翻斗量油仪的设计
图4 内部震荡电路 图5 晶振电路
单片机的CPU：
STC5A60S2单片机的CPU由运算器、控制器和若干个特殊功能寄存器组成，运算器可以加、减以及各种逻辑运算，还可以进行乘除运算。控制器在单片机内部协调各功能部件之间的数据传送、数据运算等操作，并对单片机外部发出若干控制信息。
CPU中使用的特殊功能寄存器ACC、B、PSW、SP和DPTR。ACC就是累加器，在指令中一般写为A。在做乘除运算时，B寄存器用来存放一个操作数，也用来存放运算后的一部分结果；若不作乘除操作时，则B可用做通用寄存器。
程序状态字寄存器PSW相当于一般微处理器中的状态寄存器，其中各位的定义如表1所示。
表2 PSW状态寄存器
位地址 D7 符号 CY D6 AC D5 F0 D4 RS1 D3 RS0 D2 OV D1 － D0 P 其中各位的意义如下：
CY（PSW.7）：高位进位标志位。常用“C”表示。 AC（PSW.6）：辅助进位标志。 F0（PSW.5）：用户标志位。
RS1（PSW.4）、RS0（PSW.3）：寄存器组选择控制位。8051共有4个8位工作寄存器。 分别命名为R0～R7。用户通过改变RS1和 RS0的状态可以方便地决定R0～R7的实 际物理地址。RS1和 RS0与寄存器区的对应关系如表2所示。
第 12 页 共 48 页
硬件设计
表3 RS1、RS2与工作寄存器组的关系
RS1 0 0 1 1 RS0 0 1 0 1 寄存器组 0 1 2 3 RAM中的地址 00H-07H 08H-0FH 10H-17H 18H-1FH OV（PSW.2）：溢出标志位。 －（PSW.1）：保留位，无定义。
P（PSW.0）：奇偶校验位，在每一个指令周期中，若累加器（A）中的“1”的位个数是奇数个则P＝1，偶数个则P＝0。 STC12C5A60S2内存空间：
从物理地址空间看，STC12C5A60S2有4个存储器地址空间，片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器，其存储情况如下： （1）内部程序存储器（ROM）60K字节。 （2）外部程序存储器（ROM）64K字节。 （3）内部数据存储器（RAM）1K字节。 （4）外部数据存储器（RAM）1024字节。
表4 MCS51单片机的特殊功能寄存器一览表
寄存器符号 *ACC *B *PSW SP DPTR *P0 *P1 *P2 *P3 *IP
名称 累加器 B寄存器 程序状态字 堆栈指针 数据指针（DPH、DPL） P0口锁存器 P1口锁存器 P2口锁存器 P3口锁存器 中断优先级控制寄存器 第 13 页 共 48 页
字节地址 E0H F0H D0HH 81H 83H（高）、82H（低） 80H 90H A0H B0H B8H 翻斗量油仪的设计
*IE TMOD *TCON TH0 TL0 TH1 TL1 *SCON SBUF PCON 中的允许控制寄存器 定时器/计数器方式控制寄存器 定时器/计数器控制寄存器 定时器/计数器0（高字节） 定时器/计数器0（低字节） 定时器/计数器1（高字节） 定时器/计数器1（低字节） 串行控制寄存器 串行数据缓冲器 电源控制寄存器 A8H C8H 88H 8CH 8AH 8DH 8BH 98H 99H 97H STC12C5A60S2单片机的片内RAM虽然字节数虽然不很多，但却起着很重要的作用。256个字节被分为两个区域：11～7FH是真正的RAM区，可以读写各种数据；80～FFH是专用寄存器（SFR）区。对于51系列单片机安排里21个特殊功能寄存器。每个寄存器均为8位（一个字节），所以实际上这128个字节并未全部利用。表3所示为MCS51单片机特殊功能寄存器地址及符号表。表中带*号的为可位寻址的特殊功能寄存器。
单片机的中断系统：
单片机与外部设备交换信息一般采用两种方式，即查询方式和中断方式。由于中断方式具有CPU效率高，适合于实时控制系统等优点，因而更为常用。89C51单片机的中断系统从面向用户的角度来看，就是若干搁特殊功能寄存器：定时器控制寄存器TCON、中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP、串行口控制器SCON。
MCS51单片机是一个多中断源系统。有5个中断源，即两个外部中断，两个外部中断、两个定时器/计数器中断和一个串行口中断。 （1）方式控制寄存器TMOD的控制字格式如
表5 TMOD控制字
位地址 符号 D7 GATE D6 D5 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0 C/T M1 低4位为T0的控制字，高4位为T1的控制字。GATE为门控位，对定时器/计数
第 14 页 共 48 页
硬件设计
器的启动起辅助控制作用。GATE=1时，定时器/计数器的计数受外部引脚输入电平的控制，此时只有P3口的P3.2（或P3.3）引脚即INT0（或INT1）为1才启动计数；GATE=0时，定时器/计数器的运行不受外部输入引脚的控制。
C/T为方式选择位。C/T=0为定时器方式，采用单片机内部振荡脉冲的12分频信号人作为时钟计数脉冲，若采用12MHz的振荡器，则定时器的计数频率为1MHz，从定时器的计数值便可得定时时间。
（2）M1、M0二位的状态确定定时器的工作方式，详见下表：
表6 M1、M0功能说明
M1 0 0 1 1 M0 0 1 0 1 功能说明 方式0，为13位定时器/计数器 方式1，为16位定时器/计数器 方式2，为常数自动重新装入的8位定时器/计数器 方式3，仅适用于T0，分为二个8位计数器 （3）TCON定时/计数器工作方式控制寄存器
表7 TCON控制字
位地址 8FH 符号
TF1 8EH 8DH TR1 TF0 8CH TR0 8BH IE1 8AH IT1 89H IE0 88H IT0 TF1（TCON.7）：计时器 1溢出标志，当计时溢出时，由硬件设定为 1，在执行 相对的中断服务程序后则自动清 0。
TR1（TCON.6）：计时器1启动控制位，可以由软件来设定或清除。TR1时启
动计时器工作，TRl=0 时关闭。
TF0（TCON.5）：计时器 0溢出标志，当计时溢出时，由硬件设定为 1，在执
行相对的中断服务程序后则自动清 0。
TR0（TCON.4）：计时器 0启动控制位，可以由软件来设定或清除。TR0=1时，启动计时器工作，TR0=时关闭。
IE1（TCON.3）：外部中断 1工作标志，当外部中断被检查出来时，硬件自动设定此位，在执行中断服务程序后，则清 0。
IT1 （TCON.2）：外部中断 1工作形式选择，IT1=1时，由下降缘产生外部中断，
第 15 页 共 48 页
翻斗量油仪的设计
IT1=0时，则为低电位产生中断。
IE0（TCON.1）：外部中断 0 工作标志，当外部中断被检查出来时，硬件自动设定此位，在执行中断服务程序后，则清 0。
IT0 （TCON.0）：外部中断 0工作形式选择，IT1=1时，由下降缘产生外部中断， IT1=0时，则为低电位产生中断。
（4） SCON串行口控制寄存器
SM0（SCON.7）：串行通讯工作方式设定位0。 SM1（SCON.6）：串行通讯工作方式设定位 1。
表8 SCON 控制字
位地址 符号 9FH SM0 9EH SM1 9DH SM2 9CH REN 9BH TB8 9AH RB8 99H TI 98H RI SM2 （SCON.5）：允许方式 2 或方式 3 多机通讯控制位。在方式 2 或方式 3 时，如SM2=1，REN=1，则从机处于只有接收到 RB8=1(地址帧)才激发中断请求标志RI=1，向主机请求中断处理。被确认为寻址的从机复位SM2=0，才能接收 RB8=0 的数据帧；在方式 1 时，如 SM2=l，则只有在接收到有效停止位时才置位中断请求标志位RI=1；在方式0时，SM2应为 0。
REN（SCON.4）：REN，允许/禁止串行接收控制位。由软件置位REN=1为允许串行接收状态，可启动串行接收器RXD，开始接收信息。软件复位REN＝0，则禁止接收。
TB8（SCON.3）：在方式2或方式3，它为要发送的第 9位数据，按需要由软件置位。
（5）IE中断允许寄存器
表9 IE控制字
位地址 AF 符号 EA － － AD ET2 AC ES AB ET1 AA EX1 A9 ET0 A8 EX0 EA（IE.7）：EA＝0时，所有中断停用（禁止中断）。EA＝1时，各中断的产生由个别
EA（IE.7）：EA＝0时，所有中断停用（禁止中断）。EA＝1时，各中断的产生由个别的允许位决定。
第 16 页 共 48 页