单片机课件第2章

1、12345678910111213 141516171819202122232425262728293031数据存储器数据存储器3233343536373839404142 1 1、43444546 474849505152535455565758596061626364 单片机系统在运行程序过程中，如发生掉电故单片机系统在运行程序过程中，如发生掉电故障将会使障将会使RAM和寄存器中的数据丢失，其后果有和寄存器中的数据丢失，其后果有时是非常严重的。时是非常严重的。 为此，为此，MCS-51单片机可以设置掉电保护，进行单片机可以设置掉电保护，进行掉电变化处理。掉电变化处理。 具体作法是：具体作法

2、是： 1先把有用信息转存先把有用信息转存 2然后接通备用电源然后接通备用电源 651信息转存信息转存 所谓信息转存是指当电源出现故障时，立即将系所谓信息转存是指当电源出现故障时，立即将系统的有用信息转存到内部统的有用信息转存到内部RAM中，它是通过中断服中，它是通过中断服务程序完成的。务程序完成的。 在单片机应用系统中，可以设置一个电压检测电路，在单片机应用系统中，可以设置一个电压检测电路，当检测到电源电压下降时，便通过当检测到电源电压下降时，便通过INT0或或INT1产生产生一个外部中断请求，一个外部中断请求，8051中断响应后执行中断服务程中断响应后执行中断服务程序便可把有用信息送内部序便

3、可把有用信息送内部RAM中保护起来，这就是中保护起来，这就是通常所说的：通常所说的：“掉电中断掉电中断”。 66 信息转存后还应维持内部信息转存后还应维持内部RAM的供电，才能保的供电，才能保护转存信息不被破坏。为此系统应装有备用电源，护转存信息不被破坏。为此系统应装有备用电源，并在掉电后立即接通备用电源。并在掉电后立即接通备用电源。 备用电源由单片机备用电源由单片机RST/VPD引脚接入。引脚接入。 为了在掉电时能及时接通备用电源，系统中还需为了在掉电时能及时接通备用电源，系统中还需要备用电源与要备用电源与VCC电源的自动切换电路。电源的自动切换电路。 67 切换电路有两个二极管切换电路有两

4、个二极管组成，当电源电压组成，当电源电压VCC高于高于RSR/VPD引脚的备用电源引脚的备用电源电压时，电压时，D1导通，导通，D2截止，截止，内部内部RAM由由VCC电源供电。电源供电。当当VCC电源电压降至备用电电源电压降至备用电源电压以下时，源电压以下时，D1截止，截止，D2导通，内部导通，内部RAM由备用由备用电源供电。这时，单片机电源供电。这时，单片机就进入掉电保护方式。就进入掉电保护方式。 68 由于备用电源容量有限，系统在掉电后，可以使时由于备用电源容量有限，系统在掉电后，可以使时钟电路和钟电路和CPU停止工作，但内部停止工作，但内部RAM和寄存器应继续和寄存器应继续工作以保持其

5、内容。为此，有人把备用电源提供的仅工作以保持其内容。为此，有人把备用电源提供的仅维持单片机内部维持单片机内部RAM工作的最低消耗电流形象地称为工作的最低消耗电流形象地称为“饥饿电流饥饿电流”。 当电源当电源VCC恢复时，恢复时，RST/VPD端备用电压还应继续端备用电压还应继续维持一段时间（约维持一段时间（约10ms），以给其它电路从启动到稳），以给其它电路从启动到稳定工作留出足够的过渡时间来，然后才结束掉电保护定工作留出足够的过渡时间来，然后才结束掉电保护状态，使单片机恢复正常工作。当然，单片机恢复正状态，使单片机恢复正常工作。当然，单片机恢复正常工作以后的第一件事情就是恢复被保护的信息。常

6、工作以后的第一件事情就是恢复被保护的信息。69 HMOS型型8051在掉电保护情况下，备用电源给单片在掉电保护情况下，备用电源给单片机低功耗供电，因此掉电保护方式就是低功耗方式。机低功耗供电，因此掉电保护方式就是低功耗方式。 CHMOS型型80C51与与8051不同，它有两种低功耗方不同，它有两种低功耗方式：待机工作方式和掉电保护方式。式：待机工作方式和掉电保护方式。 待机工作方式和掉电保护方式都是由特殊功能寄存待机工作方式和掉电保护方式都是由特殊功能寄存器器PCON （电源控制寄存器）的有关位来控制的。（电源控制寄存器）的有关位来控制的。 二、二、80C51的低功耗方式的低功耗方式70PCO

7、N寄存器格式如下：寄存器格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SMOD GF1 GF0 PD IDL其中：其中：SMOD 在串行通信时使用的波特率倍增位。在串行通信时使用的波特率倍增位。GF0、GF1 通用标志位。通用标志位。PD（PCON.1）掉电方式位。若）掉电方式位。若PD=1，则进入掉电保，则进入掉电保护方式。护方式。IDL（PCON.0） 待机方式位。若待机方式位。若IDL=1，则进入待，则进入待机方式。机方式。若若PD和和IDL同时为同时为1时，则先进入掉电保护方式。时，则先进入掉电保护方式。二、二、80C5180C51的低功耗方式的低功耗方式71执行指令执行

8、指令 SETB IDL进入待机方式进入待机方式 使使IDL位置位置1，则，则80C51便进入待机工作方式。便进入待机工作方式。这时振荡器仍然工作，并向中断逻辑、串行口和这时振荡器仍然工作，并向中断逻辑、串行口和定时器定时器/计数器电路提供时钟，但送往计数器电路提供时钟，但送往CPU时钟的时钟的信号被封锁，信号被封锁，CPU不能工作，与不能工作，与CPU有关的如有关的如SP、PC、PSW、ACC以及其它通用寄存器也都保持以及其它通用寄存器也都保持在原状态。故也称为在原状态。故也称为冻结工作方式。冻结工作方式。 72退出待机工作方式的方法有两种：退出待机工作方式的方法有两种： 中断退出中断退出 待

9、机工作方式下，待机工作方式下，中断系统仍在工作中断系统仍在工作，中断，中断服务程序中只需安排一条服务程序中只需安排一条RETI指令，就能恢复指令，就能恢复正常工作而返回断点继续执行程序。正常工作而返回断点继续执行程序。 硬件复位退出硬件复位退出 由于由于振荡器一直在工作振荡器一直在工作，因此，硬件复位只，因此，硬件复位只需保持两个机器周期即可完成。需保持两个机器周期即可完成。 73 PCON中的通用标志位中的通用标志位GF0和和GF1可用来指示中断可用来指示中断是在正常运行期间，还是在待机工作方式期间发生是在正常运行期间，还是在待机工作方式期间发生的。的。 例如，在执行置位待机工作方式之前设置

10、了例如，在执行置位待机工作方式之前设置了GF0或或GF1标志位，当有中断请求信号，并退出待机工作标志位，当有中断请求信号，并退出待机工作方式时，中断服务程序可检查这些标志位，使程序方式时，中断服务程序可检查这些标志位，使程序作出正确判断。作出正确判断。74执行指令执行指令 SETB PD掉电保护工作方式掉电保护工作方式 此时此时片内振荡器停止片内振荡器停止工作，工作， 因此单片机所有因此单片机所有运行状态都停止运行状态都停止， 只有只有内部内部RAM和和SFR中的内容被保存中的内容被保存起来。起来。 退出掉电保护方式，退出掉电保护方式，只能用硬件复位只能用硬件复位， 复位操作将重新定义所有的复位操作将重新定义所有的SFR， 但不改变片内但不改变片内RAM的内容。的内容。 75 注意：注意： 只有在只有在VCC 恢复到正常工作电压后，才能启动恢复到正常工作电压后，才能启动复位，而且复位应保持足够长的时间，以便使振复位，而且复位应保持足够长的时间，以便使振荡器起振并达到稳定工作状态，该时间不小于荡器起振并达到稳定工作状态，该时间不小于10毫秒。毫秒。 80C51单片机除进入掉电保护方式的方法与单片机除进入掉电保护方式的方法与8051不同外，还有备用电源由不同外，还有备用电源由V