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1、AT89S52单片机1 主要性能 与MCS-51单片机产品兼容 8K字节在系统可编程Flash存储器 1000次擦写周期 全静态操作：0Hz33Hz 三级加密程序存储器 32个可编程I/O口线 三个16位定时器/计数器 八个中断源 全双工UART串行通道 低功耗空闲和掉电模式 掉电后中断可唤醒 看门狗定时器 双数据指针 掉电标识符2 功能特征描述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 公司高密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
2、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，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/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、定时器/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。3.引脚结构4
3、.方框图3.1 引脚功能VCC：电源GND: 接地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
4、部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表2-1所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。表2-1 P1口引脚的第二功能引脚号第二功能P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5MOSI（在系统编程用）P1.6MISO（在系统编程用）P1.7SCK（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
5、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
6、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2-2所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。表2-2 P3口引脚的第二功能引脚号第二功能P3.0RXD（串行输入）P3.1TXD（串行输出）P3.2 (外部中断0)P3.3 (外部中断1)P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1定时器1外部输入）P3.6 (外部数据存储器写选通)P3.7 (外部数据存储器写选通)RST： 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成
7、后，RST 脚输出96个晶振周期的高电平。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，复位高电平有效。ALE/： 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()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器或时钟使用。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
8、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。： 外部程序存储器选通信号()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，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，将不被激活。/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，必须接GND。为了执行内部程序指令，应该接VCC。在flash编程期间，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。表2-3 AT89S52特殊寄存器映像及复位
9、值2.2 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器（SFR）的地址空间映像表格2-3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的数据：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”。2.2.1 定时器2寄存器：寄存器T2CON和T2MOD包含定时器2的控制位的状态位（如表2-4所示），寄存器堆RCAP2H和RCAP2L是定时器2的捕捉/自动重载寄存器。2.2.2 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以在IE中设置。表2-4 T2CON：定时器
10、/计数器2控制寄存器 T2CON 地址为OC8H 复位值：0000 0000B 位可寻址 TF2EXF2RLCLKTCLKEXEN2TR2C/CP/76543210符号功能TF2定时器2溢出标志位。必须软件清“0”。RCLK=1或TCLK=1时，TF2不用置为位。EXF2定时器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。定时器2打开，EXF2=1时，将引导CPU执行定时器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。RCLK串行口接收数据时钟标志位。若RCLK=1，串行口将使用定时器2溢出脉冲作
11、为串行口工作模式1和3的串口接收时钟；RCLK=0，将使用定时器1计数溢出作为串口接收时钟。TCLK串行口发送数据时钟标志位。若TCLK=1，串行口将使用定时器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，将使用定时器1计数溢出作为串口发送时钟。EXEN2定时器2外部允许标志位。当EXEN2=1时，如果定时器2没有用作串行时钟，T2EX（P1.1）的负负跳变见引起定时器2捕捉和重载。若EXEN2=0，定时器2将视T2EX端的信号无效TR2开始/停止控制定时器2.TR2=1，定时器2开始工作定时器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
12、标志位。当EXEN2=1时，=1，T2EX出现负脉冲，会引起捕捉操作；当定时器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或停车卡了，此标志位无效，定时器2溢出时，强制做自动重载操作。2.2.3 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82H83H的DPO和位于84H85H。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DPS至合理的值。表2-5 AUXR:辅助寄存器 AUXR 地址：8EH 复位值：XXX00
13、XX0B 不可位寻址-WDIDLEDISRTO-DISALE76543210- 预留扩展用DISALE 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 看门狗（WDT）定时结束，Reset输出高电平 1 Reset只有输入WDIDLE 空闲模式下WDT使能标志位 WDIDLE 0 空闲模式下，WDT继续计数 1 空闲模式下，WDT停止计数 2.2.4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
14、使用与否，但不受复位影响。表2-6 AUXR1：辅助寄存器1AUXR1 地址：A2H 复位值：XXXXXXX0B 不可位寻址-DPS76543210- 预留扩展用DPS 数据指针选择位 DPS 0 选择DPTP寄存器DP0L和DP0H 1 选择DPTR寄存器DP1L和DP1H2.3 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。2.3.1 程序存储器: 如果引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89S52，如果接VCC，程序读写先从内部存储器（地址为0000H1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000HFFFFH。2.3.
15、2 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
16、是简介寻址方式。因此，高128字节数据RAM也可用于堆栈空间。2.4 看门狗定时器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器复位存储器（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。2.4.1 WDT的使用为了激活WDT，用户必须向WDTRST寄存器（
17、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。2.4
18、.2 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WDT。在进入待机模式
19、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，WDIDLE0，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器，定时离开待机模式，喂狗，再重新进入待机模式。2.5 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/）。从这个主页，选择“Products”，然后选择“8051-Architech Flash Microcontroller”，再选择“ProductOverview”即可。2.6定时器0 和定时
20、器1在AT89S52 中，定时器0 和定时器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（）。从这个主页，选择“Products”，然后选择“8051-Architech Flash Microcontroller”，再选择“Product Overview”即可。2.7 定时器2定时器2是一个16位定时/计数器，它既可以做定时器，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2-7所示）。定时器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2-7 所示，工作模式由T2
21、CON中的相关位选择。定时器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2-7 定时器2工作模式RCLK +TCLKCP/TR2MODE00116位自动重载01116位捕捉1X1波特率发生器XX0（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电平，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10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。
