STC15F2K60S2单片机的基本结构
关于STC15F2KA60S2看门狗的应用

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单片机的基本结构讲解学习

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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
AC(PSW.6):辅助进位标志位 当执行加/减法指令时,如果低四位数向高 四位数产生进/借位,则AC置“1”,否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
增强型8051内核,单时钟机器周期,速度比传统8051内核单片机 快8~12倍 60KB Flash程序存储器;1KB数据Flash;2048字节的SRAM 3个16位可自动重装载的定时/计数器(T0、T1、T2) 可编程时钟输出功能 至多42根I/O口线 2个全双工异步串行口(UART) 1个高速同步通信端口(SPI) 8通道10位ADC 3通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元 内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗 内部集成高精度R/C时钟,常温工作时,可以省去外部晶振电路。
SPI
内部复位逻辑
控制单元
Port1锁存器
ADC
Port0,2,3,4,5锁存器
Port1驱动器
内部高精度R/C振荡器 P1.0~P1.7
8 P1.0~P1.7
Port0,2,3,4,5驱动器 P0,P2,P3,P4,P5
4/109 图3- 7 STC15F2K60S2单片机的内部结构图
8-2STC15系列单片机技术应用(6)

8.5 STC15系列单片机中断系统
8.5.1 中断系统结构
STC15F2K60S2系列单片机提供14个中断源
1、外部中断5个:INT0,INT1, INT2, INT3,INT4
4. CLK_DIV.5是ADRJ位
ADRJ=0 , 10 位 A/D 高 8 位放入 ADC_RES ,低 2 位 存放在ADC_RESL。A/D计算公式如下: 取10位结果理论计算值 =210*(Vin/Vcc) 取8位结果理论计算值 =28*(Vin/Vcc) ADRJ=1,10位A/D高2位放入ADC_RES,低8位存 放在ADC_RESL。A/D计算公式如下:
取10位结果理论计算值 =210*(Vin/Vcc)
• ADRJ=0时,ADC_RES[7:0]存放高8位ADC结果, ADC_RESL[1:0]存放低2位ADC结果。
位名称 寄存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
ADC_ RES ADC_ RESL CLK_ DIV
9
8
7
6
5
4
3 1
(2) ADC_START是A/D转换启动控制位。
(3) ADC_FLAG是A/D转换结束标志位,要由软件清 0。
(4) SPEED1 、SPEED0是A/D 转换速度选择控制位,转
换速度设置如下:
• STC15F2K60S2单片机A/D转换模块的时钟 –外部晶体时钟或内部R/C振荡器所产生的系统 时钟,不使用时钟分频寄存器CLK_DIV对系统 时钟分频后所产生的供给CPU工作所使用的时 钟。 –优点:不仅可以让ADC用较高的频率工作,提 高A/D的转换速度;而且可以让CPU用较低的 频率工作,降低系统的功耗。 • 需要注意 –设置ADC_CONTR控制寄存器的语句执行后, 要经过4个CPU时钟的延时,其值才能够保证被 设置进ADC_CONTR控制寄存器。
STC15F2K61S2单片机片内硬件结构

STC15F2K61S2单⽚机⽚内硬件结构STC15F2K61S2单⽚机⽚内硬件结构描述: STC15F2K61S2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。
61KB⽚内Flash程序存储器,可擦写次数10万次以上;⽚内⼤容量 2048字节 SRAM,包括常规的256字节RAM<idata> 和内部扩展的1792字节XRAM <xdata>;⼤容量⽚内EEPROM,擦写次数10万次以上。
⽚内硬件结构:外部结构以及功能特性:外部结构以及功能特性 (1)8位CPU。
(2)数据存储器(2048B RAM = 256B RAM<idata> + 1792B XRAM <xdata> ,可扩展⽚外64KB外部存储器)。
(3)程序存储器(61 KB Flash ROM)。
(4)6个8位可编程并⾏I/O⼝(P0、P1、P2、P3、P4、P5 ,其中扩展版只使⽤了P0、P1、P2、P3)。
(5)6个可编程的16位定时器/计数器(3个16位可重装载定时器/计数器,3路CCP/PWM/PCA还可再实现3个定时器)。
(6)2个通⽤全双⼯异步收发串⾏⼝(UART)。
(7)中断系统具有14个中断源、14个中断向量。
(8)特殊功能寄存器。
⽚内部件简介: (1)CPU(微处理器):8位CPU,包含运算器和控制器两⼤部分,此外还有⾯向控制的位处理和位控功能。
(2)数据存储器(RAM):内部集成的RAM可⽤于存放程序执⾏的中间结果和过程数据,可外扩64KB数据存储器。
(3)程序存储器(ROM):程序存储器⽤于存放⽤户程序、数据和表格等信息。
不能访问外部程序存储器。
(4)中断系统:停⽌当前进程转向另⼀进程,可设置中断优先级。
(5)特殊功能寄存器(SFR):对⽚内各功能模块进⾏管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器,是⼀个特殊功能RAM区。
STC15F2K60S2单片机的基本结构

算术逻辑单元ALU:用来完成二进制数的四则 运算和布尔代数的逻辑运算。
累加器ACC又记作A:是一个具有特殊用途的8 位寄存器,在CPU中工作最频繁,用来存放操 作数和运算结果。
寄存器B:是专门为乘、除法设置的寄存器, 也是一个8位寄存器,用来存放乘法和除法中 的操作数及运算结果,对于其他指令,它只作 暂存器用。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
AC(PSW.6):辅助进位标志位 当执行加/减法指令时,如果低四位数向高 四位数产生进/借位,则AC置“1”,否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
PCA/PWM
SPI
内部复位逻辑
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控制单元
Port1锁存器
ADC
Port0,2,3,4,5锁存器
Port1驱动器
内部高精度R/C振荡器 P1.0~P1.7
8 P1.0~P1.7
Port0,2,3,4,5驱动器 P0,P2,P3,P4,P5
图3- 7 STC15F2K60S2单片机的内部结构图
程序状态字(PSW):又称为标志寄存器,一 个8位寄存器,用来存放执行指令后的有关状 态信息,供程序查询和判别之用。
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PSW中有些位的状态是在指令执行过程中 自动形成的,有些位可以由用户采用指令 加以改变。 PSW的各位定义如下所示:
位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
第6章STC15F2K60S2单片机定时器及可编程时钟输出《单片机原理及应用》

第6章STC15F2K60S2单片机定时器及可编程时钟输出《单片机原理及应用》本文介绍了STC15F2K60S2单片机的定时器和可编程时钟输出功能。
单片机定时器是单片机中常用的功能模块之一,可以用于定时、计时、延时等应用。
STC15F2K60S2单片机具有多个定时器,包括定时/计时器的选择,工作模式的设置,定时器中断的配置等。
另外,该单片机还具备可编程时钟输出功能,可以用于生成各种频率的时钟信号。
一、STC15F2K60S2单片机定时器概述STC15F2K60S2是一款杰出的8051内核单片机,它具有多种功能和丰富的接口资源,适用于各种应用场景。
定时器是其中一个重要的功能模块,可以用于实现各种定时任务,例如周期性的数据采集、定时触发等。
STC15F2K60S2单片机具有4个定时器,分别为T0、T1、T2和T3。
每个定时器又分为两个独立的计时/定时模块,通常称之为T0高速定时器和T0低速定时器等。
这些定时器的工作频率由系统时钟频率决定,可以通过定时器控制寄存器来设置时钟来源和分频系数。
二、STC15F2K60S2单片机定时器的工作模式定时器有多种工作模式可供选择,常用的有定时器模式和计数器模式。
定时器模式主要用于实现定时功能,可以根据需求设置定时时长和触发条件。
计数器模式主要用于计数功能,可以将外部事件转换为内部计数脉冲,用于测量时间间隔或者脉冲频率。
STC15F2K60S2单片机定时器的工作模式可以通过相关的寄存器位进行配置。
例如,可以通过T2CON寄存器的T2M0和T2M1位来选择定时器2的工作模式,可以选择定时器模式、16位自动重载模式、13位同步计数器模式,或者外部事件计数器模式。
三、STC15F2K60S2单片机定时器中断的配置定时器中断是使用定时器功能的常用方法之一,可以在定时达到设定值时触发中断,执行相应的中断服务程序。
STC15F2K60S2单片机的定时器可以设置使能定时器中断,并通过相关的中断使能寄存器来控制定时器中断的使能和优先级。
亲手制作STC15F2K60S2单片机最小系统
亲手制作STC15F2K60S2单片机最小系统(文章中详细图片)STC15系列增强型8051单片机集成了上电复位电路与高精准R/C振荡器,给单片机芯片加上电源就可跑程序;集成了大容量的程序存储器、数据存储器以及EEPRM,集成了A/D、PWM、SPI等高功能接口部件,可大大地简化单片机应用系统的外围电路,使单片机应用系统的设计更加简捷,系统性能更加高效、可靠。
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,即25万次/秒),针对电机控制,强干扰场合。
STC15系列中STC15F2K60S2单片机使用最为频繁,用户应用程序空间60K,足以满足多数应用此芯片的用户编程,并且价格在中关村6.5左右。
下面自己亲接,即悬空)两个电容为RxD和TxD的+5V两个30P电容后端接GNDSTC15F2K60S2引脚电路制作好,连接好以后,安装USB转串口PL2303的驱动做windows系统(windows xp或windows 7都可以,我使用的是windows7 64位),如果PL2303在windows 7 64位下下载时出现错误,请下载其它的此型号的驱动解决(实际中遇到过此问题,当然windows xp下试过没有出过错误,如果您的系统是windows xp的就不用担心了。
)使用下载时把PL2303的Rxd和单片机的Txd相连接,再把PL2303的Txd 和单片机的Rxd相连接,GND同接单片机GND, PL2303的+5V先不要同单片机连接,点上图中“下载/编程”后,再把PL2303的+5V先同单片机连接,此时就会看到程序下载到单片机了。
基于STCSTC15F2K60S2单片机的串口通讯综述
湖南科技大学信息与电气工程学院《单片机课程设计报告》题目:基于STCSTC15F2K60S2单片机的串口通讯专业:自动化班级:一班姓名:罗永恒学号: 1209010303指导教师:范小春2015年 6月 30日单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
本文将具体介绍单片机与PC机进行串口通信的实现方法和编程方法,并且在最后给出一个实用的单片机与计算机通过串口通信的程序。
关键词:单片机串口通信第一章 STCSTC15F2K60S2的简介 (1)1.1 STCSTC15F2K60S2的内部结构框图 (1)1.2 STC15F2K60S的DIP封装图 (1)1.3 STC15F2K60S的各引脚简介 (2)第二章单片机通过USB与PC机的通信设计 (4)2.1设计方案选择 (4)2.1.1 PC机同单片机通信存在的问题 (4)2.1.2 USB接口同RS-232(DB-9)串口的比较 (4)2.1.3 USB转接芯片的选择 (4)2.2 通信功能要求 (5)第三章硬件电路图的设计 (5)3.1单片机最小系统 (5)3.2 USB与单片机连接主电路 (6)3.3 总电路图 (6)3.4 PCB图 (6)第四章程序设计 (7)4.1 串口初始化 (7)4.2 主程序 (7)4.3 中断服务程序 (8)4.4 总程序 (8)第五章总结与体会 (10)第六章参考文献 (11)第一章 STCSTC15F2K60S2的简介1.1 STCSTC15F2K60S2的内部结构框图1.2 STC15F2K60S的DIP封装图1.3 STC15F2K60S 的各引脚简介(1)电源引脚Vcc :一般接电源的+5V 。
第2章 STC15F2K60S2单片机硬件结构
2.2 中央处理器(CPU)
单片机的中央处理器CPU由运算器和控制器组成。 它的作用是读入并分析每条指令,并根据各指令功能控制 单片机的各功能部件执行指定的运算或操作。 2.2.1 运算器 运算器主要用来对操作数进行算术、逻辑和位操作运算, 主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、 位处理器、程序状态字寄存器PSW及两个暂存器TMP1和 TMP2等。 算术逻辑运算单元ALU用来完成加、减、乘、除等基本算 术运算及完成8位变量的逻辑与、或、非、异或以及求补 等逻辑运算,还具有位操作功能。
速A/D转换器、CCP/PWM/PCA、看门狗、片内高精度RC振荡 器、高可靠性复位电路等组成,其内部结构如图2-1所示。
图2-1
STC15F2K60S2单片机内部结构
该单片机具有以下特点:
8位增加型8051内核,单时钟机器周期(1T),其指令代码与 8051完全兼容;
内部集成了高可靠复位电路和高精度RC时钟,常温下温飘 ±0.6%(-20℃~+65℃),ISP编程时内部时钟从5MHz~35MHz 可选,还可对外输出时钟。 内部集成有的Flash程序存储器和2048B的数据存储器SRAM, 包括常规的256B和内部扩展的1792B XRAM,并具有较强的加密 性; 芯片内集成有大容量的EEPROM功能;
RS1,RS0(PSW.4 ,PSW.3):工作寄存器组选择标志位。 RS1、RS0与所选择的4组工作寄存器组的对应关系如表2-1所 示。
RS1 0 0 1 1 RS0 0 1 0 1 工作寄存器组 0组(片内RAM地址00H-07H) 1组片内RAM地址08H-0FH) 2组(片内RAM地址10H-17H) 3组(片内RAM地址18H-1FH)
程序Flash存储器可在线反复编程擦写10万次以上,大大 提高了芯片使用效率,增加了灵活性。
STC15F2K60S2单片机基本结构与系统典型构成
单片机产品
8051内核是Intel 8051系列单片机的基本标准,许多参 考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。
MCS-51 系 列 单 片 机 的 典 型 产 品 为 8051 , 它 有 4K×8ROM,128字节RAM,2个16位定时/计数器,4 个8位I/O口,一个串行口。
二十世纪80年代,Intel将8051内核转让或出售给几家 著名的IC厂商,如Philips,Atmel等。这样,8051单片 机就变成众多制造厂家支持的,发展成为上百个产品 的大家族。
STC15F2K60S2单片Fra bibliotek机的基本结构和系
统的典型构成
本章学习目标 掌握STC15F2K60S2单片机的基本结构 掌握单片机I/O口的使用 掌握单片机应用系统的典型构成
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§3.1 STC15F2K60S2单片机的基本结构
一、单片机的内部结构
单片微型计算机(简称单片机)在一片芯片 上集成了前述微型计算机的功能结构,有 些单片机不仅集成了CPU、存储程序和数 据的存储器、I/O接口、定时/计数器等常规 资源,而且还集成了工业测控系统中常用 的模拟量模块。
AC(PSW.6):辅助进位标志位 当执行加/减法指令时,如果低四位数向高 四位数产生进/借位,则AC置“1”,否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
F0(PSW.5):用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”,也可以由软件测试F0控制 程序的流向。 F1(PSW.1):用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似, 可以用软件来使它置“1”或清“0”,也可以由软件 测试F1控制程序的流向。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
CY(PSW.7):进位标志位 当执行加/减法指令时,如果操作结果的最高位D7 出现进/借位,则CY置“1”,否则清“0”。执行 乘除运算后,CY清零。此外,CPU在进行移位操 作时也会影响这个标志位。
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算术逻辑单元ALU:用来完成二进源自数的四则 运算和布尔代数的逻辑运算。
累加器ACC又记作A:是一个具有特殊用途的8 位寄存器,在CPU中工作最频繁,用来存放操 作数和运算结果。
寄存器B:是专门为乘、除法设置的寄存器, 也是一个8位寄存器,用来存放乘法和除法中 的操作数及运算结果,对于其他指令,它只作 暂存器用。
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单片机产品
8051内核是Intel 8051系列单片机的基本标准,许多参 考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。 MCS-51 系 列 单 片 机 的 典 型 产 品 为 8051 , 它 有 4K×8ROM,128字节RAM,2个16位定时/计数器,4 个8位I/O口,一个串行口。 二十世纪80年代,Intel将8051内核转让或出售给几家 著名的IC厂商,如Philips,Atmel等。这样,8051单片 机就变成众多制造厂家支持的,发展成为上百个产品 的大家族。
F0(PSW.5):用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”,也可以由软件测试F0控 制程序的流向。 F1(PSW.1):用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似, 可以用软件来使它置“1”或清“0”,也可以由软 件测试F1控制程序的流向。
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程序状态字(PSW):又称为标志寄存器,一 个8位寄存器,用来存放执行指令后的有关状 态信息,供程序查询和判别之用。
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PSW中有些位的状态是在指令执行过程中 自动形成的,有些位可以由用户采用指令 加以改变。 PSW的各位定义如下所示:
位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
RS1,RS0(PSW.4~PSW.3):工作寄存 器组选择控制位,其详细介绍见后续内容。 OV(PSW.2):溢出标志位。指示运算过 程中是否发生了溢出,在执行指令过程中 自动形成。
STC15F2K60S2单片机的内部资源
中央处理器(CPU) 程序存储器(Flash) 数据存储器(RAM) 数据Flash存储器 定时/计数器 I/O接口 通用异步串行通信接口(UART) 中断系统 SPI接口 高速A/D转换模块 PWM(或捕获/比较单元) 看门狗电路 电源监控 片内RC振荡器等模块 几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块,
最常用的宏晶STC系列单片机,Atmel公司的AT89系 列等51系列,等等。只要是8051内核的单片机,它们 的最基本结构是相同的,并且,指令系统完全兼容标 准8051单片机。
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以目前市场上常见的8051内核单片机STC15F2K60S2为例, 说明单片机的内部结构。STC12C5A60S2单片机主要集成 了以下资源:
第三章 STC15F2K60S2单片机的 基本结构
本章学习目标 掌握STC15F2K60S2单片机的基本结构 掌握单片机I/O口的使用 掌握单片机应用系统的典型构成
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§3.1 STC15F2K60S2单片机的基本结构
一、单片机的内部结构
单片微型计算机(简称单片机)在一片芯 片上集成了前述微型计算机的功能结构, 有些单片机不仅集成了CPU、存储程序和 数据的存储器、I/O接口、定时/计数器等常 规资源,而且还集成了工业测控系统中常 用的模拟量模块。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
AC(PSW.6):辅助进位标志位 当执行加/减法指令时,如果低四位数向高 四位数产生进/借位,则AC置“1”,否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
PCA/PWM
SPI
内部复位逻辑
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控制单元
Port1锁存器
ADC
Port0,2,3,4,5锁存器
Port1驱动器
内部高精度R/C振荡器 P1.0~P1.7
8 P1.0~P1.7
Port0,2,3,4,5驱动器 P0,P2,P3,P4,P5
图3- 7 STC15F2K60S2单片机的内部结构图
增强型8051内核,单时钟机器周期,速度比传统8051内核单片机 快8~12倍 60KB Flash程序存储器;1KB数据Flash;2048字节的SRAM 3个16位可自动重装载的定时/计数器(T0、T1、T2) 可编程时钟输出功能 至多42根I/O口线 2个全双工异步串行口(UART) 1个高速同步通信端口(SPI) 8通道10位ADC 3通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元 内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗 内部集成高精度R/C时钟,常温工作时,可以省去外部晶振电路。
—————可称得上一个片上系统(SOC)
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1、CPU结构 单片机的中央处理器(CPU)由运算器和 控制器组成。
(1)运算器 以8位算术/逻辑运算部件ALU为核心,加上 通过内部总线而挂在其周围的暂存器TMP1、 TMP2、累加器ACC、寄存器B、程序状态 标志寄存器PSW以及布尔处理机组成了整 个运算器的逻辑电路。
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STC15F2K60S2单片机内部结构框图
B寄存器
XRAM 1792字节
RAM地址 寄存器
RAM 256字节
ACC
堆栈指针
数据Flash 存储器
程序存储器
TMP2
TMP1
定时器/计数器0/1/2
ISP/IAP
ALU
PSW
串口1
看门狗 (WDT)
串口2
地址生成器 程序计数器(PC)