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1、STCFKS单片机增强型内核第第2章章STC25F2K60S2单片机增强型单片机增强型8051内核内核 2.1单片机概述 2.2STC15F2K60S2系列单片机资源概述与引脚功能 2.3 STC15F2K60S2单片机的内部结构 2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.1 单片机概述2.1.1 单片机的概念单片机的概念 将微型计算机的基本组成部分(将微型计算机的基本组成部分(CPU、存储器、存储器、I/O接口接口以及连接它们的总线)集成在一块芯片中而构成的计算机,以及连接它

2、们的总线)集成在一块芯片中而构成的计算机,称为单片微型计算机,简称单片机(称为单片微型计算机,简称单片机(Single-chip Microcomputer)。考虑到它的实质是用作控制,现已普遍改)。考虑到它的实质是用作控制,现已普遍改用微控制器(用微控制器(Micro Controller)一词,缩写为)一词,缩写为MCU(Micro Controller Unit)。)。 2.1 单片机概述2.1.2 常见单片机常见单片机 1. 8051内核单片机内核单片机 (1)Intel公司的公司的MCS-51系列单片机。系列单片机。 (2)深圳市宏晶科技公司的)深圳市宏晶科技公司的STC系列单片机。

3、公司系列单片机。公司 。 (3)荷兰)荷兰PHILIPS公司的公司的8051内核单片机内核单片机 (4)美国)美国Atmel公司的公司的89系列单片机系列单片机 2. 其它单片机其它单片机 (1)Freescale公司的公司的MC68系列单片机、系列单片机、MC9S08系列单片机系列单片机 (2)美国)美国Microchip公司的公司的PIC系列单片机系列单片机 (3)美国)美国Atmel公司的公司的AVR系列单片机系列单片机 2.1 单片机概述2.1.3 STC系列单片机系列单片机 STC单片机产品系列化、种类多,现有超过百种的单片单片机产品系列化、种类多,现有超过百种的单片机产品,能满足不

4、同单片机应用系统的控制需求。按照工作机产品,能满足不同单片机应用系统的控制需求。按照工作速度与片内资源配置的不同,速度与片内资源配置的不同,STC系列单片机有若干个系列产系列单片机有若干个系列产品。按照工作速度可分为品。按照工作速度可分为12T/6T和和1T系列产品:系列产品:12T/6T产品是产品是指一个机器周期可设置为指一个机器周期可设置为12个时钟或个时钟或6个时钟,包括个时钟,包括STC89和和STC90两个系列;两个系列;1T产品是指一个机器周期仅为产品是指一个机器周期仅为1个时钟,包个时钟,包括括STC11/10和和STC12/15等系列。等系列。STC89、STC90和和STC1

5、1/10系列系列属基本配置,而属基本配置,而STC12/15系列产品则相应地增加了系列产品则相应地增加了PWM、A/D和和SPI等接口模块。等接口模块。 STC15系列单片机采用系列单片机采用STC-Y5超高速超高速CPU内核,在相同频内核,在相同频率下,速度比早期率下,速度比早期1T系列单片机(如系列单片机(如STC12、STC11、STC10系系列)的速度快列)的速度快20%。本书以。本书以STC15系列中的系列中的STC15F2K60S2单片单片机为教学机型,全面学习机为教学机型,全面学习STC单片机技术以及培养单片机技术以及培养STC单片机单片机的应用设计能力。的应用设计能力。 2.2

6、 STC15F2K60S2系列单片机资源概述与引脚功能 2.2.1 STC15F2K60S2系列单片机资源与功能概述系列单片机资源与功能概述 (1)增强型)增强型8051 CPU,1T型,即每个机器周期只有型,即每个机器周期只有1个系统时钟个系统时钟(2)ISP/IAP功能,即在系统可编程功能,即在系统可编程/在应用可编程在应用可编程(3)内部高可靠复位,)内部高可靠复位,8级可选复位门槛电压,可彻底省掉外级可选复位门槛电压,可彻底省掉外围复位电路围复位电路(4)内部高精度)内部高精度R/C时钟,时钟,1%温漂(温漂(-4085),常温下温),常温下温漂可达漂可达0.5%,内部时钟从,内部时钟

7、从5MHz35MHz可选可选(5)低功耗设计:低速模式、空闲模式、掉电模式(停机模式)低功耗设计:低速模式、空闲模式、掉电模式(停机模式)(6)具有支持掉电唤醒的引脚)具有支持掉电唤醒的引脚(7)8KB62KB Flash 程序存储器程序存储器(8)大容量)大容量2048字节字节SRAM(9)大容量的数据)大容量的数据Flash(EEPROM),擦写次数十万次以上),擦写次数十万次以上 2.2 STC15F2K60S2系列单片机资源概述与引脚功能 2.2.1 STC15F2K60S2系列单片机资源与功能概述系列单片机资源与功能概述 (10)6个定时器,两个个定时器,两个16位可重装载初始值(兼

8、容传统位可重装载初始值(兼容传统8051)的定时器的定时器T0/T1,T2定时器,定时器,3路路CCP可再实现可再实现3个定时器个定时器(11)2个全双工异步串行口(个全双工异步串行口(UART)(12)8通道高速通道高速10位位ADC,速度可达,速度可达30万次万次/秒秒(13)3通道捕获通道捕获/比较单元(比较单元(PWM/PCA/CCP)(14)高速)高速SPI串行通信接口串行通信接口(15)多路可编程时钟输出)多路可编程时钟输出(16)最多)最多42个个I/O口线口线(17)硬件看门狗)硬件看门狗2.2 STC15F2K60S2系列单片机资源概述与引脚功能 2.2.2 STC15F2K

9、60S2单片机引脚功能单片机引脚功能 STC15F2K60S2单片机有单片机有LQFP-44、LQFP-32、PDIP-40、SOP-28、SOP-32、SKDIP-28等封装形式等封装形式 。2.3 STC15F2K60S2单片机的内部结构 2.3.1 STC15F2K60S2单片机的内部结构单片机的内部结构 STC15F2K60S2单片机包含单片机包含CPU、程序存储器(程序、程序存储器(程序Flash)、)、数据存储器(基本数据存储器(基本RAM、扩展、扩展RAM、特殊功能寄存器)、特殊功能寄存器)、EEPROM(数据(数据Flash)、定时器)、定时器/计数器、串行口、中断系统、计数器

10、、串行口、中断系统、ADC模块、模块、PCA/PWM模块(可当模块(可当DAC使用)、使用)、SPI接口以及硬接口以及硬件看门狗、电源监控、专用复位电路、内部件看门狗、电源监控、专用复位电路、内部RC振荡器等模块。振荡器等模块。 2.3 STC15F2K60S2单片机的内部结构 2.3.2 CPU结构结构 运算器运算器由算术由算术/逻辑运算部件逻辑运算部件ALU、累加器、累加器ACC、寄存器、寄存器B、暂存器(、暂存器(TMP1,TMP2)和)和程序状态标志寄存器程序状态标志寄存器PSW组成。它所完成的任务是实现算术与逻辑运算、位变量处理与传送等组成。它所完成的任务是实现算术与逻辑运算、位变量

11、处理与传送等操作。操作。 控制器控制器是是CPU的指挥中心,由指令寄存器的指挥中心,由指令寄存器IR、指令译码器、指令译码器ID、定时及控制逻辑电路以及、定时及控制逻辑电路以及程序计数器程序计数器PC等组成。等组成。 程序计数器程序计数器PC是一个是一个16位的计数器(注意:位的计数器(注意:PC不属于特殊功能寄存器)。它总是存放着下一个不属于特殊功能寄存器)。它总是存放着下一个要取指令字节的要取指令字节的16位程序存储器存储单元的地址。并且,每取完一个字节后,位程序存储器存储单元的地址。并且,每取完一个字节后,PC的内容自动加的内容自动加1,为取下一个字节做准备。因此,一般情况下,为取下一个

12、字节做准备。因此,一般情况下,CPU是按指令顺序执行程序的。只有在执行转移、是按指令顺序执行程序的。只有在执行转移、子程序调用指令和中断响应时例外,而是由指令或中断响应过程自动给子程序调用指令和中断响应时例外,而是由指令或中断响应过程自动给PC置入新的地址。置入新的地址。PC指到哪里,指到哪里,CPU就从哪里开始执行程序。就从哪里开始执行程序。 2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 STC15F2K60S2单片机存储器结构的主要特点是程序存储单片机存储器结构的主要特点是程序存储器与数据存储器是分开编址的,器与数据存储器是分开编址的,STC15F2K60S2单片机内部在单片机内部在物

13、理上有物理上有4个相互独立的存储器空间:程序存储器(程序个相互独立的存储器空间:程序存储器(程序Flash)、片内基本)、片内基本RAM、片内扩展、片内扩展RAM与与EEPROM(数据数据Flash) 。 2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 1. 程序存储器(程序程序存储器(程序Flash) STC15F2K60S2单片机片内集成了单片机片内集成了60KB的程序的程序Flash存储器,存储器,其地址为其地址为0000HEFFFH。 (1)0000H单元。系统复位后,单元。系统复位后,PC值为值为0000H,单片机从,单片机从0000H单元开始执行程序。一般在单元开始执行程序。一般

14、在0000H开始的三个单元中存开始的三个单元中存放一条无条件转移指令,让放一条无条件转移指令,让CPU去执行用户指定位置的主程序,去执行用户指定位置的主程序, (2)0003H00A3H,这些单元用作,这些单元用作21个中断的中断服务个中断的中断服务程序的入口地址(或称为中断向量地址)。程序的入口地址(或称为中断向量地址)。 0003H:外部中断:外部中断0中断服务程序的入口地址中断服务程序的入口地址 000BH:定时:定时/计数器计数器0(T0)中断服务程序的入口地址)中断服务程序的入口地址 0013H:外部中断:外部中断1中断服务程序的入口地址中断服务程序的入口地址 001BH:定时:定时

15、/计数器计数器1(T1)中断服务程序的入口地址)中断服务程序的入口地址 0023H: 串行口中断服务程序的入口地址串行口中断服务程序的入口地址2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 2. 基本基本RAM 片内基本片内基本RAM分为低分为低128字节、高字节、高128字节和特殊功能寄存字节和特殊功能寄存器(器(SFR)。)。 (1)低)低128字节字节 1)工作寄存器区:)工作寄存器区:00H1FH 2)位寻址区:)位寻址区:20H2FH 3)通用)通用RAM区:区:30H7FH (2)高)高128字节字节 高高128字节的地址为字节的地址为80HFFH,属普通存储区域,但高,属普通存

16、储区域,但高128字节地址与特殊功能寄存器区的地址是相同的。为了区分这字节地址与特殊功能寄存器区的地址是相同的。为了区分这两个不同的存储区域,访问时,规定了不同的寻址方式,高两个不同的存储区域,访问时,规定了不同的寻址方式,高128字节只能采用寄存器间接寻址方式访问;特殊功能寄存器字节只能采用寄存器间接寻址方式访问;特殊功能寄存器只能采用直接寻址方式。此外,高只能采用直接寻址方式。此外,高128字节也可用作堆栈区。字节也可用作堆栈区。 2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 2. 基本基本RAM (3)特殊功能寄存器)特殊功能寄存器SFR(80HFFH) 特殊功能寄存器的地址也为特殊

17、功能寄存器的地址也为80HFFH,但,但STC15F2K60S2单片机中只有单片机中只有48个地址有实际意义,也就是说个地址有实际意义,也就是说STC15F2K60S2单片机单片机实际上只有单片机单片机实际上只有48个特殊功能寄存器。所谓特殊功个特殊功能寄存器。所谓特殊功能寄存器是指该能寄存器是指该RAM单元的状态与某一具体的硬件接口电路单元的状态与某一具体的硬件接口电路相关,要么反映了某个硬件接口电路的工作状态,要么决定相关,要么反映了某个硬件接口电路的工作状态,要么决定着某个硬件电路的工作状态。单片机内部着某个硬件电路的工作状态。单片机内部I/O接口电路的管理接口电路的管理与控制就是通过对

18、其相应特殊功能寄存器进行操作与管理的。与控制就是通过对其相应特殊功能寄存器进行操作与管理的。特殊功能寄存器根据其存储特性的不同又分为两类:可位寻特殊功能寄存器根据其存储特性的不同又分为两类:可位寻址特殊功能寄存器与不可位寻址特殊功能寄存器。凡字节地址特殊功能寄存器与不可位寻址特殊功能寄存器。凡字节地址能够被址能够被8整除的单元是可位寻址的,对应可寻址位都有一个整除的单元是可位寻址的,对应可寻址位都有一个位地址,其位地址等于其字节地址加上位号,实际编程时大位地址,其位地址等于其字节地址加上位号,实际编程时大多是采用其位功能符号表示,如多是采用其位功能符号表示,如PSW中的中的CY、ACC等。特殊

19、功等。特殊功能寄存器与其可寻址位都是按直接地址进行寻址的。详见表能寄存器与其可寻址位都是按直接地址进行寻址的。详见表2.9。 2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 3. 扩展扩展RAM(XRAM) STC15F2K60S2单片机的扩展单片机的扩展RAM空间为空间为1792B,地址范围,地址范围为:为:0000H06FFH。扩展。扩展RAM类似于传统的片外数据存储器,类似于传统的片外数据存储器,采用访问片外数据存储器的访问指令(助记符为采用访问片外数据存储器的访问指令(助记符为MOVX )访问)访问扩展扩展RAM区域。区域。STC15F2K60S2单片机保留了传统单片机保留了传统80

20、51单片机片单片机片外数据存储器的扩展功能,但使用时,扩展外数据存储器的扩展功能,但使用时,扩展RAM与片外数据与片外数据存储器不能并存,可通过存储器不能并存,可通过AUXR进行选择。扩展片外数据存储进行选择。扩展片外数据存储器时,要占用器时,要占用P0口、口、P2口以及口以及ALE、/RD与与/WR引脚,而使用片引脚,而使用片内扩展内扩展RAM时与它们无关。实际应用,尽量使用片内扩展时与它们无关。实际应用,尽量使用片内扩展RAM,不推荐扩展片外数据存储器。不推荐扩展片外数据存储器。2.4 STC15F2K60S2单片机的存储结构 4. 数据数据Flash存储器(存储器(EEPROM) STC

21、15F2K60S2单片机的数据单片机的数据Flash存储器空间为存储器空间为1KB,地址,地址范围为:范围为:0000H03FFH。数据。数据Flash存储器被用作存储器被用作EEPROM,用,用来存放一些应用时需要经常修改,掉电后又能保持不变的参来存放一些应用时需要经常修改,掉电后又能保持不变的参数。数。 STC15F2K60S2单片机的数据单片机的数据Flash存储器空间分为存储器空间分为2个扇区,个扇区,每个扇区每个扇区512字节。数据字节。数据Flash存储器的擦除操作是按扇区进行,存储器的擦除操作是按扇区进行,在使用时建议同一次修改的数据放在同一个扇区,不是同一在使用时建议同一次修改

22、的数据放在同一个扇区,不是同一次修改的数据放在不同的扇区。在程序中,用户可以对数据次修改的数据放在不同的扇区。在程序中,用户可以对数据Flash存储器实现字节读、字节写与扇区擦除等操作。存储器实现字节读、字节写与扇区擦除等操作。 STC15F2K60S2单片机的数据单片机的数据EEPROM还可以采用还可以采用MOVC指指令访问,当采用令访问,当采用MOVC指令访问时指令访问时EEPROM的起始扇区地址为的起始扇区地址为F000H,结束扇区尾地址为,结束扇区尾地址为F3FFH。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.1 STC15F2K60S2单片机的并行单片机的并行I/

23、O口与工作模式口与工作模式 STC15F2K60S2系列单片机最多有系列单片机最多有42个个I/O口(口(P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7、P4.0P4.7、P5.4、P5.5),), STC15F2K60S2(PDIP-40封装)单片机共有封装)单片机共有38个个I/O端端口线,分别为口线,分别为P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7、P4.1、P4.2、P4.4、P4.5、P5.4、P5.5,可用作准双向,可用作准双向I/O;其中;其中大多数大多数I/O口线具有口线具有2个以上功能,各个以上功能,各I/O口线的引脚功能名

24、称见口线的引脚功能名称见表表2.2表表2.7。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.1 STC15F2K60S2单片机的并行单片机的并行I/O口与工作模式口与工作模式 STC15F2K60S2单片机的所有单片机的所有I/O口均有口均有4种工作模式:准种工作模式:准双向口(传统双向口(传统8051单片机单片机I/O模式)、推挽输出、仅为输入模式)、推挽输出、仅为输入(高阻状态)与开漏模式。每个(高阻状态)与开漏模式。每个I/O口的驱动能力均可达到口的驱动能力均可达到20mA,但,但40-Pin及以上单片机整个芯片最大工作电流不要超过及以上单片机整个芯片最大工作电流不要超

25、过120mA;20-Pin以上以上32-Pin以下单片机整个芯片最大工作电流不以下单片机整个芯片最大工作电流不要超过要超过90mA。每个口的工作模式由。每个口的工作模式由PnM1和和PnM0(n0,1,2,3,4,5)两个寄存器的相应位来控制。例如,)两个寄存器的相应位来控制。例如,P0M1和和P0M0用用于设定于设定P0口的工作模式,其中口的工作模式,其中P0M1.0和和P0M0.0用于设置用于设置P0.0的的工作模式,工作模式,P0M1.7和和P0M0.7用于设置用于设置P0.7的工作模式,以此类的工作模式,以此类推。设置关系如表推。设置关系如表2.10所示,所示, STC15F2K60S

26、2单片机上电复位单片机上电复位后所有的后所有的I/O口均为准双向口模式。口均为准双向口模式。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2单片机的并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 准双向口工作模式下,准双向口工作模式下,I0口可用直接输出而不需重新口可用直接输出而不需重新配置口线输出状态。这是因为当口线输出为配置口线输出状态。这是因为当口线输出为“1”时驱动能力时驱动能力很弱,允许外部装置将其拉低电平。当引脚输出为低电平时,很弱,允许外部装置将其拉低电平。当引脚输出为低电平时,它的驱动能力很强,可吸收相当大的电流。它的驱动能力很强,可吸收相当

27、大的电流。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2单片机的并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 推挽输出工作模式下,推挽输出工作模式下,I/O口输出的下拉结构、输入电路口输出的下拉结构、输入电路结构与准双向口模式是一致的,不同的是推挽输出工作模式结构与准双向口模式是一致的,不同的是推挽输出工作模式下下I/O口的上拉是持续的口的上拉是持续的“强上拉强上拉”,若输出高电平,输出拉,若输出高电平,输出拉电流最大可达电流最大可达20mA;若输出低电平时,输出灌电流最大可达;若输出低电平时,输出灌电流最大可达20mA。 2.5 STC15F2K60S

28、2单片机的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2单片机的并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 仅为输入(高阻)工作模式下,可直接从端口引脚读入数仅为输入(高阻)工作模式下,可直接从端口引脚读入数据,而不需要先对端口锁存器置据,而不需要先对端口锁存器置“1”。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.2 STC15F2K60S2单片机的并行单片机的并行I/O口的结构口的结构 开漏输出工作模式下,开漏输出工作模式下,I/O口输出的下拉结构与推挽输出口输出的下拉结构与推挽输出/准双向口一致,输入电路与准双向口一致,但输出驱动无任准双向口一致,输入电路与准双向口一致

29、,但输出驱动无任何负载,即开漏状态,输出应用时,必须外接上拉电阻。何负载,即开漏状态,输出应用时,必须外接上拉电阻。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2单片机并行单片机并行I/O口的使用注意事项口的使用注意事项 1. 典型三极管控制电路典型三极管控制电路 单片机单片机I0引脚本身的驱动能力有限,如果需要驱动较大功率的器件,可以采用单片机引脚本身的驱动能力有限,如果需要驱动较大功率的器件,可以采用单片机I0引脚控制晶体管进行输出的方法。如图引脚控制晶体管进行输出的方法。如图2.10所示,如果用弱上拉控制,建议加上拉电阻所示,如果用弱上拉控制

30、,建议加上拉电阻R1,阻值为:阻值为:3.3K10K;如果不加上拉电阻;如果不加上拉电阻R1,建议,建议R2的取值在的取值在15K以上,或用强推挽输出。以上,或用强推挽输出。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2单片机并行单片机并行I/O口的使用注意事项口的使用注意事项 2.典型发光二极管驱动电路典型发光二极管驱动电路 采用弱上拉驱动时,采用灌电流方式驱动发光二极管,如图(采用弱上拉驱动时,采用灌电流方式驱动发光二极管,如图(a)所示;采用推挽输出(强上拉)所示;采用推挽输出(强上拉)驱动时,采用拉电流方式驱动发光二极管,如图(驱动时,采用

31、拉电流方式驱动发光二极管,如图(b)所示。)所示。2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2单片机并行单片机并行I/O口的使用注意事项口的使用注意事项 3混合电压供电系统混合电压供电系统3V/5V器件器件I/O口的互联口的互联 STC15F2K60S2单片机的典型工作电压为单片机的典型工作电压为5 V,当它与,当它与3 V器件连接时,为了防止器件连接时,为了防止3 V器件承受不了器件承受不了5 V电压,可将电压,可将5V器件的器件的I0口设置成开漏配置,断开内部上拉电阻,并串一个口设置成开漏配置,断开内部上拉电阻,并串一个330的限流电阻与的限流

32、电阻与3V器件的器件的I0口相接;口相接;3V器件的器件的I0口外部加口外部加10 k上拉电阻到上拉电阻到3 V器件的器件的VCC,这样高电平是,这样高电平是3 V,低电平是,低电平是0 V,可以保证正常的输入输出,如图,可以保证正常的输入输出,如图所示。所示。 2.5 STC15F2K60S2单片机的并行I/O口 2.5.3 STC15F2K60S2单片机并行单片机并行I/O口的使用注意事项口的使用注意事项 4. 如何让如何让IO口上电复位时控制输出为低电平口上电复位时控制输出为低电平 STC15F2K60S2单片机上电复位时,普通单片机上电复位时,普通I0口为弱上拉高电平输出,而很多实际应

33、用要求上口为弱上拉高电平输出,而很多实际应用要求上电时某些电时某些IO口控制输出为低电平,否则所控制的系统(如电动机)就会误动作。为了解决这个口控制输出为低电平,否则所控制的系统(如电动机)就会误动作。为了解决这个问题,有两种解决方法:问题,有两种解决方法: (1)通过硬件实现高、低电平的逻辑取反功能。例如,在图)通过硬件实现高、低电平的逻辑取反功能。例如,在图2.10中,单片机上电复位后中,单片机上电复位后晶体管晶体管VT1的集电极输出就是低电平。的集电极输出就是低电平。 (2)由于)由于STC15F2K60S2单片机既有弱上拉输出模式又有强推挽输出模式,可在单片机单片机既有弱上拉输出模式又

34、有强推挽输出模式,可在单片机IO口上加一个下拉电阻(口上加一个下拉电阻(1k、2k或或3k),这样上电复位时,虽然单片机内部),这样上电复位时,虽然单片机内部IO口是弱上口是弱上拉高电平输出,但由于内部上拉能力有限,而外部下拉电阻又较小,无法将其拉为拉高电平输出,但由于内部上拉能力有限,而外部下拉电阻又较小,无法将其拉为高电平,所以该高电平,所以该I0口上电复位时外部输出为低电平。如果要将此口上电复位时外部输出为低电平。如果要将此I0口驱动为高电平,可口驱动为高电平,可将此将此I0口设置为强推挽输出,此时,口设置为强推挽输出,此时,I0口驱动电流可达口驱动电流可达20mA,故可以将该口驱动为高

35、电平输,故可以将该口驱动为高电平输出。实际应用时,先串一个大于出。实际应用时,先串一个大于470的限流电阻,再接下拉电阻到地的限流电阻,再接下拉电阻到地 。2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.1 STC15F2K60S2单片机的时钟单片机的时钟 1. 时钟源的选择时钟源的选择 STC15F2K60S2单片机的主时钟有单片机的主时钟有2种时钟源:内部种时钟源:内部RC振荡振荡器时钟和外部时钟(由器时钟和外部时钟(由XTAL1和和XTAL2外接晶振产生时钟,或外接晶振产生时钟,或直接输入时钟)。直接输入时钟)。 (1)内部)内部RC振荡器时钟振荡器时钟 如果使用如果使用ST

36、C15F2K60S2单片机的内部单片机的内部RC振荡器,可让振荡器,可让XTAL1和和XTAL2引脚悬空。引脚悬空。STC15F2K60S2单片机常温下时钟频单片机常温下时钟频率为率为535MHZ,在,在-40+85温度环境下,温漂为温度环境下,温漂为1%,在常温下,温漂为在常温下,温漂为0.5%。 2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.1 STC15F2K60S2单片机的时钟单片机的时钟 (2)外部时钟)外部时钟 XTAL1和和XTAL2是芯片内部一个反相放大器的输入端和输出端。是芯片内部一个反相放大器的输入端和输出端。 STC15F2K60S2单片机的出厂标准配置是使

37、用内部单片机的出厂标准配置是使用内部RC振荡时钟,如选用外部时钟,在对振荡时钟,如选用外部时钟,在对STC15F2K60S2单片机进行单片机进行ISP下载用户程序时,可以在硬件选项中选择。下载用户程序时,可以在硬件选项中选择。 使用外部振荡器产生时钟时,单片机时钟信号由使用外部振荡器产生时钟时,单片机时钟信号由XTAL1、XTAL2引脚外接晶振产生时钟信号,或引脚外接晶振产生时钟信号,或直接从直接从XTAL1输入外部时钟信号源。输入外部时钟信号源。 采用外接晶振来产生时钟信号,如图所示采用外接晶振来产生时钟信号,如图所示,时钟信号的频率取决于晶振的频率,电容器时钟信号的频率取决于晶振的频率,电

38、容器C1和和C2的作用是稳定频率和快速起振,一般取值为的作用是稳定频率和快速起振,一般取值为547pF,典型值为,典型值为47pF或或30pF。 STC15F2K60S2单单片机的时钟频率最大可达片机的时钟频率最大可达35MHZ。 当从当从XTAL1端直接输入外部时钟信号源时,端直接输入外部时钟信号源时,XTAL2端悬空,如图所示。端悬空,如图所示。 2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.1 STC15F2K60S2单片机的时钟单片机的时钟 (2)外部时钟)外部时钟 2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.1 STC15F2K60S2单片机的时钟单片机

39、的时钟 2. 系统时钟与时钟分频寄存器系统时钟与时钟分频寄存器 时钟源输出信号不是直接与单片机时钟源输出信号不是直接与单片机CPU、内部接口的时钟信号相连的,而是经过一个可编程时钟分频器、内部接口的时钟信号相连的,而是经过一个可编程时钟分频器再提供给单片机再提供给单片机CPU和内部接口的,为了区分时钟源时钟信号与和内部接口的,为了区分时钟源时钟信号与CPU、内部接口的时钟,时钟源(振荡器时钟)、内部接口的时钟,时钟源(振荡器时钟)信号的频率记为信号的频率记为fOSC,CPU、内部接口的时钟称为系统时钟,记为、内部接口的时钟称为系统时钟,记为fSYS。fSYSfOSC/N,其中,其中N为时钟分频

40、为时钟分频器的分频系数,利用时钟分频器(器的分频系数,利用时钟分频器(CLK_DIV),可进行时钟分频,从而使),可进行时钟分频,从而使STC15F2K60S2单片机在较低频率单片机在较低频率工作。工作。CLK_DIV地址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值97HMCKO_S1MCKO_S0ADRJ-Tx-Rx-CLKS2CLKS1CLKS00000 x0002.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.1 STC15F2K60S2单片机的时钟单片机的时钟 3.主时钟输出与主时钟控制主时钟输出与主时钟控制 主时钟从主时钟从P5.4引脚输出,但是否输出,输出分频为多少是由引脚输出

41、,但是否输出,输出分频为多少是由CLK_DIV中的中的MKCO_S1、MKCO_S0控制的控制的 MCKO_S1MCKO_S0 主时钟输出功能00禁止输出01输出时钟频率=主时钟频率10输出时钟频率=主时钟频率/211输出时钟频率=主时钟频率/42.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.2 STC15F2K60S2单片机的复位单片机的复位 复位是单片机的初始化工作,复位后中央处理器复位是单片机的初始化工作,复位后中央处理器CPU及单片机内的及单片机内的其它功能部件都处在一确定的初始状态,并从这个状态开始工作。复位其它功能部件都处在一确定的初始状态,并从这个状态开始工作。复位分

42、为热启动复位和冷启动复位两大类分为热启动复位和冷启动复位两大类 复位种类复位源上电复位标志(POF)复位后程序启动区域冷启动复位系统停电后再上电引起的硬复位1从系统ISP监控程序区开始执行程序,如果检测不到合法的ISP下载命令流,将软复位到用户程序区执行用户程序热启动复位通过控制RST引脚产生的硬复位不变从系统ISP监控程序区开始执行程序,如果检测不到合法的ISP下载命令流,将软复位到用户程序区执行用户程序内部看门狗复位不变若(SWBS)=1,复位到系统ISP监控程序区;若(SWBS)=0,复位到用户程序区0000H处。通过对IAP_CONTR寄存器操作软复位不变若(SWBS)=1,软复位到系

43、统ISP监控程序区;若(SWBS)=0,软复位到用户程序区0000H处。2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.2 STC15F2K60S2单片机的复位单片机的复位 1. 复位的实现复位的实现 STC15F2K60S2单片机有多种复位模式:内部上电复位(掉电复位与单片机有多种复位模式:内部上电复位(掉电复位与上电复位)、外部上电复位)、外部RST引脚复位、引脚复位、MAX810专用电路复位、内部低压检专用电路复位、内部低压检测复位、看门狗复位与软件复位。测复位、看门狗复位与软件复位。 (1) 内部上电复位与内部上电复位与MAX810专用复位专用复位 当电源电压低于掉电当电源

44、电压低于掉电/上电复位检测门槛电压时,所有的逻辑电路上电复位检测门槛电压时,所有的逻辑电路都会复位。当内部都会复位。当内部VCC上升到复位门槛电压以上后,延迟上升到复位门槛电压以上后,延迟8192个时钟,掉个时钟,掉电复位电复位/上电复位结束。上电复位结束。 若若MAX810专用复位电路在专用复位电路在ISP编程时被允许,则以后掉电复位编程时被允许,则以后掉电复位/上电复位结上电复位结束后产生约束后产生约180mS复位延迟,复位才能被解除。复位延迟,复位才能被解除。 2.6 STC15F2K60S2单片机的时钟与复位 2.6.2 STC15F2K60S2单片机的复位单片机的复位 (2)外部)外部RST引脚复位引脚复位 外部外部RST引脚复位就是从外部向引脚复位就是从外部向RST引脚施加一定宽度的高电平复位脉冲,从引脚施加一定宽度的高电平复位脉冲,从而实现单片机的复位。而实现单片机的复位。P5.4(RST)引脚出厂时被设置为)引脚出厂时被设置为I/O口,要将其配置为复口,要将其配置为复位引脚,要在位引脚,要在ISP编程时设置。将编程时设置。将RST引脚拉高并维持至少引脚拉高并维持至少24个时钟加个时钟

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