STC2C5201AD系列单片机所有I/O口均可由软件配置成4种工作类型之一,如下表所示。4种类型分别为:准双向口/弱上拉(标准8051输出模式)、强推挽输出/强上拉、仅为输入(高阻)或开漏输出功能。每个口由2个控制寄存器中的相应位控制每个引脚工作类型。STC- 2C5201AD系列单片机上电复位后为准双向口/弱上拉(传统805 的I/O口)模式。2V以上时为高电平,0.8V以下时为低电平。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90mA。
P3口设定
P3M1 [7:0] |
P3M0 [7 : 0] |
I/O 口模式 |
0 |
0 |
准双向口(传统805 I/O 口模式) , 灌电流可达20mA , 拉电流为230μA , 由于制造误差, 实际为250uA~ 50uA |
0 |
1 |
强推挽输出( 强上拉输出, 可达20mA, 要加限流电阻) |
1 |
0 |
仅为输入( 高阻) |
1 |
1 |
开漏(Open Drain), 内部上拉电阻断开, 要外上拉 |
MOV P3M1,#10100000B
MOV P3M0 #10010000B
P3.7为开漏P3.5为高阻P3.4为强推挽输出,其他为准双向
PWM输出时I/O口的状态
当某个I/O口作为PWM输出用时,该口的状态:
PWM 之前口的状态
|
PWM时口的状态
|
弱上拉/准双向口 |
强推挽输出/强上拉输出,要加输出限流电阻10K ~1K |
强推挽输出 |
强推挽输出/强上拉输出,要加输出限流电阻10K ~1K |
仅为输入/高阻 |
PWM无 |
开漏 |
开漏 |
普通I/O口---〉限流电阻用(10K到1K)-----〉接负载
4.6.如何让I/O口上电复位时为低电平
普通8051单片机上电复位时普通I/O口为弱上拉高电平输出,而很多实际应用要求上电时某
些I/O口为低电平输出,否则所控制的系统(如马达)就会误动作,现STC12系列单片机由于既有弱上拉输出又有强推挽输出,就可以很轻松的解决此问题。现可在STC12系列单片机I/O口上加一个下拉电阻(1K/2K/3K),这样上电复位时,虽然单片机内部I/O口是弱上拉/高电平输出,但由于内部上拉能力有限,而外部下拉电阻又比较小,无法将其拉高,所以该I/O口上电复位时外部为低电平。如果要将此I/O口驱动为高电平,可将此I/O口设置为强推挽输出,而强推挽输出时,I/O口驱动电流可达20mA,故肯定可以将该口驱动为高电平输出。
10.3.4 脉宽调节模式(PWM)
脉宽调制(PWM,Pulse Width Modulation)是一种使用程序来控制波形占空比、周期、相位波形的技术,在三相电机驱动、D/A转换等场合有广泛的应用。STC 2C520 AD系列单片机的PCA模块可以通过程序设定,使其工作于8位PWM模式。PWM模式的结构如下图所示。
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所有PCA模块都可用作PWM输出(上图)。输出频率取决于决于PCA定时器的时钟源。
由于所有模块共用仅有的PCA定时器,所有它们的输出频率相同。各个模块的输出占空
是独立变化的,与使用的捕获寄存器[EPCnL,CCAPnL]有关。当寄存器寄存器CL的值小于[EPCnL, CCAPnL]时,输出为低;当寄存器CL的值等于或大于[EPCnL,CCAPnL]时,输出为高。当CL的值由FF变为00溢出时,[EPCnH,CCAPnH]的内容装载到[EPCnL,CCAPnL]中。这样就可实现无干扰地更新PWM。要使能PWM模式,模块CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必须置位。由于PWM是8位的,所以: PWM的频率=:PCA时钟输入源频率/256 PCA时钟输入源可以从以下8种中选择一种:SYSclk,SYSclk/2,SYSclk/4,SYSclk/6,SYSclk/8,SYSclk/ 2,定时器0的溢出,ECI/P3.4输入。。
举例:要求PWM输出频率为38KHz,选SYSclk为PCA/PWM时钟输入源,求出SYSclk的值
由计算公式38000=SYSclk/256 ,得到外部时钟频率SYSclk=38000 x 256 x =9,728,000
如果要实现可调频率的PWM输出,可选择定时器0的溢出率或者ECI脚的输入作为PCA/PWM的时钟输入源
当EPCnL = 0及CCAPnL=0x00H时,PWM固定输出高
当EPCnL = 1及CCAPnL=0xFFH时,PWM固定输出低
例:
#define PCA_IDLE_DISABLE 0 //1:MCU在IDLE模式时禁止PCA工作。 0: MCU在IDLE模式时允许PCA工作。
#define PCA_SOURCE_SELECT 1 //选择PCA的基准时钟源。
//0:系统时钟Fosc/12。
//1:系统时钟Fosc/2。
//2:定时器0的溢出。
//3:ECI/P3.4脚的外部时钟输入(最大=Fosc/2)。
//4:系统时钟Fosc。
//5:系统时钟Fosc/4。
//6:系统时钟Fosc/6。
//7:系统时钟Fosc/8。
void en_PCA(void)
{
CMOD= (PCA_IDLE_DISABLE << 7) | (PCA_SOURCE_SELECT << 1); //初始化PCA模式寄存器。
CL= 0x00; //清除PCA计数机
CH= 0x00;
CR= 1; //启动PCA计数机 CL 00->FF
}
void initPWM()
{
PWM=0x00;
PCA_PWM0=0x02; //初始化输出0
CCAP0H= 0xFF; //初始化输出0
CCAPM0= 0x42; //设置PCA模块0工作在PWM模式 .......................
PCA_PWM1=0x02; //初始化输出0
CCAP1H= 0xFF; //初始化输出0
CCAPM1= 0x42; //设置PCA模块1工作在PWM模式
en_PCA(); //打开PMW
}
DALE R01F采样电阻,阻值是 0.01欧
RXD 为接收数据的引脚,TXD 为发送数据的引脚
PMW0 输出全1
PCA_PWM0=0x00;
CCAP0H = 0x00;
PMW0输出全0
PCA_PWM0=0x00;
CCAP0H = 0x00; //set PWM wide
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