單片機(jī)原理及應(yīng)用-基于匯編、C51及混合編程第2章STC系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理

1第二章STC系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理2主要內(nèi)容2.151內(nèi)核單片機(jī)的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介2.2 STC系列單片機(jī)簡(jiǎn)介2.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能2.4程序狀態(tài)字寄存器2.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.6

I/O口工作方式及配置2.7時(shí)鐘電路與時(shí)序2.8省電模式2.9復(fù)位電路32.151內(nèi)核單片機(jī)的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介51內(nèi)核單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖外部晶體振蕩器與內(nèi)部振蕩電路共同產(chǎn)生單片機(jī)運(yùn)行所需的時(shí)鐘信號(hào)負(fù)責(zé)運(yùn)算、控制和調(diào)度用于存放用戶程序、常數(shù)、表格等信息用于存放單片機(jī)運(yùn)行過程中的運(yùn)算數(shù)據(jù)及運(yùn)算地址等用來對(duì)片內(nèi)各功能模塊進(jìn)行管理、控制和監(jiān)控的寄存器和反映各功能運(yùn)行狀態(tài)的寄存器4個(gè)8位的并行I/O口1個(gè)全雙工異步串行口2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能5個(gè)中斷源、2級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)1、16位寄存器2、存放下一條將要執(zhí)行的指令地址.程序中的指令是按照順序存放在存儲(chǔ)器中的某個(gè)連續(xù)區(qū)域.每條指令都有自己的地址,CPU根據(jù)PC中的指令地址從存儲(chǔ)器中取出將要執(zhí)行的指令.3、具有自動(dòng)加1功能,從而指向下一條將要執(zhí)行的指令地址.4、PC的值可以修改，一般程序是按順序執(zhí)行指令的.若改變了的PC的值,則程序?qū)⒉辉侔错樞驁?zhí)行。算術(shù)邏輯運(yùn)算部件主要用來完成數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。ALU有2個(gè)輸入端和2個(gè)輸出端，其中一端接至累加器，接收由累加器送來的一個(gè)操作數(shù)；另一端接收暫存器中的第二個(gè)操作數(shù)。參加運(yùn)算的操作數(shù)在ALU中進(jìn)行規(guī)定的操作運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)束后，一方面將結(jié)果送至累加器，同時(shí)將操作結(jié)果的特征狀態(tài)送標(biāo)志寄存器4CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

存放指令碼所在存儲(chǔ)單元的地址編碼用于存放從程序存儲(chǔ)器中讀出的指令代碼，作為指令譯碼器的輸入鎖存器用來對(duì)指令代碼進(jìn)行分析、譯碼，根據(jù)指令譯碼的結(jié)果，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)單片機(jī)的控制中心1、8位寄存器2、累加器是一個(gè)特殊的寄存器，它的字長(zhǎng)和微處理器的字長(zhǎng)相同，累加器具有輸入／輸出和移位功能，微處理器采用累加器結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化某些邏輯運(yùn)算。

8位寄存器，進(jìn)行乘除法運(yùn)算時(shí)，存放參與運(yùn)算的一個(gè)操作數(shù)。除此之外，作為一般REG使用

8位寄存器，用于記錄運(yùn)算過程中的狀態(tài)，如是否借位、溢出等。52.151內(nèi)核單片機(jī)的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介傳統(tǒng)51內(nèi)核單片機(jī)所具有的內(nèi)部資源：8位CPU；程序存儲(chǔ)器；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；特殊功能寄存器；2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；1個(gè)全雙工異步串行口；4個(gè)8位并行I/O口5個(gè)中斷源、2級(jí)優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)62.2 STC系列單片機(jī)簡(jiǎn)介STC系列單片機(jī)主要有STC89C51xx、STC90C51xx、STC11/10xx、STC12xx、STC15xx等系列，除STC15xx系列外，其他系列的引腳能夠相互兼容，各系列新增的功能不完全相同。7STC系列單片機(jī)的主要性能

（1）除最初生產(chǎn)的STC89/90xx系列外，其余系列都是單時(shí)鐘/機(jī)器周期運(yùn)行模式(1T），工作頻率在0－35MHZ的范圍（2）工作電壓為5V和3V兩種，供用戶選擇（3）片內(nèi)集成的用戶應(yīng)用程序空間0.5KB－64KB不等（4）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM有128B或256B，并集成了512B－4096B的擴(kuò)展RAM。8STC系列單片機(jī)的主要性能

（5）除STC89/90xx系列外，片內(nèi)都集成了可通過用戶程序讀、寫及擦除的存儲(chǔ)器EEPROM。（6）內(nèi)部集成專用復(fù)位電路、看門狗電路及外部掉電檢測(cè)電路。（7）除最初的STC89/90xx系列外，內(nèi)部集成了RC振蕩時(shí)鐘電路9STC系列單片機(jī)的主要性能（8）STC11/10xx、STC12xx、STC15xx系列單片機(jī)中，I/O口復(fù)位后可設(shè)置成準(zhǔn)雙向口、強(qiáng)推挽、僅為輸入、開漏（漏極開路）四種工作模式，I/O口線驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA。而STC89/90xx系列單片機(jī)只有準(zhǔn)雙向和開漏兩種工作方式。（9）STC11/10xx、STC12C5A60S2、STC12C5201AD、STC15F100、STC15F2K60S2單片機(jī)內(nèi)部有2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，STC89/90C51RC_RD+GUIDE單片機(jī)有3個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。10STC系列單片機(jī)的主要性能（10）具有2－3個(gè)頻率可設(shè)置的時(shí)鐘輸出口。（11）有2－5個(gè)引腳可設(shè)置成外部中斷。（12）有2－4個(gè)可編程計(jì)數(shù)器（ProgrammableCounterArray，PCA）陣列，并可選擇成脈寬調(diào)制PWM輸出功能。（13）8路A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)4μs。（14）全雙工異步串行口UART，可實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備之間的串行通信。11STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖122.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能STC12C5A60S2單片機(jī)封裝形式(a)LQFP－48封裝(b)PDIP－40封裝132.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能1.I/O（輸入/輸出）引腳（1）P0口P0口可作為通用的I/O口，地址總線的低8位、數(shù)據(jù)總線接口。（2）P1口可作為I/O口使用，也可作為A/D輸入。142.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能P1口其他功能引腳符號(hào)功能P1.0CLKOUT2獨(dú)立波特率發(fā)生器的時(shí)鐘輸出引腳P1.2RxD2串行口2數(shù)據(jù)接收端ECIPCA計(jì)數(shù)器外部脈沖輸入端P1.3TxD2串行口2數(shù)據(jù)發(fā)送端CCP0PCA模塊0的外部捕獲觸發(fā)信號(hào)輸入、脈沖輸出及PWM輸出P1.4SPI同步串行接口的從機(jī)選擇信號(hào)端CCP1PCA模塊1的外部捕獲觸發(fā)信號(hào)輸入、脈沖輸出及PWM輸出P1.5MISOSPI同步串行接口的主入從出（主器件的輸入和從器件的輸出）P1.6MOSISPI同步串行接口的主出從入（主器件的輸出和從器件的輸入）P1.7SCLKSPI同步串行接口的時(shí)鐘信號(hào)SS152.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能（3）P2口可作為通用I/O口，訪問外部擴(kuò)展電路或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，可作為地址總線的高8位。（4）P3口除作為標(biāo)準(zhǔn)I/O口使用外，還具有其他功能。162.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能P3口的其他功能引腳符號(hào)功能P3.0RxD串行口1數(shù)據(jù)接收端P3.1TxD串行口1數(shù)據(jù)發(fā)送端P3.2外部中斷0觸發(fā)端，低電平或下降沿有效P3.3外部中斷1觸發(fā)端，低電平或下降沿有效P3.4T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)時(shí)外部信號(hào)輸入端CLKOUT0時(shí)鐘輸出端T0外部引腳下降沿觸發(fā)中斷P3.5T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)時(shí)外部信號(hào)輸入端CLKOUT1時(shí)鐘輸出端T1外部引腳下降沿觸發(fā)中斷P3.6訪問外部擴(kuò)展接口電路時(shí)的寫控制信號(hào)，低電平有效P3.7訪問外部擴(kuò)展接口電路時(shí)的讀控制信號(hào)，低電平有效172.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能

（5）P4口P4.4－P4.7組成P4口。RSTLVD_P4.6ALE_P4.5NA_P4.4上電復(fù)位后，該引腳無任何功能NA_P4.4=0NA_P4.4=1標(biāo)準(zhǔn)的I/O引腳ALE_P4.5=0上電復(fù)位后，該引腳是ALE信號(hào)，訪問外部擴(kuò)展接口電路時(shí)輸出正脈沖信號(hào)，控制片外的低8位地址鎖存電路ALE_P4.5=1標(biāo)準(zhǔn)的I/O引腳LVD_P4.6=0外部低壓檢測(cè)引腳LVD_P4.6=1標(biāo)準(zhǔn)的I/O引腳P4SW寄存器該引腳在燒寫程序時(shí)，可選擇是復(fù)位還是P4.7I/O口引腳，若選擇成P4.7口，必須使用外部時(shí)鐘。182.3STC12C5A60S2單片機(jī)管腳功能（1）XTAL1：內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器的輸入端，接外部晶振的一個(gè)引腳。使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳是外部時(shí)鐘源的輸入端。（2）XTAL2：內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器的輸出端，接外部晶振的另一個(gè)引腳；當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳可懸空或通過一個(gè)大電阻接地（3）VCC：電源正極。（4）GND：電源負(fù)極192.4程序狀態(tài)字寄存器程序狀態(tài)字寄存器PSWCY——進(jìn)位或借位標(biāo)志位。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位產(chǎn)生進(jìn)位或者借位時(shí)，CY=1；當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位沒有產(chǎn)生進(jìn)位或者借位時(shí)，CY=0。AC——輔助進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加法或減法指令時(shí)，若D3位向D4位有進(jìn)位或借位，則AC置位，否則AC清零。OV——溢出標(biāo)志位。在執(zhí)行加法或減法運(yùn)算時(shí)，若運(yùn)算的結(jié)果超出8位有符號(hào)數(shù)表示的范圍-128－+127，表示溢出，OV置1，否則OV清零。P——奇偶校驗(yàn)標(biāo)志位。用于記錄A寄存器中1的個(gè)數(shù)的奇偶性。若A寄存器中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則P置位，為偶數(shù)則清零。只要A寄存器中的數(shù)據(jù)發(fā)生改變，就會(huì)影響奇偶校驗(yàn)位P。用戶標(biāo)識(shí)位0用戶標(biāo)識(shí)位1RS1、RS0：寄存器組選擇位，用來選擇當(dāng)前的工作寄存器組D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OVF1P202.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.5.1程序存儲(chǔ)器在STC系列單片機(jī)中，不同型號(hào)的單片機(jī)內(nèi)部集成Flash程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間不同，從0.5KB－64KB不等。單片機(jī)復(fù)位后，程序地址指針寄存器PC的內(nèi)容為0000H。212.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間各中斷服務(wù)程序入口地址在程序存儲(chǔ)器中，每個(gè)中斷都有一個(gè)固定的入口地址，當(dāng)中斷發(fā)生并響應(yīng)后，單片機(jī)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷入口地址處去執(zhí)行程序。222.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.5.2片內(nèi)RAM片內(nèi)RAM的結(jié)構(gòu)圖STC15F100單片機(jī)僅有128字節(jié)訪問低128字節(jié)RAM既可直接尋址，如MOVA，20H;又可寄存器間接尋址，如MOVA，@R0特殊功能寄存器只能直接尋址232.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.5.2片內(nèi)RAM

片內(nèi)RAM的結(jié)構(gòu)圖訪問低128字節(jié)RAM既可直接尋址，如MOVA，20H;又可寄存器間接尋址，如MOVA，@R0STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部集成了256字節(jié)訪問高128字節(jié)RAM時(shí)，只能采用寄存器間接尋址，但可以作為堆棧區(qū)。特殊功能寄存器只能直接尋址R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7即可位尋址，又可字節(jié)尋址數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、堆棧區(qū)、工作單元1FH00H20H2FH7FH30H用戶RAM區(qū)和堆棧區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)片內(nèi)RAM低128字節(jié)的結(jié)構(gòu)圖2.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間252.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間工作寄存器組區(qū)分布情況00H－1FH為工作寄存器組區(qū)，共32字節(jié)分為四組，每組包含8個(gè)8位的工作寄存器，編號(hào)均為R0－R7，但屬于不同的物理空間。262.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間RS1和RS0工作寄存器組的選擇272.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間片內(nèi)RAM中20H－2FH單元為位尋址區(qū)，共16字節(jié)，128個(gè)位。這128個(gè)位每一位都有一個(gè)位地址，每位都可以按位尋址使用，位地址范圍為00H－7FH字節(jié)地址D7D6D5D4D3D2D1D02FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H28H47H46H45H44H43H42H41H40H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H26H37H36H35H34H33H32H31H30H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H24H27H26H25H24H23H22H21H20H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H22H17H16H15H14H13H12H11H10H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H20H07H06H05H04H03H02H01H00H30H－7FH是一般RAM區(qū)，也可稱作用戶RAM區(qū)和堆棧區(qū)。堆棧指針SP是一個(gè)8位的專用寄存器，指示堆棧頂部在RAM中的位置。單片機(jī)復(fù)位后，堆棧指針SP為07H，實(shí)際上堆棧由08H單元開始。281.什么是堆棧？在片內(nèi)RAM中，常常要指定一個(gè)專門的區(qū)域來存放某些特別的數(shù)據(jù),它遵循順序存取和后進(jìn)先出(LIFO/FILO)的原則,這個(gè)RAM區(qū)叫堆棧。2.堆棧的作用是什么？

子程序調(diào)用和中斷服務(wù)時(shí)CPU自動(dòng)將當(dāng)前PC值壓棧保存，返回時(shí)自動(dòng)將PC值彈棧。

保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)/恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)

數(shù)據(jù)傳輸堆棧區(qū)與堆棧指針堆棧區(qū)通過堆棧指針SP進(jìn)行管理

堆棧指針寄存器

SP

總是指向棧頂，壓棧時(shí)先(SP)+1

然后數(shù)據(jù)進(jìn)棧；彈棧時(shí)數(shù)據(jù)先出棧然后(SP)-1。3.堆棧指針：29初始SP已經(jīng)存入堆棧的數(shù)據(jù)將要進(jìn)入堆棧的數(shù)據(jù)存放于此數(shù)據(jù)進(jìn)棧數(shù)據(jù)進(jìn)棧時(shí)：首先SP+1指向，指向新的棧頂……00H20H2FH7FH1FH30H普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)SP棧頂30初始SP00H20H2FH7FH1FH30H普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)從堆棧取出數(shù)據(jù)時(shí)：取出的數(shù)據(jù)是最近放進(jìn)去的一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)前棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。然后SP再自動(dòng)減1，仍指著棧頂……數(shù)據(jù)出棧當(dāng)前要出棧的數(shù)據(jù)SP棧頂SP-1指向下一個(gè)要出棧的數(shù)據(jù)31注意：

系統(tǒng)復(fù)位后SP寄存器的初值為07H，當(dāng)有數(shù)據(jù)進(jìn)入堆棧時(shí)，將從08H單元開始存放，但這一般是不允許的，因?yàn)?8H～1FH屬于工作寄存器區(qū)，不宜占用；20H～2FH是位地址區(qū)，30H以后還要留出部分作為運(yùn)算數(shù)據(jù)暫存區(qū)。因此，必須通過數(shù)據(jù)傳送指令重新設(shè)置SP的初值。如果片內(nèi)僅有128字節(jié)RAM，最好將SP設(shè)置在4FH以上單元。若片內(nèi)有高128字節(jié)RAM，可將SP初值設(shè)置在80H以上單元。如：

MOVSP,#4FH;將堆棧設(shè)在50H單元之后322.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.5.3特殊功能寄存器單片機(jī)內(nèi)部集成了若干功能模塊，每個(gè)模塊都有自己的控制寄存器，對(duì)所有功能模塊的寄存器進(jìn)行了統(tǒng)一的編址，組成了特殊功能寄存器（SpecialFuntionRegister，SFR）。特殊功能寄存器主要是用來對(duì)片內(nèi)各功能模塊進(jìn)行管理、控制、監(jiān)控的寄存器和反映各功能運(yùn)行狀態(tài)的寄存器。33符號(hào)描述地址D7D6D5D4D3D2D1D0復(fù)位值PCON電源控制寄存器87HSMODSMOD0LVDFPOFGF1GF0PDIDL00110000BTCON定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT000000000BP0P0口輸出鎖存器80HP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.011111111B表2－6特殊功能寄存器舉例說明342.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.5.4擴(kuò)展RAM擴(kuò)展RAM分為片內(nèi)擴(kuò)展RAM和片外擴(kuò)展RAM。片內(nèi)擴(kuò)展RAM和片外擴(kuò)展RAM，訪問時(shí)都必須通過數(shù)據(jù)指針(DPTR)進(jìn)行訪問。352.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間1.數(shù)據(jù)指針DPTR數(shù)據(jù)指針（DPTR）是一個(gè)16位的專用寄存器，也可以分成DPL（82H）和DPH（83H）兩個(gè)8位的寄存器使用。STC系列單片機(jī)有兩個(gè)16位的數(shù)據(jù)指針DPTR0和DPTR1，在使用時(shí)統(tǒng)稱為DPTR。這兩個(gè)數(shù)據(jù)指針共用同一個(gè)地址。362.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間輔助寄存器AUXR1中的DPS位來確定具體被使用的數(shù)據(jù)指針。DPS=0選擇DPTR0DPS=1選擇DPTR1AUXR1(A2H):372.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間2.訪問擴(kuò)展RAM訪問片內(nèi)或片外擴(kuò)展RAM由輔助寄存器AUXR中的EXTRAM位決定。EXTRAM=0時(shí)，訪問片內(nèi)擴(kuò)展RAMEXTRAM=1時(shí)，訪問片外擴(kuò)展RAMAUXR(8EH):訪問片外擴(kuò)展RAM必須將EXTRAM位置1，否則默認(rèn)訪問片內(nèi)擴(kuò)展RAM。382.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間片內(nèi)擴(kuò)展RAM與片外擴(kuò)展RAM地址的描述片外低地址部分與片內(nèi)擴(kuò)展的地址重疊392.5存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)空間單片機(jī)與片外RAM的連接圖402.6I/O口工作方式及配置I/O引腳的內(nèi)部輸出框圖412.6I/O口工作方式及配置2.6.1I/O口的工作方式STC89/90系列單片機(jī)的I/O口引腳只有準(zhǔn)雙向和開漏兩種輸出工作方式，而STC11/10xx、STC12xx、STC15xx系列單片機(jī)的所有I/O口引腳均可由軟件配置成：準(zhǔn)雙向、強(qiáng)推挽、僅為輸入或開漏輸出4種工作方式。每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)20mA，但整個(gè)芯片最大不能超過各自的上線值。422.6I/O口工作方式及配置2.6.1I/O口的工作方式Px（x=0，1，2，3，4，5）口引腳的工作方式由特殊功能寄存器PxM1和PxM0相應(yīng)位的配置決定。Px口各引腳的工作方式配置（x=0，1，2，3，4）該寄存器的D7~D0位中的某一位432.6I/O口工作方式及配置P5口各引腳的工作方式配置該寄存器的D3~D0位中的某一位2.6I/O口工作方式及配置舉例：MOVP2M1,#10100000B；D7D6D5D4D3D2D1D010100000P2M1寄存器MOVP2M0,#11000000B；D7D6D5D4D3D2D1D011000000P2M0寄存器運(yùn)行上述兩條指令后P2.7引腳設(shè)置成開漏輸出P2.6為強(qiáng)推挽輸出P2.5為僅為輸入P2.4/P2.3/P2.2/P2.1/P2.0為準(zhǔn)雙向口2.6I/O口工作方式及配置2.6.2準(zhǔn)雙向口輸出配置準(zhǔn)雙向輸出內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求上升沿、下降沿要較陡“強(qiáng)上拉”“極弱上拉”“弱上拉”01截止截止截止導(dǎo)通輸出低電平10導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止輸出高電平電平0截止2個(gè)CPU時(shí)鐘周期延時(shí)后由1變0時(shí)導(dǎo)通462.6I/O口工作方式及配置2.6.2準(zhǔn)雙向口輸出配置對(duì)準(zhǔn)雙向輸出配置的幾點(diǎn)說明：如果引腳用于輸入狀態(tài)，需要先向外寫出1，即輸出為高。10導(dǎo)通導(dǎo)通導(dǎo)通截止輸出高電平電平截止2個(gè)CPU時(shí)鐘周期延時(shí)后注意：讀外部引腳狀態(tài)前，要先輸出高電平，使d管截止，才可讀到正確的外部輸入狀態(tài)。472.6I/O口工作方式及配置2.6.3強(qiáng)推挽輸出配置強(qiáng)推挽輸出內(nèi)部結(jié)構(gòu)10截止導(dǎo)通101導(dǎo)通截止0482.6I/O口工作方式及配置2.6.4僅為輸入配置僅為輸入方式內(nèi)部結(jié)構(gòu)48在僅為輸入配置情況下，所有輸出管均截止，對(duì)外呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，對(duì)輸入沒有任何影響。492.6I/O口工作方式及配置2.6.5開漏輸出配置開漏輸出內(nèi)部結(jié)構(gòu)在開漏輸出配置情況下，所有上拉管始終處于截止?fàn)顟B(tài)。01導(dǎo)通開漏輸出10截止高阻態(tài)502.6I/O口工作方式及配置2.6.6PWM輸出時(shí)I/O口的狀態(tài)PCA用作PWM輸出時(shí)，引腳的輸出狀態(tài)與設(shè)定PWM輸出之前對(duì)該引腳的配置有關(guān)。

當(dāng)設(shè)定為PWM功能之前的狀態(tài)為準(zhǔn)雙向或強(qiáng)推挽輸出時(shí)，設(shè)定PWM功能輸出后的狀態(tài)均為強(qiáng)推挽輸出；

當(dāng)設(shè)定為PWM功能之前的狀態(tài)為開漏時(shí)，PWM輸出的狀態(tài)為開漏；

當(dāng)設(shè)定PWM功能之前的狀態(tài)僅為輸入時(shí)，PWM輸出功能無效。512.7時(shí)鐘電路與時(shí)序2.7.1時(shí)鐘電路外部時(shí)鐘電路STC系列單片機(jī)也可以選擇內(nèi)部的RC振蕩所產(chǎn)生的時(shí)鐘，供電電源為5V的單片機(jī)內(nèi)部的RC振蕩器，頻率在11MHz－17MHz不等，電源為3V單片機(jī)片內(nèi)RC振蕩頻率在8MHz－12MHz不等。隨著溫度的變化，內(nèi)部RC振蕩器的頻率會(huì)有一些溫漂，再加上制造誤差，故內(nèi)部RC振蕩器只適用于對(duì)時(shí)鐘頻率精確度要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合。522.7時(shí)鐘電路與時(shí)序2.7.2時(shí)鐘分頻及分頻寄存器時(shí)鐘分頻寄存器CLK_DIV中的CLKS2、CLKS1、CLKS0三位所決定外部晶體振蕩或內(nèi)部RC振蕩器頻率的分頻情況D7D6D5D4D3D2D1D0

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-CLKS2CLKS1CLKS0CLKS2、CLKS1、CLKS0三個(gè)位對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行分頻，使單片機(jī)可以在較低頻率下工作。532.7.2時(shí)鐘分頻及分頻寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0

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-CLKS2CLKS1CLKS0CLKS2CLKS1CLKS0分頻后CPU的實(shí)際工作時(shí)鐘頻率000不分頻001fosc/2010fosc/4011fosc/8100fosc/16101fosc/32110fosc/64111fosc/128542.7時(shí)鐘電路與時(shí)序2.7.3時(shí)序CPU的時(shí)序就是CPU在執(zhí)行指令的過程中，產(chǎn)生的各種控制信號(hào)在時(shí)間上的相互關(guān)系。單片機(jī)每執(zhí)行一條基本操作需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期，執(zhí)行完一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期，不同的指令其指令周期是不同的。STC系列單片機(jī)中除STC89/90系列外，其他系列的機(jī)器周期為一個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)間，即一個(gè)時(shí)鐘周期（1T）方式。2.7.3時(shí)序當(dāng)訪問片外擴(kuò)展接口時(shí)，單片機(jī)的速度要與外部擴(kuò)展電路的速度相適應(yīng)。速度控制寄存器BUS_SPEEDD7D6D5D4D3D2D1D0--ALES1ALES0-RWS2RWS1RWS0P0口地址建立到ALE信號(hào)的下降沿所需時(shí)間和低8位地址繼續(xù)維持原來的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間由ALE1、ALE2來確定讀、寫控制信號(hào)的持續(xù)時(shí)間由RWS2、RWS1、RWS0三位來確定2.7.3時(shí)序通過MOVX指令時(shí)序了解時(shí)序的概念。D7D6D5D4D3D2D1D0

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-ALES1ALES0

-RWS2RWS1RWS0T1T1T2T1T1T2572.8省電模式STC系列單片機(jī)有3種省電模式，它們分別是：低速模式、空閑模式和掉電模式。正常工作模式下，STC12C5A60S2單片機(jī)的典型功耗是2－7mA，而掉電模式下的典型功耗<0.1μA，空閑模式下的典型功耗<1.3mA。1.低速模式低速模式由時(shí)鐘分頻寄存器CLK_DIV控制，可以對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行分頻，降低工作時(shí)鐘頻率，從而實(shí)現(xiàn)降低功耗。D7D6D5D4D3D2D1D0

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-CLKS2CLKS1CLKS0582.8省電模式PCON（87H)D7D6D5D4D3D2D1D0SMODSMOD0LVDFPOFGF1GF0PDIDLIDL=1PD=0單片機(jī)進(jìn)入空閑模式PD=1單片機(jī)進(jìn)入掉電模式592.8省電模式10單片機(jī)進(jìn)入空閑模式后，時(shí)鐘電路仍然為外部中斷、低壓檢測(cè)電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、看門狗、A/D轉(zhuǎn)換、串行口等提供時(shí)鐘信號(hào)，可以正常運(yùn)行，僅CPU停止工作。所有片內(nèi)RAM、I/O口、特殊功能寄存器維持進(jìn)空閑模式前那一刻的狀態(tài)不變。2.空閑模式任何一個(gè)中斷的產(chǎn)生，都可以將單片機(jī)喚醒，同時(shí)硬件自動(dòng)將IDL清0。602.8省電模式3.掉電模式x1單片機(jī)進(jìn)入掉電模式后，內(nèi)部時(shí)鐘停振。由于無時(shí)鐘源，CPU、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、看門狗、A/D轉(zhuǎn)換、串行口等停止工作。外部中斷、低壓檢測(cè)電路可允許工作。所有片內(nèi)RAM、I/O口、特殊功能寄存器維持進(jìn)入掉電模式前那一刻的狀態(tài)不變。僅有外部中斷或上電復(fù)位能自動(dòng)將PD位清0，將CPU從掉電模式下喚醒。612.9復(fù)位電路任何單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行前都需要復(fù)位，其目的是使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其他模塊都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)初始狀態(tài)開始工作。STC系列單片機(jī)有4種復(fù)位方式：RST第一復(fù)位引腳上的高電平控制復(fù)位、外部低壓檢測(cè)復(fù)位（第二復(fù)位引腳）、軟件復(fù)位、看門狗復(fù)位。622.9復(fù)位電路2.9.1上電復(fù)位復(fù)位電路當(dāng)外部電路上電瞬間，電容C兩端的電壓為0，在電源通過單片機(jī)內(nèi)部電阻對(duì)C充電的過程中，RST引腳先為高電平，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位，而后逐漸變低，