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1、第九章 其它51内核单片机介绍 目前，世界许多厂家已开发生产了多种具有各自特色的单片机系列，如8051系列、PIC系列、MSP430系列、AVR系列等，但8051系列单片机仍然是应用很广泛的单片机。目前已有多家公司生产嵌入51内核的单片机，如ATMEL89系列、Philips的LPC900系列、Cygnal的C8051FXXX系列、ADI的ADC8XX系列、DALLAS的DS87CXXX系列等。本章仅对其中几款系列单片机作以简单介绍。第一节 ATMEL 89系列单片机介绍ATMEL 89系列单片机是ATMEL公司生产的与MCS-51系列单片机兼容的产品。这个系列产品的最大特点是在片内含有Fla
2、sh存储器。因此，有着十分广泛的应用前景和用途。 一、89系列单片机型号说明89系列单片机型号由三个部分组成，它们分别是前缀、型号、后缀，其格式如下：AT89C（LV、S）XXXXXXXX1、前缀前缀由字母“AT”组成，它表示该器件是ATMEL公司的产品。2、型号型号由“89CXXXX”或“89 LVXXXX”或“89 SXXXX”等表示。“9”表示芯片内部含Flash存储器；“C”表示是CMOS产品；“LV”表示低电压产品；“S”表示含可下载的Flash存储器。“XXXX”为表示型号的数字，如：51、2051、8252等。 3、后缀后缀由“XXXX”四个参数组成，与产品型号间用“-”号隔开。
3、后缀中第一个参数“X”表示速度，其意义如下：X=12，表示速度为12MHz；X=16，表示速度为16MHz；X=20，表示速度为20MHz；X=24，表示速度为24MHz。后缀中的第二个参数“X”表示封装，其意义如下：X=D，表示陶瓷封装；X=J，表示PLCC封装；X=P，表示塑料双列直插DIP封装；X=S，表示SOIC封装；X=Q，表示PQFP封装；X=A，表示TQFP封装；X=W，表示裸芯片。后缀中的第三个参数“X”表示温度范围，其意义如下：X=C，表示商业用产品，温度范围为0+70oC；X=I，表示工业用产品，温度范围为-40o+85oC；X=A，表示汽车用产品，温度范围为-40o+12
4、5oC；X=M，表示军用产品，温度范围为-55o+150oC。后缀中的第四个参数“X”用于说明产品的处理情况，其意义如下：X为空，表示为标准处理工艺；X=/883，表示处理工艺采用MIL-STD-883标准。例如：单片机型号为“AT89C51-12PI”，则表示意义为该单片机是ATMEL公司的Flash单片机，采用CMOS结构，速度为12 MHz，封装为塑封DIP（双列直插），是工业用产品，按标准处理工艺生产。二、AT89S52单片机89系列单片机有多种型号，其中AT89C1051、AT89C2051属低档低电压产品，为20脚封装，最低工作电压为2.7V；AT89C51、AT89LV51、AT
5、89C52、AT89LV52、 AT89S52为中档产品，与8051完全兼容，AT89S52为增强型，内含看门狗电路；本节主要介绍AT89S52的结构特点与应用。1 AT89S52单片机特点图 9-1 AT89S52单片机引脚图AT89S52是一款低能耗、高性能的8位CMOS微处理器，芯片内部具有8K字节闪速存储器，允许在系统内改写或用常规非易失性存储器编程器编程。芯片采用51系列指令集并与51系列单片机引脚兼容，图9-1为AT89S52引脚图。图9-2为该芯片内部结构图。 图9-2 AT89S52内部结构图AT89S52单片机有如下特点：与MCS-51产品兼容；具有8K字节可在系统编程的Fl
6、ash内部程序存储器，可写/擦1000次；4.0V5.5V的工作电压范围；全静态操作：0Hz24MHz；三级程序存储器加密；256字节内部RAM；32根可编程I/O线；三个16位定时器/计数器；8个中断源；全双工异步串行通信通道；低功耗空闲和掉电方式；通过中断中止掉电方式；看门狗定时器；两个数据指针；由图9-2可见，AT89S52单片机较8051单片机内部多了一个8K字节的Flash程序存储器，一个16位的定时器/计数器，一个中断源，还多了128字节内部RAM，与8051完全兼容。2存储器结构 MCS-51产品有一个独立的程序存储器和数据存储器地址空间。外部程序存储器和数据存储器可最大寻址64
7、K。表9-1 AT89S52特殊功能寄存器映象及复位状态（1）程序存储器。如果引脚接地，系统寻址外部程序存储器。对于AT89S52，如果引脚接至VCC，CPU执行内部存储器0000H到1FFFH的程序，外部程序存储器寻址空间为2000H到FFFFH。（2）数据存储器。AT89S52具有256字节的片内RAM。高128字节与专用寄存器地址空间重叠，亦即高128字节与专用寄存器空间有相同的地址，而物理上与专用寄存器是分开的。若采用直接寻址方式，则是访问特殊功能寄存器；若采用间接寻址方式，则是访问高128字节的RAM。堆栈操作也是间接寻址，所以，高128字节的数据RAM可作为栈区使用。（3）特殊功能
8、寄存器。在片内数据存储器中，专用寄存器地址空间的映象如表9-1所示。由表9-1可见，AT89S52的特殊功能寄存器总计为32个，比8051单片机多了11个SFR。3定时器 AT89S52有三个16位定时器：T0、T1、T2。T0、T1与8051、AT89C51及AT89C52单片机工作方式相同，定时器T2有三种工作方式：捕获方式，自动重装载方式（向上或向下计数）和波特率发生器方式。操作方式由T2CON的控制位来选择，见表9-3。详细工作方式见有关资料。表9-2 定时器2工作方式RLCK+TCLKCP/RL2TR2工作方式00116位自动重装载01116位捕获11波特率发生器0（关闭）4中断 A
9、T89S52共有6个中断源：两个外部中断（、），三个定时器中断（T0、T1、T2）和一个串行口中断。通过专用寄存器IE置位或清0，可分别控制这些中断源中每一个允许或禁止中断。IE也有一个总禁止位EA，它可以同时禁止所有中断，见9-3所示。表9-3 中断允许寄存器IE最高位 最低位EA_ET2ESET1EX1ET0EX0允许位=1 表示允许中断允许位=0 表示禁止中断符号位功 能EAIE.7当=0时，禁止所有中断的响应，当=1时，则各中断源的允许或禁止取决于各自中断允许位的状态（置位或清0）_IE.6保留位ET2 IE.5定时器2中断允许位ESIE.4串行口中断允许位。ET1IE.3定时器1中断
10、允许位。EX1IE.2外部中断1允许位。ET0IE.1定时器0中断允许位。EX0IE.0外部中断0允许位。5空闲方式 在空闲方式下，CPU自身进入睡眠状态，但片上其它外围部件处于激活状态。这种方式由软件调用。在空闲方式期间，片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲方式可被任何允许的中断或硬件复位来终止。当空闲方式由硬件复位终止时，通常系统在空闲处恢复程序的执行。硬件复位只需要信号持续有效两个机器周期，即可完成复位。6掉电工作方式在掉电方式下片内振荡器停止工作。调用掉电指令是执行的最后一条指令。片内RAM和特殊功能寄存器的值保持不变，直到掉电方式终止。退出掉电方式可以通过硬件复位或一个
11、允许的外部中断。复位后将重新定义所有专用寄存器，但不改变RAM的内容。在VCC 未恢复到正常工作电压这前，不能启动复位，且复位信号应保持足够长的时间，以便保证振荡器的起振和达到稳定。7看门狗定时器（WDT） 看门狗电路用于在CPU处于软件混乱时使系统正常工作的一种恢复方法。WDT由一个13位的计数器和一个看门狗定时器复位特殊功能寄存器（WDTRST）组成。WDT默认设置为无效。若启动WDT，设计者需依次向WDTRST寄存器（地址为0A6H的特殊功能寄存器）写入01EH和0E1H。为避免WDT溢出，需向WDTRST寄存器写入01EH和0E1H维持其工作。当13位计数器达到8191（1FFFH）时
12、将溢出并复位系统。当WDT工作时，在振荡器工作期间，它将随每个机器周期加法计数。这意味着至少每到8191个机器周期需对WDT重新设置，即重新向WDTRST寄存器写入01EH和0E1H。WDTRST是只写寄存器。WDT计数器不能读写。WDT休息时间依赖于外部时钟频率。只有通过硬件复位或WDT溢出复位才能取消WDT。当WDT溢出复位时，在RST引脚将输出一个高电平脉冲。脉冲持续时间为96TOSC（TOSC=1/FOSC）。为充分利用WDT，需周期性执行一段指令以避免WDT复位。第二节 LPC900系列单片机简介LPC900系列单片机是基于80C51内核的高速、低功耗Flash单片机，主要集成了字节
13、方式的I2C总线、SPI接口、UART通信接口、实时时钟、E2PROM、A/D转换器、ISP/IAP在线编程和远程编程方式等一系列有特色的功能部件。本节仅介绍P89LPC932单片机主要性能与特点。一、P89LPC932单片机的主要性能和特点P89LPC932是一款单片封装的微控制器，适和于许多要求高集成度、低成本的场合，可以满足多方面的性能要求。P89LPC932采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需24个时钟周期，6倍于标准80C51器件。P89LPC932集成了许多系统级的功能，这样可大大地减少元件的数目和电路板面积，并降低系统成本，主要具有如下特点：（1）操作频率为12MHz时，除
14、乘法和除法指令外，高速80C51 CPU的指令执行时间为167333ns。在同一时钟频率下，其速度为标准80C51器件的6倍。只需要较低的时钟频率即可达到同样的性能，这样无疑降低了功耗和EMI。（2）作电压范围为2.43.6V，I/O口可承受5V(可上拉或驱动到5.5V)。（3）8KB Flash程序存储器，具有1KB可擦除扇区和64字节可擦除页规格的ISP/IAP在线编程和远程编程方式。（4）256字节RAM数据存储器，512字节附加片内RAM。（5）512字节片内用户数据E2PROM存储区，可用来存放器件序列码及设置参数等。（6）2个16位定时/计数器，每一个定时器均可设置为溢出时触发相应端口输出或作为PWM输出。（7）实时时钟可作为系统定时器。（8）捕获/比较单元（CCU）提供PWM、输入捕获和输出比较功能。（9）2个模拟比较器，可选择输入和参考源。（10）增强型UART。具有波特率发生器、间隔检测、帧错误检测、自动地址识别和通用的中断功能。（11）400kHz字节方式I2C通信端口。（12）具有SPI通信端口。（13）8个键盘中断输入，另加两路外部中断输入。（14）4个中断优先级。（15）看门狗定时器具有片内独立振荡器，无需外接元件。看门狗定时器溢出时间有8种选择。（16）低电平复位。使用片内上电复位时不需要外接元件。（17）低电压复位（掉电检测）可在电源故障时
