任务1.3STC89C52单片机地初步认识.doc
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1、任务任务 1.31.3 STC89C52STC89C52 单片机的初步认识单片机的初步认识1.3.11.3.1 STC89C52STC89C52 单片机简介单片机简介本教程中使用的单片机(STC89C52)是由国产 IC 厂商宏晶科技生产的 STC 系列单片机中的一款,指令代码完全兼容 9051 单片机。打开公司网站(),可以在主页上看到这样的描述:8051 单片机全球第一品牌,全球最大的 8051 单片机设计公司。从网站主页上下载 STC89C52 的 datasheet,在 datasheet 的 1.1 节中是关于 STC89C52 系列单片机的简介,内容如下:1、增强型 51 单片机,
2、6 时钟每机器周期和 12 时钟每机器周期可任意选择,指令代码完全兼容传统 8051。2、工作电压:STC89C52 系列工作电压:5.5V-3.8V(5V 单片机)STC89LE52 系列工作电压:3.6V-2.4V(3V 单片机)3、工作频率:035MHz,相当于普通 8051 的 070MHz,实际工作频率可达 42MHz。4、片内 Flash 程序存储器:4K/8K/12K/14K/16K/32K/40K/48K/56K/62K 字节。5、片上结成 1025 字节或 512 字节的 RAM。6、通用 IO 口(35/39 个),复位后:P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉(普通
3、8051传统 I/O 口);P0 口是开漏输出,作为总线扩展用时,不需要加上拉电阻,作为 I/O 口用时,需要加上拉电阻。7、ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器。可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片。8、有 E2PROM 功能。9、看门狗。10、内部集成 MAX810 专用复位电路,外部晶振 20M 以下时,可省外部复位电路,复位脚可直接接地。11、共 3 个 16 位定时器/计数器,其中定时器 0 还可当成 2 个 8 位定时器来用。12、4 路外部中断,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down
4、 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。13、通用异步串行口(UART),还可以用定时器软件实现多个 UART。14、工作温度范围:-40+85(工业级)/075(商业级)。15、封装:LQFP-44,PDIP40,PLCC-44,PQFP-44,强烈推荐选择 LQFP-44 贴片封装。对于初学者来说,这些专业的词汇过于晦涩,有些头昏脑涨的感觉。下面各小节是对对于初学者来说,这些专业的词汇过于晦涩,有些头昏脑涨的感觉。下面各小节是对STC89C52STC89C52 系列单片机的特性按照几个方面进行较为详细的解释(即使看完了后面的解释,系列单片机的特性按照几个方面进行较为详细的解释(即使看完了
5、后面的解释,估计也会迷糊)。估计也会迷糊)。1.3.21.3.2 STC89C52STC89C52 的工作温度范围和封装的工作温度范围和封装1 1、工作温度范围、工作温度范围简介(STC89C52 的简单介绍)的第 14 点中提到 STC89C52 的工作温度范围,实际上,所有的集成芯片的 datasheet 中都会提及到这个词。集成芯片的工作温度范围分为三个等级:商业级、工业级和军工级。商业级集成芯片的工作温度范围为 070,工业级集成芯片的温度温度范围为-4085,军工级集成芯片的工作温度范围为-55125。商业级集成芯片的工作温度范围最窄,由其制作的产品大多用于室内环境;军工级集成芯片工
6、作温度范围最宽,由其制作的产品大多用于在恶劣的的环境;工业级集成芯片则介于商业级和军工级之间。STC89C52 有商业级和工业级两种工作温度范围。很显然,军工级集成芯片工作温度范围最宽,但其价格也比商业级和工业级贵得多,所以我们在选择集成芯片时,在满足工作环境温度的前提下,还要把价格降到最低。2 2、STC89C52STC89C52 的封装形式的封装形式封装是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接,封装形式是指安装集成芯片用的外壳。STC89C 的封装主要分为 DIP 双列直插和 SMD 贴片封装两种。从结构方面,封装经历了最早期的晶体管 TO(如 TO-89、TO9
7、2)封装发展到了双列直插封装,随后由 PHILIP 公司开发出了 SOP 小外型封装,以后逐渐派生出各种贴片封装。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。STC89C52RC 单片机提供四种形式的封装,常用的有 PIDP40(双列直插封装)和LQFP-44(贴片封装),图 1.3.1 是这两种封装的样子。(a) PIDP40 封装 (b)LQFP-44 封装 图 1.3.1 STC89C52 的两种常用封装PDIP40 封装的 STC89C52 共有 40 个引脚,双列直插,每列 20 个引脚,引脚从电路板的顶层放入,在底层焊
8、接。起始引脚靠近芯片顶层上的半圆形小坑,逆时针排列。PDIP封装体积较大,占地方多,多用于初学者学习,教程中使用的 STC89C52 单片机是 PDIP 封装。LQFP 封装的 STC89C52 有 44 个引脚,引脚自然伸直看,起始引脚靠近芯片顶层的小坑,逆时针排列,引脚直接焊接在电路板顶层。 1.3.31.3.3 PDIP40PDIP40 封装的封装的 STC89C52STC89C52 的引脚分布的引脚分布STC89C52 的 PDIP40 封装也有 2 个版本,分别为 90C 版本和 HD 版本,通过查询单片机表面文字最下面一行最后几个字母,最后几个字母为 90C,则该单片机为 90C
9、版本,最后几个字母为 HD,则该单片机为 HD 版本,教程中使用的是 90C 版本。90C 版本的引脚分布如图 1.3.2 所示。图 1.3.2 90C 版本的 STC89C52 引脚分布初学者可能会问这样的问题:这么多引脚怎么可能一下子记住呢?不要去刻意背一些东西,看多了自然会记住的。下面是这 40 个引脚按功能来划分的解释:1 1、最小系统引脚、最小系统引脚单片机最小系统是指让单片机工作所必需的配置,构成 STC89C52 最小系统的单片机引脚包括电源引脚(20 脚 GND,40 脚 VCC)、复位引脚(9 脚 RST)和晶振引脚(18 脚XTAL2 和 19 脚 XTAL1)。2 2、输
10、入输出引脚(简称输入输出引脚(简称 I/OI/O 口)口)单片机作为控制核心,既能接收外界输入信号,又能输出信号控制外围设备,这些离不开 I/O 的的功劳。传统 8051 单片机共有 32 个 I/O 口,这 32 个 I/O 分成四组,它们的名字分别为 P0、P1、P2 和 P3,而每一组中又包含了 8 个 I/O 口(类比,一个班 32 名同学,分成 4 个宿舍,每一个宿舍 8 个人)。29 脚、30 脚和 31 脚,在传统 8051 单片机中不能作为 I/O 来使用,它们的名称分别是 PSEN(29 脚)、ALE(30 脚)和 EA(31 脚),用来扩展外部存储器,STC89C52 的
11、HD版本保留这个功能(这也是 90C 版本和 HD 版本的区别)。随着单片机内部存储器的容量越来越大,外部扩展存储器已经没有很大必要性了,所以 90C 版本的 STC89C52 把这 3 个引脚改成了普通 I/O,分别是 29 脚 P4.4、30 脚 P4.5 和31 脚 P4.6。1.3.41.3.4 STC89C52STC89C52 的最小系统的最小系统 图 1.3.3 是 STC89C52 单片机的最小系统图。最小系统配置分三部分,分别是电源、晶振和复位。(1)电源图 1.3.3 STC89C52 最小系统图1 1、电源、电源集成芯片要工作都离不开电源,电源就像我们人体中的血液一样必不可
12、少。目前主流单片机从供电电源上来分有 5V 供电和 3.3V 供电,目前 3.3V 供电是主流,电压越低,功耗越小。从 STC89C52 官方 datasheet 的第 2 点可以看到,STC89C52 系列单片机工作电压:5.5V-3.8V,属于 5V 单片机。开发板使用电脑的 USB 供电,USB 接口提供的标准电压是5V,对外输出的最大电流不超过 500mA。STC89C52 的 20 脚接地,40 脚接 VCC(5V)。在这里需要重点说明的是,在电路设计中,集成芯片的电源入口处一定要加去耦电容,在这里需要重点说明的是,在电路设计中,集成芯片的电源入口处一定要加去耦电容,标配是一大一小标
13、配是一大一小 2 2 个电容:个电容:10uF10uF 和和 104104(100nF100nF), ,就算为了降低成本,那至少也得加个就算为了降低成本,那至少也得加个104104,大电容(,大电容(10uF10uF)滤除低频杂波,小电容()滤除低频杂波,小电容(104104)滤除高频杂波。)滤除高频杂波。2 2、晶振、晶振我们的校园里上万个人在一起上课,不同的地点,不同的教师和学生,但整个校园的秩序井井有条,上课铃声响了我们开始上课,下课铃声响了,我们下课休息。这一切全依赖于我们的铃声,铃声是我们校园的节拍器,单片机内的指令语句多的时候上万行,哪一条先执行,哪一条后执行,什么时候执行,所以单
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