部分编号派生器件编号 (P89CXX) 操作频率, 最大 (V) 温度范围 (B) 封装 (AA,BB,PN) P89C51 FLASH U=33MHz B=0 70 AA=PLCC P89C52 FLASH F= BB=PQFP P89C54 FLASH PN=PDIP P89C58

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1 PHILIPS P89C5x 单片机数据手册 1 概述 P89C51/89C52/89C54/89C58 含有非易失 FLASH 并行可编程的程序存储器所有器件都是通过引导装载器串行编程 ISP 见 P89C51RC+/89C51RD+ 数据手册种系列单片机采用先进 CMOS 工艺的单片位微控制器是 80C51 微控制器系列的派生和 80C51 指令相同特点 FLASH 器件选择表 ROM/EPRO M 存储器大小 8 位 RAM 大小 8 位 可编程定时器 / 计数器 PAC 硬件看门狗定时器 多次可编程 MTP 器件 89C51 4K 128 无 无 89C52/54/58 8K/16K/32K 256 无 无 串行系统内编程器件 89C51RC+ 32K 512 有 有 89C51RD+ 64K 1024 有 有 80C51 中心处理单元 片内 FLASH 程序存储器 速度可达 全静态操作 级中断 可扩展到 个中断源 个 位 I/O 口 全双工增强型 UART 帧数据错误检测 自动地址识别 电源控制模式 时钟的停止和恢复 空闲模式 掉电模式 可编程时钟输出 双 DPTR 寄存器 低 EMI ( 禁止 ALE) 3 个 16 位定时器 字节 外部中断可以从掉电模式中唤醒 排序信息 FLASH FLASH FLASH FLASH FLASH FLASH 注释 存储器大小 4K 8 P89C51 UBA A P89C51 UBP N P89C51 UBB B P89C51 UFA A P89C51 UFP N P89C51 UFBB 存储器大小 8K 8 P89C52 UBA A P89C52 UBP N P89C52 UBB B P89C52 UFA A P89C52 UFP N P89C52 UFB B 联系有效的 Phillips 销售商 并不包含在该封装内 存储器大小 16K 8 P89C54UB A A P89C54UB P N P89C54UB B B P89C54UF A A P89C54UF P N P89C54UF B B 存储器大小 32K 8 P89C58UB A A P89C58UB P N P89C58UB B B P89C58UF 温度范围和包装 A A 1 PLCC , P89C58UF , P N 1 PDIP P89C58UF , B B 1 PQFP 电压范围 频率 (MHz) DWG. # 0 70,PLCC 5V 0 33 SOT ,PDIP 5V 0 33 SOT ,PQFP 5V 0 33 QFP V 0 33 SOT V 0 33 SOT V 0 33 QFP

2 部分编号派生器件编号 (P89CXX) 操作频率, 最大 (V) 温度范围 (B) 封装 (AA,BB,PN) P89C51 FLASH U=33MHz B=0 70 AA=PLCC P89C52 FLASH F= BB=PQFP P89C54 FLASH PN=PDIP P89C58 FLASH 框图 2

3 逻辑图 PLCC 和 CLCC 封装及管脚功能 DIP 封装及管脚功能 PQFP 封装及管脚功能 3

4 管脚描述 助计符 管脚号 DIP LCC QFP 类型 名称和功能 Vss I 地 : 0v 为标准 Vcc I 电源 : 提供掉电空闲正常电压 P P P P I/O P0 口 :P0 口是开漏双向口, 可以写 1 用作高阻抗悬浮. 也可以作多路转换, 在访问外部程序存储器时作地址的低字节, 在访问外部数据存储器时作数据总线, 当送 1, 通过内部强上拉 I/O P1 口 : P1 口是带内部上拉的双向 I/O 口, 向 P1 口写 1 时,1 口被内部上拉为高电平, 并且可以用作输入口. 当作为输入脚时,P1 口管脚被外部拉低, 因为外部上拉而产生电流.( 见 DC 的电特性 ).1 口第 2 功能 : 2 T2(P1.0): 定时器 2/ 计数器 2 的外部输入 / 时钟输出 ( 见可编程输出 ) 3 T2EX(P1.1): 定时器 2/ 计数器 2 重装载 / 捕捉 / 方向控制 I/O P2 口是带内部上拉的双向 I/O 口, 向 P2 口写 1 时,1 口被 内部上拉为高电平, 并且以用作输入口, 当作为输入脚 时,P2 口管脚被外部拉低, 因为外部上拉而产生电流.( 见 DC 的电特性 ). 在访问外部程序存储器问和外部数据时作 16 位地址的高字节 当向口送 1 时采用强内 部上拉. 当访问 8 位外部数据存储器时 口 的内容送到 P2 的特殊功能寄存器中 I/O 11, , P3 口是带内部上拉的双向 I/O 口, 向 P3 口写 1 时,1 口被内部上拉为高电平, 并且以用作输入口, 当作为输入脚时, 口 P3 管脚被外部拉低, 因为外部上拉而产生电流 ( 见 DC 的电特性 ).89C51/89C52/89C54/89C58 在 P3 口脚也提供特殊功能 : RxD(p3.0): 串行输入口 TxD(P3.1): 串行输出口 INT0(P3.2): 外部中断 0 INT1(P3.3): 外部中断 T0(P3.4): 定时器 0 外部输入 T1(P3.5): 定时器 1 外部输入 WR(P3.6): 外部数据存储器写信号 RD(P3.7): 外部数据存储器读信号 RST I 复位 : 当晶振在运行, 只要复位管脚出现 2 个机器周期高电平即可复位, 内部带电阻连接到 Vss, 仅需要一个外部电容接到 Vcc 上. ALE O 地址锁存使能 : 在访问外部存储时, 输出脉冲用来锁存低地址的字节, 在正常情况下, 输出 1/6 的振荡频率可以当作外部时钟或定时, 注意每次访问外部数据一个 ALE 脉冲将被忽略.ALE 可以通过设置 SFR 的 auxlilary.0 设置禁止 ALE, 设置后 ALE 只能在 MOVX 指令时被激活 O 程序存储使能 : 读外部程序存储. 当从外部读取程序 PSEN 时,PSEN 每个机器周期被激活两次, 在访问外部数据器 PSEN 有效, 访问内部程序时 PSEN 无效 I 外部寻址使能 / 可编程电压 : EA 必须置低在访问整个外部 EA/Vpp 程序存储器时, 如果 EA 为高时, 将执行内部程序, 除非程序 计数器可以大于 0FFFH 可以访问 4K 器件,1FFFH 可以访 问 8K 器件, 3FFFH 可以访问 16K 器件, 7FFFH 可以访问 32K 器件. 该引脚在编程时接 12V 编程电压 Vpp. XTAL I 晶体 1: 晶振和内部时钟周期输入 XTAL O 晶体 2: 晶振输出 注释 : 为了避免 latch-up 的影响, 管脚上的电压最大不能高于 vcc+0.5, 最低不能低于 vss

5 表 1 P89C51/89C52/89C54/89C58 特殊功能寄存器 名称说明地址位地址和位功能复位值 ACC* AUXR# AUXR# B* DPTR: DPH DPL IE* IP* IPH# P0* P1* P2* P3* 累加器辅助功能寄存器辅助功能寄存器 1 B 寄存器数据指针 ( 双字节 ) 数据指针高字节数据指针低字节 中断使能 中断优先级 中断优先级高字节 I/O 口 0 I/O 口 1 I/O 口 2 I/O 口 3 E0H 8EH A2H F0H 83H 82H A8H B8H B7H 80H 90H A0H B0H E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 AO DPS F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 AF AE AD AC AB AA A9 A8 EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 BF BE BD DC BB BA B9 B8 PT2 PS PT1 PX1 ET0 EX0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 PT2H PSH PT1H PX1H PT0H PX0H AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD T2EX T2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 AD15 AD14 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 RD WR T1 T0 INT1 INT0 TxD RxD XXXXXXX0B XXXX00X0B 0X000000B XX000000B XX000000B FFH FFH FFH FFH PCON# 1 PSW* RACAP2H# RACAP2L# SADDR# SADEN# SBUF SCON* SP TCON* T2CON* T2MOD# THO TH1 TH2# TL0 TL1 TL2# TMOD 电源控制 程序状态字定时器 2 捕获高字节定时器 2 捕获低字节从地址从地址屏蔽串口数据缓冲区 串行口控制堆栈指针 定时器控制 定时器 2 控制定时器 2 模式控制定时器高字节 0 定时器高字节 1 定时器高字节 2 定时器低字节 0 定时器低字节 1 定时器低字节 2 定时器模式 87H D0H CBH CAH A9H B9H 99H 98H 81H SMOD1 SMOD POF 2 GF1 GF0 PD IDL D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P 9F 9E 9D 9C 9B 9A SM0/FE SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 8F 8E 8D 8C 8B 8A H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 CF CE CD CC CB CA C9 C8 C8H TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 C9H T2OE DCEN 8CH 8DH CDH 8AH 8BH CCH 89H GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 00XXX000B X0B XXXXXXXXB 07H XXXXXX00B 注 带 * 号的 SFR 可位寻址 带 # 号的 SFR 表示从 80C51 的 SFR 修改而来或新增加的表示保留位 1 复位值由复位源确定 2 此位不受复位影响 FLASH EPROM 存储器 概述 P89C51/52/54/58 在 100 次擦除和编程之后仍能可靠保存 FLASH 存储器的内容 存储 单元的设计使擦除和编程结构最优化 此外 先进的沟道氧化工艺和低内部电场的结合使 擦除和编程操作更加可靠 5

6 特性 FLASH EPROM 带片内擦除的内部程序存储器 内部程序存储器禁止时 EA=0 外部程序存储器最多可达 64K 可编程加密位 每字节最少 100 次擦除 / 编程周期 数据最少可保存 10 年 从一般供应商处可获得编程支持 振荡器特性配置为使用内部振荡器时 XTAL1 和 XTAL2 可分别作为一个反向放大器的输入和输出要使用外部时钟源驱动器件时 XTAL2 可以不连接而由 XTAL1 驱动外部时钟信号无占空比的要求因为时钟通过触发器二分频输入到内部时钟电路但高低电平的最长和最短时间必须符合资料的规定 复位在振荡器工作时 将 RST 脚保持至少两个机器周期高电平 24 个振荡器周期 可实现 复位 为了保证上电复位的可靠 RST 必须保持足够长时间的高电平以使振荡器产生两个 机器周期的脉冲 通常为几个微秒 上电时 Vcc 和 RST 必须同时上升以实现正确的启动 当复位电压大于 V IH1 (min.) 时 I/O 口 1 2 和 3 不同步复位 当 RST 撤除时 EA 的值被锁 存 低功耗模式时钟停止模式静态设计使时钟频率可以降至 0MHz( 停止 ) 当振荡器停振时 RAM 和 SFR 的值保 留 该模式允许逐步应用并可将时钟频率降至任意值以实现系统功耗的降低 如要实现最 低功耗则建议使用掉电模式 Idle 模式 Idle 模式 见表 2 中 CPU 进入睡眠状态 但片内外围器件仍然保持工作状态 正 常操作模式的最后一条指令执行进入 Idle 模式 Idle 模式下 CPU 内容 片内 RAM 和所 有 SFR 保持原来的值 任何被使能的中断 此时 程序从中断服务程序处恢复并继续执 行 或硬件复位 与上电复位使用相同的方式启动处理器 均可终止 Idle 模式 掉电模式为了进一步降低功耗 通过软件可实现掉电模式 ( 见表 2) 该模式中 振荡器停振并 且在最后一条指令执行进入掉电模式 降到 2.0 伏时 片内 RAM 和 SFR 保持原值 在退 出掉电模式之前 Vcc 必须升至规定的最低操作电压 硬件复位或外部中断均可结束掉电模式 硬件复位使 SFR 值重新设置 但不改变片 内 RAM 的值 外部中断允许 SFR 和片内 RAM 都保持原值 要正确退出掉电模式 在 Vcc 恢复到正常操作电压范围之前 复位或外部中断不会被 执行并且要保持足够长的时间 ( 通常不小于 10ms ) 以使振荡器重新启动并稳定下来 使用外部中断时 INT0 和 INT1 必须使能且配置为电平触发 将管脚电平拉低使振荡 器重新启动 退出掉电模式后将管脚恢复为高电平 一旦中断被响应 RETI 之后所执行 6

7 的是进入掉电模式指令的后一条指令 表 2 Idle 模式和掉电模式时外部管脚的状态 模式 程序存储器 ALE PSEN 口 0 口 1 口 2 口 3 Idle 内部 1 1 数据 数据 数据 数据 Idle 外部 1 1 悬浮 数据 地址 数据 电源降低 内部 0 0 数据 数据 数据 数据 电源降低 外部 0 0 悬浮 数据 数据 数据 设计中应注意的细节当 Idle 模式被硬件复位所中止时器件在内部复位之前从停止处恢复程序正常运行时间为 2 个机器周期这段时间内片内硬件禁止对内部 RAM 的访问但对 I/O 口的访问未被禁止当 Idle 模式被复位所中止时为了消除可能产生的误写操作应用 Idle 模式指令后的指令不应执行写 I/O 口或写外部存储器操作 ONCE TM 模式 ONCE( 在线仿真 ) 模式实现了对系统的测试和调试而不需要将器件从电路中移去 ONCE 模式的使用条件 1 当器件复位且 PSEN 为高电平时 将 ALE 置低电平 2 在 RST 撤除时 ALE 保持低电平 当器件处于 ONCE 模式时 P0 口处于悬浮状态 其它 I/O 口 ALE 和 PSEN 为弱上拉 振荡电路保持工作状态 器件处于该模式时 可用仿真器或测试 CPU 驱动电路 执行正常 复位时恢复正常操作 可编程时钟输出可从 P1.0 编程输出 50 占空比的时钟信号 P1.0 除了作为常规 I/O 口外 还有两个 可选功能 它可编程为 1 用于定时器 / 计数器 2 的外部时钟输入 2 在 16MHz 操作频率下输出 50 占空比的时钟信号 范围 61Hz~4MHz 要将定时器 / 计数器 2 配置为时钟发生器,C/T2(T2CON.1) 必须清零 T2MOD 中的 T20E 位必须置位 启动定时器 2 必须将 TR2(T2CON.2) 置位 时钟输出频率由振荡器频率和定时器 2 捕获寄存器的重新装入值确定 公式如下 振荡器频率 RCAP2H,RCAP2L 此处 RCAP2H,RCAP2L RCAP2H 和 RCAP2L 的内容作为一个 16 位无符号整数 在时钟输出模式中 定时器 2 的翻转将不会产生中断 这和它作为波特率发生器时相 似 定时器 2 可同时作为波特率发生器和时钟发生器 但需要注意的是 波特率和时钟输 出频率相同 对定时器 2 的操作定时器 2 定时器 2 是一个 16 位定时 / 计数器 通过设置特殊功能寄存器 T2CON 中的 C/T2 位 7

8 可将其作为定时器或计数器定时器 2 有三种操作模式捕获自动重新装载递增或递减计数和波特率发生器这三种模式由 T2CON 中的位进行选择见表 3 捕获模式在捕获模式中 通过 T2CON 中的 EXEN2 设置两个选项 如果 EXEN2 0 定时器 2 作 为一个 16 位定时器或计数器 由 T2CON 中 C/T2 位选择 溢出时置位 TF2 定时器 2 溢 出标志位 该位可用于产生中断 通过使能 IE 寄存器中的定时器 2 中断使能位 如果 EXEN2 1 与以上描述相同 但增加了一个特性 即外部输入 T2EX 由 1 变 0 时将定时器 2 中 TL2 和 TH2 的当前值各自捕获到 RCAP2L 和 RCAP2H 另外 T2EX 的负跳变使 T2CON 中 的 EXF2 置位 EXF2 也象 TF2 一样能够产生中断 其向量与定时器 2 溢出中断地址相同 定时器 2 中断服务程序通过查询 TF2 和 EXF2 来确定引起中断的事件 捕获模式如图 2 所 示在该模式中 TL2 和 TH2 无重新装载值甚至当 T2EX 产生捕获事件时计数器仍以 T2EX 的负跳变或振荡频率的 1/12 计数 自动重装模式 向上 / 向下计数器 16 位自动重装模式中 定时器 2 可通过 C/T2 配置为定时器 / 计数器 编程控制向上 或向下计数 计数的方向是由 DCEN 向下计数使能位 确定的 DCEN 位于 T2MOD 寄存器 见图 3 中 当 DCEN 0 时 定时器 2 默认为向上计数 当 DCEN 1 时 定时器 2 可通 过 T2EX 确定向上或向下计数 图 4 显示了当 DCEN 0 时 定时器 2 自动向上计数 在该模式中通过设置 EXEN2 位进 行选择如果 EXEN2 0 定时器 2 向上计数到 0FFFFH 并在溢出后将 TF2 置位然后将 RCAP2L 和 RCAP2H 中的 16 位值作为重新装载值装入定时器 2 RCAP2L 和 RCAP2H 的值是通过软件 预设的如果 EXEN 位重新装载可通过溢出或 T2EX 从 1 0 的负跳变实现 此负跳变 同时将 EXF2 置位 如果定时器 2 中断被使能 则当 TF2 或 EXF2 置 1 时产生中断 在图 5 中 DCEN 1 时 定时器 2 可向上或向下计数 此模式允许 T2EX 控制计数的方 向 当 T2EX 置 1 时 定时器 2 向上计数 计数到 0FFFFH 后溢出并置位 TF2 还将产生中 断 如果中断被使能 定时器 2 的溢出将使 RCAP2L 和 RCAP2H 中的 16 位值作为重新装载 值放入 TL2 和 TH2 当 T2EX 置零时 将使定时器 2 向下计数 当 TL2 和 TH2 计数到等于 RCAP2L 和 RCAP2H 时 定时器产生下溢 定时器 2 下溢置位 TF2 并将 0FFFFH 重新装入 TL2 和 TH2 当定时器 2 产生下溢或上溢时 外部标志位 EXF2 切换 如果需要 可将 EXF2 位作为 第 17 位 在此模式中 EXF2 不产生中断 8

9 最高位最低位 TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 符号位置名称和意义 TF2 T2CON.7 定时器 2 溢出标志 定时器 2 溢出时置位 必须由软件清除 当 RCLK 或 TCLK 1 时 TF2 将不会置位 EXF2 T2CON.6 定时器 2 外部标志 当 EXEN2 1 且 T2EX 的负跳变产生捕获或重装时 EXF2 置位 定时器 2 中断使能时 EXF2 1 将使 CPU 从中断向量处执行 定时器 2 中断子程序 EXF2 位必须用软件清零 在向上 / 向下计数器模 式 DCEN 1 中 EXF2 不会引起中断 RCLK T2CON.5 接收时钟标志 RCLK 置位时 定时器 2 的溢出脉冲作为串行口模式 1 和 模式 3 的接收时钟 RCLK 0 时 将定时器 1 的溢出脉冲作为接收时钟 TCLK T2CON.4 发送时钟标志 TCLK 置位时 定时器 2 的溢出脉冲作为串行口模式 1 和 模式 3 的发送时钟 TCLK 0 时 将定时器 1 的溢出脉冲作为发送时钟 EXEN2 T2CON.3 定时器 2 外部使能标志 当其置位且定时器 2 未作为串行口时钟时 允 许 T2EX 的负跳变产生捕获或重装 EXEN2 0 时 T2EX 的跳变对定时器 2 无效 TR2 T2CON.2 定时器 2 启动 / 停止控制位 置 1 时启动定时器 C/T2 T2CON.1 定时器 / 计数器选择 定时器 2 0 内部定时器 OSC/12 1 外部事件计数器 下降沿触发 CP/RL2 T2CON.0 捕获 / 重装标志 置位 EXEN2 1 时 T2EX 的负跳变产生捕获 清零 EXEN2 1 时定时器 2 溢出或 T2EX 的负跳变都可使定时器自动重装 当 RCLK 1 或 TCLK 1 时 该位无效且定时器强制为溢出时自动重装 图 1. 定时器 / 计数器 2 T2CON 控制寄存器 表 3 定时器 2 工作方式 RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 模式 位自动重装载 位捕获 1 X 1 波特率发生器 X X 0 关闭 9

10 图 2 定时器 2 捕获模式 T2MOD 地址 =0C9H 不可位寻址 复位值 =XXXX XX00B T2OE DCEN 位 符号 功能 不执行 保留将来之用 * T2OE 定时器 2 输出使能位 DCEN 向下计数使能位 定时器 2 可配置成向上 / 向下计数器 用户切勿将其置 1 这些位在将来 8051 系列产品中用来实现新的特性 这种情况下 以后用到 保留位 复位时或非活动状态时 它的值应为 0 而这些位为活动状态时 它的值为 1 从保留 位读到的值不确定 图 3 定时器 2 模式 T2MOD 控制寄存器 图 4 定时器 2 自动装载模式 DCEN=0 10

11 图 5 定时器 2 自动装载模式 DCEN=1 图 6 定时器 2 波特率发生器模式 11

12 表 4 由定时器 2 产生的常用波特率 波特率 375K 9.6K 2.8K 2.4K 1.2K 振荡器频率 12MHz 12MHz 12MHz 12MHz 12MHz 12MHz 12MHz 6MHz 6MHz RCAP2H FF FF FF FF FE FB F2 FD F9 定时器 2 RCAP2L FF D9 B2 64 C8 1E AF 8F 57 波特率发生器模式 寄存器 T2CON 表 4 的位 TCLK 和 或 RCLK 允许从定时器 1 或定时器 2 中得 到串行口传送和接收波特率 当 TCLK=0 时 定时器 1 作为串行口传送波特率发生器 当 TCLK=1 时 定时器 2 作为串行口传送波特率发生器 RCLK 对串行口接收波特率有 同样的效果 通过这两位 串行口能得到不同的接收和传送波特率 一个通过定时 器 1 产生 另一个通过定时器 2 产生 图 6 表明了定时器 2 工作在波特率发生器模式 与自动重装载模式相似 当 TH2 溢 出时 波特率发生器模式使定时器 2 寄存器重新装载来自寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 的 16 位的值 寄存器 RCAP2H 和 RCAP2LR 的值用软件预先设置 当工作于模式 1 和模式 3 时 波特率由下面给出的定时器 2 溢出率所决定 模式 1 和模式 3 的波特率 = 定时器 2 溢出率 16 定时器可配置成 定时 或 计数 方式 在许多应用上 定时器被设置在 定时 方式 C/T2*=0 当定时器 2 作为波特率发生器时 定时器 2 异于定时器操作 通常 定时器 2 作为定时器 它会在每个机器周期里记一个数 例如 1/12 振荡频率 当定时器 2 作为波特率发生器时 它会在每个状态周期里记一个数 例如 1/2 振荡频率 这样 波特率公式如下 振荡器频率 模式 1 和模式 3 的波特率 = [32 [65536 (RCAP2H,RCAP2L)]] 此处 RCAP2H,RCAP2L)=RCAP2H 和 RCAP2L 的内容 为 16 位无符号整数 如图 6 所示 定时器 2 作为波特率发生器 仅当寄存器 T2CON 中的 RCLK 和 或 TCLK=1 时 定时器 2 作为波特率发生器才有效 注意 TH2 溢出并不置位 TF2 也不产 生中断 这样 当定时器 2 作为波特率发生器时 定时器 2 中断不必被禁能 如果 EXEN2 T2 外部使能标志 被置位 在 T2EX 中 由 1 到 0 的转换会置位 EXF2 T2 外部标志 位 但并不导致 TH2 TL2 重装载 RCAP2H RCAP2L 因此 当定时器 2 用作 波特率发生器时 如果需要 T2EX 可用作附加的外部中断 当计时器工作在波特率发生器模式下, 则不要对 TH2 和 TL2 进行读写 每隔一个状态 时间 0sc/2 或由 T2 进入的异步信号 定时器 2 将加 1 在此情况下对 TH2 和 TH1 进行 读写是不准确的 可对 RCAP2 寄存器进行读 但不要进行写 否则将导致自动重装错误 当对定时器 2 或寄存器 RCAP 进行访问时 应关闭定时器 TR2 清零 表 4 列出了常用的波特率和如何用定时器 2 得到这些波特率 12

13 波特率公式总结定时器 2 工作在波特率发生器模式 外部时钟信号由 T2 脚进入 波特率为 定时器 2 溢出率 波特率 = 16 如果时钟信号由内部产生, 则波特率为 fosc 波特率 = [32 [65536 (RCAP2H,RCAP2L)]] fosc 为晶振频率 自动重装值可由下式得到 RCAP2H,RCAP2L=65536-(fosc/32* 波特率 ) 定时器 / 计数器 2 的设置除了波特率发生器模式 T2CON 不包括 TR2 位的设置 TR2 位需单独设置来启动定时 器 表 5 表 6 给出了 T2 作为定时器和计数器的设置 表 T2 作为定时器 模式 T2CON 内部控制注 1 外部控制注 2 16 位重装 08H 16 位捕捉 01H 09H 波特率发生器接收和发送相同波特率 34H 36H 只接收 24H 26H 只发送 14H 16H 表 6 T2 作为计数器 模式 TMOD 内部控制注 1 外部控制注 2 16 位 02H 0AH 自动重装 03H 0BH 注 1. 定时器溢出时进行捕捉和重装 2. 进行捕捉和重装时 T2EX(P1.1) 给出一个电平负跳变 波特率方式除外 增强型异步串行通信 UART 操作的一般模式 前部分已有描述 除了通过查询停止位对帧错误进行检测和 地址自动识别外 UART 和标准的 80C51 异步串行通信一样 支持多机通讯 通过查询停止位对帧错误进行检测 丢失停止位时 置位 SCON 的 FE 位 FE 位 SM0 公用 SCON.7 位地址 通过对 PCON.6 SMOD0 位进行设置来决定 SCON.7 位的功能 SMOD0 为 1 时 SCON.7 为 FE,SMOD0 为 0 时 SCON.7 为 SM0 SCON.7 位只能被软件清除 见图 8 自动地址识别自动地址识别是串行通讯一个特性 它允许 UART 用硬件对地址进行比较识别 无须 一直用软件对地址进行查询 通过置位 SCON 的 SM2 位来激活该功能 在 9 位 UART 模式中 模式 2 和模式 3 当接收完特定地址或广播地址后 接收中断标志位 RI 将自动置位 第 9 位为 1 说明所接收为地址 而非数据 自动地址识别见图 9 模式 1 为 8 位 UART 模式 当 SM2 使能 所接收的 8 位数据后有有效的停止位时 RI 13

14 将置位 所接收的 8 位数据为特定地址或广播地址 模式 0 为移位寄存器模式 与 SM2 无关 利用地址自动识别功能 可使主机通过发送地址和单个或多个从机进行通讯 可通过 广播地址和所有从机通讯 两个特殊功能寄存器被用来定义从地址 SADDR 和地址屏蔽 (SADEN) SADEN 用来确认 SADDR 中的那些位是有用的 那些位是无用的 SADEN 和 SADDR 的内容相与来产生与每个从机进行通讯的寻址地址 由产生的特定地址来确认那些从机被 选中和主机进行通讯 如下例 从机 SADDR= SADEN= Given= *0 从机 SADDR= SADEN= Given= * 以上例子中 SADDR 是相同的 SADEN 用来区分两个从机 从机 需要 位为 忽略 第 位 从机 需要第 位为 忽略 位 当 SADDR 为 时 对从机 进行单 独寻址 当 SADDR 为 时 对从机 进行单独寻址 当 SADDR 为 时 同 时对两从机进行寻址在复杂的系统中 以下寻址将选择从机 和 而不选择 从机 SADDR= SADEN= Given=1100 0**0 从机 SADDR= SADEN= Given=1110 0*0* 从机 SADDR= SADEN= Given= ** 以上例子中 各从机的低三位地址不同 从机 需要 位为 单独寻址地址为 从机 需要第一位为 单独寻址地址为 从机 需要第 位为零 单独寻址地址为 如选择从机 和 而排除从机 则寻址地址为 , 使第 位为 可排除从机 每个从机的广播地址由 SADDR 和 SADEN 逻辑与构成 结果 为 表示不管 很多情况下 广播地址为 FFH 复位时 SADDR(SFR 地址 OA9H) 和 SADEN(SFR 地址 OB9H) 被写入 这产生从机不响 应的广播地址 这使得微控制器可使用标准的 80C51 异步通讯方式 而不使用寻址功能 14

15 注 SCON Address=98H 可位寻址 SM0/FE SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 位 SMOD0=0/1 * 复位值 B 符号 功能 FE 帧错误位 当接收到无效停止位时 该位置位 必须由软件清零 而 不是有效停止位 如果要对 FE 进行访问 则应置位 SMOD SM0 串行口模式位 0 如果要对 SM0 进行访问则应复位 SMOD SM1 串行口模式位 1 ** SM0 SM1 Mode 功能描述波特率 移位寄存器 fosc/ 位 UART 波特率可变 位 UART fosc/64 或 fosc/ 位 UART 波特率可变 SM2 在模式 2 和 3 方式下使能自动地址识别功能当 SM2=1 时只有当传送 的数据第 9 位 RB8 为 1 说明传送的是地址时 RI 才会置位在模式 1 方式下如果 SM2=1, 只有当接收到有效的停止位时 RI 才会置位并 且接收的位为特定或广播地址模式 0 时 SM2 应该为 0 REN 使能串行接收软件置位允许串行接收, 软件复位禁止串行接收 TB8 在模式 2 和 3 方式下所发送的第 9 位数据软件置位或清零 RB8 在模式 2 和 3 方式下所接收的第 9 位数据在模式 1 方式下为所接收 的停止位模式 0 方式下该位无效 TI 发送中断标志位模式 0 方式下发送完第 8 位后由硬件置位在其它 模式下在发送停止位之前由硬件置位该位由软件复位 RI 接收中断标志位模式 0 方式下接收完第 8 位后由硬件置位在其它 模式下在接收停止位当中由硬件置位该位由软件复位 * SMOD0 在 PCON6 中 ** fosc= 晶振频率 图 7 SCON 串行口控制寄存器 15

16 图 8 UART 错误监测 图 9 UART 通讯处理和地址的自动识别 中断优先级的结构 89C51/89C52/89C54/89C58 有 6 个中断源 4 级中断结构. 4 级中断和 3 个特殊功能寄存器相连他们分别是 IE IP 和 IPH( 见图 ) 中断有限高级寄存器 IPH Interrupt Priority High 组成 4 级中断结构 IPH 的地址位于 SFR 中的 B7H IPH 寄存器及其位的描述图 12 当 IPH 特殊功能寄存器和 IP 决定优先级的特殊功能寄存器结合起来使用就显得简单 由下表的关系决定中断优先级 优先位 中断优先级 IPH.x IP.x 级 ( 最低级 ) 级 级 级 ( 最高级 ) 16

17 表 7 中断表中断源 优先顺序 请求位 硬件清除 入口地址 X0 1 IE0 N(L) 1 Y(T) 2 03H T0 2 TP0 Y 0BH X1 3 IE1 N(L) Y(T) 13H T1 4 TF1 Y 1BH SP 5 R1,T1 N 23H T2 6 TF2,EXF2 N 2BH 注释 1 L= 中断级激活 2 T= 转换激活 IE(0A8H) EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 使能位 =1 使能中断 使能位 =0 禁能中断 位 标号 功能 IE.7 EA 全局使能位 如果 EA=0 禁能所有中断 如果 EA=1 通过置 位或清除使能位 IE.6 无效 保留将来之用 IE.5 ET2 定时器 2 中断使能位 IE.4 ES 串行口中断使能位 IE.3 ET1 定时器 1 中断使能位 IE.2 EX1 外部中断 1 使能位 IE.1 ET0 定时器 0 中断使能位 IE.0 EX0 外部中断 0 使能位 图 10 IE 特殊功能寄存器 对应的每个中断被使能或禁能 IP(0B8H) PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 中断优先级控制位 =1 定义为高优先级中断 中断优先级控制位 =0 定义为低优先级中断 位 标号 功能 IP.7 无效 保留将来之用 IP.6 无效 保留将来之用 IP.5 PT2 定时器 2 中断优先级控制位 IP.4 PS 串行口中断优先级控制位 IP.3 PT1 定时器 1 中断优先级控制位 IP.2 PX1 外部中断 1 中断优先级控制位 IP.1 PT0 定时器 0 中断优先级控制位 IP.0 PX0 外部中断 0 中断优先级控制位 图 11 IP 寄存器 17

18 IPH(B7H) PT2H PSH PT1H PX1H PT0H PX0H 中断优先级控制位 =1 定义为高优先级中断 中断优先级控制位 =0 定义为低优先级中断 位 标号 功能 IPH.7 无效 保留将来之用 IPH.6 无效 保留将来之用 IPH.5 PT2H 定时器 2 中断优先级控制位为高 IPH.4 PSH 串行口中断优先级控制位为高 IPH.3 PT1H 定时器 1 中断优先级控制位为高 IPH.2 PX1H 外部中断 1 中断优先级控制位为高 IPH.1 PT0H 定时器 0 中断优先级控制位为高 IPH.0 PX0H 外部中断 0 中断优先级控制位为高 图 12 IPH 寄存器 4 个中断级比 80C51 多 2 个在同级的中断和更高级的中断没有产生情况下产生中断将被服务如果同级的中断或更高级的中断正在服务新的中断只有等到正在服务的中断结束才能被服务在更低级的中断正在服务情况下新的中断产生更低级的中断停止服务新来中断至到新中断完成才可以执行被停止的中断 简化的 EMI 模式 当位 AO AUXR.0 设置禁能 AO=0 时 ALE 输出 频率为 1/6CPU 时钟频率 相反 AO=1 时 ALE 关闭输出 仅仅在 MOVX MOVC 两条指令时有效 AUXR 8EH AUXR.0 A0 关闭 ALE 输出 双 DPTR 结构 通过双 DPTR 的结构见图 13 可以将零散的地址将被定在内部的数据存储地址 有 2 个 16 位 DPTR 寄存器可以寻址内部存储器通过一个 DPS 标志位程序代码可以在 2 各寄存器之间切换 新寄存器名 SFR 的地址 AUXR1# A2H 复位置 xxxx00x0b AUXR1 A2H GF2 0 DPS 这里 : DPS 为 AUXR1 的位 0, 用于切换措针 DPTR0 和 DPTR1 选择寄存器 DPS DPTR0 0 DPTR1 1 DPTR0 和 DPTR1 转化标志位 DSP 可以通过软件来保存 18

19 GF2 位是用户定义普通的标志注意 AURX 的位 2 不能写读出来为 0 这就要 DSP 位通过执行 INC AUXR1 命令不会影响 GF2 位快速写进 图 13 DPTR 命令 DPTR 命令根据当前数据指针所选特殊寄存器 AUXR 的位 1/0 下面是使用 DPTR 的 6 个命令 INC DPTR 数据指针加 1 MOV DOTR #data16 DPTR 装载 16 位常数 MOV 将和 DPTR 关联代码字节送入 ACC MOV X 装到外部 16 位地址 A 外部 16 位地址 装入 跳转到和 关联的地址 可以通过寻址 SFRs 的低字节或高字节来寻址数据指针 绝对最大值 参数 值 单位 操作温度 或 贮存温度范围 EA/Vpp 脚相对于 Vss 的电压 V 其它任何脚相对于 Vss 的电压 V 每个 I/O 脚的最大 I OL 15 ma 电源损耗 1.5 W 注释在绝对最大值情况下汇兑器件造成用久性损坏 强调的仅仅是对器件的操作 并不包 括 和 电源设置 本产品包括安全性设置 用以保护内部以免极度静态影响损坏 因此 建议尽量少用 超过最大值 参数是基于操作温度除非在别的特殊情况下 所有电平时基于 Vss. 19

20 AC 电特性 Tamb=0 +70 或 标号 参数 时钟频率范围 单位 MIN MAX 1/t CLCL 振荡频率 :U(33MHZ) 0 33 MHz 直流电特性 Tamb=0 +70 或 ;5V 10%;Vss=0V 标号 参数 测试条件 极限 单位 MIN TYP 1 MAX V IL 输入低电压 4.5V<Vcc<5.5V Vcc V 0.1 V IH 输入高电压 0.2Vcc Vcc+ V ( 端口 0,1,2,3,EA) V IH1 输入高电压,XTAL1,RST 0.7Vcc Vcc+0. V 5 V OL 输出低电压, 端口 1,2,3 8 Vcc=4.5V 0.4 V I OL =1.6mA 2 V OL1 输出低电压, 端口 0,ALE, Vcc=4.5V 0.4 V PSEN 7.,8 I OL =3.2mA 2 V OH 输出高电压, 端口 1,2,3 3 Vcc=4.5V Vcc V I OH = 30uA 0.7 V OH1 输出高电压 ALE 9,PSEN 3 Vcc=4.5V Vcc V I OH = 3.2mA 0.7 I IL 逻辑 0 输入电流, 端口 1,2,3 V IN =0.4V 1 75 V I TL 逻辑 1 到 0 的转变电流, 端 V IN =2.0V 650 V 口 1,2,3 6 参见注释 4 I LI 输入漏电流, 端口 <V IN < 10 ua Vcc 0.3 I CC 电源提供电流 ( 参见图 21): 参见图 5 激活模式 ( 参见图 5), 空闲模 Tamb=0 +70 式 ( 参见图 5), 掉电模式或时 ua Tamb= ua 钟停止 ( 参见图 25 的条件 ) R RST 内部复位下拉电阻 K C IO 10 管脚电容 除 EA 脚外 15 pf 注释 典型的速度是不能保证 因为只是在室温 口和口上的容性负载产生嘈声叠加口口和的低电平当口和 口从到的转换在总线操作期间嘈声将对口和口管脚充电嘈声的脉冲在 管脚可超过在之中境况下可以通过施密特触发器 STORE 输入施密特触发器的或地址所存器来校正. 最多两个管脚的数出中一个最大电流可以超过 IoL 可达 5mA. 容性负载加到口 和口 会导致 ALE 和 PSEN 管脚瞬时低于 VCC 0.7V. 当地置位 稳定的情况下 处于外部驱动从到的转换引发口口口转换电流当输入电压在 左右 转换电流达到最大 见图到位的测试环境级图的测试结果 20

21 应用温度 0 ~+70. 口 ALE 和 PSEN 脚 其他输出口为 在稳定的状态条件下 Io 低被外部限制如下 低电平最大 Io 每一口 低电平最大 Io 位口 输出最大电流 如果 超越测试环境 输出的地带低电压相应超出 管脚上不能保证不超过测式 电流 ALE 的测试是 ALE 关断情况下 测出 ALE 的高电位值 管脚电容特性并不是测试出来的 管脚电容小于 陶瓷电容小于 是 交流电特性 21

22 交流特征说明每一时序有 特征 首先是 时序 其他特征基于他们的位置 信号名和逻辑 状态 说明如下 地址 时钟 数据输出 输入数据 信号 逻辑高 时间 指令 信号 逻辑低或 ALE 不再是有效逻辑 悬浮 有效 例如 t AVLL = 从地址有效到 ALE 为低的时间 t llpl = 从 ALE 为低到 PSEN 为低的时间 图. 外部程序存储的读时序 图. 外部数据存储的读时序 22

23 图. 外部数据存储的写时序 图 改变寄存器模式的时序 图 外部时钟驱动 图输入输出测试图悬浮波形 23

24 图 测试状态下的 图测试条件图测试条件其他管脚没有连接的激活模式其他管脚没有连接的掉电模式 图 激活和掉电模式时钟信号波形 24

25 图 掉电模式 其他管脚没有连接, 保密性保密是针对防止 FLASH 的内容被读取 保密锁位位于 中 有 个可编程保密锁位和片内的代码 数据 见表 并不象 和 是独立保密锁位 包含 保密位 表 8 保密锁位级别 LB1 LB2 LB3 保护描述处理外部程序存储器的指令 MOVC 不能处理来自内部存储器的代码字节禁能程序核对禁能执行外部程序 注释 保密锁位是独立的 25

26 PLCC 封装 :44 脚 26

27 DIP 封装 : 40 脚 27

28 QFP 封装 :44 脚 28

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