STC12C5410AD程序和在PCAPWM的应用.docx
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STC12C5410AD程序和在PCAPWM的应用
STC12C5410AD_程序和在PCA_PWM的应用
一、STC12C5410/STC12C2052系列主要性能：
2
二、A/D转换及A/D转换测试程序3
（1）A/D转换典型应用线路，按键扫描5
（2）A/D转换模块的参考电压源5
（3）A/D转换功能汇编程序示例6
三、STC12C5410AD系列单片机的PCA/PWM的应用9
（1）用SST 单片机的PCA功能产生PWM 脉冲（转）9
（2）产生精确PWM波形的DDS电路（转）10
（3）基于DDS的调制信号发生器的设计（转）12
（4）STC12C5410系列单片机PWM/PCA应用及测试程序16
（5）STC12C5410AD系列单片机PWM输出程序23
（6）STC12C5410AD系列单片机PCA的高速脉冲输出25
（7）利用定时器0的溢出作为PCA模块的时钟输入源---利用PCA模块0实现了可调频率的PWM输出---利用PCA模块1重新实现了16位定时器29
一、STC12C5410/STC12C2052系列主要性能：
●高速：
1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051快12倍
●宽电压：
5.5～3.8V，2.4～3.8V（STC12LE5410AD系列）
●低功耗设计：
空闲模式，掉电模式（可由外部中断唤醒）
●工作频率：
0～35MHz，相当于普通8051：
0～420MHz
---实际可到48MHz，相当于8051：
0～576MHz
●时钟：
外部晶体或内部RC振荡器可选，在ISP下载编程用户程序时设置
●12K/10K/8K/6K/4K/2K字节片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上
●512字节片内RAM数据存储器
●芯片内E2PROM功能
●ISP/IAP，在系统可编程/在应用可编程,无需编程器/仿真器
●通道,STC12C2052AD系列为8位ADC
●4通道捕获/比较单元（PWM/PCA/CCU），STC12C2052AD系列为2通道
---也可用来再实现4个定时器或4个外部中断（支持上升沿/下降沿中断）
●2个硬件16位定时器，兼容普通8051的定时器。
4路PCA还可再实现4个定时器
●硬件看门狗（WDT）
●高速SPI通信端口
●全双工异步串行口（UART）,兼容普通8051的串口
●先进的指令集结构，兼容普通8051指令集
4组8个8位通用工作寄存器（共32个通用寄存器）
有硬件乘法/除法指令
●通用I/O口（27/23/15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，但整个芯片最大不得超过55mA
STC12C5410系列单片机是单时钟/机器周期（1T）的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代
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。
4路
PWM,8路高速10位A/D转换。
特点：
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：
5.5V-3.8V（5V单片机）/3.8V-2.4V（3V单片机）
3.工作频率范围：
0-35MHz，相当于普通8051的0～420MHz.实际工作频率可达48MHz.
4.用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/4K/2K/1K字节
5.片上集成512字节RAM
6.通用I/O口（27/23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，但整个芯片最大不得超过55mA
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.EEPROM功能
9.看门狗
10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体20M以下时，可省外部复位电路）
11.时钟源：
外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器
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：
5.2MHz～6.8MHz
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，应认为是4MHz～8MHz
12.共2个16位定时器/计数器，但可用PCA模块再产生4个定时器
13.外部中断2路,下降沿中断或低电平触发中断,PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒
14.PWM（4路）/PCA（可编程计数器阵列）
---也可用来再实现4个定时器
---也可用来再实现4个外部中断（上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持）
15.ADC,10位精度ADC，共8路
16.通用全双工异步串行口（UART），由于STC12系列是高速的8051，也可再用定时器软件实现多串口
17.SPI同步通信口，主模式/从模式
18.工作温度范围：
0-75℃/-40-+85℃
19.封装：
PDIP-28，SOP-28，PDIP-20，SOP-20，PLCC-32,TSSOP-20（超小封状6.4mm×6.4mm，定货）
二、A/D转换及A/D转换测试程序
STC12C5410AD系列带A/D转换的单片机在P1口，有8路10位高速A/D转换器,速度可达100KHz。
P1.7-P1.0共8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。
上电复位
后P1口为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使
用的口可继续作为I/O口使用。
需作为A/D使用的口需先将其设置为高阻输入或开漏模式。
（？
？
）
在P1M0、P1M1中对相应的位进行设置。
ADC_START:
模数转换器（ADC）转换启动控制位，设置为“1”时，开始转换,转换结束后为0。
ADC_FLAG:
模数转换器转换结束标志位,当A/D转换完成后，ADC_FLAG=1，要由软件清0。
——不管是A/D转换完成后由该位申请产生中断，还是由软件查询该标志位A/D转换是否结束,
当A/D转换完成后，ADC_FLAG=1，一定要软件清0。
SPEED1，SPEED0：
模数转换器转换速度控制位
ADC_POWER:
ADC电源控制位。
0：
关闭ADC电源；1：
打开A/D转换器电源.如果软件设置进入空闲模式,ADC电源会自动关闭.
启动AD转换前一定要确认AD电源已打开，AD转换结束后关闭AD电源可降低功耗，也可不关闭。
初次打开内部A/D转换模拟电源，需适当延时，等内部模拟电源稳定后，再启动A/D转换
建议启动A/D转换后，在A/D转换结束之前，不改变任何I/O口的状态，有利于高精度A/D转换
ADC_DATA/ADC_LOW2特殊功能寄存器:
A/D转换结果特殊功能寄存器
模拟/数字转换结果计算公式如下：
结果（ADC_DATA[7:
0],ADC_LOW2[1:
0]）=1024xVin/Vcc
Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。
取ADC_DATA的8位为ADC转换的高8位,取ADC_LOW2的低2位为ADC转换的低2位,则为10位精度。
如果舍弃ADC_LOW2的低2位,只用ADC_DATA寄存器的8位,则A/D转换结果为8位精度。
结果ADC_DATA[7:
0]=256xVin/Vcc
（1）A/D转换典型应用线路，按键扫描
（2）A/D转换模块的参考电压源
STC12C5410AD系列单片机的参考电压源是输入工作电压Vcc，所以一般不用外接参考电压源。
如
7805的输出电压是5V，但实际电压可能是4.88V到4.96V，用户需要精度要求比较高的话，可在出厂时将
实际测出的工作电压值记录在单片机内部的EEPROM里面，以供计算。
如果有些用户的Vcc不固定，如电池供电，电池电压在5.3V-4.2V之间漂移，则Vcc不固定，就需
要在8路A/D转换的一个通道外接一个稳定的参考电压源，来计算出此时的工作电压Vcc，再计算出其他
几路A/D转换通道的电压。
如可在ADC转换通道的第七通道外接一个1.25V的基准参考电压源，由此求出此时的工作电压Vcc，
再计算出其它几路A/D转换通道的电压。
（3）A/D转换功能汇编程序示例
;/*---STCInternationalLimited----------------*/
;/*---演示STC12C5410AD系列MCU的A/D转换功能-*/
;/*---演示STC12C2052AD系列MCU的A/D转换功能-*/
;如果要在程序中使用或在文章中引用该程序,请在程序中或文章中注明使用了宏晶科技的资料及程序
;ADCDEMO_5410_ASM.ASM
-----汇编程序演示STC12C5410AD系列MCU的A/D转换功能。
;本演示程序在STC-ISPVer3.0A.PCB的下载编程工具上测试通过,相关的A/D转换结果在P1口上显示
;转换结果也以16进制形式输出到串行口，可以用串行口调试程序观察输出结果。
;时钟18.432MHz,波特率=9600。
;转换结果也在P1口利用LED显示出来,方便观察。
LED_MCU_STARTEQUP3.7
ADC_CONTREQU0C5H;A/D转换寄存器
ADC_DATAEQU0C6H;A/D转换结果寄存器,为10位A/D转换结果的高8位
;ADC_LOW2EQU0BEH;A/D转换结果寄存器,低2位有效,为10位A/D转换结果的低2位
;如果不用ADC_LOW2的低2位,只用ADC_DATA的8位,则为8位A/D转换
P1M0EQU91H;P1口模式选择寄存器0
P1M1EQU92H;P1口模式选择寄存器1
ADC_Power_On_Speed_Channel_0EQU11100000B;P1.0作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_1EQU11100001B;P1.1作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_2EQU11100010B;P1.2作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_3EQU11100011B;P1.3作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_4EQU11100100B;P1.4作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_5EQU11100101B;P1.5作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_6EQU11100110B;P1.6作为A/D输入
ADC_Power_On_Speed_Channel_7EQU11100111B;P1.7作为A/D输入
;-------------------------------------------------
;定义变量
ADC_Channel_0_ResultEQU30H;0通道A/D转换结果
ADC_Channel_1_ResultEQU31H;1通道A/D转换结果
ADC_Channel_2_ResultEQU32H;2通道A/D转换结果
ADC_Channel_3_ResultEQU33H;3通道A/D转换结果
ADC_Channel_4_ResultEQU34H;4通道A/D转换结果
ADC_Channel_5_ResultEQU35H;5通道A/D转换结果
ADC_Channel_6_ResultEQU36H;6通道A/D转换结果
ADC_Channel_7_ResultEQU37H;7通道A/D转换结果
;--------------------------------------------------
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0050H
MAIN:
CLRLED_MCU_START;MCU工作指示灯LED_MCU_STARTEQUP3.7
MOVSP,#7FH;设置堆栈
ACALLInitiate_RS232;初始化串口
ACALLADC_Power_On;开ADC电源,第一次使用时要打开内部模拟电源
;开ADC电源,可适当加延时，1mS以内就足够了
ACALLSet_P12_Open_Drain;设置P1.2为开漏
ACALLSet_ADC_Channel_2;设置P1.2作为A/D转换通道
ACALLGet_AD_Result;测量电压并且取A/D转换结果
ACALLSend_AD_Result;发送转换结果到PC机
ACALLSet_P12_Normal_IO;设置P1.2为普通IO
MOVA,ADC_Channel_2_Result;用P1口显示A/D转换结果
CPLA
MOVP1,A
Wait_Loop:
SJMPWait_Loop;停机
;-------------------------------------------------------------
;-------------------------------------------------------------
;-------------------------------------------------------------
;-------------------------------------------------------------
Initiate_RS232:
;串口初始化
CLRES;禁止串口中断
MOVTMOD,#20H;设置T1为波特率发生器
MOVSCON,#50H;0101,00008位数据位,无奇偶校验
MOVTH1,#0FBH;18.432MHz晶振,波特率=9600
MOVTL1,#0FBH
SETBTR1;启动T1
RET
;--------------------------------------------------------------
Send_Byte:
CLRTI
MOVSBUF,A
Send_Byte_Wait_Finish:
JNBTI,Send_Byte_Wait_Finish
CLRTI
RET
;--------------------------------------------------------------
ADC_Power_On:
PUSHACC
ORLADC_CONTR,#80H;开A/D转换电源
MOVA,#20H
ACALLDelay;开A/D转换电源后要加延时，1mS以内就足够了
POPACC
RET
;-------------------------------------------------------------
;设置P1.2,设置A/D通道所在的I/O为开漏模式
Set_P12_Open_Drain:
PUSHACC
MOVA,#00000100B
ORLP1M0,A
ORLP1M1,A
POPACC
RET
;-------------------------------------------------------------
;设置P1.2为普通IO
Set_P12_Normal_IO:
PUSHACC
MOVA,#11111011B
ANLP1M0,A
ANLP1M1,A
POPACC
RET
;-------------------------------------------------------------
Set_ADC_Channel_2:
MOVADC_CONTR,#ADC_Power_On_Speed_Channel_2
;选择P1.2作为A/D转换通道
MOVA,#05H;更换A/D转换通道后要适当延时,使输入电压稳定
;以后如果不更换A/D转换通道的话,不需要加延时
ACALLDelay;切换A/D转换通道,加延时20uS～200uS就可以了,与输入电压源的内阻有关
;如果输入电压信号源的内阻在10K以下,可不加延时
RET
;-------------------------------------------------------------
Send_AD_Result:
PUSHACC
MOVA,ADC_Channel_2_Result;取AD转换结果
ACALLSend_Byte;发送转换结果到PC机
POPACC
RET
;----------------------------------------------------------
Get_AD_Result:
PUSHACC;入栈保护
MOVADC_DATA,#0
ORLADC_CONTR,#00001000B;启动AD转换
Wait_AD_Finishe:
MOVA,#00010000B;判断AD转换是否完成
ANLA,ADC_CONTR
JZWait_AD_Finishe;AD转换尚未完成,继续等待
ANLADC_CONTR,#11100111B;清0ADC_FLAG,ADC_START位,停止A/D转换
MOVA,ADC_DATA
MOVADC_Channel_2_Result,A;保存AD转换结果
POPACC
RET
;---------------------------------------------------------------
Delay:
PUSH02;将寄存器组0的R2入栈
PUSH03;将寄存器组0的R3入栈
PUSH04;将寄存器组0的R4入栈
MOVR4,A
Delay_Loop0:
MOVR3,#200;2CLOCK---------------------+
Delay_Loop1:
;|
MOVR2,#249;2CLOCK------+|
Delay_Loop:
;|1002CLOCK|200406CLOCK
DJNZR2,Delay_Loop;4CLOCK||
DJNZR3,Delay_Loop1;4CLOCK------+|
DJNZR4,Delay_Loop0;4CLOCK---------------------+
POP04
POP03
POP02
RET
;----------------------------------------------------------------
END
三、STC12C5410AD系列单片机的PCA/PWM的应用
（1）用SST 单片机的PCA功能产生PWM 脉冲（转）
一、程序说明：
SST单片机带有5路PCA模块，PCA功能比普通的单片机相比提供更强的计时性，同时更少CPU的干预，用它可以减少软件的开销和改进精度。
利用PCA的脉冲宽度调制（PWM）模式可以产生一个8位PWM，它通过比PCA定时器的低位（CL）和比较寄存器的低位（CCAPnL）产生。
当CL=CCAPnL是输出为高。
要进入这个模式，可以对CCAPMn的PWM和ECOM位置位。
在PWM模式，输出的频率决定于PCA定时器的源。
由于只有一对CH和CL寄存器，所有模块共享PCA定时器和频率。
输出的占空比由装在高位CCAPnH的值控制。
由于写入CCAPnH寄存器不是同步的，写入高位的值不会马上装入CCAPnL做比较，直到输出的另一个周期（当CL从255到0翻转）。
用下面的公式计算任何占空比CCAPnH值：
CCAPnH=256（1-占空比）
CCAPnH是8位整数，占空比是分数。
脉冲宽度调制频率
PCA定时器模式
PWM频率
12MHz
16MHz
1/12振荡频率
3.9KHz
5.2KHz
1/4振荡频率
11.8KHz
15.6KHz
定时器0溢出：
8位
16位
8位自动重装
15.5Hz
0.06Hz
3.9KHz到15.3KHz
20.3Hz
0.08Hz
5.2KHz到20.3KHz
外部输入（最大）
5.9KHz
7.8KHz
二、相关寄存器介绍：
PCA定时器/计数器模式寄存器（CMOD）
位置
7
6
5
4
3
2
1
0
D9H
CIDL
WDTE
-
-
-
CPS1
CPS0
ECF
标志功能
CIDL计数器空闲控制，CIDL=0时，PCA在空闲模式下继续工作。
CIDL=1时，PCA在空闲模式下关闭。
WDTE看门狗定时器使能：
WDTE=0时，禁止PCA模块4的看门狗功能。
WDTE=1时，使能。
CPS1PCA计数脉宽选择位1
CPS0PCA计数脉宽选择位0
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