深入了解STC单片机

1、STC单片机· STC单片机是以51内核为主的系列单片机，STC单片机是宏晶生产的单时钟/机器周期的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快812倍，内部集成MAX810专用复位电路。4路PWM 8路高速10位A、D转换，针对电机控制，强干扰场合。目录· STC单片机主要性能· STC单片机特点· STC单片机AD和EEPROM的驱动C程序· 基于STC单片机的经济型步进电机控制系统STC单片机主要性能高速：1 个时钟/ 机器周期，增强型8051 内核，速度比普通8051 快812 倍宽电

2、压：5.53.8V，2.43.8V（STC12LE5410AD 系列）低功耗设计：空闲模式，掉电模式（可由外部中断唤醒）工作频率：035MHz，相当于普通8051：0420MHz- 实际可到48MHz，相当于8051： 0576MHz时钟：外部晶体或内部RC 振荡器可选，在ISP 下载编程用户程序时设置 12K/10K/8K/6K/4K/2K 字节片内Flash 程序存储器，擦写次数10 万次以上 512 字节片内RAM 数据存储器芯片内EEPROM 功能 ISP / IAP，在系统可编程/ 在应用可编程,无需编程器/ 仿真器 10 位ADC，8 通道,STC12C2052AD 系列为8 位A

3、DC。4 路PWM 还可当4 路D/A 使用 4 通道捕获/ 比较单元（PWM/PCA/CCU），STC12C2052AD 系列为2 通道- 也可用来再实现4 个定时器或4 个外部中断（支持上升沿/ 下降沿中断） 2 个硬件16 位定时器，兼容普通8051 的定时器。4 路PCA 还可再实现4 个定时器硬件看门狗（WDT）高速SPI 通信端口全双工异步串行口(UART),兼容普通8051 的串口先进的指令集结构，兼容普通8051指令集4 组8 个8 位通用工作寄存器（共32 个通用寄存器）有硬件乘法/ 除法指令通用I/O 口（27/23/15 个），复位后为： 准双向口/ 弱上拉（普通8051

4、 传统I/O 口）可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mASTC单片机特点· 1 、I / O 口经过特殊处理2 、轻松过2KV/4KV 快速脉冲干扰(EFT 测试）3 、宽电压， 不怕电源抖动4 、宽温度范围, - 4 0 8 5 5 、高抗静电（E S D 保护）6 、单片机内部的时钟电路经过特殊处理7 、单片机内部的电源供电系统经过特殊处理8 、单片机内部的看门狗电路经过特殊处理9 、单片机内部的复位电路经过特殊处理STC单片机AD和EEPROM的驱动C程序· S

5、TC单片机具有在应用编程，调试起来比较方便；带有10位AD；内部eeprom；可在1T/机器周期下工作，速度是传统51单片机的12倍；下面是我写的AD和EEPROM的驱动C代码： /*- *File Name: stc_AD.c - *Description: A/D 转换程序 *Project: - *MCU type: STC12C5410AD - - *Company: WY - *Compiler: KEIL C51 - *DESINER: 郭准 06.2.7 - -*/ #include <global.h> /定义的 系统头文件和全局变量 /*A/D SFR*/ sfr

6、 ADC_LOW2 = 0xBE; sfr ADC_CONTR = 0xC5; sfr ADC_DATA = 0xC6; sfr CLK_DIV = 0xC7; / /定义变量 uchar code display_AD_channel_ID2 = 0x00,0x01; uchar data AD_channel_result25; /各通道A/D转换结果。前是通道号；后是转换的值 /定义引用外部 extern void Delay(uint number);/晶振=11059200,机器周期=1.085069444us,"加"的机器周期=1 extern void sen

7、d_char_com(uchar ch); extern void send_string_com(uchar *str,uchar strlen); void Ad_Change(uchar channel); /- /功能：A/D转换 /入口：channel = 通道号 .0：0通道；1：1通道。 /出口：AD_channel_1_result: 10位的数据，16进制。 /设计：郭准，伟业，2006/2/7 /- void Ad_Change(uchar channel) uint AD_Result_Temp = 0 ; /-将P1.0-P1.1设置成适合AD转换的模式 / P1 =

8、0xff; /将P1口置高，为A/D转换作准备 ADC_CONTR = ADC_CONTR|0x80; /1000,0000打开A/D转换电源 P1M0 = 0x03; /0000，0011用于A/D转换的P1.x口，先设为开漏 P1M1 = 0x03; /0000，0011P1.0-P1.1先设为开漏。断开内部上拉电阻 Delay(20); /20 ADC_CONTR = ADC_CONTR&0xE0; /1110,0000 清ADC_FLAG,ADC_START位和低3位 ADC_CONTR = ADC_CONTR|(display_AD_channel_IDchannel&

9、;0x07); /设置当前通道号 Delay(1); /延时使输入电压达到稳定 ADC_DATA = 0; /清A/D转换结果寄存器 ADC_LOW2 = 0; ADC_CONTR = ADC_CONTR|0x08; /0000，1000ADCS 1，启动转换 do ; while(ADC_CONTR & 0x10)=0); /0001,0000等待A/D转换结束 ADC_CONTR = ADC_CONTR&0xE7; /1110,0111清ADC_FLAG位，停止A/D转换 AD_Result_Temp = (AD_Result_Temp|ADC_DATA)<<2

10、)|(ADC_LOW2&0x03); /保存返回AD转换的 结果 /-转换成可由串口显示的字符 AD_channel_resultchannel0 = AD_Result_Temp/1000+0x30; AD_channel_resultchannel1 = (AD_Result_Temp%1000)/100+0x30; AD_channel_resultchannel2 = (AD_Result_Temp%100)/10+0x30; AD_channel_resultchannel3 = AD_Result_Temp%10+0x30; /-串口监视 / send_char_com(A

11、DC_DATA); /发送转换 的 到的 值，这里只是 高8位，值的转换需要考虑 / send_char_com(ADC_LOW2); /发送转换 的 到的 值，这里只是 低2位，值的转换需要考虑 send_string_com(AD_channel_resultchannel,4); Delay(1); / /*- *File Name: STC_EEPROM.c - *Description: IAP/ISP 功能 - *Project: - *MCU type: STC12C5410AD - - *Company: WY - *Compiler: KEIL C51 - *DESINER:

12、 郭准 06.2.7 - -*/ #include <global.h> /定义的 系统头文件和全局变量 /*IAP有关功能寄存器*/ sfr ISP_DATA = 0xE2; sfr ISP_ADDRH = 0xE3; sfr ISP_ADDRL = 0xE4; sfr ISP_CMD = 0xE5; sfr ISP_TRIG = 0xE6; sfr ISP_CONTR = 0xE7; /-定义常量 #define ENABLE_ISP 0x82 /<20MHz /#define ENABLE_ISP 0x83 /<12MHz #define DEBUG_DATA 0

13、x5A /-flash 存储的起始地址 #define DATA_FLASH_START_ADDRESS 0x2800 /stc12c2052ad /? uchar tx_buf3 = 0,0,0; extern void Delay(uint number);/晶振=11059200,机器周期=1.085069444us,"加"的机器周期=1 extern void send_char_com(uchar ch); extern void send_string_com(uchar *str,uchar strlen); uchar Byte_Read(uint addr

14、ess); void Sector_Erase(uint address); void Byte_Program(uint address,uchar ch); /* void Eeprom_Start(void) P1 = 0xf0; /开始工作 Delay(2); /22us.原13us / SP = 0xE0; /堆栈指针指向0E0H单元 */ /- /功能：读一字节;调用前需打开IAP功能 /入口：uint address页地址0512，为了提高处理速度，最好用0256的范围 /出口： /设计：郭准，伟业，2006/2/7 /- uchar Byte_Read(uint address

15、) uchar data ch; ISP_CONTR = ENABLE_ISP; /打开IAP功能，设置Flash操作等待时间 ISP_CMD = 0x01; /选择读AP模式 /- address = DATA_FLASH_START_ADDRESS+address; ISP_ADDRH = (uchar)(address>>8); /填页地址 ISP_ADDRL = (uchar)(address); /填页地址 EA = 0; ISP_TRIG = 0x46; /出发ISP处理器 ISP_TRIG = 0xB9; nop(); ch = ISP_DATA; /保存数据 EA

16、= 1; /-在处理器完成之前,CUP将暂停 /-关闭IAP功能,清与ISP有关的特殊功能寄存器 ISP_CONTR = 0; ISP_CMD = 0; ISP_TRIG = 0; / send_char_com(ch + 0x30); return ch; /- /功能：擦除扇区 /入口：uint address页地址0512，为了提高处理速度，最好用0256的范围 /出口： /设计：郭准，伟业，2006/2/7 /- void Sector_Erase(uint address) ISP_CONTR = ENABLE_ISP; /打开IAP功能，设置Flash操作等待时间 ISP_CMD

17、= 0x03; /选择页擦除模式 /- address = DATA_FLASH_START_ADDRESS+address; ISP_ADDRH = (uchar)(address>>8); /填页地址 ISP_ADDRL = (uchar)(address); /填页地址 EA = 0; ISP_TRIG = 0x46; /出发ISP处理器 ISP_TRIG = 0xB9; nop(); EA = 1; /-关闭IAP功能,清与ISP有关的特殊功能寄存器 ISP_CONTR = 0; ISP_CMD = 0; ISP_TRIG = 0; /- /功能：字节编程，写 /入口：ui

18、nt address页地址0512，为了提高处理速度， / 最好用0256的范围;uchar ch=要写的数据 /出口： /设计：郭准，伟业，2006/2/7 /- void Byte_Program(uint address,uchar ch) / Sector_Erase(address); ISP_CONTR = ENABLE_ISP; /打开IAP功能，设置Flash操作等待时间 ISP_CMD = 0x02; /选择字节编程模式 /- address = DATA_FLASH_START_ADDRESS+address; ISP_ADDRH = (uchar)(address>

19、>8); /填页地址 ISP_ADDRL = (uchar)(address); /填页地址 ISP_DATA = ch; EA = 0; ISP_TRIG = 0x46; /出发ISP处理器 ISP_TRIG = 0xB9; nop(); EA = 1; /-关闭IAP功能,清与ISP有关的特殊功能寄存器 ISP_CONTR = 0; ISP_CMD = 0; ISP_TRIG = 0; /- /功能：字节编程，写字符串 /入口：uint address页地址0512，为了提高处理速度， / 最好用0256的范围;uchar ch=要写的数据 / len=字符串的长度 /出口： /设计

20、：郭准，伟业，2006/2/7 /- void Morebyte_Program(uint address,uchar *ch,uchar len) uchar k = 0; Sector_Erase(address); do Byte_Program(address,*(ch + k); address+; k+; while(k < len); /- /功能：读多字节;调用前需打开IAP功能 /入口：uint address页地址0512，为了提高处理速度，最好用0256的范围 /出口： /设计：郭准，伟业，2006/2/7 /- void Moreyte_Read(uint add

21、ress) uchar k = 0; do tx_bufk = Byte_Read(address); address+; k+; while(k < 3); 基于STC单片机的经济型步进电机控制系统· 步进电机是工业控制中应用十分广泛的一种电动机，它能将数字信号直接转换成角位移或线位移，驱动速度和指令脉冲能严格同步，具有较高的定位精度，控制系统成本低廉，在经济型数控机床等领域应用广泛。这里针对电磁干扰较强以及要求低成本应用的场合，采用超强抗干扰、小巧低功耗的工业级STC12C系列单片机，充分利用单片机内部的硬件资源，设计实用的步进电机控制和驱动系统。1 控制系统总体方案设计系

22、统功能原理示意图如图1所示。在该系统中由单片机直接输出电机的各相控制脉冲序列，光耦进行必要的光电隔离，采用分立元件构成功率MOSFET管驱动电路，带动电机转动。键盘接口与 LED显示功能由具有SPI串行接口功能的ZLG7289实现。既可使用按键输入的方式精确设置电机的工作方式与转速，也可以通过调速旋钮实现电机转速的连续调节，还能通过上位机实现对电机工作方式的调整与控制。2 硬件电路设计21 控制电路设计控制芯片采用STC12C4052AD，它是1个时钟机器周期的单片机，速度比普通的8051单片机快812倍，有20个引脚且为小巧封装。该单片机具有超强抗干扰，抗静电的特点，能轻松通过4 kV快速脉

23、冲干扰，其功耗超低，正常工作模式下的典型功耗为277 mA。芯片自带硬件看门狗，具有高速SPI通信端口，8通道8位AD转换，2路PWM输出，4 KB容量的FLASH存储器，256 B容量的SRAM，4个定时器，1个全双工串行通信口。由于单片机内部的资源丰富，性价比高，能够满足该设计的要求，而且减少了硬件电路的设计，提高了工作效率。单片机的外部引脚定义，及其在该设计中的资源分布如图2所示。P14(ADC4)口外接47 k的可调电位器，利用单片机内部的模数转换功能转换成数字量，进而控制输出脉冲频率，完成步进电机速度的“连续”调节。过流检测的结果直接引入到外部中断0，实现对电流的快速控制。22 驱动

24、电路设计功率MOSFET管的部分驱动电路如图3所示。该电路的设计可改进功率MOSFET管的快速开通时间，提高了驱动电流的前后沿陡度，能够改善高频响应。功率MOSFET管栅源间的阻抗很高，工作于开关状态下漏源间电压的突变会通过极间电容耦合到栅极，产生相当幅度的VGS脉冲电压。正方向的VGS脉冲电压可能会导致器件的误导通。为此，需要适当降低栅极驱动电路的阻抗，在栅源之间并接阻尼电阻或接一个稳压值小于20 V，而又接近20 V的齐纳二极管，以防止栅源开路工作。为了抑制功率管内的快恢复，二极管出现反向恢复效应，在电路中接入4只快恢复二极管。其中，反并联快恢复二极管的作用是为电机相绕组提供续流通路，其余

25、2 只是为了使功率MOSFET管内部的快恢复二极管不流过反向电流，以保证功率MOSFET管在动态工作时能起到正常的开关的作用。23 显示与按键处理电路在单片机应用系统中，典型的键盘显示接口电路由基于并行扩展技术的8155，8279构成控制电路。现代单片机应用系统广泛采用串行扩展技术。相对于并行方式，串行扩展接线灵活，占用单片机资源少。ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同时驱动8位数码管或64只独立LED的智能显示驱动芯片，单片即可完成显示、键盘接口的全部功能。采用串行方式与微处理器通信，数据从DIO引脚送入芯片，并由CLK端同步。当选信号变为低电平后，DIO引脚上的数据在CLK引脚的上升沿被写入 ZLG7289A的缓冲寄存器。图4是ZLG7289的典型应用。ZLG7289A连接共阴式数码管，应用中不需要的数码管与键盘可以不连接，省去数码管或对数码管设置消隐属性，