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主要性能 l 与 MCS-51 单片机产品兼容 l 8K 字节在系统可编程 Flash 存储器 l 1000 次擦写周期 l 全静态操作：0Hz～33Hz l 三级加密程序存储器 l 32 个可编程 I/O 口线 l 三个 16 位定时某某/计数器 l 八个中断源 l 全双工 UART 串行通道 l 低功耗空闲和掉电模式 l 掉电后中断可唤醒 l 看门狗定时某某 l 双数据指针 l 掉电标识符 AT89S52 R 8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash 功能特性描述 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司XX度非 易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统 可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash，256 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时某某，2 个数据指针，三个 16 位 定时某某/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻 辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时某某/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 AT89S52 Rev. 1919-07/01 1 引脚结构 AT89S52 2 方框图 AT89S52 引脚功能描述 3 AT89S52 VCC : 电源 GND: 地 P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻 辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下， P0 具有内部上拉电阻。 在 flash 编程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验 时，需要外部上拉电阻。 P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 此外，P1.0 和 P1.2 分别作定时某某/计数器 2 的外部计数输入（P1.0/T2）和时某某/计数器 2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。 在 flash 编程和校验时，P1 口接收低 8 位地址字节。 引脚号 P1.0 P1.1 P1.5 P1.6 P1.7 第二功能 T2（定时某某/计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时某某/计数器 T2 的捕捉/重载触发信号和方向控制） MOSI（在系统编程用） MISO（在系统编程用） SCK（在系统编程用） P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR） 时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 flash 编程和校验时，P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。 4 引脚号 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时某某 0 外部输入） T1（定时某某 1 外部输入） WR(外部数据存储器写选通) RD(外部数据存储器写选通) AT89S52 RST: 复位输入。晶振工作时，RST 脚持续 2 个机器周期高某某将使单片机复位。看门 狗计时完成后，RST 脚输出 96 个晶振周期的高某某。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上 的 DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高某某有效。 ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低 8 位地址 的输出脉冲。在 flash 编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时某某或 时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “1”，ALE 操作将无效。这一位置 “1”， ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个 ALE 使 能标志位（地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而 在访问外部数据存储器时，PSEN 将不被激活。 EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器 读取指令，EA 必须接 GND。 为了执行内部程序指令，EA 应该接 VCC。 在 flash 编程期间，EA 也接收 12 伏 VPP 电压。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 5 表 1 AT89S52 特殊寄存器映象及复位值 AT89S52 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器(SFR)的地址空间映象如表 1 所示。 并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些地址，一般将 得到一个随机数据；写入的数据将会无效。 用户不应该给这些未定义的地址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的 功能，复位后，这些位都为“0”。 定时某某 2 寄存器：寄存器 T2CON 和 T2MOD 包含定时某某 2 的控制位和状态位（如表 2 和表 3 所示），寄存器对 RCAP2H 和 RCAP2L 是定时某某 2 的捕捉/自动重载寄存器。 中断寄存器：各中断允许位在 IE 寄存器中，六个中断源的两个优先级也可在 IE 中设置。 6 AT89S52 表 2 T2CON：定时某某/计数器 2 控制寄存器 T2CON 地址为 0C8H 位可寻址 TF2 EXF2 RLCLK TCLK EXEN2 7 6 5 4 3 复位值：0000 0000B TR2 2 1 0 符号 TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 功能 定时某某 2 溢出标志位。必须软件清“0”。RCLK=1 或 TCLK=1 时，TF2 不用置位。 定时某某 2 外部标志位。EXEN2=1 时，T2EX 上的负跳变而出现捕捉或重 载时，EXF2 会被硬件置位。定时某某 2 打开，EXF2=1 时，将引导 CPU 执行定时某某 2 中断程序。EXF2 必须如见清“0”。在向下/向上技术模式 （DCEN=1）下 EXF2 不能引起中断。 串行口接收数据时钟标志位。若 RCLK=1，串行口将使用定时某某 2 溢出 脉冲作为串行口工作模式 1 和 3 的串口接收时钟；RCLK＝0，将使用定 时某某 1 计数溢出作为串口接收时钟。 串行口发送数据时钟标志位。若 TCLK=1，串行口将使用定时某某 2 溢出 脉冲作为串行口工作模式 1 和 3 的串口发送时钟；TCLK＝0，将使用定 时某某 1 计数溢出作为串口发送时钟。 定时某某 2 外部允许标志位。当 EXEN2=1 时，如果定时某某 2 没有用作串行 时钟，T2EX（P1.1）的负跳变见引起定时某某 2 捕捉和重载。若 EXEN2 ＝0，定时某某 2 将视 T2EX 端的信号无效 开始/停止控制定时某某 2。TR2=1，定时某某 2 开始工作 定时某某 2 定时/计数选择标志位。 ＝0，定时； ＝1，外部事 件计数（下降沿触发） 捕捉/重载选择标志位。当 EXEN2=1 时， ＝1，T2EX 出现负脉冲， 会引起捕捉操作；当定时某某 2 溢出或 EXEN2=1 时 T2EX 出现负跳变，都 会出现自动重载操作。 ＝0 将引起 T2EX 的负脉冲。当 RCKL=1 或 TCKL＝1 时，此标志位无效，定时某某 2 溢出时，强制做自动重载操作。 双数据指针寄存器：为了更有利于访问内部和外部数据存储器，系统提供了两路 16 位 数据指针寄存器：位于 SFR 中 82H~83H 的 DP0 和位于 84H～85。特殊寄存器 AUXR1 中 DPS＝0 选择 DP0；DPS=1 选择 DP1。用户应该在访问数据指针寄存器前先初始化 7 AT89S52 DPS 至合理的值。 表 3a AUXR：辅助寄存器 AUXR 地址：8EH 不可位寻址 复位值：XXX00XX0B - - - WDIDLE DISRTO - - DISALE 76 DISALE 5 4 3 2 1 0 预留扩展用 ALE 使能标志位 DISALE 操作方式 0 ALE 以 1/6 晶振频率输出信号 1 ALE 只有在执行 MOVX 或 MOVC 指令时激活 DISRTO 复位输出标志位 DISRTO 0 1 看门狗（WDT）定时结束，Reset 输出高某某 Reset 只有输入 WDIDLE 空闲模式下 WDT 使能标志位 WDIDLE 0 1 空闲模式下，WDT 继续计数 空闲模式下，WDT 停止计数 掉电标志位：掉电标志位（POF）位于特殊寄存器 PCON 的第四位（PCON.4）。上电期 间 POF 置“1”。POF 可以软件控制使用与否，但不受复位影响。 表 3b AUXR1：辅助寄存器 1 AUXR1 － 7 地址：A2H 不可位寻址 － － － 6 5 4 复位值：XXXXXXX0B － － － DPS 3 2 1 0 - 预留扩展用 DPS 数据指针选择位 DPS 0 选择 DPTR 寄存器 DP0L 和 DP0H 1 选择 DPTR 寄存器 DP1L 和 DP1H 8 AT89S52 存储器结构 MCS-51 器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以 64K 寻址。 程序存储器：如果 EA 引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。 对于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序读写先从内部存储器（地址为 0000H～1FFFH）开 始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000H~FFFFH。 数据存储器：AT89S52 有 256 字节片内数据存储器。高 128 字节与特殊功能寄存器重 叠。也就是说高 128 字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的。 当一条指令访问高于 7FH 的地址时，寻址方式决定 CPU 访问高 128 字节 RAM 还是特 殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）。 例如，下面的直接寻址指令访问 0A0H（P2 口）存储单元 MOV 0A0H , #data 使用间接寻址方式访问高 128 字节 RAM。例如，下面的间接寻址方式中，R0 内容为 0A0H，访问的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。 MOV @R0 , #data 堆栈操作也是简介寻址方式。因此，高 128 字节数据 RAM 也可用于堆栈空间。 看门狗定时某某 WDT 是一种需要软件控制的复位方式。WDT 由 13 位计数器和特殊功能寄存器中的看 门狗定时某某复位存储器（WDTRST）构成。WDT 在默认情况下无法工作；为了激活 WDT，户用必须往 WDTRST 寄存器（地址：0A6H）中依次写入 01EH 和 0E1H。当 WDT 激活后，晶振工作，WDT 在每个机器周期都会增加。WDT 计时周期依赖于外部 时钟频率。除了复位（硬件复位或 WDT 溢出复位），没有办法停止 WDT 工作。当 WDT 溢出，它将驱动 RSR 引脚一个高个电平输出。 WDT 的使用 为了激活 WDT，用户必须向 WDTRST 寄存器（地址为 0A6H 的 SFR）依次写入 0E1H 和 0E1H。当 WDT 激活后，用户必须向 WDTRST 写入 01EH 和 0E1H 喂狗来避免 WDT 溢出。当计数达到 8191(1FFFH)时，13 位计数器将会溢出，这将会复位器件。晶振正 常工作、WDT 激活后，每一个机器周期 WDT 都会增加。为了复位 WDT，用户必须向 WDTRST 写入 01EH 和 0E1H（WDTRST 是只读寄存器）。WDT 计数器不能读或写。 当 WDT 计数器溢出时，将给 RST 引脚产生一个复位脉冲输出，这个复位脉冲持续 96 个晶振周期（TOSC），其中 TOSC=1/FOSC。为了很好地使用 WDT，应该在一定时间 内周期性写入那部分代码，以避免 WDT 复位。 掉电和空闲方式下的 WDT 在掉电模式下，晶振停止工作，这意味这 WDT 也停止了工作。在这种方式下，用户不 必喂狗。有两种方式可以离开掉电模式：硬件复位或通过一个激活的外部中断。通过硬 件复位退出掉电模式后，用户就应该给 WDT 喂狗，就如同通常 AT89S52 复位一样。 通过中断退出掉电模式的情形有很大的不同。中断应持续拉低很长一段时间，使得晶振 9 AT89S52 稳定。当中断拉高后，执行中断服务程序。为了防止 WDT 在中断保持低电平的时候复 位器件，WDT 直到中断拉低后才开始工作。这就意味着 WDT 应该在中断服务程序中 复位。 为了确保在离开掉电模式最初的几个状态 WDT 不被溢出，最好在进入掉电模式前就复 位 WDT。 在进入待机模式前，特殊寄存器 AUXR 的 WDIDLE 位用来决定 WDT 是否继续计数。 默认状态下，在待机模式下，WDIDLE＝0，WDT 继续计数。为了防止 WDT 在待机模 式下复位 AT89S52，用户应该建立一个定时某某，定时离开待机模式，喂狗，再重新进 入待机模式。 UART 在 AT89S52 中，UART 的操作与 AT89C51 和 AT89C52 一样。为了获得更深入的关于 UART 的信息，可参考 ATMEL 网站（http://doc.001pp.com）。从这个主页，选择 “ Products ”， 然 后 选 择 “ 8051-Architech Flash Microcontroller ”， 再 选 择 “ Product Overview”即可。 定时某某 0 和定时某某 1 在 AT89S52 中，定时某某 0 和定时某某 1 的操作与 AT89C51 和 AT89C52 一样。为了获得 更深入的关于 UART 的信息，可参考 ATMEL 网站（http://doc.001pp.com）。从这个主 页，选择“Products”，然后选择“8051-Architech Flash Microcontroller”，再选择“Product Overview”即可。 定时某某 2 定时某某 2 是一个 16 位定时/计数器，它既可以做定时某某，又可以做事件计数器。其工作 方式由特殊寄存器 T2CON 中的 C/T2 位选择（如表 2 所示）。定时某某 2 有三种工作模式： 捕捉方式、自动重载（向下或向上计数）和波特率发生器。如表 3 所示，工作模式由 T2CON 中的相关位选择。定时某某 2 有 2 个 8 位寄存器：TH2 和 TL2。在定时工作方式 中，每个机器周期，TL2 寄存器都会加 1。由于一个机器周期由 12 个晶振周期构成， 因此，计数频率就是晶振频率的 1/12。 表 3 定时某某 2 工作模式 RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16 位自动重载 0 1 1 16 位捕捉 1 × 1 波特率发生器 × × 0 （不用） 在计数工作方式下，寄存器在相关外部输入角 T2 发生 1 至 0 的下降沿时增加 1。在这 10 AT89S52 种方式下，每个机器周期的 S5P2 期间采样外部输入。一个机器周期采样到高某某，而 下一个周期采样到低电平，计数器将加 1。在检测到跳变的这个周期的 S3P1 期间，新 的计数值出现在寄存器中。因为识别 1－0 的跳变需要 2 个机器周期（24 个晶振周期）， 所以，最大的计数频率不高于晶振频率的 1/24。为了确保给定的电平在改变前采样到 一次，电平应该至少在一个完整的机器周期内保持不变。 捕捉方式 在捕捉模式下，通过 T2CON 中的 EXEN2 来选择两种方式。如果 EXEN2=0，定时某某 2 时一个 16 位定时/计数器，溢出时，对 T2CON 的 TF2 标志置位，TF2 引起中断。如果 EXEN2=1，定时某某 2 做相同的操作。除上述功能外，外部输入 T2EX 引脚（P1.1）1 至 0 的下跳变也会使得 TH2 和 TL2 中的值分别捕捉到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。除此之外， T2EX 的跳变会引起 T2CON 中的 EXF2 置位。像 TF2 一样，T2EX 也会引起中断。捕 捉模式如图 5 所示。 图 5 定时某某的捕捉模式 自动重载 当定时某某 2 工作于 16 位自动重载模式，可对其编程实现向上计数或向下计数。这一功 能可以通过特殊寄存器 T2MOD（见表 4）中的 DCEN（向下计数允许位）来实现。通 过复位，DCEN 被置为 0，因此，定时某某 2 默认为向上计数。DCEN 设置后，定时某某 2 就可以取决于 T2EX 向上、向下计数。 如图 6 所示，DCEN=0 时，定时某某 2 自动计数。通过 T2CON 中的 EXEN2 位可以选择 两种方式。如果 EXEN2=0，定时某某 2 计数，计某某 0FF 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 不对）Flash 或 EPROM 编程器。 AT89S52 程序存储阵列采用字节式编程。 编程方法 对 AT89S52 编程之前，需根据 Flash 编程模式表和图 13、图 14 对地址、数据和控制信 号设置。可采用下列步骤对 AT89S52 编程： 18 AT89S52 1．在地址线上输入编程单元地址信号 2．在数据线上输入正确的数据 3．激活相应的控制信号 4．把 EA/Vpp 升至 12V 5．每给 Flash 写入一个字节或程序加密位某某，都要给 ALE/PROG 一次脉冲。字节写周 期时自身定制的，典型值仅仅 50us。改变地址、数据重复第 1 步到第 5 步，知道全 部文件结束。 Data Polling AT89S52 用 Data Polling 作为一个字节写周期结束的标志特征。 译者注： 后面全是编程的时序问题，实在译不下去了。感兴趣的接着翻啊。 参考资料： 1．ATMEL 公司 AT89S52 的技术手册 2．*_** AT89C52 Datasheets 3．复旦大学出版社 单片微型机原理、应用和实验 张某某等 19 [文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]

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