任务2 STC89系列单片机的识读

STC公司主要致力于新一代增强型8051单片机的开发，提供满足中国市场要求的世界级高性能单片机技术，在业内处于领先位置。STC单片机以其卓越的性能和良好的价格，为其在中国市场赢得良好的声誉和广泛的客户群体。

1.STC89系列单片机主要特性

80C51核心处理器单元；3V/5V工作电压，操作频率0～33MHz（STC89LE516AD最高可达90MHz）；5V工作电压，操作频率0～40MHz；支持12时钟（默认）或6时钟模式；大容量内部数据RAM（1KB RAM）；64/32/16/8KB片内Flash程序存储器，具有在应用可编程（IAP）和在系统可编程（ISP），可实现远程软件升级，无须编程器；STC89系列有些单片机内置看门狗和STC810复位电路，加强了系统的稳定和可靠性；双DPTR数据指针；SPI（串行外围接口）和增强型UART；PCA（可编程计数器阵列），具有PWM的捕获/比较功能；4个8位I/O口，含3个高电流P1口，可直接驱动LED；3个16位定时/计数器；可编程看门狗定时器（WDT）；低EMI方式（ALE禁止）；兼容TTL和COMS逻辑电平；掉电检测和低功耗模式等。

2.STC89系列单片机命名规则

STC89系列单片机有多种型号，每种型号具有一定的含义，以下是其产品命名方法：

3.主要性能参数

STC89系列单片机分别包含了32条I/O口线、3个16位的定时/计数器、8输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O口等。表1-1所列为STC89系列单片机的主要性能指标。

表1-1 STC89系列单片机的主要性能指标

4.STC89系列单片机封装形式

为适应不同产品的需求，STC89系列单片机采用了LQFP—44（Low Quad Flat Package，薄型方块平面封装）、PQFP—44（Plastic Quad Flat Package，塑料方块平面封装）、PLCC—44（Plastic Leaded Chip Carrier）和PDIP—40（Plastic Dual In-line Package，塑料双直列直插式）这4种不同的封装方式，其外形及引脚名称如图1-1所示。4种封装的单片机实物外形如图1-2所示。

5.引脚功能

下面以PDIP封装形式为例，介绍STC89系列单片机的引脚功能。

1）电源引脚VSS和VCC

➢VCC（40脚）：电源端，接+5V。

➢VSS（20脚）：接地端。

2）时钟电路引脚XTAL1和XTAL2

➢XTAL1（19脚）：接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器反相放大器的输入，若使用外部TTL时钟时，该引脚必须接地。

➢XTAL2（18脚）：接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器反相放大器的输出，若使用外部TTL时钟时，该引脚为外部时钟的输入端。

3）控制或其他电源复用引脚ALE/、、、RST

➢ALE/（30脚）：地址锁存/编程脉冲输入引脚，用于控制地址锁存器锁存P0口输出的低8位地址，从而实现数据与低位地址的复用。该引脚可驱动（吸收或输出电流）8个LSTTL（Low-power Schottky TTL，低功耗甚高速TTL，功耗值为传统TTL的1/5）负载。

➢（29脚）：外部程序存储器读选通信号输出端。它是读外部程序存储器的选通信号，低电平有效。

➢（31脚）：内部程序存储器和外部程序存储器选择端。引脚为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令。但是，当PC（程序计数器）值超过片内Flash地址范围时，将自动转向访问片外程序存储器。当为低电平时，不论片内是否有程序存储器，单片机只能访问片外程序存储器。

➢RST（9脚）：单片机复位信号输入端。该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。

4）4组I/O端口P0、P1、P2和P3

➢P0（P0.0～P0.7）：P0端口是一个8位三态双向I/O端口，在访问外部存储器时，它是分时作低8位地址线和8位双向数据总线用。在不访问外部存储器时，作通用I/O端口用，用于传送CPU的I/O数据。P0端口能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载，一般作为扩展时地址/数据总线使用。

➢P1（P1.0～P1.7）：P1端口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口（作为输入时，端口锁存器置1）。对P1端口写1时，P1端口被内部的上拉电阻拉为高电平，这时可作为输入口。当P1端口作为输入端口时，因为有内部上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。P1端口能驱动（吸收或输出电流）4个TTL（Transistor-Transistor Logic）负载，它的每一个引脚都可定义为输入或输出线，其中P1.0、P1.1兼有特殊的功能。

T2/P1.0：定时/计数器2的外部计数输入/时钟输出。

T2EX/P1.1：定时/计数器2重装载/捕捉/方向控制。

➢P2（P2.0～P2.7）：P2端口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口，当外部无扩展或扩展存储器容量小于256B时，P2端口可作一般I/O端口使用，扩充容量在64KB范围时，P2口为高8位地址输出端口。当作为一般I/O口使用时，可直接连接外部I/O设备，能驱动4个LSTTL负载。

➢P3（P3.0～P3.7）：P3端口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口。向P3端口写入1时，P3端口被内部的上拉电阻上拉为高电平，可用做输入口。当作为输入时，被外部拉低的P3端口会因为内部上拉而输出电流。第一功能作为通用I/O端口，第二功能作控制口，见表1-2。P3端口能驱动4个LSTTL（Low-power Schottky TTL）负载。

表1-2 P3端口引脚的第二功能

6.存储器结构

STC89单片机带有非易失性Flash存储器，所有Flash单片机都将程序存储器ROM和数据存储器RAM分为不同的逻辑空间，可用8位地址来访问数据存储器，这样可提高8位CPU的存储和处理速度，也可以通过数据指针DPTR寄存器来产生16位的数据存储器地址。程序存储器存放程序及常数、表格等；数据存储器作数据缓冲。图1-3所示为STC89系列单片机存储器空间结构。

程序存储器是只可读不可写，用于存放编好的程序和表格常数。STC89系列单片机可寻址的程序存储器总空间为64KB，内部和外部的64KB的地址空间是统一编址的。程序存储器低端地址可以在片内Flash中，也可在外部存储器中。在STC89系列单片机中，接高电平时，程序计数器（PC）的值在0000H～0FFFH/1FFFH/3FFFH/7FFFH/FFFFH（4KB/8KB/16KB/32KB/64KB）地址范围内，单片机执行内部ROM中的命令，超出此地址范围则自动执行片外ROM中的命令；当接低电平时，单片机将忽略内部存储器，直接从外部程序存储器中读取指令。

数据存储器RAM是用于存放运算的中间结果、数据暂存、缓冲、标志位、待调试的程序。STC89系列单片机的片内数据存储器又分为片内基本数据存储器（相应于MCS—51单片机的片内数据存储器）和片内扩展数据存储器，其中片内基本数据存储器的存储范围为00H～FFH；片内扩展数据存储器是在片内基本数据存储器的基础上再增加256B/1024B（即实现片内512B或1280B的存储空间），其片内扩展数据存储空间（00H～FF/3FFH）；片外数据存储范围为0000H～FFFFH，即片外为64KB。