STC15F2K60S2单片机的基本结构讲解学习
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使用说明(第三版)一、开发板简介:此款开发板专为STC15系列封装为LQFP44的单片机设计,板载单片机为IAP15F2K61S2,支持在线仿真,主时钟频率建议28MHz以下(STC官网说明最高频率为35MHz)。
该开发板适合新手入门学习,也适合熟练STC单片机的工程师进行开发设计。
发货清单:开发板*1,USB数据线*1(为使客户能够自由选择,其他器件请自行在本店购买)二、实物图鉴赏:三、功能说明:1、支持MINI USB接口供电/下载以及RS232串口下载2、RS232串口可切换3、双电源供电(5V/3.3V)4、6~9V电源适配器供电5、全部IO引出6、4位独立按键7、8位LED8、有源蜂鸣器9、MAX485通信10、译码器74LS13811、四相五线步进电机驱动12、6位共阴数码管13、LCD1602接口14、LCD12864接口15、温度传感器DS18B2016、红外接收17、PCF8574IIC IO扩展单片机资源说明(IAP15F2K61S2):1、42个IO2、双串口3、程序空间61K4、6个定时器5、10位8通道ADC6、3通道PWM7、SPI(只能作为MASTER)8、无需外部晶振四、下载说明:下载前请确保板子已经供电,如下图上方用黄色框圈出跳线帽为默认设置。
当上面一个跳线帽接右边时,只要连接迷你USB数据线就可以为板子供电,连接左边则需要用适配器供电,输入电压范围:6~9V。
下面的跳线帽为单片机工作电压,一般不需要改变。
下面的黄色框圈出薄码开关是单片机的串口(从左往右依次规定为1~6),如图所示时可以使用迷你USB线为单片机烧录程序。
当需要用9针串口为单片机下载程序时,请将1、2位拨下来,3、4位拨上去,5、6位拨下来。
两种下载方式的区别只是改变1、2和3、4的位置,5、6位的使用后续说明,下载程序不需要改变(注意:在任意时刻不能将1234位或者3456位同时拨到上面,否则会出现无法下载或者串口通信出错)。
关于STC15F2K60S2看门狗的应用1.STC15F2K60S2系列单片机的内部结构图STC15F2K60S2系列单片机的内部结构框图如下图所示,STC15F2K60S2系列单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时器、IO口、高速A/D转换、看门狗、UART高速异步串行通信口1/串行通信口2,CCP/PWM/PCA,一组高速同步串行端口SPI,片内高精度R/C 时钟及高可靠复位等模块,STC15F2K60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中的所有单元模块。
B寄存器AUX-RAM1792字节ADCRAM地址寄存器RAM256字节ACCTMP2TMP1ALU堆栈指针定时器/计数器/0/1定时器/计数器2看门狗(WDT)ISP/IAP串口1串口2程序存储器(Flash)8K~16K地址生成器控制单元P0,P2,P3,P4,P5锁存器P0,P2,P3,P4,P5驱动器Port1驱动器Port1锁存器掉电唤醒专用定时器CPP/PCA/PWM程序计数器(PC)PSWSPIP0,P2,P3,P4,P58/P1.0~P1.7P1.0~P1.7内部高可靠复位(8级可选复位门槛电压)内部高精度R/C时钟温飘常温下温飘STC15F2K60系列内部结构框图2.目的:在工业控制/汽车电子/航空航天等需要高可靠行的系统中,为了防止“系统在异常情况下,受到干扰,MCU/CPU程序跑飞,导致系统长时间异常工作”,通常是引进看门狗,如果MCU/CPU不在规定的时间内按要求访问看门狗,就认为MCU/CPU处于异常状态,看门狗就会强迫MCU/CPU复位,使系统重新从头开始按规律执行用户程序。
看门狗复位状态结束后,不影响特殊功能寄存器IAP_ONTR中SWBS/IAP_ONTR.6位的值,单片机根据复位前SWBS/IAP_ONTR.6的值选择是从用户应用程序区启动,还是从系统ISP监控程序区启动。
STC15F2K60S2单片机定时器编程一、STC15F2K60S2 单片机定时器概述STC15F2K60S2 单片机内部集成了 5 个定时器,分别是 2 个 16 位的定时器/计数器 T0 和 T1,2 个 8 位的定时器 T2 和 T3,以及 1 个独立波特率发生器定时器T4。
这些定时器都具有不同的特点和应用场景。
T0 和 T1 是传统的 16 位定时器/计数器,可以工作在定时模式和计数模式。
在定时模式下,通过设置定时器的初值和溢出周期,可以实现精确的定时功能;在计数模式下,可以对外部脉冲进行计数。
T2 和 T3 是 8 位定时器,具有自动重载功能,使用起来更加方便。
T4 是独立波特率发生器定时器,主要用于串行通信中的波特率设置。
二、定时器的工作模式1、定时模式在定时模式下,定时器对内部的系统时钟进行计数。
通过设置定时器的初值和溢出周期,可以实现不同时长的定时功能。
例如,如果系统时钟频率为 12MHz,要实现 1ms 的定时,我们可以计算出定时器的初值为 65536 1000,然后将初值写入定时器的寄存器中。
2、计数模式在计数模式下,定时器对外部引脚输入的脉冲进行计数。
当计数值达到设定的阈值时,产生溢出中断。
三、定时器的相关寄存器1、定时器控制寄存器(TCON)TCON 寄存器用于控制定时器的启动、停止、溢出标志等。
例如,TR0 和 TR1 位分别用于控制 T0 和 T1 的启动和停止,TF0 和 TF1 位则分别表示 T0 和 T1 的溢出标志。
2、定时器模式寄存器(TMOD)TMOD 寄存器用于设置定时器的工作模式和计数方式。
例如,可以通过设置 TMOD 寄存器的某些位来选择定时器是工作在定时模式还是计数模式,以及是 8 位模式还是 16 位模式。
3、定时器初值寄存器(TH0、TL0、TH1、TL1、TH2、TL2、TH3、TL3)这些寄存器用于存储定时器的初值。
在定时模式下,通过设置初值可以控制定时器的溢出周期;在计数模式下,初值则决定了计数的阈值。
STC15F2K60S2单片机开发板摘要单片机开发板的介绍单片机开发板是一块电路板和诸多元器件组合在一起供平时的学习、实验、开发等使用;是正式批量生产产品前,对产品进行设计和开发时使用的板子。
我们学习单片机,开始是对理论知识的学习,学习了一些指令和相关单片机结构的知识,而单片机开发板就是我们实践的工具,通过开发板我们可以做一些实验,从而掌握所学的知识。
打个比较通俗的例子:我们编写的代码是“软件”,而开发板是“硬件”,两者结合才会有用,如果只有代码,只有模拟的实验结果而不经过板子实践是学不好的,也掌握不了单片机。
简单概括说开发板实际上就是个多功的实验板,是学习单片机和开发单片机产品的好帮手。
上面集成了好多单片的的外围器件,如LED灯、数码管、按键、行列式按键、步进电机、伺服电机、液晶显示等等,利用一个开发板就可以编制不同的程序实现各种各样的功能,不用为了一个实验焊一块电路板了。
在开发板上设计、调试好程序,就能方便地移植到产品上,只是有时要作适当的修改,比如端口的设置等,因为毕竟开发板和产品的电路板不可能完全一致的。
这样我们就可以通过开发板的使用节省大量的资源,提高我们的学习效率。
为我们更好的学习单片机提供一个良好的平台。
国内外发展趋势现在可以说是单片机的战国时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:1、低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
像80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。
STC15F2K60S2系列单片机总体介绍1.STC15F2K60S2系列单片机简介STC15F2K60S2系列单片机是STC 生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,�������代��技术,����,指�代�����������代��技术,����,指�代����指�代����容传统8051,但速度快8-12倍。
����高�度����高�度R/C 时钟(±0.3%),±1%温飘(-40℃~+85℃),常温下温飘±0.6%(-20℃~+65℃),ISP 编程时5MHz~35MHz 宽范围可设置,可彻底省掉外�昂贵的晶振和外�复位电路(��已��高可靠复位电路,ISP 编程时8级复位门槛电压可选)。
3路CCP/PWM/PCA ,8路高速10位A/D 转换(30万次/秒),�置2K 字节大容量SRAM ,2组超高速异步串行通信端口(UART1/UART2,可在5组管脚之间进行切换,分时复�可作5组串口使�),1组高速同步串行通信端口SPI ,���串行口通信���串行口通信�串行口通信/电机控制/强干扰场合。
在 Ke�lC Ke�l C 开发环境中,选择 Intel 8052 编译,头文件包含<reg51.h>即可现STC15系列单片机��STC-Y5超高速CPU �核,在相同的时钟频率下,速度又比STC 早期的1T 系列单片机(如STC12系列/STC11系列/STC10系列)的速度快20%.1.增强型 8051 CPU ,1T ,单时钟/机器周期,速度比普通8051快8-12倍2.工作电压:STC15F2K60S2 系列工作电压:5.5V - 4.5V (5V 单片机)STC15L2K60S2 系列工作电压:3.6V - 2.4V (3V 单片机)3.8K/16K/24K/32K/40K/48K/56K/60K/61K/63.5K 字节片�Flash 程序存储器,可擦写次数10万次以上4.片�大容量�大容量2048字节的的SRAM ,包括常规的256字节RAM <�data> 和��扩展的1792字节XRAM <xdata>5.大容量片�EEPROM ,擦写次数10万次以上6.ISP/IAP ,在系统可编程/在应�可编程,�需编程器,�需仿真器7.共8通道10位高速ADC ,速度可达30万次/秒,3路PWM 还可当3路D/A 使�8.共3通道捕获/比较单元(CCP/PWM/PCA)----也可�来再实现3个定时器或3个外�中断(支持上升沿/下降沿中断)或3路D/A9.利�CCP/PCA高速脉冲输出功能可实现3路9 ~ 16位PWM (每通道占�系统时间小于0.6%)10.利�定时器T0、T1或T2的时钟输出功能可实现高�度的8 ~ 16位PWM (占�系统时间小于0.4%)11.��高可靠复位,ISP编程时8级复位门槛电压可选,可彻底省掉外�复位电路12.工作频率范围:0MHz ~ 28MHz,相当于普通8051的0MHz~336MHz13.��高�度R/C时钟(±0.3%),±1%温飘(-40℃~+85℃),常温下温飘±0.6%(-20℃~+65℃),ISP编程时��时钟从5MHz~28MHz可设(5.5296MHz / 11.0592MHz / 22.1184MHz)14.不需外�晶振和外�复位,还可�外输出时钟和低电平复位信号15.两组超高速异步串行通信端口(可同时使�),可在5组管脚之间进行切换,分时复�可当5组串口使�:串口1(RxD/P3.0, TxD/P3.1)可以切换到(RxD_2/P3.6, TxD_2/P3.7),还可以切换到(RxD_3/P1.6, TxD_3/P1.7);串口2(RxD2/P1.0, TxD2/P1.1)可以切换到(RxD2_2/P4.6, TxD2_2/P4.7)注意:建议�户将串口1放在 P3.6/P3.7 或 P1.6/ P1.7 (P3.0/P3.1 作下载/仿真�);若�户不想切换,坚持使� P3.0/P3.1 或作为串口1进行通信,则务必在下载程序时,在软件上勾选“下次冷启动时,P3.2/P3.3为0/0时才可以下载程序”。
STC15F2K60S2系列单片机总体介绍1.STC15F2K60S2系列单片机简介STC15F2K60S2系列单片机是STC 生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,�������代��技术,����,指�代�����������代��技术,����,指�代����指�代����容传统8051,但速度快8-12倍。
����高�度����高�度R/C 时钟(±0.3%),±1%温飘(-40℃~+85℃),常温下温飘±0.6%(-20℃~+65℃),ISP 编程时5MHz~35MHz 宽范围可设置,可彻底省掉外�昂贵的晶振和外�复位电路(��已��高可靠复位电路,ISP 编程时8级复位门槛电压可选)。
3路CCP/PWM/PCA ,8路高速10位A/D 转换(30万次/秒),�置2K 字节大容量SRAM ,2组超高速异步串行通信端口(UART1/UART2,可在5组管脚之间进行切换,分时复�可作5组串口使�),1组高速同步串行通信端口SPI ,���串行口通信���串行口通信�串行口通信/电机控制/强干扰场合。
在 Ke�lC Ke�l C 开发环境中,选择 Intel 8052 编译,头文件包含<reg51.h>即可现STC15系列单片机��STC-Y5超高速CPU �核,在相同的时钟频率下,速度又比STC 早期的1T 系列单片机(如STC12系列/STC11系列/STC10系列)的速度快20%.1.增强型 8051 CPU ,1T ,单时钟/机器周期,速度比普通8051快8-12倍2.工作电压:STC15F2K60S2 系列工作电压:5.5V - 4.5V (5V 单片机)STC15L2K60S2 系列工作电压:3.6V - 2.4V (3V 单片机)3.8K/16K/24K/32K/40K/48K/56K/60K/61K/63.5K 字节片�Flash 程序存储器,可擦写次数10万次以上4.片�大容量�大容量2048字节的的SRAM ,包括常规的256字节RAM <�data> 和��扩展的1792字节XRAM <xdata>5.大容量片�EEPROM ,擦写次数10万次以上6.ISP/IAP ,在系统可编程/在应�可编程,�需编程器,�需仿真器7.共8通道10位高速ADC ,速度可达30万次/秒,3路PWM 还可当3路D/A 使�8.共3通道捕获/比较单元(CCP/PWM/PCA)----也可�来再实现3个定时器或3个外�中断(支持上升沿/下降沿中断)或3路D/A9.利�CCP/PCA高速脉冲输出功能可实现3路9 ~ 16位PWM (每通道占�系统时间小于0.6%)10.利�定时器T0、T1或T2的时钟输出功能可实现高�度的8 ~ 16位PWM (占�系统时间小于0.4%)11.��高可靠复位,ISP编程时8级复位门槛电压可选,可彻底省掉外�复位电路12.工作频率范围:0MHz ~ 28MHz,相当于普通8051的0MHz~336MHz13.��高�度R/C时钟(±0.3%),±1%温飘(-40℃~+85℃),常温下温飘±0.6%(-20℃~+65℃),ISP编程时��时钟从5MHz~28MHz可设(5.5296MHz / 11.0592MHz / 22.1184MHz)14.不需外�晶振和外�复位,还可�外输出时钟和低电平复位信号15.两组超高速异步串行通信端口(可同时使�),可在5组管脚之间进行切换,分时复�可当5组串口使�:串口1(RxD/P3.0, TxD/P3.1)可以切换到(RxD_2/P3.6, TxD_2/P3.7),还可以切换到(RxD_3/P1.6, TxD_3/P1.7);串口2(RxD2/P1.0, TxD2/P1.1)可以切换到(RxD2_2/P4.6, TxD2_2/P4.7)注意:建议�户将串口1放在 P3.6/P3.7 或 P1.6/ P1.7 (P3.0/P3.1 作下载/仿真�);若�户不想切换,坚持使� P3.0/P3.1 或作为串口1进行通信,则务必在下载程序时,在软件上勾选“下次冷启动时,P3.2/P3.3为0/0时才可以下载程序”。
STC15F2K60S2-01-IO跑马灯(寄存器版)基本操作STC15F2K60S2-01-IO跑马灯(寄存器版)基本操作本文将以流水灯为例,对STC15F2K60S2单片机的普通IO口的基本操作进行详细介绍。
先看效果图:本例是通过控制开发板上D1、D2、D3、D4四个LED在一定时间内的亮与灭来实现流水灯的效果,下面我们来详细介绍一下实现的过程。
打开开发板原理图,找到D1、D2、D3、D4这四个LED硬件原理图:从原理图中,我们不难发现,只要分别给P16、P17、P47、P46这四个IO一个低电平,对应的LED就会被点亮。
那么怎么才能让STC15F2K60S2单片机这四个IO口输出低电平呢?虽然不简单,但也不是很复杂。
首先,我们需要来配置这四个IO口的模式,从芯片手册上我们可以知道,STC15F2K60S2单片机的所有I/O口均可由软件配置成4种工作类型之一,即:准双向口/弱上拉、推挽输出/强上拉、仅为输入(高阻)或开漏输出功能,每个口用2个控制寄存器中的相应位控制每个引脚的工作类型。
那么我们来先看P16、P17口,这两个IO口是在P1端口上,从STC提供的芯片手册上,我们可以看到P1口的配置如下:也就是说,P1口的四种工作类型,是通过设置P1M1、P1M0的值来确定的。
这里我们演示流水灯用的是普通输入输出功能,也就是我们需要将P1M1、P1M0都设置成0就可以了!同样,P46、P47也是一样的设置:在这里就偷下懒,直接把所有I/O口都设置成准双向口了。
说到这里,可能有人会有疑惑:如果我只需要将某个I/O口设置成准双向口,其他的I/O口要用作别的功能,那该怎么设置呢?这个很简单,我们只需要按位设置。
举个例子,如果我们有这么一个需求,需要将P1.7为开漏,P1.6为强推挽输出,P1.5为高阻输入,其余I/O 口均为准双向口,那么我们只需要如下设置即可:P1M1 = 10100000B;P1M0 = 11000000B;还需要提醒一下,虽然STC15F2K60S2单片机的每个I/O口在弱上拉/强推挽输出/开漏模式时,都能承受20mA的灌电流(还是要加限流电阻,如1K,560R,472R 等),在强推挽输出时能输出20mA的拉电流(也要加限流电阻),但整个单片机的工作电流推荐不要超过90mA,即从MCU-VCC流入的电流建议不要超过90mA,从MCU-GND流出电流建议不要超过90mA,整体流出/流出电流建议都不要超过90mA。