STC89系列高性能单片机及其应用

引言

随着电子技术的迅速发展，单片机技术的出现给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其高可靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入家庭，洗衣机、空调等，到处都可见到单片机的踪影。

在单片机家族的众多成员中，MCS51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。世界各大单片机厂商都在MCS51上投入了大量的资金和人力，围绕51内核，衍生出许多品种，增强51单片机的各种功能。MCS51家族是目前在单片机领域发展最快的一个品种。

这里要向大家推荐的是新近由STC公司推出的高性价比的STC89系列单片机。

STC89系列单片机的性能

STC89系列单片机是MCS-51系列单片机的派生产品。它们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，DIP40封装系列与8051为pin-to-pin兼容。STC89系列单片机高速(最高时钟频率90MHz)，低功耗，在系统/在应用可编程(ISP，IAP),不占用户资源。下表是STC89系列单片机资源一览表。

主要特性：
u      80C51核心处理器单元；
u      3V/5V工作电压，操作频率0~33MHz（STC89LE516AD最高可达90MHz）；5V工作电压，操作频率0~40MHz；
u      大容量内部数据RAM：1K字节RAM；
u      64/32/16/8kB片内Flash程序存储器，具有在应用可编程(IAP) ,在系统可编程(ISP)，可实现远程软件升级，无需编程器；
u      支持12时钟(默认)或6时钟模式；
u      双DPTR数据指针；
u      SPI(串行外围接口)和增强型UART ；
u      PCA(可编程计数器阵列)，具有PWM的捕获/比较功能；
u      4个8位I/O口，含3个高电流P1口，可直接驱动LED；
u      3个16位定时器/计数器；
u      可编程看门狗定时器(WDT)；
u      低EMI方式(ALE禁止)；
u      兼容TTL和COMS逻辑电平；
u      掉电检测和低功耗模式等。

下面主要介绍STC89系列单片机有特色之处及需要注意的地方。

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一、 1k bit片内RAM(数据存储器)

普通8051系列单片及片内RAM只有128(8051)或256(8052)字节，

1、低128字节(地址：00H~7FH)，可直接或间接寻址；

2、高128字节(地址：80H~FFH)，只可间接寻址；

STC89系列单片机另外增加了768字节的片内扩展RAM，以解决众多技术人员在编程时的RAM资源严重缺乏的问题。

768字节的片内扩展RAM(地址：000H~2FFH)与外部扩展RAM地址重叠，单片机可通过软件设置AUXR.1，决定是否使用片内扩展RAM，以防止可能的与外部扩展RAM的冲突，默认为使用片内扩展RAM。

片内扩展RAM的访问采用间接寻址，可通过
①、MOVX  A,@DPTR 或 MOVX  @DPTR ,A 指令访问片内扩展RAM(00H~2FFH,共768字节)；
②、MOVX  A,@Ri 或 MOVX  @Ri,A 指令访问片内扩展RAM(00H~FFH,共256字节)。

当DPTR≥300H时，系统访问外部扩展RAM。

注意：在使用第二种指令时，特别要注意是使用MOV还是MOVX，MOV访问的是片内RAM，MOVX访问的是片内扩展RAM，刚刚接触此类单片机的技术人员最容易在这里犯错误。

二、 64/32/16/8K片内Flash(程序存储器)与ISP功能

STC89系列单片机按芯片型号分别有64/32/16/8K片内Flash，分为2个Flash存储块：Block0和Block1。2个 Flash存储块在物理上Block0在前，Block1在后。通过REMAP功能可以将Flash块重定位。下图显示的是STC89C58的程序存储器结构

使用过SST89系列单片机的用户要注意与STC89区别：
①、Block1大小不同；
②、Block扇区大小不同；
③、指令及SFR的不同。

STC89有2个配置位SC0，SC1控制上电复位/外部复位后程序是从Block0还是Block1启动。

①对于STC89C58，SC0，SC1同时起作用：

SC1，SC0=0，0 程序是从Block0启动；

SC1，SC0=1，1 程序是从Block1启动，这时Block1物理上在后8K(E000H~FFFFH)，逻辑上又影象到前8K(0000H~1FFFH)，Block0前8K对于PC指针不可见。

②对于STC89C16，只有SC0起作用：

SC0=0 程序是从Block0启动；

SC0=1 程序是从Block1启动，这时Block1逻辑上影象到前8K(0000H~1FFFH)，将Block0前8K单元覆盖。

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刚刚接触STC89系列单片机的技术人员可能对其REMAP功能不理解，通过了解ISP就会明白REMAP的作用。

ISP主要应用于在线(或远程)升级，通过执行ISP引导码改写用户程序，无须编程器，无须亲临现场。STC89系列单片机在出厂时，片内已经烧录有ISP引导码，占用Block1的程序空间前2K字节，并设置为从Block1启动。启动时，首先执行ISP引导码，确认是程序下载，还是正常启动。无论是程序下载还是正常启动，ISP引导码最后总是将REMAP取消，恢复Block0在前8K的地址空间，进而执行Block0中的用户程序，即用户程序总是放在Block0的00H开始的单元，除非用户自行修改了ISP引导码。