎn)生中斷。 IE0()： 外部中斷 0工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來(lái)時(shí)，硬件自動(dòng)設(shè)定此 位，在執(zhí)行過(guò)中斷服務(wù)程序后，則清除為 0。 IT0()： 外部中斷 0 工作形式選擇， IT0=1 時(shí)為下降沿產(chǎn)生外部中斷， IT0=0 時(shí)為低電位產(chǎn)生中斷。 IE： 中斷允許寄存器 可位尋址，地址 A8H1用來(lái)允許各種中斷信號(hào)的產(chǎn)生，各個(gè)位說(shuō)明如下 ： B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 EA － ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA(IE. 7)： EA=0時(shí)，所有中斷停用。 EA =1時(shí)，各中斷的產(chǎn)生由個(gè)別的啟動(dòng)位決定。 中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 ()： 保留。 ET()： 允許計(jì)時(shí)器 2溢出的中斷 (8052使用 )。 ES()： 允許串行端口的中斷 (ES =1啟用， ES=0停用 ) ET1()： 允許計(jì)時(shí)器 1中斷。 EX1()： 允許外部中斷 INT1的中斷。 ET0()： 允許計(jì)時(shí)器 0中斷。 EX0()： 允許外部中斷 INT0的中斷。 IP： 中斷優(yōu)先權(quán)寄存器 可位尋址，地址 B8H，用來(lái)設(shè)定各種中斷信號(hào)產(chǎn)生的優(yōu)先次序， 8051中斷源外部中斷INT0具有最高的優(yōu)先控制權(quán)，當(dāng)然在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以由設(shè)計(jì)者加以規(guī)劃此寄存器，使得相對(duì)的中斷源具有最高的優(yōu)先中斷權(quán)。各個(gè)位說(shuō)明如下 ： B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 － － PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 － (IR. 7)： 保留。 － (IR. 6)： 保留。 PT2()： 設(shè)定計(jì)時(shí)器 2的優(yōu)先次序 (8052使用 )。 PS()： 設(shè)定串行端口的中斷優(yōu)先順序。 PT1()： 設(shè)定計(jì)時(shí)器 1的優(yōu)先順序。 PX1()： 設(shè)定外部中斷 INT1的優(yōu)先順序。 PT0()： 設(shè)定計(jì)時(shí)器 0的優(yōu)先順序。 PX0()： 設(shè)定外部中斷 INT0的優(yōu)先順序。 4. 單片機(jī)的串口通信 AT89C51RB2 不僅提供全雙工 (Full Duplex)傳輸?shù)墓δ?，并且以緩沖式的接收模式來(lái)處理所接受到的串行數(shù)據(jù)。所謂全雙工功能就是指 AT89C51RB2的串口能夠同時(shí)接收及發(fā)送串行數(shù)據(jù)，這種安排可以使串行傳輸?shù)男蔬_(dá)到最高，但是程序的寫法卻是最復(fù)雜的。另外，緩沖式的接收模式則指串行接口在接收到 1 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，還能夠繼續(xù)接收下一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。若前一個(gè)字節(jié)沒(méi)有被讀走，接下來(lái)的這筆數(shù)據(jù)將會(huì)覆蓋掉上一筆數(shù)據(jù)，而造成一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的遺 失。所以如果想無(wú)誤的接收串行數(shù)據(jù)，最好是將串行傳輸?shù)某绦蛞灾袛嗟膶懛ㄌ幚?，這樣才不會(huì)造成過(guò)多的失誤。 AT89C51RB2 串行數(shù)據(jù)的收送都是通過(guò)特殊寄存器 SBUF[18]來(lái)處理，只要設(shè)置好串行傳輸?shù)哪Ｊ?， 之后的 MOV SBUF， A指令就是把值送到串行傳輸寄存器上，并立即將該筆數(shù)據(jù)以串行方式送出，而 MOV A， SBUF指令則是由串行傳輸寄存器上取回外界送來(lái)的串行數(shù)據(jù)，兩指令中的