【正文】 晶振特性 AT89S52 單片機(jī)有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器， XTAL1 和 XTAL2 分別是放大器的輸入、輸出端。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是 TF2 或 EXF2 激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時(shí)器 2 可以被寄存器 T2CON中的 TF2 和 EXF2 的或邏輯觸發(fā)。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫 1。 位是不可用的。每個(gè)中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。不過，波特率和輸出時(shí)鐘頻率相互并不獨(dú)立，它們都依賴于 RCAP2H 和 RCAP2L。時(shí)鐘輸出頻率取決于晶振頻率和定時(shí)器 2 捕捉寄存器（ RCAP2H， RCAP2L）的重載值，如公式所示： 時(shí)鐘輸出頻率＝晶振頻率 /4 [65536－（ RCAP2H, RCAP2L） ] 在時(shí)鐘輸出模式下，定時(shí)器 2不會(huì)產(chǎn)生中斷，這和定時(shí)器 2 用作波特率發(fā)生器一樣。為 了把定時(shí)器 2配置成時(shí)鐘發(fā)生器，位 C/T2（ ）必須清 0，位 T2OE（ ）必須置 1。它可以通過編程作為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部時(shí)鐘輸入或占空比為 50%的時(shí)鐘輸出。 可編程時(shí)鐘輸出 可以通過編程在 引腳輸出一個(gè)占空比為 50%的時(shí)鐘信號(hào)。寄存器 RCAP2 可以讀，但不能寫，因?yàn)閷懣赡芎椭剌d交迭，造成寫和重載錯(cuò)誤。TH2 或 TL2 不應(yīng)該讀寫。因此，定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器， T2EX 也還可以作為一個(gè)額外的外部中斷。僅在 T2CON 中 RCLK 或 TCLK＝ 1 才有效。波特率計(jì)算公式如下： 模式 1和模式 3 的波特率 ＝晶振頻率 /32 [65536 (RCAP2H,RCAP2L)] 其中，（ RCAP2H,RCAP2L）是 RCAP2H 和 RCAP2L 組成的 16 位無符號(hào)整數(shù)。在多數(shù)應(yīng)用情況下，一般配置成定時(shí)方式（ CP/T2=0）。波特率產(chǎn)生工作模式與自動(dòng)重載 模式相似，因此， TH2 的翻轉(zhuǎn)使得定時(shí)器 2 寄存器重載被軟件預(yù)置 16 位值的 RCAP2H 和 RCAP2L 中的值。如果定時(shí)器2作為發(fā)送或接收波特率發(fā)生器，定時(shí)器 1 可用作它用，發(fā)送和接收的波特率可以不同。在這種工作模式下， EXF2 不能觸發(fā)中斷。計(jì)數(shù)器下溢，置位 TF2，并將 0FFFFH 加載到定時(shí)器存儲(chǔ)器中。 T2EX 上的一個(gè)邏輯 0 使得定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)。定時(shí)器計(jì)到 0FFFFH 溢出，并置位 TF2。在這種模式下， T2EX 引腳控制著計(jì)數(shù)的方向。這個(gè)跳變也置位 EXF2 中斷標(biāo)志位。定時(shí)器工作于捕捉模式， RCAP2H和 RCAP2L的值可以由軟件預(yù)設(shè)。如果EXEN2=0，定時(shí)器 2 計(jì)數(shù)，計(jì)到 0FFFFH 后置位 TF2 溢出標(biāo)志。 DCEN=0 時(shí)，定時(shí)器 2自動(dòng)計(jì)數(shù)。通過復(fù)位，DCEN 被置為 0，因此，定時(shí)器 2 默認(rèn)為向上計(jì)數(shù)。 自動(dòng)重載 當(dāng)定時(shí)器 2 工作于 16 位自動(dòng)重載模式，可對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)。除此之外， T2EX的跳變會(huì)引起 T2CON 中的 EXF2 置位。如果EXEN2=1，定時(shí)器 2 做相同的操作。 捕捉方式 在捕捉模式下，通過 T2CON 中的 EXEN2 來選擇兩種方式。因?yàn)樽R(shí)別 1－ 0的跳變需要 2個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)晶振周期），所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的 1/24。一個(gè)機(jī)器周期采樣到高電平，而下一個(gè)周期采樣到低電平，計(jì)數(shù)器將加 1。在計(jì)數(shù)工作方式下，寄存器在相關(guān)外部輸入角T2發(fā)生 1至 0的下降沿時(shí)增加 1。在定時(shí)工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期， TL2 寄存器都會(huì)加 1。如表 3 所示，工作模 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 27 頁 共 47 頁 式由 T2CON 中的相關(guān)位選擇。其工作方式由特殊寄存器 T2CON 中的 C/T2 位選擇（如表 2所示）。為了獲得更深入的關(guān)于 UART 的信息，可參考 ATMEL 網(wǎng)站（ 選擇“ Products”，然后選擇“ 8051ArchitechFlashMicrocontroller”，再選擇“ Product Overview”即可。為了獲得更深入的關(guān)于UART 的信息，可參考 ATMEL 網(wǎng)站（ “ Products”，然后選擇“ 8051Architech Flash Microcontroller”，再選擇“ Product Overview”即可。為了防止 WDT 在待機(jī)模式下復(fù)位 AT89S52，用戶應(yīng)該建立一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)離開待機(jī)模式，喂狗，再重新進(jìn)入待機(jī)模式。在進(jìn)入待機(jī)模式前，特殊寄存器 AUXR 的 WDIDLE 位用來決定 WDT 是否繼續(xù)計(jì)數(shù)。這就意味著 WDT 應(yīng)該在中斷服務(wù)程序中復(fù)位。當(dāng)中斷拉高后，執(zhí)行中斷服務(wù) 程序。通過中斷退出掉電模式的情形有很大的不同。有兩種方式可以離開掉電模式：硬件復(fù)位或通過一個(gè)激活的外部中斷。 掉電和空閑方式下的 WDT 在掉電模式下，晶振停止工作，這意味這 WDT 也停止了工作。當(dāng) WDT 計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，將給 RST引腳產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖輸出，這個(gè)復(fù)位脈沖持續(xù) 96 個(gè)晶振周期（ TOSC），其中 TOSC=1/FOSC。為了復(fù)位 WDT，用戶必須向 WDTRST 寫入 01EH 和0E1H（ WDTRST 是只讀寄存器）。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 8191(1FFFH)時(shí)， 13 位計(jì)數(shù)器將會(huì)溢出，這將會(huì)復(fù)位器件。 WDT 的使用 為了激活 WDT，用戶必須向 WDTRST 寄存器（地址為 0A6H 的 SFR）依次寫入 0E1H 和0E1H。除了復(fù)位（硬件復(fù)位或 WDT 溢出復(fù)位），沒有辦法停止 WDT 工作。當(dāng) WDT 激活后，晶振工作， WDT 在每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)增加。 WDT 由 13 位計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器（ WDTRST）構(gòu)成。因此，高 128 字節(jié)數(shù)據(jù) RAM 也 可用于堆?？臻g。例如，下面的間接尋址方式中， R0內(nèi)容為0A0H，訪問的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同 的地址，而物理上是分開的。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 程序存儲(chǔ)器 如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開始。 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) MCS51 器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。上電期間 POF 置“ 1”。用戶應(yīng)該在訪問數(shù)據(jù)指針寄存器前先初始化 DPS 至合理的值。 雙數(shù)據(jù)指針寄存器： 為了更有利于訪問內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，系統(tǒng)提供了兩路 16 位數(shù)據(jù)指針寄存器：位于 SFR 中 82H~83H 的 DP0 和位于 84H～ 85。 定時(shí)器 2 寄存器 寄存器 T2CON和 T2MOD包含定時(shí)器 2的控制位和狀態(tài)位，寄存器對(duì) RCAP2H和 RCAP2L是定時(shí)器 2 的捕捉 /自動(dòng)重載寄存器。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“ 1”。片上沒有定義的地址是不能用的。 XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。在 flash 編程期間， EA也接收 12 伏 VPP 電壓。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。當(dāng) AT89S52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH 的 SFR 的第 0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過。在 flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。看門狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的 高電平。 RST 復(fù)位輸入。P3口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用。對(duì) P3 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控 制信號(hào)。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P2口 P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位 雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ）。對(duì) P1 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 23 頁 共 47 頁 用。程 序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì) P0 端口寫“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 P0口 P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。 引腳功能描述 VCC 電源。空閑模式下， CPU 停止工作，允 許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 功能特性描述 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 ＊ 雙數(shù)據(jù)指針。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 22 頁 共 47 頁 ＊ 掉電后中斷可喚醒。 ＊ 全雙工 UART 串行通道。 ＊ 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 ＊ 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器。 ＊ 1000 次擦寫周期。 AT89S52 主要性能 ＊ 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作 。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機(jī)。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端的型號(hào)也只有 10 美元。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM系列的廣泛應(yīng)用 ， 32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)。 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)提及要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。//語音播放 } } } } 3 相關(guān)元器件 元件清單 AT89S52 芯片一個(gè)（帶 DIP40 插槽） ICM7218 芯片一個(gè)（帶 DIP28 插槽） 74LS390 芯片一個(gè) (帶 DIP16 插槽 ) CD4052 芯片一個(gè)（帶 DIP16 插槽） 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 20 頁 共 47 頁 555 芯片兩個(gè)（帶兩個(gè) DIP8 插槽） 共陽 4位 LED 數(shù)碼管 NPN 三極管 901 PNP 三極管 9015 各兩個(gè) 三端穩(wěn)壓管 LM7805 兩個(gè) 5伏光藕兩個(gè) 5伏繼電器兩個(gè) 二極管兩個(gè) 輕觸開關(guān) 4 個(gè) LED 指示燈 7個(gè) 1K8 腳排阻 1個(gè) 插針若干 電阻： 1個(gè) 2個(gè) 680 3個(gè) 1K 2個(gè) 2K 4個(gè) 3K 2個(gè) 1 個(gè) 10K 6個(gè) 20K 1個(gè) 30K 1個(gè) 100K 2 個(gè) 560K 1 個(gè) 電容： 30PF 2 個(gè) 75P 1個(gè) 103 2個(gè) 203 1個(gè) 104 7個(gè) 3個(gè) 10UF 1 個(gè) 470UF 2個(gè) 1000uF 2個(gè) AT89S52 資料 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 21 頁 共 47 頁 單片機(jī)也被稱為微控制器（ Microco