单片机原理及应用 教学课件 作者 孙康岭刘永海 主编 单片机2.5 2.6.pptVIP

尚辅网 尚辅网 2.5 80C51单片机的工作方式 80C51系列单片机的工作方式可分为： 复位方式、程序执行方式、低功耗工作方式和EPROM（或Flash）编程/校验方式。 一、复位方式 1．复位电路 复位操作是指对单片机进行初始化，使单片机从一种确定的初始状态开始运行。系统加电开始运行或者重新启动时先由复位电路进行复位操作，这种工作方式为复位方式。 复位电路有两种：上电复位电路和上电及按键都有效的复位电路，如图2-9所示。 单片机每次开机时都需要复位，以使CPU及其他功能部件都处于一种确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 要想实现复位，需要给80C51单片机的RST引脚发送持续时间为两个机器周期（即24个时钟周期）以上的高电平即可。 2．复位后的状态 复位后，程序计数器PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。 运行过程中，当单片机的程序受外界因素干扰而陷入死循环或跑飞时，可将单片机复位，重新启动。 当单片机处于低功耗工作方式时，可通过复位使其退出并进入正常工作状态。 80C51上电复位后，片内RAM单元中的值是随机的，特殊功能寄存器的状态如下： P0～P3的端口锁存器被设置成FFH； SP设置成07H； 串行口的SBUF无确定值； IP、IE和PCON的有效位为0； 其余SFR的值均为00H。 程序运行过程中，对单片机进行复位，复位后的片内RAM单元中的值可保持复位前的状态。 二、 程序执行方式 程序执行方式是单片机基本工作方式，可分为连续执行工作方式和单步执行工作方式。 1．连续执行工作方式 连续执行方式是所有单片机都需要的一种工作方式，被执行程序可以放在片内或片外ROM中。单片机复位后，PC值为0000H，单片机立即从程序存储器的0000H处执行程序。按照程序事先编排的任务，单片机自动连续地执行下去。 2．单步执行工作方式 这是用户调试程序的一种工作方式，是利用单片机外部中断功能实现的。当调试程序时，用户通过按单片机开发系统上的单步执行按键（或软件调试环境中的单步执行按钮）实现程序的单步执行。按一次，单片机就执行一条指令，这样就可以逐条检查程序的执行结果并加以分析，便于发现问题进行修改。 三、 低功耗工作方式 80C51单片机有两种低功耗节电方式：节电(空闲)方式和掉电保护方式。 在Vcc=5V，fosc=12MHz条件下，80C51单片机正常工作时电流约20mA，节电(空闲)方式时电流约5mA，掉电保护方式时电流仅75?A。因此低功耗工作方式特别适用于低功耗应用场合。 两种低功耗工作方式是由特殊功能寄存器中的电源控制寄存器PCON的有关控制位来控制的。 电源控制寄器PCON字节地址为87H，不可位寻址。读写时，只能整体字节操作，不能按位操作。PCON每位的定义如下所示： PCON各位的含义如下： IDL：节电方式控制位，该位为1时，单片机进入节电工作方式。 PD：掉电方式控制位，为1时，单片机进入掉电工作方式。 GF0、GF1：通用标志位，描述中断是来自正常运行还是来自空闲方式，用户可通过指令设定它们的状态。 SMOD：为串行口波特率倍率控制位，用于串行通信。 ⒈ 节电（空闲）方式 当使IDL位置1的指令执行后，80C51进入节电状态。CPU进入节电状态后是不工作的，但各功能部件保持了进入节电状态前的状态，且功耗很小。所以在程序执行过程中，用户在CPU无事可做或不希望它执行有用程序时，应让它进入节电状态，一旦需要继续工作就让它退出节电状态。 节电状态的进入：使PCON中IDL位置1。 节电状态的退出： ①任一中断被激活，该方式较为常用； ②硬件复位。通过硬件复位只要使复位信号保持两个机器周期就可进入复位状态。 ⒉ 掉电保护方式 当将PD置1的指令执行后，80C51进入掉电方式。应当保证进入掉电方式前Vcc不降下来，在通过硬件复位退出掉电方式之前应当先保证Vcc恢复到正常值。 掉电保护状态的进入：使PCON中PD位置1。 掉电保护状态的退出： 唯一方法是硬件复位，复位后片内RAM数据不变，特殊功能寄存器内容按复位状态初始化。 四、EPROM（或Flash）编程/校验方式 编程是指利用特殊手段对单片机片内的EPROM（或Flash）进行写入的过程，校验则是对刚刚写入的程序代码进行读出校验的过程。因此，单片机的编程和校验方式只有EPROM(或Flash)器件才有，如87C51、89C51、87C52、89C52等。 编程/校验方式较为复杂，目前市面上80C51系列单片机的编程器有很多且具有较好的性价比，所以此处不在赘述。 2.6 80C51单片机的应用模式 单片机主要是用在嵌入式应用的场合，由于这种场合要求较小的体积，所以单片机的芯片引脚数量受到限制，如通过数据总线与地址