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STC12C5A60S2单片机的内部构造及功能详细介绍
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STC12C5A60S2单片机是一款功能比较强大的单片机,在众多的51系列单片机中,要算国内STC 公司的1T增强系列更具有竞争力,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内的具有大容量程序存储器且是FLASH工艺的,如STC12C5A60S2单片机内部就自带高达60K FLASH ROM,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。而且STC系列单片机支持串口程序烧写。

STC12C5A60S2单片机的内部构造及功能详细介绍

 

1、STC12C5A60S2简介

STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制,强干扰场合。

1.增强型8051CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051;

2.工作电压:STC12C5A60S2系列工作电压:5.5V-3.3V(5V单片机)STC12LE5A60S2系列工作电压:3.6V-2.2V(3V单片机);

3.工作频率范围:0-35MHz,相当于普通8051的0~420MHz;

4.用户应用程序空间8K/16K/20K/32K/40K/48K/52K/60K/62K字节;

5.片上集成1280字节RAM;

6.通用I/O口(36/40/44个),复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口),可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/高阻,开漏,每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过120ma;

7.ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片;

8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM);

9.内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地);

10.外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器,5V单片机为1.32V,误差为+/-5%,3.3V单片机为1.30V,误差为+/-3%;

11.时钟源:外部高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内)1用户在下载用户程序时,可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟,常温下内部R/C振荡器频率为:5.0V单片机为:11MHz~15.5MHz,3.3V单片机为:8MHz~12MHz,精度要求不高时,可选择使用内部时钟,但因为有制造误差和温漂,以实际测试为准;

12.共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1,没有定时器2,但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器;

13.2个时钟输出口,可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟,可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟;

14.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块,PowerDown模式可由外部中断唤醒,INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5,RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2),CCP1/P1.4(也可通过寄存器设置到P4.3);

15.PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列,2路):

——也可用来当2路D/A使用

——也可用来再实现2个定时器

——也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持);

16.A/D转换,10位精度ADC,共8路,转换速度可达250K/S(每秒钟25万次),通用全双工异步串行口(UART),由于STC12系列是高速的8051,可再用定时器或PCA软件实现多串口;

17.STC12C5A60S2系列有双串口,后缀有S2标志的才有双串口,RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到P4.2),TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到P4.3);

18.工作温度范围:-40-+85℃(工业级)/0-75℃(商业级)21.封装:PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48I/O口不够时,可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595(均可级联)来扩展I/O口,还可用A/D做按键扫描来节省I/O口,或用双CPU,三线通信,还多了串口。

STC12C5A60S2引脚功能说明

VCC:供电电压;

GND:接地;

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每个管脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚写“1”时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时,P0口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部电位必须被拉高;

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后,电位被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收;

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚电位被内部上拉电阻拉高,且作为输入。作为输入时,P2口的管脚电位被外部拉低,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉的优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号;

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL),也是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口:

P3.0RXD(串行输入口)

P3.1TXD(串行输出口)

P3.2INT0(外部中断0)

P3.3INT1(外部中断1)

P3.4T0(记时器0外部输入)

P3.5T1(记时器1外部输入)

P3.6WR(外部数据存储器写选通)

P3.7RD(外部数据存储器读选通)

同时P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号;

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高平时间;

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令时ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效;

PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间,每个机器周期PSEN两次有效。但在访问内部部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现;

EA/VPP:当EA保持低电平时,访问外部ROM;注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,访问内部ROM。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP);

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入;

XTAL2:来自反向振荡器的输出;

3、STC12C5A60S2系列单片机的内部结构

STC12C5A60S2系列单片机的内部结构框图如下图所示。STC12C5A60S2单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时/计数器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体振荡电路等模块。STC12C5A60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块,可称得上一个片上系统。

4、STC12C5A60S2系列单片机管脚图

STC12C5A60S2系列(有第二串口,有A/D转换,有PWM/PCA功能,有内部EEPROM)

STC12C5A60AD系列(无第二串口,有A/D转换,有PWM/PCA功能,有内部EEPROM)

STC12C5A60PWM/CCP系列(无第二串口,无A/D转换,有PWM/CCP功能,有内部EEPROM)

关于晶振电路:

如果外部时钟频率在33MHz以上时,建议直接使用外部有源晶振如果使用内部R/C振荡器时钟(室温情况下5V单片机为:11MHz~17MHz,3V单片机为8MHz~12MHz),XTAL1和XTAL2脚浮空。如果外部时钟频率在27MHz以上时,使用标称频率就是基本频率的晶体,不要使用三泛音的晶体,否则如参数搭配不当,就有可能振在基频,此时实际频率就只有标称频率的1/3了,或直接使用外部有源晶振,时钟从XTAL1脚输入,XTAL2脚必须浮空。

显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。重要的一点STC12C5A60S2目前的售价与传统51差不多,市场供应也很充足。是一款高性价比的单片机。


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