电话系统智能去电控制器的设计(论文+电子通信类英文文献翻译) 第14页
P0-P3口均置1(允许输入),程序计数器PC和其他特殊功能寄存器SFR全部清零。只要该脚保持高电平,MCS-51便循环复位。当RST端由高变低后,MCS-51由ROM的0000H开始执行程序。MCS-51的复位操作不影响内部RAM的内容。当Vcc加电后,RAM的内容是随机的。
单片机的复位方式有上电自动复位和手工复位两种。
2. 程序执行方式
程序执行方式是单片机的基本工作方式。所执行的程序可以在内部ROM、外部ROM或者同时放在内外ROM中。若程序放在外部ROM中(如对8031),则应使 =0,否则,可使 =1。由于复位之后PC=0000H,所以程序的执行总是从地址0000H开始的。但真正的程序一般不可能从0000H开始存放,因此,需要在0000H单元开始存放一条转移指令,从而使程序跳转到真正的程序入口地址。
3. 单步执行方式
单步执行方式是使程序的执行处于外加脉冲(通常用一个按键产生)的控制下,逐次逐条执行指令,即按一次键,执行一条指令。
单步执行方式可以利用MCS-51的中断控制来实现。其中断系统规定:从中断服务程序返回以后至少要执行一条指令后才能重新进入中断。将外加脉冲加到 输入,平时为低电平。通过编程规定使 信号低电平有效,因此不来脉冲时总是处于响应中断的状态。在中断服务中要安排这样的指令:
JNB P3.2 $ ;不往下执行
JB P3.2 $ ;不往下执行
RETI ;返回主程序执行一条指令
因此,只有 上来一个正脉冲,才能通过第一、第二两条指令,返回主程序并执行一条指令,由于 此时已回到0,故重新进入中断,在第一条指令处等待正脉冲的到来。从而实现来一个脉冲执行一条指令的单步操作。
4. 低功耗操作方式
CMOS型单片机有两种低功耗操作方式:节电操作方式和掉电操作方式。在节电方式时,CPU停止工作,而RAM、定时器、串行口和中断系统继续工作。在掉电方式时,仅给片内RAM供电,片内所有其他的电路均不工作。
CMOS型单片机用软件来选择操作方式,由电源控制寄存器PCON中的有关位控制。这些有关的位是:
IDL(PCON.0) ;节电方式位。IDL=1时,激活节电方式
PD(PCON.1) ;掉电方式位。PD=1时,激活掉电方式
GF0(PCON.2) ;通用标志位
GF1(PCON.3) ;通用标志位
(1) 节电方式
一条将IDL位置1的指令执行后,MCS-51就进入节电方式。这时提供给CPU的时钟信号被切断,但时钟信号仍提供给RAM、定时器、中断系统和串行口,同时CPU的状态被保留起来,也就是栈指针SP、程序计数器PC、程序状态字PSW、累加器Acc及通用寄存器的内容。
在节电方式下, Vcc仍为5V,但消耗电流由正常工作方式的24mA降为3.7mA。可以有两条途径退出节电方式恢复到正常方式。
一条途径是有任一种中断被激活,此时IDL位将被硬件清除,随之节电状态被结束。中断返回时将回到进入节电方式的指令后的一条指令,恢复到正常方式。
PCON中的标志位GF0和GF1可以用作软件标志,若置IDL=1的同时也置GF0=GF1=1,则节电方式中激活的中断服务程序查询到此标志便可以确定服务的性质。推出节电方式的另一种方法是靠硬件复位,复位后PCON中各位均被清零。
(2) 掉电方式
一条将PD位置1的指令执行后,80C51就进入掉电工作方式。掉电后,片内振荡器停止工作,时钟冻结,一切工作都停止,只有片内RAM的内容被保持,SFR内容也被破坏。掉电方式下VCC可以降到2V,耗电仅50 A。退出掉电方式恢复正常工作方式的唯一途径是硬件复位,应在VCC恢复到正常值后再进入复位,复位时间需10ms时间,以保证振荡器再启动并达到稳定,实际上复位本身只需24个振荡周期(2-4 us)。但在进入掉电方式前,VCC不能掉下来,因此要有掉电监测电路。
5. EPROM编程和校验方式
对于内部集成有EPROM的MCS-51单片机,可以进入编程或校验方式。
(1) 内部EPROM编程
编程时,时钟频率应在4MHz-6MHz的范围内,其余有关引脚的接法和用法如下:
[1] P1口和P2口的P2.0-P2.3为EPROM的4KB的高地址输入,P1口为低8位地址;
[2] P2.4-P2.6以及 应为低电平;
[3] P0口为编程数据输入;
[4] P2.7和RS应为高电平,RST的高电平可为2.5V,其余的都以TTL的高低电平为准;
[5] /VPP端加+12.5V的编程脉冲,此电压要求稳定,不能大于12.5V,否则会破坏EPROM;
在 /VPP出现正脉冲期间,ALE/PROG端上加50ms的负脉冲,完成一次写入。8751的EPROM编程一般要用专门的单片机编程器来完成。
(2) EPROM程序校验
在程序的保密位尚未设置,无论在写入的当时或写入之后,均可将程序存储器的内容读出进行校验。在读出时,除P2.7脚保持为TTL低电平之外,其他引脚与EPROM的连接方式相同。要读出的程序存储器单元地址由P1口和P2口的P2.0-P2.3送入,P2口的其他引脚及/PSEN保持低电平,ALE、/EA和RST接高电平,校验的单元内容由P0口送出。在校验操作时,需在P0口、P1口和P2口的P2.0-P2.3的状态随意。加上编程脉冲后就可使保密位写入。
保密位一旦写入,内部程序存储器便不能再被写入和读出校验,而且也不能执行外部程序存储器的程序。只有EPROM全部擦除时,保密位才能一起擦除,也才可以再次写入。
2.7 单片机的性能特点
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,因此它结构紧凑、超小型化、可靠性高、价格低廉、易于开发应用。它的主要特点是:
(1) 集成度高。在单片机芯片中,除中央处理器 CPU之外,还有存储器ROM/RAM,I/O接口电路、定时器/计数器等部件,因此集成度高,在几至几十平方毫米的芯片上可制作上万个晶体管电路。
(2) 结构紧凑、可靠性高。单片机把各功能部件集成在一块芯片上,采用内部总线结构,减少了多片机中各芯片之间的连线,大大提高了单片机的抗干扰能力。另外,单片机超小型化、结构紧凑、体积小,对于强磁场
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