1.1.4 本书配套实验板及相关学习工具介绍 本书配套了2个实验板,一个作为主实验板,外形如图1-2所示,可以完成流水灯、定时器/计数器、串口通信、I2C通信、SPI通信、按键、数码管、LCD1602液晶、A/D转换、D/A转换、红外接收、DS18B20温度传感器、TFT工业彩色串口触摸屏等实验,另一个作为辅助实验板可直接插接到主实验板上,用于完成SD卡、MP3播放器实验。使用配套实验板最大的好处是可以节省自己搭接实验电路的时间。 图1-2 主实验板外形图
SD卡与MP3辅助实验板外形如图1-3所示。 图1-3 辅助实验板外形图 电路原理详细说明如下,熟悉电路图是编程与实验的重要基础,由于电路模块单元较多,可以在学习到相应章节时再回来仔细分析电路。 除开发板外还有其它几个常用工具:数字万用表、逻辑分析仪、数字存储示波器与计算机,数字万用如果没有现成的,建议购买“胜利VC86E”或“胜利VC97”,VC86E直流电压精度比VC97更高,在做A/D转换实验时需要使用,VC97的频率检测功能比VC86E更稳定,方便测量单片机输出信号频率,逻辑分析仪特别重要,初学时购买24MHZ采样率的就可以了,价格100元左右,外观与使用说明在本书最后章节有详细介绍,要想彻底明白书上的串口通信、SPI通信、I2C通信,没这个东西几乎是不可能的,不过也要提示一下,24MHZ采样率的逻辑分析仪适合测量的信号频率在1MHz以内,信号频率过高的话,测出的波形将与实际不符,数字存储示波器建议选用100M带宽、4通道并具有单次捕获功能的泰克示波器,示波器价格较高,有最好,没有也不影响本书实验,最后就是计算机,计算机配置要求并不高,但最好选用主板带9针RS232串口的,这样会省去很多麻烦。 1.2 点亮1个发光二极管 1.2.1 单片机型号命名规则
STC15系列典型单片机型号命名规则如图1-22所示。 图1-22 STC15系列典型单片机型号命名规则 1.2.2 单片机引脚功能说明 1、 封装图
IAP15W4K58S4单片机有多种封装形式,最常用的封装如图1-23、图1-24、图1-25。 图1-23 IAP15W4K58S4单片机LQFP-44封装的引脚图 图1-24 IAP15W4K58S4单片机LQFP64L/LQFP64S封装的引脚图 图1-25 IAP15W4K58S4单片机PDIP-40封装的引脚图 2、引脚功能说明 先说PDIP40封装引脚,除18与20脚用作电源引脚外,默认情况下,其余所有引脚都是数字输入输出I/O口,P4口~P7口的使用如同使用常规的P0、P1、P2、P3一样,并且都可以按位操作,I/O口作为输入使用时,2.2V以上时单片机认定为高电平,0.8V以下时单片机认定为低电平,PDIP40封装各引脚功能详细说明如下。 1~8脚 P0口,包括P0.0~P0.7。 P0.0还复用为RxD3(串口 3数据接收端)。P0.1还复用为TxD3(串口 3数据发送端)。 P0.2还复用为RxD4(串口 4数据接收端)。P0.3还复用为TxD4(串口4数据发送端)。 P0.4还复用为T3CLKO(定时器/计数器3的时钟输出)。 P0.5还复用为T3(定时器/计数器3的外部输入)与PWMFLT_2(PWM异常停机控制管脚)。 P0.6还复用为T4CLKO(定时器/计数器4的时钟输出)与PWM7_2(脉宽调制输出通道7)。 P0.7还复用为T4(定时器/计数器4的外部输入)与PWM6_2(脉宽调制输出通道6)。 在特殊情况下需要扩展外部数据存储器时,P0口还可分时用作数据总线(D0~D7)与16位地址总线的低8位地址,P0口到底是用作I/O口还是低8位数据/地址是不需要单独设置的,程序中如果是I/O操作命令,它就是I/O口,程序中如果是在执行访问外部数据存储器的命令,它就是8位数据/地址。 9~16脚 P1口,包括P1.0~P1.7。同时复用为8通道模数转换器ADC输入口,STC15系列IO口用作模数转换ADC时不需要对IO口输出状态作额外配置。 P1.0还复用为CCP1(捕获/脉冲输出/脉宽调制通道1)与RxD2(串口2数据接收端)。 P1.1还复用为CCP0(捕获/脉冲输出/脉宽调制通道0)与TxD2(串口2数据发送端)。 P1.2还复用为ECI(可编程计数阵列定时器的外部时钟输入)与SS(单片机用作SPI从机时的从机片选输入控制端),P1.2还复用为CMPO(比较器的比较结果输出端)。 P1.3还复用为MOSI(SPI主机输出从机输入)。 P1.4还复用为MISO(SPI主机输入从机输出)。 P1.5还复用为SCLK(SPI主机时钟输出或从机时钟输入)。 P1.6与P1.7复用为外部晶振输入端口,若程序下载时勾选“选择使用内部R/C时钟”则P1.6与P1.7设置为普通IO口,不勾选“选择使用内部R/C时钟”则P1.6与P1.7设置为外部晶振输入端口,程序下载完毕后给单片机断电,重新上电后设置生效,P1.6还复用为RxD_3(串口1接收端备用切换引脚),P1.6还复用为MCLKO_2(主时钟输出备用切换引脚),P1.6还复用为PWM6(脉宽调制输出通道6),P1.7还复用为TxD_3(串口1发送端备用切换引脚),P1.7还复用为PWM7(脉宽调制输出通道7)。 17脚 P5.4口,若要用作外部复位引脚RST,需在程序下载软件中设置,外部复位与内部的MAX810专用复位电路是逻辑或的关系,P5.4还复用为MCLKO,即可编程主时钟输出:无输出、输出主时钟、输出0.5倍主时钟、、输出0.25倍主时钟,由于单片机所有I/O口对外允许最高输出频率为13.5MHz,所以这里最高输出也不能超过13.5MHz,主时钟指外部晶体振器频率或内部R/C时钟频率,P5.4还复用为SS_3(SPI从机时的从机片选输入端备用切换引脚)与CMP-(比较器负极输入端)。 18脚 电源正,STC15W系列使用2.5~5.5V,STC15F系列使用+4.5~5.5V,STC15L系列使用2.4~3.6V。 19脚 P5.5,复用为CMP+(比较器正极输入端)。 20脚 GND。 21~28脚 P3口,包括P3.0~P3.7。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif P3.0复用为RxD(串口1数据接收端)、INT4(外中断4,只能下降沿中断)、T2CLKO(T2时钟输出)。 P3.1复用为TxD(串口1数据发送端)、T2(定时器/计数器T2外部计数脉冲输入)。 P3.2复用为INT0(外部中断0输入,既可上升沿中断也可下降沿中断)。 P3.3复用为INT1(外部中断1输入,既可上升沿中断也可下降沿中断)。 P3.4复用为T0(定时器/计数器T0外部计数脉冲输入)、T1CLKO(T1时钟输出)、ECI_2(可编程计数阵列定时器的外部时钟输入备用切换引脚)。 P3.5复用为T1(定时器/计数器T1外部计数脉冲输入)、T0CLKO(T0时钟输出)、CCP0_2(捕获/脉冲输出/脉宽调制通道0备用切换引脚)。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gifP3.6复用为INT2(外部中断2输入,只能下降沿中断)、RxD_2(串口1数据接收端备用切换引脚)、CCP1_2(捕获/脉冲输出/脉宽调制通道1备用切换引脚)。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gifP3.7复用为INT3(外部中断3输入,只能下降沿中断)、TxD_2(串口1数据发送端备用切换引脚)、PWM2(脉宽调制输出通道2)。 29脚 P4.1,复用为MISO_3(SPI主机输入从机输出备用切换引脚)。 30脚 P4.2,复用为/WR(扩展片外数据存储器时的写控制端)与PWM5_2(脉宽调制输出通道5)。 31脚 P4.4,复用为/RD(扩展片外数据存储器时的读控制端)与PWM4_2(脉宽调制输出通道4)。 32~39脚 P2口,包括P2.0~P2.7,在扩展外部数据存储器时作地址总线的高8位输出。 P2.0 复用为RSTOUT_LOW功能,可通过程序下载软件设置上电复位后输出高电平还是低电平。 P2.1 复用为SCLK_2(SPI时钟备用切换引脚)与PWM3(脉宽调制输出通道3)。 P2.2 复用为MISO_2(SPI主机输入从机输出备用切换引脚)与PWM4(脉宽调制输出通道4)。 P2.3 复用为MOSI_2(SPI主机输出从机输入备用切换引脚)与PWM5(脉宽调制输出通道5)。 P2.4 复用为ECI_3(可编程计数阵列定时器的外部时钟输入备用切换引脚)、SS_2(SPI从机时的从机片选输入端备用切换引脚)、PWMFLT(PWM异常停机控制管脚)。 P2.5 复用为CCP0_3(捕获/脉冲输出/脉宽调制通道0备用切换引脚)。 P2.6 复用为CCP1_3(捕获/脉冲输出/脉宽调制通道1备用切换引脚)。 P2.7 复用为PWM2_2(脉宽调制输出通道2)。 40脚 P4.5,复用为ALE,在扩展外部数据存储器时利用此引脚锁存低8位地址,使P0口分时作地址总线低8位和8位数据总线,P2口作地址总线高8位。P4.5还复用为PWM3_2(脉宽调制输出通道3)。 LQFP44贴片封装比PDIP40插件封装多P4.0、P4.3、P4.6、P4.7引脚,单独说明如下。 17脚,P4.0复用为MOSI_3(SPI主机输出从机输入备用切换引脚)。 28脚,P4.3复用为SCLK_3(SPI时钟备用切换引脚)。 39脚,P4.6复用为RxD2_2(串口2数据接收端备用切换引脚)。 6脚,P4.7复用为TxD2_2(串口2数据发送端备用切换引脚)。 LQFP64L/LQFP64S封装比LQFP44封装增加的并且有复用功能的引脚说明如下。 32脚,P5.0复用为RxD3_2(串口3数据接收端备用切换引脚)。 33脚,P5.1复用为TxD3_2(串口3数据发送端备用切换引脚)。 64脚,P5.2复用为RxD4_2(串口4数据接收端备用切换引脚)。
1脚,P5.3复用为TxD4_2(串口4数据发送端备用切换引脚)。
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