STC12C5410AD程序和在PCAPWM的应用.docx

1、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

2、 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：5.53.8V，2.43.8V（STC12LE5410AD 系列） 低功耗设计：空闲模式，掉电模式（可由外部中断

3、唤醒） 工作频率：035MHz，相当于普通 8051：0420MHz - 实际可到 48MHz，相当于 8051： 0576MHz 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

4、 - 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 /

5、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 8051 CPU，1T，单时钟 / 机器周期，指令代码完全兼容传统 80512. 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 - 35 MHz

6、，相当于普通 8051 的 0420MHz.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 RAM6. 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 55mA7. 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

7、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 8MHz12.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,Power Down 模式可由外部中断低

8、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 - +8519.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/

9、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

10、“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

11、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_DATA7:0,ADC_LOW21:0)=1024 x Vin / VccVin为模拟输入通道输入电压，V c c 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

12、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_DATA7:0 = 256 x Vin / 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

13、 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;/* - STC International Limited - */;/* - 演示 STC12C5410AD 系列 MCU 的 A/D 转换功能 - */;/* - 演示 STC12C2052A

14、D 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;ADC DEMO_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-ISP Ver 3.0A.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_STAR

15、T EQU P3.7ADC_CONTR EQU 0C5H ;A/D转换寄存器ADC_DATA EQU 0C6H ;A/D转换结果寄存器, 为 10 位 A/D转换结果的高 8 位;ADC_LOW2 EQU 0BEH ;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P1M0 EQU 91H ;P1 口模式选择寄存器 0P1M1 EQU 92H ;P1 口模式选择寄存器 1ADC_Power_On_Speed_Channel_0 EQU 11100000B

16、 ;P1.0作为 A/D输入ADC_Power_On_Speed_Channel_1 EQU 11100001B ;P1.1作为 A/D输入ADC_Power_On_Speed_Channel_2 EQU 11100010B ;P1.2作为 A/D输入ADC_Power_On_Speed_Channel_3 EQU 11100011B ;P1.3作为 A/D输入ADC_Power_On_Speed_Channel_4 EQU 11100100B ;P1.4作为 A/D输入ADC_Power_On_Speed_Channel_5 EQU 11100101B ;P1.5作为 A/D输入ADC_Po

17、wer_On_Speed_Channel_6 EQU 11100110B ;P1.6作为 A/D输入ADC_Power_On_Speed_Channel_7 EQU 11100111B ;P1.7作为 A/D输入;-;定义变量ADC_Channel_0_Result EQU 30H ;0 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_1_Result EQU 31H ;1 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_2_Result EQU 32H ;2 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_3_Result EQU 33H ;3 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_4_R

18、esult EQU 34H ;4 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_5_Result EQU 35H ;5 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_6_Result EQU 36H ;6 通道 A/D 转换结果ADC_Channel_7_Result EQU 37H ;7 通道 A/D 转换结果;- ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0050HMAIN: CLR LED_MCU_START ;MCU 工作指示灯 LED_MCU_START EQU P3.7 MOV SP, #7FH ;设置堆栈 ACALL Initiate_RS232 ;初始化串口 ACALL

19、ADC_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 ACALL Set_P12_Open_Drain ;设置 P1.2 为开漏 ACALL Set_ADC_Channel_2 ;设置 P1.2 作为 A/D 转换通道 ACALL Get_AD_Result ;测量电压并且取 A/D 转换结果 ACALL Send_AD_Result ;发送转换结果到 PC 机ACALL Set_P12_Normal_IO ;设置 P1.2 为普通 IOMOV A, ADC_Channel_2_Result ;用 P1 口显示 A

20、/D 转换结果 CPL AMOV P1, AWait_Loop: SJMP Wait_Loop ;停机;-;-;-;-Initiate_RS232: ;串口初始化CLR ES ;禁止串口中断MOV TMOD, #20H ;设置 T1 为波特率发生器MOV SCON, #50H ;0101,0000 8位数据位, 无奇偶校验MOV TH1, #0FBH ;18.432MHz 晶振, 波特率 = 9600MOV TL1, #0FBH SETB TR1 ;启动 T1 RET;-Send_Byte:CLR TIMOV SBUF, ASend_Byte_Wait_Finish:JNB TI, Send_

21、Byte_Wait_Finish CLR TI RET;-ADC_Power_On: PUSH ACC ORL ADC_CONTR, #80H ;开 A/D 转换电源 MOV A, #20H ACALL Delay ;开 A/D转换电源后要加延时，1mS 以内就足够了 POP ACCRET;-;设置 P1.2,设置 A/D通道所在的 I/O 为开漏模式Set_P12_Open_Drain: PUSH ACC MOV A, #00000100B ORL P1M0, A ORL P1M1, A POP ACCRET;-;设置 P1.2 为普通 IOSet_P12_Normal_IO: PUSH A

22、CC MOV A, #11111011B ANL P1M0, A ANL P1M1, A POP ACCRET;-Set_ADC_Channel_2: MOV ADC_CONTR, #ADC_Power_On_Speed_Channel_2 ;选择 P1.2 作为 A/D 转换通道 MOV A, #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 ACALL Delay ;切换 A/D 转换通道,加延时 20uS200uS 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;-Se

23、nd_AD_Result: PUSH ACC MOV A, ADC_Channel_2_Result ;取 AD 转换结果 ACALL Send_Byte ;发送转换结果到 PC 机 POP ACCRET;-Get_AD_Result: PUSH ACC ;入栈保护 MOV ADC_DATA, #0 ORL ADC_CONTR, #00001000B ;启动 AD 转换Wait_AD_Finishe: MOV A, #00010000B ;判断 AD 转换是否完成 ANL A, ADC_CONTR JZ Wait_AD_Finishe ;AD 转换尚未完成, 继续等待 ANL ADC_CONT

24、R, #11100111B ;清 0 ADC_FLAG, ADC_START 位, 停止 A/D 转换 MOV A, ADC_DATA MOV ADC_Channel_2_Result, A ;保存 AD 转换结果 POP ACCRET;-Delay: PUSH 02 ;将寄存器组 0 的 R2 入栈 PUSH 03 ;将寄存器组 0 的 R3 入栈 PUSH 04 ;将寄存器组 0 的 R4 入栈 MOV R4, ADelay_Loop0: MOV R3, #200 ;2 CLOCK -+Delay_Loop1: ; | MOV R2, #249 ;2 CLOCK -+ |Delay_Loo

25、p: ; | 1002 CLOCK |200406 CLOCK DJNZ R2, Delay_Loop ;4 CLOCK | | DJNZ R3, Delay_Loop1 ;4 CLOCK -+ | DJNZ R4, Delay_Loop0 ;4 CLOCK -+POP 04POP 03POP 02RET;-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

26、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

27、，占空比是分数。脉冲宽度调制频率PCA定时器模式PWM 频率12MHz16MHz1/12振荡频率3.9KHz5.2KHz1/4振荡频率11.8KHz15.6KHz定时器0溢出：8位16位8位自动重装15.5Hz0.06Hz3.9KHz 到15.3KHz20.3Hz0.08Hz5.2KHz 到20.3KHz外部输入（最大）5.9KHz7.8KHz二、相关寄存器介绍：PCA定时器/计数器模式寄存器（CMOD）位置76543210D9HCIDLWDTE-CPS1CPS0ECF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。CPS1 PCA计数脉宽选择位1CPS0 PCA计数脉宽选择位0