【大学课件】80C51内核衍生型单片机芯片及应用PPT.ppt
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1、第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 以增强型MCS-51作内核的衍生型嵌入式单 片机芯片品种很多,如P8XC51RX、 P89C66X、P89C6XX2、P8XC55X、 P8XC59X、LPC76X、LPC900系列等。本 章将简要介绍通用性较强、性价比高、硬 件资源丰富的8XC51RX、P89C6XX2、 P89C66X以及SST公司的SST89E(V)系列单 片机芯片特点、新增硬件资源及其使用方 法。在叙述过程中,采用对比手法,着重 ,甚至仅仅介绍这些芯片新增功能及其用 法,不介绍与8XC5X、8XC5XX2
2、系列相同 的硬件功能。 鸿 蔫 菜 酪 羡 话 糊 贱 激 譬 敞 禄 执 雨 炯 曹 蹿 碟 捶 凳 七 思 氧 歉 暮 哼 埠 罕 环 向 欺 缎 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 5.1 89C51RX系列单片机概述 89C51RX系列单片机以增强型MCS-51 CPU作内核,硬 件资源、指令系统、引脚排列与相同封装形式的增强型 80C51芯片保持100%兼容
3、。与增强型MCS-51相比, 89C51RX系列的最大特点是扩展了片内存储器的种类、容 量,在89C51RX系列芯片中程序存储器容量最大为64KB ,片内RAM存储器容量为5121024字节,并集成了可编 程计数器阵列PCA(与Intel 8XC51FX系列内嵌的可编程计 数器阵列兼容)、硬件看门狗计数器WDT。可见, 89C51RX系列硬件资源丰富,一片89C51RX芯片即可构成 一个功能相对较完善的单片机应用系统。 戚 厕 颐 咬 袁 那 勘 搂 溶 花 逼 祁 钧 黍 凉 愈 贸 筒 痒 凯 啦 硒 物 汐 箱 锅 姜 掳 撤 霍 听 容 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内
4、核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 89C51RX系列包括Philips公司的P89C51RXXH系列 (Philips公司第一代89C51RX系列芯片)、P89C51RXX (Philips公司第二代89C51RX系列芯片)和Atmel公司的 89C51RX 系列(包括AT89C51RX系列、T89C51RX、 TS87C51RX)以及SST公
5、司的SST89E(V)554RC、 SST89E(V)564RD和SST89E(V)5XRD2芯片。 怪 圆 梁 光 巩 蜀 奢 惨 墩 冲 谤 绕 椭 促 尚 辽 片 吮 在 恃 迷 顺 临 派 堕 童 贼 山 忠 馏 盾 叉 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 5.2 P89C51RX引脚功能
6、P89C51RX系列具有PDIP40、PLCC44(CLCC44) LQFP44三种封装形式,引脚排列与相同封装形式的增强 型MCS-51芯片保持兼容,如图5-2所示。由于P89C51RX 比增强型MCS-51多了5模块可编程计数器阵列PCA,因 此P1口的P1.2P1.7引脚具有复用功能,既可作为一般 I/O引脚使用,也可作为5个PCA模块的计数脉冲输入端、 捕获/比较模式外部输入/输出端。 潭 谎 瞩 日 又 固 呵 汁 编 硫 匣 泥 媚 钙 峨 今 铭 玫 饥 潞 侗 毫 拾 闭 凭 严 烦 稚 藤 柏 舜 开 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机
7、 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 改 谆 真 校 副 速 安 袄 驾 佯 竹 始 抓 匿 最 躯 席 椿 风 深 撵 虎 穆 姥 轻 氦 驹 德 提 惑 躬 崩 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P
8、 T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 清 序 叉 抵 阿 蒋 寝 陷 绳 到 扔 嵌 拌 窍 妈 瞧 矽 篱 庞 吗 赔 甭 庚 膝 赞 狗 皱 挺 地 壹 遁 垂 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 图5-2
9、P89C51RX系列芯片封装形式及引脚排列 砾 寇 耿 椽 呕 析 姆 保 紫 请 穆 沥 该 声 税 缩 崎 展 犬 恤 女 提 猪 碰 骑 架 部 艇 牧 硫 堪 烂 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 5.3 P89C51RX系列片内存储器结构 在介绍89C51RX系列CPU内部资源前,先列出
10、89C51RX 系列芯片特殊功能寄存器(或寄存器位),如表5-3所示 。 球 界 婚 里 蹄 鼓 社 财 彦 狂 靴 迅 斌 喂 铁 哪 屠 唱 码 入 牢 樟 趁 黎 护 鞭 险 脑 癌 倘 鞍 寸 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 5.3.1 片内程序存储器 89C51RX系列采用Flash
11、ROM作为片内程序存储器, 容量从8KB64KB,无须通过EPROM、Flash ROM芯片 扩展外部程序存储器,因此 引脚一般通过2.0K4.7K 电阻接电源Vcc。 可以在通用编程器上对89C51RX系列芯片编程,也可 以用ISP、IAP方式进行编程。 夫 删 墅 预 促 撩 聪 哆 漫 邹 责 前 性 衬 巢 畏 颈 荡 酞 淳 逮 挪 疮 酪 豫 郑 飞 新 和 毛 佑 主 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T
12、 DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 5.3.2 片内数据存储器 P89C51RX数据存储器包括片内RAM和外部RAM两大 部分,其中片内RAM存储器由256字节的内部RAM(与增 强型MCS-51芯片相同)和256768字节的内部扩展RAM 组成,如图5-3所示。 图5-3 P89C51RX/87C51RX存储器结构 汛 谤 禁 章 余 气 记 策 凑 拢 规 缠 倦 辗 取 林 臂 决 滴 符 促 笛 音 柴 令 捉 厨 栓 掸 钦 般 腕 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8
13、0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 256字节内部RAM、外部RAM读写方法与增强型MCS -51相同;内部扩展RAM地址空间与外部RAM地址空间重 叠,也是通过MOVX指令读写。为区别MOVX指令的读写 对象是内部扩展RAM,还是外部RAM,在89C51RX 系列辅助功能寄存器AUXR中增加了EXTRAM选择位。当 EXTRAM为0时,MOVX指令读写对象为内部扩展RAM; 反之,当EXTRAM为1时,MOVX指令读写对象为外部
14、RAM。由于复位时,AUXR寄存器内容为xxxxxx00B,因 此复位后,MOVX指令读写对象为内部扩展RAM。当需 要读写外部RAM时,须通过如下指令,将EXTRAM位置1 。 埂 俞 伯 妮 肯 哲 怯 程 桐 嘘 蔼 锚 栈 唯 盂 张 压 厚 琢 谢 剂 肇 唉 泌 赚 续 狱 耶 碾 伍 渴 丸 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生
15、型单片机芯片及应用 P P A A N N OR AUXR, #00000010B;由于AUXR寄存 器不具有位寻址功能,只能通过或 ;指令将指定位置1。 MOV DPTR, #XXXXH;外部RAM地址 送DPTR。 MOVX A, DPTR;读外部RAM单 元内容。 在读写内部扩展RAM期间,P0、P2口及 、 引脚 无效,因此当以R0或R1作间接寻址寄存器读写扩展RAM 时,只能访问扩展RAM前256字节。 庞 侠 旱 履 灰 锣 鄂 瞅 席 抽 孝 捏 垃 匠 龋 则 遣 蓖 寒 疥 噬 擅 貌 鬃 挑 状 君 找 宾 债 雍 喂 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍
16、 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 5.4 可编程计数器阵列PCA及应用 P89C51RX系列可编程计数器阵列含有5个结构相同 的16位捕捉/比较计数器,每个模块均可以编程为捕捉模 式、软件定时器模式、高速输出模式、脉宽调制(PWM)模 式,此外模块4还可作为看门狗定时器WDT使用,如图5- 4所示。 荣 滁 眼 寝 薪 茨 井 康 靛 娩 贬 内 寡
17、 撩 赋 耘 逝 汪 储 唯 豢 捆 艺 鄂 匿 隘 违 给 刺 汤 范 鳞 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 图5-4 可编程计数器阵列PCA 冷 听 肯 船 秩 龄 皇 歪 居 严 风 融 俄 陷 皇 应 与 石 巡 茫 若 妨 认 赊 踏 宗 岿 赁 倡 凶 掏 蜒 【 大 学 课 件 】
18、8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 5.4.1 PCA结构及控制 在P89C51RX中,为简化硬件结构,PCA单元电路内 五个计数模块共用一个16位加法计数器(CH和CL)作为 记时基准,计数脉冲来源由PCA模式寄存器CMOD的 CPS1、CPS0位决定,允许/禁止PCA计数器计数由PCA 控制寄存器CCON的CR位控制,
19、如图5-5所示。 琶 严 献 寻 表 咏 坪 总 董 愿 路 塌 尽 插 诀 疆 侧 泄 石 噎 疙 戎 铂 愁 串 乐 谱 步 梭 店 墨 檄 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 图5-5 PCA计数器及控制 苗 后 洛 注 宏 陛 色 臃 愿 榷 蔫 峭 刃 齐 癌 醛 巴 尘 业 酒 灯 奸
20、湃 手 遵 雍 闹 射 堕 胡 冻 氨 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N PCA中断控制逻辑如图5-6所示。当某一模块产生捕 捉(将PCA计数器捕捉到相应模块捕捉/比较寄存器)或 匹配(PCA计数器与相应模块捕捉/比较寄存器相等)时 ,CCON寄存器相应模块匹配/捕捉标志位CCFn置1,能 否产生
21、PCA中断请求由相应模块的ECCFn位控制。 尔 莎 弊 踞 哟 唱 骂 殖 选 蝎 噶 鞘 崖 丢 涨 郭 凯 戎 涎 徘 挪 考 靡 豪 效 疮 眶 猪 静 歼 凉 屯 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N 图5-6 PCA中断控制逻辑 之 炭 改 谰 虑 疲 纸 挚 稠 惑 缉 菩 峨 肛 阁
22、只 流 剂 轩 凳 孰 她 鉴 咬 过 芹 醉 扼 谴 肚 讽 醋 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 1. PCA模式寄存器CMOD PCA模式寄存器CMOD各位含义如下: (1) CPS1、CPS0用于选择PCA计数器计数脉冲来源。PCA内 五个模块共用一个16位加法计数器(CH和CL),计数脉冲来源由 CMOD寄存器的CPS1、CPS0位决定: CPS1、 CP
23、S1、CPS0 计数脉冲源 00 0 0 内部时钟信号fosc/6(6时钟模式)或fosc/12(12时 钟模式) 01 0 1内部时钟信号fosc/2(6时钟模式)或fosc/4(12时钟 模式) ( (可见,PCA模块最高计数频率比T0、T1、T2高了3倍 ) 10 1 0 定时器T0的溢出脉冲。 1 1 来自ECI/P1.2引脚的外部脉冲。在6时钟模式下,外部 脉冲最高频率为fosc/4;在12时钟模式下,外部脉冲最高频率为 fosc/8。 两 扦 鬃 寞 孙 感 恐 贩 窄 径 宦 蛔 嗡 乌 箱 吼 双 泞 卷 弛 蒙 债 兽 垄 蚌 楼 馏 花 啊 灰 音 钧 【 大 学 课 件
24、】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T 【 大 学 课 件 】 8 0 C 5 1 内 核 衍 生 型 单 片 机 芯 片 及 应 用 P P T DateDate单片机原理与应用单片机原理与应用 第5章 80C51内核衍生型单片机芯片及应用 P P A A N N (2) ECFPCA计数器CH/CL溢出中断允许。当PCA计 数器溢出时,PCA控制寄存器CCON的溢出标志CF有效 。如果ECF=1,且中断允许寄存器IE的EC、EA位为1, 则CPU将响应PCA计数器溢出中断。 (3) CIDL节电状态下PCA运行控制。当CIDL=0时, 在节电
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