51手記之MEGAWIN
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1.基本特性
工作頻率：24MHZ(最大,外部晶體)
有兩種節(jié)能模式和8位的系統(tǒng)時鐘分頻器。 時鐘源：外部晶體/時鐘，內(nèi)部高頻/低頻RC振蕩器；上電后，內(nèi)部高頻RC振蕩器（12MHZ）為默認(rèn)的系統(tǒng)時鐘源。軟件能使能其它振蕩器電路和通過編程AUXRA寄存器對它們進(jìn)行切換。切換時鐘源為外部晶體時，必須使能外部晶體振蕩器電路并等它穩(wěn)定后再切換。選好時鐘后，可軟件禁止未用的振蕩器電路以減少能耗。
切換系統(tǒng)時鐘為外部時鐘：
1).使能外部時鐘
IFMT=0X07;//AUXRA讀操作
SCMD=0X46;
SCMD=0XB9;//此時IFD的值=AUXRA的值
IFD |= 0X08;//設(shè)置使能外部晶體,將AUXRA的預(yù)設(shè)值寫入IFD
IFMT=0X06;//AUXRA寫操作
SCMD=0X46;
SCMD=0XB9;
2).切換到外部時鐘
IFMT=0X07;
SCMD=0X46;
SCMD=0XB9;
IFD |= 0X03;//設(shè)置外部晶體為系統(tǒng)時鐘
IFMT=0X06;
SCMD=0X46;
SCMD=0XB9;
3).關(guān)閉內(nèi)部時鐘
IFMT=0X07;
SCMD=0X46;
SCMD=0XB9;
IFD &= 0XFB;//設(shè)置將內(nèi)置晶體停止
IFMT=0X06;
SCMD=0X46;
SCMD=0XB9;
有六個復(fù)位源: 上電復(fù)位、WDT復(fù)位、軟件復(fù)位、外部（RST）復(fù)位、掉電檢測器（brown-out）復(fù)位及非法地址復(fù)位。
2.存儲器
1)程序存儲器
支持ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用可編程)；IAP空間可用作數(shù)據(jù)閃存。
IAP區(qū)域由IAPLB和ISP起始地址共同決定：IAP低邊界 = IAPLB * 256；IAP高邊界 = ISP起始地址 – 1；IAP低邊界地址必須不要高于ISP起始地址或非設(shè)備定義的空間。否則，可能會導(dǎo)致Flash存儲器中數(shù)據(jù)內(nèi)容遭到破壞。
2)數(shù)據(jù)存儲器
片上256字節(jié)隨機存取儲存器和1024字節(jié)片上擴展存儲器(XRAM)
3.通用I/O口
有41個普通I/O口(GPIO),P0, P1, P2, P3, P4(P40-P46)能被配置為準(zhǔn)雙向口、上拉輸出、集電極開漏輸出以及高阻輸入,P6.0 和 P6.1 僅可作準(zhǔn)雙向口模式及復(fù)用為 XTAL2和 XTAL1。每個端口有兩個模式寄存器來選擇各端口引腳的輸出類型：
4.中斷系統(tǒng)
有四級中斷優(yōu)先級的14個中斷源。與這四級中斷有關(guān)聯(lián)的特殊功能寄存器有IE、 IP0L、 IP0H、EIE1、EIP1L、EIP1H及XICON。
nINT0/nINT1 觸發(fā)類型：低電平或下降沿；
nINT2/nINT3觸發(fā)類型：低電平、下降沿、高電平或上升沿
5.定時器
三個16位定時/計數(shù)器：定時器 0、定時器1及定時器2；每一個包含兩個8位寄存器THx和TLx(這里，x=0、1或2)。它們可配置為定時器或事件計數(shù)器。三個定時器輸出口（T0CKO 對應(yīng)P34、T1CKO對應(yīng)P35、T2CKO對應(yīng)P10）；T0/T1/T2時鐘可以選擇X12 模式。
定時器功能，TLx寄存器每12個系統(tǒng)時鐘周期（標(biāo)準(zhǔn)C51的機器周期）或每1個系統(tǒng)時鐘周期（是標(biāo)準(zhǔn)C51的12倍）加1，通過軟件設(shè)置AUXR2.T0X12、 AUXR2.T1X12和 T2MOD.T2X12位來選擇 。每12個系統(tǒng)時鐘周期加一，計數(shù)速率是1/12的晶振頻率。
計數(shù)器功能，根據(jù)對應(yīng)的外部輸入引腳的下降沿T0、T1或T2寄存器加1。在這功能中，每個定時器時鐘周期對外部輸入信號(T0、T1和T2引腳)進(jìn)行采樣，當(dāng)采樣信號出現(xiàn)一個高電平接著一個低電平，計數(shù)加1。當(dāng)檢測到跳變時新計數(shù)值出現(xiàn)在寄存器中。
定時器2有四種工作模式：捕獲、自動加載(向上或向下計數(shù))、波特率發(fā)生器和可編程時鐘輸出，通過專用寄存器T2CON和T2MOD來選擇。
1)捕獲模式
2)自動加載模式
在復(fù)位之后，DCEN=0意思是默認(rèn)為定時器2向上計數(shù)。如果DCEN置位，定時器2向上或向下計數(shù)由T2EX引腳的值來決定。
3)波特率發(fā)生器模式
T2CON寄存器的RCLK和/或RCLK位允許串行口發(fā)送和接收波特率既可源自定時器1或定時器2。當(dāng)TCLK=0時，定時器1作為串行口傳送波特率發(fā)生器。當(dāng)TCLK=1，定時器2作為串行口傳送波特率發(fā)生器。RCLK對串行口接收波特率有相同的功能
4)可編程時鐘輸出模式
CP/RL2=0且T2OE=1；定時器2作為一個輸出占空比為50%的可編程時鐘發(fā)生器，所產(chǎn)生的時鐘從P1.0 引腳輸出來。
輸出頻率=Fosc/4(65536-(RCAP2H,RCAP2L))
定時器2 的可編程時鐘輸出模式編程步驟如下：
a.置位T2MOD寄存器的T2OE位。 b.清除T2CON寄存器的C/T2位。
c.從公式計算出16位加載值并輸入到RCAP2H和RCAP2L寄存器。
d.在TH2和TL2輸入一個16位初始值?？梢院椭剌d值相等。
e.設(shè)置T2CON的TR2控制位開啟動定時器。
在時鐘輸出模式，定時器2翻轉(zhuǎn)不會產(chǎn)生中斷
6.串行口
2個全雙工串行口，功能同標(biāo)準(zhǔn)51；
串行口可以工作在四種模式：模式 0 提供同步通訊同時模式 1、2 和模式 3 提供異步通訊。異步通訊作為一個全雙工的通用異步收發(fā)器(UART)，可以同時發(fā)送和接收并使用不同的波特率。
模式0：8位數(shù)據(jù)(低位先出)通過RXD0(P3.0)傳送和接收，波特率可通過SCFG寄存器的URM0X6位選擇為系統(tǒng)時鐘頻率的1/12或1/2。
模式1：10位數(shù)據(jù)通過TXD0傳送或通過RXD0接收，波特率是可變的。
模式2：11位數(shù)據(jù)通過TXD0傳送或通過RXD0接收，波特率可以配置為1/32或1/64 的系統(tǒng)時鐘頻率
模式3：11位數(shù)據(jù)通過TXD0傳送或通過RXD0接收，波特率是可變的。
除了標(biāo)準(zhǔn)操作外，UART0還能具有偵察丟失停止位的幀錯誤和自動地址識別的功能。
串口1使用獨立波特率發(fā)生器，串口0可選擇使用定時器1或定時器2（T2CON的RCLK和TCLK決定），也可共用串口1的波特率（RCLK=0,TCLK=0及URTS=1）
7.可編程計數(shù)器陣列（PCA）
該功能與標(biāo)準(zhǔn)定時/計數(shù)器相比以更少的CPU占用提供了更多的定時能力。它的優(yōu)點包括減少了軟件復(fù)雜度并提高了精度。
PCA由一個專用定時/計數(shù)器作為一個6組比較/捕獲模塊的時間基礎(chǔ)，6組比較/捕獲模塊中的每一組都可以編程為如下任意模式：
- 上升和/或下降沿捕獲
- 軟件定時器
- 高速輸出
- 脈寬調(diào)制（PWM）輸出
1)PCA 定時器/計數(shù)器
它的時鐘輸入可以從以下來源選擇(CPS1 和 CPS0選擇)：
- 1/12 系統(tǒng)時鐘頻率
- 1/2 系統(tǒng)時鐘頻率
- 定時器0溢出，可以讓低頻時鐘源輸入到PCA定時器
- 外部時鐘輸入，ECI（P1.1）引腳的1-0反轉(zhuǎn)
2)比較/捕獲模塊
6組比較/捕獲模塊中的每一組都有一個模式寄存器，叫做CCAPMn（n代表0，1，2，3，4，5），來選擇其工作模式。ECCFn位控制當(dāng)中斷標(biāo)志置位時每個模塊的中斷開啟/關(guān)閉。
3)PCA運行模式
具體工作模式與STC同。
提供4種精度的PWM輸出：8位（可自動重載）、10位、12位、16位（后3種需手動重載溢出值）
8.串行外設(shè)接口（SPI）
提供了一個高速串行通訊接口（SPI）。SPI接口是一種全雙工、高速同步通訊總線，有兩種操作模式：主機模式和從機模式。無論哪種模式，12MHz系統(tǒng)時鐘時支持高達(dá)3Mbps的通訊速度。SPI狀態(tài)寄存器（SPSTAT）有一個傳送完成標(biāo)志（SPIF）和寫沖突標(biāo)志（WCOL）。
SPI接口有4個引腳：MISO (P1.6)， MOSI (P1.5)， SPICLK (P1.7) 和nSS (P1.4)。
1)典型SPI配置模式：
a.單主機單從機
b.互為主機/從機
c.單主機多從機
2)注意事項
SPI通訊中，傳輸總是由主機發(fā)起 。若 SPI使能(SPEN=1)并作為主機運行，寫入SPI數(shù)據(jù)寄存器(SPDAT) 數(shù)據(jù)即可啟動SPI時鐘生成器和數(shù)據(jù)傳輸器，大約半個到1個SPI位時間后寫入SPDAT的數(shù)據(jù)開始出現(xiàn)在MOSI線上。
在開始傳輸之前，主機通過拉低相應(yīng)nSS引腳選擇一個從機作為當(dāng)前從機。寫入SPDAT寄存器德數(shù)據(jù)從主機MOSI引腳移出，同時從從機MISO移入主機MISO的數(shù)據(jù)也寫入到主機的SPDAT寄存器中。移出1字節(jié)后，SPI時鐘發(fā)生器停止，置傳輸完成標(biāo)志SPIF，若SPI中斷使能則生成一個中斷。主機CPU和從機CPU中的兩個移位寄存器可以看成一個分開的16位環(huán)形移位寄存器，數(shù)據(jù)從主機移到從機同時數(shù)據(jù)也從從機移到主機。這意味著，在一次傳輸過程中，主從機數(shù)據(jù)進(jìn)行了交換。
SPI在發(fā)送方向是單緩沖的，而在接收方向是雙緩沖的。發(fā)送數(shù)據(jù)直到上一次數(shù)據(jù)發(fā)送完成后才能寫入移位寄存器，數(shù)據(jù)發(fā)送過程中寫入數(shù)據(jù)寄存器就會使WCOL(SPSTAT.6) 置位來表明數(shù)據(jù)沖突。這種情況下，正在發(fā)送的數(shù)據(jù)繼續(xù)發(fā)送，而剛寫入數(shù)據(jù)寄存器造成沖突的數(shù)據(jù)就會丟失。WCOL使用軟件向其位寫入’1’來清零。
SPI時鐘頻率選擇（主機模式）使用SPCTL寄存器的SPR1 和SPR0 位來設(shè)置。
9.鍵盤中斷
鍵盤中斷功能主要用于當(dāng)P2口等于或不等于某個值時產(chǎn)生一個中斷，這個功能可以用作總線地址識別或鍵盤鍵碼識別。
鍵盤中斷掩碼寄存器(KBMASK) 用來定義P2口哪些引腳可以產(chǎn)生中斷；鍵盤模式寄存器(KBPATN)用來定義與P2口值進(jìn)行比較的值，比較匹配時硬件置鍵盤中斷控制寄存器(KBCON)中的鍵盤中斷標(biāo)志(KBIF)。
10.10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC
ADC子系統(tǒng)由一個模擬多路器（AMUX）、一個200ksps、10逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成。ADC轉(zhuǎn)換時鐘由ADCON寄存器的SPEED1、SPEED0兩位決定的系統(tǒng)時鐘分頻而來。（備注：目前建議ADC操作時，系統(tǒng)時鐘不要超過20MHz） ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果=Vin*1024/Vdd;
在使用ACD功能之前，用戶應(yīng)：
a.設(shè)置ADCEN 位啟動ADC硬件；
b.設(shè)置SPEED1 和 SPEED0位設(shè)定轉(zhuǎn)換速度；
c.設(shè)置CHS2、CHS1 和CHS0選擇輸入通道；
d.設(shè)置P1M0和P1M1寄存器將所選引腳設(shè)定成只輸入模式；
e.設(shè)置ADRJ 位配置ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出形式。
一旦轉(zhuǎn)換結(jié)束，硬件自動清除ADCS位，設(shè)置中斷標(biāo)志ADCI，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果按照ADRJ的設(shè)置存入ADCH和ADCL。為了獲得最佳轉(zhuǎn)換效果，用作ADC的引腳應(yīng)當(dāng)禁止其數(shù)字輸出和輸入，可以將引腳設(shè)為只輸入模式。
11.看門狗定時器WDT
看門狗定時器 (WDT) 用來使程序從跑飛或死機狀態(tài)（諸如電源噪音/波動、靜電干擾等使CPU運行出現(xiàn)混亂或死機）恢復(fù)的一個手段。軟件跑飛時，WDT使系統(tǒng)復(fù)位來防止系統(tǒng)執(zhí)行錯誤的代碼。WDT由一個15位獨立定時器、一個8分頻器和一個控制寄存器(WDTCR)組成。
看門狗溢出時間=12*分頻值*32768/SYSCLK （系統(tǒng)時鐘為12Mhz時，最長延時8s，時鐘越高，延時越短）
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