STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用課件

1、上次課內(nèi)容回顧STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用STC15系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.3.1 STC系列單片機(jī)片內(nèi)RAM的使用 STC15F2K60S2單片機(jī)片內(nèi)SRAM有2KB （比普通8051系列單片機(jī)增加了1792或1920字節(jié)） 編址：000H7FFH 基本內(nèi)存：低128B，直接或內(nèi)部間接尋址 擴(kuò)展內(nèi)存：高128B，內(nèi)部間接尋址 SFR：與擴(kuò)展內(nèi)存同地址，直接尋址 擴(kuò)充內(nèi)存：增加的1792B（100H-7FFH），外部間接尋址。與片外RAM怎么區(qū)分？STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用內(nèi)部RAM的使用 AUXR的字節(jié)地址為8EH，可進(jìn)行位尋址，AUXR的格式如下：EXTRAM= 0，訪問(wèn)

2、內(nèi)部RAMEXTRAM=1，訪問(wèn)外部RAMSTC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用1.I/O口控制寄存器 STC15系列單片機(jī)有P0、P1、P2、P3、P4、P5，使用I/O口時(shí)，應(yīng)先設(shè)置對(duì)應(yīng)的端口模式配置寄存器PxM1、PxM0（x05）. 8.4 STC系列單片機(jī)輸入/輸出口STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.5 STC15系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)8.5.1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) STC15F2K60S2系列單片機(jī)提供14個(gè)中斷源1、外部中斷5個(gè)：INT0,INT1, INT2, INT3,INT42、定時(shí)計(jì)數(shù)器2個(gè)：T0,T1，另T2,T3,T4被屏蔽3、串行口4個(gè)：串口1、串口2、串口3、串口4 4、A/D轉(zhuǎn)換中斷 1個(gè)5

3、、低壓檢測(cè)LVD中斷 1個(gè)6、SPI中斷 1個(gè)STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.6 STC15系列單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作原理與傳統(tǒng)8051相同，其核心部件是加1計(jì)數(shù)器，實(shí)質(zhì)是對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。 STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.6.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器 STC15系列單片機(jī)內(nèi)部集成了5個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T0、T1、T2、T3、T4） ,有定時(shí)和計(jì)數(shù)2種工作方式 ，由TMOD 、AUXR、T4T3M控制。 其中T0、T1的工作方式由TMOD控制， T2、T3、T4工作方式由AUXR、T4T3M寄存器控制。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用輔助寄存器AUXR（地址為8EH，復(fù)位值為0

4、1H）各位定義如下：位號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱T0 x12T1x12UART_M0 x6T2RT2_C/TT2x12EXTRAMS1S21）Tnx12：定時(shí)器n速度控制位。 0：定時(shí)器0的速度與傳統(tǒng)8051單片機(jī)定時(shí)器速度相同，即12分頻，12T模式。 1：定時(shí)器0的速度是傳統(tǒng)8051單片機(jī)定時(shí)器速度的12倍，即不分頻，1T模式。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用3）T2_C/ ：（D3）定時(shí)器2工作方式選擇。 0：定時(shí)器（計(jì)數(shù)脈沖從內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘輸入； 1：計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)脈沖從P3.1/T2引腳輸入）。2）T2R：（D4）定時(shí)器2運(yùn)行控制位。 0：不允許定時(shí)器2運(yùn)行； 1：允許定時(shí)器2運(yùn)行

5、。位號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱T0 x12T1x12UART_M0 x6T2RT2_C/TT2x12EXTRAMS1S2STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用UART_M0 x6用于控制UART串口的速度。S1S2為串行口1波特率發(fā)生器選擇位。 EXTRAM用于設(shè)置是否允許使用內(nèi)部1024字節(jié)的擴(kuò)展RAM。位號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱T0 x12T1x12UART_M0 x6T2RT2_C/TT2x12EXTRAMS1S2STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用T2H/RL_TH2：定時(shí)器2重裝值寄存器高字節(jié) （地址為0D6H，復(fù)位值為00H）位號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱T2L/R

6、L_TL2：定時(shí)器2重裝值寄存器低字節(jié) （地址為0D7H，復(fù)位值為00H）位號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.6.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 T0、T1有4種工作模式 ，而T2、T3、T4工作方式只有固定的模式0，可作定時(shí)器、計(jì)數(shù)器用，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下： STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.6.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程應(yīng)用例1 使用T0作10ms定時(shí)中斷對(duì)P1.0取反，T0工作在模式0，fsys=6MHz，為1T模式。T0工作在模式0是16位自動(dòng)重裝模式 定時(shí)初值計(jì)算：（216x）1/6us10ms， 初值 x15A0H STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用使用定時(shí)器設(shè)計(jì)程序

7、如下：AUXR DATA 8EHORG0000LJMPMAINORG000BHLJMPTM00ORG0100HMAIN:MOV SP,#6FHMOVTMOD,#00MOVAUXR,#80H;1T模式MOVTL0,#0A0HMOVTH0,#15HSETBET0SETBTR0SETBEA SJMP $TM00: CPLP1.0RETIENDSTC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用C51程序設(shè)計(jì)#include void main( ) TMOD=0; AUXR=0X80;/1模式 TH0=0X15; TL0=0XA0; ET0=1;TR0=1; EA=1; while(1);void time0( ) inter

8、rupt 1 P10=!P10;STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用例2 要求在1T模式下，用定時(shí)器T2產(chǎn)生時(shí)鐘頻率38.4KHz輸出（fsys=18.432MHz） 。 T2產(chǎn)生時(shí)鐘頻率從P3.0/T2CLKO引腳輸出 T2工作在模式0是16位自動(dòng)重裝模式 T2定時(shí)器的定時(shí)初值： （216x）/18.432us1/(238.4)ms 初值 x0FF10H STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用使用定時(shí)器設(shè)計(jì)程序如下：AUXRDATA 8EH；INT_CLKODATA 8FH；T2HDATA 0D6HT2LDATA 0D7HT2CLKOBITP3.0；寄存器和位定義ORG0000ORLAUXR,#04H；T2x121M

9、OVT2L,#10HMOVT2H,#0FFHORLAUXR,#10H；啟動(dòng)T2MOVINT_CLKO,#04；T2CLKO1 SJMP$ENDSTC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.4 STC15系列單片機(jī)片上A/D轉(zhuǎn)換器的使用STC15系列單片機(jī)片內(nèi)8路A/D轉(zhuǎn)換器，可作為溫度檢測(cè)、電池電壓檢測(cè)、頻譜檢測(cè)、按鍵掃描等用。 8.4.1 片上A/D轉(zhuǎn)換器工作原理與A/D轉(zhuǎn)換有關(guān)的特殊功能寄存器如下表（P.167）：STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用1 STC15F2K60S2片內(nèi)A/D內(nèi)部結(jié)構(gòu)STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用STC15F2K60S2的ADC組成多路選擇開(kāi)關(guān)比較器逐次比較寄存器10位DAC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器（ADC

10、_RES和ADC_RESL）ADC控制寄存器ADC_CONTRSTC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用STC15F2K60S2的ADC轉(zhuǎn)換原理STC15F2K60S2的ADC是逐次比較型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。逐次比較型ADC由一個(gè)比較器和D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，通過(guò)逐次比較邏輯，從最高位（MSB）開(kāi)始，順序地對(duì)每一輸入電壓與內(nèi)置D/A轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)多次比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐次逼近輸入模擬量對(duì)應(yīng)值。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用（2）參考電壓源STC15F2K60S2單片機(jī)ADC模塊的參考電壓源是輸入工作電壓Vcc，一般不用外接參考電壓源。如果Vcc不穩(wěn)定（例如電池供電的系統(tǒng)中，電池電壓常常在5.3V-4.2V之間漂移）

11、， 則可以在8路A/D轉(zhuǎn)換的一個(gè)通道外接一個(gè)穩(wěn)定的參考電壓源，計(jì)算出此時(shí)的工作電壓Vcc，再計(jì)算出其他幾路A/D轉(zhuǎn)換通道的電壓。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用2A/D功能設(shè)置寄存器P1ASF P1ASF是將P1口設(shè)置為A/D模擬功能的特殊功能寄存器，字節(jié)地址為9DH，不能進(jìn)行位尋址，復(fù)位時(shí)為00H。P1ASF格式說(shuō)明如下： 例如：把P1.6用做A/D轉(zhuǎn)換器使用時(shí)， 將P1ASF.6設(shè)置為1即可（注意不可位尋址）編語(yǔ)言指令：ORL P1ASF, #40H C語(yǔ)言語(yǔ)句：P1ASF |= 0 x40;STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用3A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器ADC_CONTRADC_CONTR是選擇通道和啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)

12、換的特殊功能寄存器，字節(jié)地址為BCH，不能進(jìn)行位尋址。ADC_ CONTR格式說(shuō)明如下： (1) CHS2、CHS1、CHS0是模擬輸入通道選擇位， CHS2CHS1CHS0模擬輸入通道選擇000選擇P1.0作為A/D輸入來(lái)用001選擇P1.1作為A/D輸入來(lái)用010選擇P1.2作為A/D輸入來(lái)用011選擇P1.3作為A/D輸入來(lái)用100選擇P1.4作為A/D輸入來(lái)用101選擇P1.5作為A/D輸入來(lái)用110選擇P1.6作為A/D輸入來(lái)用111選擇P1.7作為A/D輸入來(lái)用STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用(2) ADC_START是A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)控制位。 (3) ADC_FLAG是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位

13、，要由軟件清0。 (4) SPEED1、SPEED0是A/D轉(zhuǎn)換速度選擇控制位，轉(zhuǎn)換速度設(shè)置如下： STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用STC15F2K60S2單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊的時(shí)鐘外部晶體時(shí)鐘或內(nèi)部R/C振蕩器所產(chǎn)生的系統(tǒng)時(shí)鐘，不使用時(shí)鐘分頻寄存器CLK_DIV對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘分頻后所產(chǎn)生的供給CPU工作所使用的時(shí)鐘。優(yōu)點(diǎn)：不僅可以讓ADC用較高的頻率工作，提高A/D的轉(zhuǎn)換速度；而且可以讓CPU用較低的頻率工作，降低系統(tǒng)的功耗。需要注意設(shè)置ADC_CONTR控制寄存器的語(yǔ)句執(zhí)行后，要經(jīng)過(guò)4個(gè)CPU時(shí)鐘的延時(shí)，其值才能夠保證被設(shè)置進(jìn)ADC_CONTR控制寄存器。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用(5) ADC_POW

14、ER是電源控制位。 1時(shí)，接通A/D轉(zhuǎn)換器電源； 0時(shí)，關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換器電源。 說(shuō)明建議進(jìn)入空閑模式前，將ADC電源關(guān)閉，即ADC_POWER =0。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換前一定要確認(rèn)ADC電源已打開(kāi)，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后關(guān)閉ADC電源可降低功耗，也可不關(guān)閉。初次打開(kāi)內(nèi)部ADC轉(zhuǎn)換模擬電源，需適當(dāng)延時(shí)，等內(nèi)部模擬電源穩(wěn)定后，再啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。建議啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后，在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束之前，不改變?nèi)魏蜪/O口的狀態(tài)，有利于提高A/D轉(zhuǎn)換的精度。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用4. CLK_DIV.5是ADRJ位ADRJ=0，10位A/D高8位放入ADC_RES，低2位存放在ADC_RESL。A/D計(jì)算公式如下： 取10

15、位結(jié)果理論計(jì)算值 =210*(Vin/Vcc） 取8位結(jié)果理論計(jì)算值 =28*(Vin/Vcc）ADRJ=1，10位A/D高2位放入ADC_RES，低8位存放在ADC_RESL。A/D計(jì)算公式如下： 取10位結(jié)果理論計(jì)算值 =210*(Vin/Vcc）STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用ADRJ=0時(shí)，ADC_RES7:0存放高8位ADC結(jié)果，ADC_RESL1:0存放低2位ADC結(jié)果。位名稱寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0ADC_RES98765432ADC_RESL10CLK_DIVADRJ=0STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用ADRJ=1時(shí)，ADC_RES1:0存放高2位ADC結(jié)果，ADC_RESL7:

16、0存放低8位ADC結(jié)果。位名稱寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0ADC_RES98ADC_RESL76543210CLK_DIVADRJ=1STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用如果STC15F2K60S2單片機(jī)的10位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位存放在ADC_RES中，低2位存放在ADC_RESL的低2位中，模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果計(jì)算公式如下：取10位結(jié)果 (ADC_RES7:0,ADC_RESL1:0) = 1024Vin/Vcc取8位結(jié)果 ADC_RES7:0 = 256Vin / Vcc Vin為模擬輸入通道輸入電壓，Vcc為單片機(jī)實(shí)際工作電壓，用單片機(jī)工作電壓作為模擬參考電壓。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用與A/

17、D轉(zhuǎn)換中斷有關(guān)的寄存器中斷允許控制寄存器IE中的EADC位（D5位）用于開(kāi)放ADC中斷EA位（D7位）用于開(kāi)放CPU中斷中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP中的PADC位（D5位）用于設(shè)置A/D中斷的優(yōu)先級(jí) 在中斷服務(wù)程序中，要使用軟件將A/D中斷標(biāo)志位ADC_FLAG（也是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位）清0。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用2、STC15F2K60S2單片機(jī)ADC模塊的使用編程要點(diǎn)打開(kāi)ADC電源，第一次使用時(shí)要打開(kāi)內(nèi)部模擬電源（設(shè)置ADC_CONTR）。適當(dāng)延時(shí)，等內(nèi)部模擬電源穩(wěn)定。一般延時(shí)1ms以內(nèi)即可。設(shè)置P1口中的相應(yīng)口線作為A/D轉(zhuǎn)換通道（設(shè)置P1ASF寄存器）。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用選擇ADC通

18、道（設(shè)置ADC_CONTR中的CHS2CHS0）。根據(jù)需要設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)格式（設(shè)置CLK_DIV中的ADRJ位）。查詢A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志ADC_FLAG，判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完成，若完成，則讀出結(jié)果（結(jié)果保存在ADC_RES和ADC_RESL寄存器中），并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果注意：如果是多通道模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，則更換A/D轉(zhuǎn)換通道后要適當(dāng)延時(shí)，使輸入電壓穩(wěn)定，延時(shí)量取20s200s即可，與輸入電壓源的內(nèi)阻有關(guān)。如果輸入電壓信號(hào)源的內(nèi)阻在10K以下，可不加延時(shí)。如果是單通道模擬量轉(zhuǎn)換，則不需要更換A/D轉(zhuǎn)換通道，也就不需要加延時(shí)。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用若采用中斷方式

19、，還需進(jìn)行中斷設(shè)置（EADC置1，EA置1）。在中斷服務(wù)程序中讀取ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果，并將ADC中斷請(qǐng)求標(biāo)志ADC_FLAG清零。STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用8.4.2 片上A/D轉(zhuǎn)換器的使用例1 用STC15F2K60S2單片機(jī)P1.2口作為模擬輸入端，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。程序設(shè)計(jì)方法：1、設(shè)置ADRJ=0 ANL CLK_DIV,#1101 1111B2、打開(kāi)A/D轉(zhuǎn)換電源 ORL ADC_CONTR,#80H3、選擇P1.2口為模擬輸入端4、設(shè)置轉(zhuǎn)換周期，選擇通道5、延時(shí)1ms,啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換6、檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束7、如果轉(zhuǎn)換結(jié)束，清除標(biāo)志，停止A/D轉(zhuǎn)換8、讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果STC系列單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用ADC_CONTR EQU 0BCHADC_RES EQU 0BDHP1ASF EQU 9DHCLK_DI