单片机知识点(共23页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第二章一、AT89C51内部结构和引脚功能1、AT89C51单片机内部结构框图2、AT89C51单片机内部结构u 中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。u 数据存储器(RAM)：89C51内部有128字节数据存储器（RAM）和21个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器有专门的用途，通常用于存放控制指令数据，不能用作用户数据的存放，用户能使用的RAM只有128个字节，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的

2、字型表。u 程序存储器(ROM)： 89C51共有4K字节程序存储器（FLASH ROM），用于存放用户程序和数据表格。 u 定时/计数器：89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数，当定时/计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。u 并行输入输出(I/O)口：89C51共有4个8位的并行I/O口(P0、 P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。u 全双工串行口：89C51内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。u 中断系统：89C51具备较完善的中断功能，有五个中断源（两个外中断、两个定时

3、/计数器中断和一个串行中断），可基本满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。u 时钟电路：89C51内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需外接晶体振荡器和振荡电容。 二、AT89C51引脚说明 1电源引脚Pin20:接地脚 Pin40:正电源脚，接+5V电源2.时钟引脚这两个管脚用来为单片机提供时钟信号Pin19:时钟XTAL1脚，晶体振荡电路的输入端 Pin18:时钟XTAL2脚，晶体振荡电路的输出端两种接法：使用内部振荡电路时，外接石英晶体 外部振荡脉冲输入时，接外部时钟振荡脉冲，悬空不用。3.控制线Pin9:RESET/Vpd复位信号脚 /备用电

4、源 正常工作时，RST（RESET）端为复位信号输入端 在VCC掉电情况下，该引脚还可接上备用电源，由VPD向内 供电，以保持内RAM中的数据不丢失。Pin30:ALE/ 地址锁存允许信号 ALE：当访问外部存储器时, ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出, 用于锁存出现在P0口的低8位地址。 PROG:在对闪存进行编程期间（也称“烧录程序”）时，此引脚用于输入编程脉冲，此时为低电平有效Pin31:EA/Vpp外部程序存储器地址允许输入端 正常工作时，EA为内外ROM选择端 对闪存进行编程期间，此引脚用于施加编程电源VPPPin29: 外部程序存储器读选通信号，在从片外ROM中

5、读取指令时，PSEN送出片外ROM的读信号（低电平），一般接到外ROM的读控制端4.I/OPin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚 普通的I/O口 作为与外部传送数据的8位数据总线（D0D7）。作为扩展外部存储器时的低8位地址总线（A0A7）Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚 普通的I/O口Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚 普通的I/O口 作为扩展外部存储器时的高8位地址总线（A8 A15）Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚 普通的I/O口 第二功能 P3口的第二功能表三、 时钟电路u 单片机的时钟信号用来提供单片机内部各种操作的

6、时间基准，u 时钟电路用来产生单片机工作所需要的时钟信号。图24 HMOS型MCS51单片机时钟产生方式 （a） 内部振荡器方式; （b） 外部振荡器方式 (a)采用内部时钟方式时,片内的高增益反相放大器通过XTAL1、 XTAL2外接作为反馈元件的片外晶体振荡器（呈感性）与电容组成的并联谐振回路构成一个自激振荡器, 向内部时钟电路提供振荡时钟。 振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率, 一般晶体可在1.212 MHz之间任选, 电容C1、 C2可在530 pF之间选择, 电容的大小对振荡频率有微小的影响, 可起频率微调作用2、周期的概念u (a) 振荡周期：为单片机提供定时信号的振荡源的周期，

7、即振荡频率的倒数（晶振周期或外加振荡源周期），用P表示振荡频率：振荡器元件（晶振）的频率u (b)时钟周期：振荡周期的二倍，用S表示内部时钟发生器是二分频触发器，对振荡频率二分频u (c)机器周期：6个时钟周期或12个振荡周期一个机器周期由6个状态（时钟）周期组成u (d)指令周期：执行一条指令所占用的时间 用机器周期个数表示，可查附录AT89C51 ：最高振荡频率24MHZu (e)ALE信号：允许地址锁存信号，当访问外部存储器时, ALE以每机器周期两次的信号输出, 用于锁存出现在P0口的低8位地址。 输出周期性的信号，频率为振荡频率的1/6 ，周期为机器周期的1/2。1复位 以便中央处理

8、器 及其他功能部件都处于一个确定的初始 状态，并从这个状态开始工作 a.单片机上电后，对单片机的初始化，从ROM中地址为0000H处开始执行程序 b.程序运行出错或操作错误进入死锁状态，复位后，重新开始u 2复位信号 在单片机的RST端（9）至少维持2个机器周期以上的高电平，高电平有效，再从高电平到底电平，单片机完成复位，从0000H地址开始执行程序u 3.复位后的状态 复位后，大部分寄存器清0，特例是SP=07H，P0-P3=FFH，但不影响片内RAM存放的内容, 而ALE、 在复位期间将输出高电平。n 在复位电路中， 构成微分电路，在接电瞬间，产生一个微分脉冲，其宽度若大于个机器周期，型单

9、片机将复位。为保证微分脉冲宽度足够大， 时间常数应大于个机器周期。一般取电容、 电阻。 一、AT89C51存储器的组成程序存储器：只读存储器，用于存放程序。具有非易失性，掉电后其内的信息依然存在片内ROM（FLASH ROM）：用来存放程序和表格常数，4KB。片外ROM：用来存放程序，片内不够用时可以外扩ROM，内ROM+ 外ROM 64K数据存储器：随机读写存储器，用于存放数据 。具有易失性，芯片掉电后，其内的信息消失。 片内RAM：用来存放运算过程中的数据，256B（片内数据+SFR）。 片外RAM：在数据采集系统中可存放大量的数据，可扩展64KBu 单片机的工作是按照事先编制好的程序命令

10、一条条循序执行的, 程序存储器就是用来存放这些已编好的程序和表格常数的u 片内ROM是4KB的FLASH ROM，只能读，需要用编程器写入程序u 4KB的ROM的地址范围0000H0FFFH，有一个专门的程序计数器地址指针PC， PC用于存放CPU下一条要执行的指令地址, 是一个 16 位的专用寄存器, 可寻址范围是0000H0FFFFH共 64 K.u 片内不够用时，可以外扩ROM，内ROM+ 外ROM 64Ku EA管脚作用=0，全访问片外ROM；=1，先访问片内，超出4KB后，访问片外u 几个特殊地址： 0000H：系统复位后的启动地址，用户程序的第一条指令（转移指令） 中断程序的入口地

11、址：0003H，000BH，0013H，001BH，0023H 三、数据存储器 1. 片内数据存储器u 片内RAM为 256 字节, 地址范围为00HFFH, 分为两大部分: 低 128 字（00H7FH）为真正的RAM区; 高 128 字节（80HFFH）为特殊功能寄存器区SFR 低（三个区域） 工作寄存器区 1.工作寄存器区 是指00H1FH区, 共分4个组, 每组有8个单元, 共32个内部RAM单元。 2.作为工作寄存器使用的8个单元，又称为R0R73.程序状态字PSW中的PSW.3（RS0）和PSW.4（RS1）两位来选择哪一组作为工作寄存器使用。CPU通过软件修改PSW中RS0和RS

12、1两位的状态, 就可任选一个工作寄存器工作。每组个寄存器每个寄存器都是8位4.每次只能有1组作为工作寄存器使用(R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7), 其它各组可以作为一般的数据缓冲区使用。u 位寻址区1、位寻址区是指 20H2FH单元，共16个单元。 2、 位寻址区的 16个单元（共计128位）的每1位都有一个8位表示的位地址, 位地址范围为00H1FH。3、位寻址区的每1位都可当作软件触发器, 由程序直接进行位处理。4、 同样, 位寻址的RAM单元也可以按字节操作作为一般的数据缓冲 区。u 数据缓冲区 1.30H37H，数据缓冲区 2.堆栈区也在此区中堆栈区高（四个区域u 高1

13、28B的RAM单元中有21个单元可用，称为SFR（特殊功能寄存器）。这21个SFR分散在高128B（80HFFH）的地址空间内u 凡是地址能被8整除的SFR既可字节寻址，也可位寻址SFR特殊功能）累加器（E0H） 累加器 是型单片机中最常用的寄存器。许多指令的操作数取自，许多运算的结果存放在 中。乘除法指令必须通过 进行。累加器 的指令助记符为。 （）寄存器（F0H） 在-型单片机乘除法指令中要用到寄存器。除此外，可作为一般寄存器用。（）程序状态字寄存器（D0H） 也称为标志寄存器，存放各有关标志。其结构和定义如表- 所示。CY：进位标志。有进位借位时CY=1，否则CY=0；AC：半进位标志。

14、当D3位向D4位产生进位借位时AC=1，常用于十进制调整运算中；F0：用户可设定的标志位，可置位复位，也可供测试。RS1、RS0：四个通用寄存器组的选择位，该两位的四种组合状态用来选择03寄存器组。见表1-2。OV：溢出标志。当带符号数运算结果超出-128+127范围时OV=1，否则OV=0。当无符号数乘法结果超过255时，或当无符号数除法的除数为0时，OV=1，否则OV=0。P：奇偶校验标志。每条指令执行完，若A中“1”的个数为奇数时P=1，否则P=0，即奇偶校验方式。（）数据指针（83H，82H） 数据指针是一个位的特殊功能寄存器，由两个位寄存器 和 组成， 是的高位，是的低位，既可合并作

15、为一个位寄存器，又可分开按位寄存器单独操作。（）堆栈指针（81H） 堆栈是 用于暂时存放部分数据的“仓库”。在中，由内 中若干存储单元组成。存储单元的个数称为堆栈的深度（可理解为仓库容量）（6）其他寄存器 与单片机定时、中断、串行、并行通信功能相关的寄存器2. 片外数据存储器u 若片内RAM不够用（数据采集系统），可扩展片外数据存储器u 片外最大可扩展64KB（0000HFFFFH），和片内RAM独立编址u 当访问片内00HFFH区域和片外0000HFFFFH区域时，用不同的指令来区分（MOV，MOVX）u 片外数据存储区的指针：DPTR第五章一、四个口的功能和第二功能u 单片机经常要和外设之

16、间传输数据（输入，输出），P0，P1，P2，P3就是可以和外设完成并行数据传输的接口。u 一、P1口1.结构u P1由8个这样的电路组成 u 锁存器起输出锁存作用,u 场效应管（FET）V组成输出驱动器, 以增大带负载能力; u 三态门1是用于读锁存器端口;u 三态门2是引脚输入缓冲器; 其1位的结构原理如图27所示。u 2.功能u （1）输出（外接发光二极管）u MOV P1，#data（P1=0Xdata)u 内部总线输出“0”，则D=0，u Q=1，V导通，则输出点=0u （2）输入（外接开关）u a.读引脚u MOV A,P1(A=P1)u 读引脚脉冲有效，为高电平，把该三态缓冲器打开

17、，这样端口引脚上的数据经过三态门缓冲器读入到内部总线。u 如果输入数据走该通道，那么V是否对引脚有影响？有的。u 如果锁存器原来寄存的数据Q=0，那么则V导通，引脚始终被嵌位在低电平，不可能输入外接电路的高电平。所以在输入前，必须用输出指令向锁存器写入“1”，使V截止(断开)，保证单片机输入的电平与外接电路电平相同。所以P0口被称为一个准双向口。u MOV P1，#0FFH(P1=0XFFH)u MOV A,P1(ACC=P1)u 复位时？u b.读锁存器u 如：ANL P0，A 称为“读-改-写”二、P0口1.结构与P1不同：多路选择开关（选择它的两种功能）V1：输出驱动器2功能（1）输出开

18、关连接B点，V1截止（其它同P1口） 因为输出驱动器漏极开路，所以外接上拉电阻（2）输入（准双向口，先写入“1”）外接上拉电阻（其它同P1口）（3）地址/数据线开关接在A点，输出地址信号（低8位）或输出/输入数据信号不需接上拉电阻u 三、P2口1.结构u 多路选择开关（接在Q上）u 反相器、Q0输出驱动u 2.功能u （1）输出（同P1口）u （2）输入（同P1口）u （3）地址总线（高8位） 与P0口构成16位地址u 四、P3口u 1.结构u 2.功能u （1）输出（同P1口）u （2）输入（同P1口）u （3）第二功能u 第二功能输入：u 缓冲器2关闭， P3口的口线状态通过缓冲器0送入“

19、第二功能输入端”u 第二功能输出：u Q端为高电平时, P3口的口线状态就取决于第2功能输出线的状态。 u P3第二功能各引脚功能定义：u P3.0：RXD串行口输入u P3.1：TXD串行口输出u P3.2：INT0外部中断0输入u P3.3：INT1外部中断1输入u P3.4：T0定时器0外部输入 P3.5：T1定时器1外部输入u P3.6：WR外部写控制 P3.7：RD外部读控制总结：准双向口通用I/O口上拉电阻（I/O口）其它用途P0口 数据线/低8位地址线P1口P2口高8位地址线P3口总结：第二功能u 五、带负载能力（驱动能力）u 负载能力就是说能够在一定的电压（0-5V)下面能够灌

20、入或拉出的最大电流。u 拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力的参数，这种说法一般用在数字电路中。u 1.灌电流（输出低电平）u 当负载的另一端接VCC/VDD，输出端口输出低电平时，就会产生灌电流。u 就是从负载流向输出端口，“灌进去”的电流,一般是要吸收负载的电流，其吸收电流的数值叫“灌电流”。 u 2.拉电流（输出高电平）u 当负载的另一端接地，输出端口输出高电平时，就会产生拉电流；u 就是从输出端口流向负载，“拉出来”的电流，一般是对负载提供电流，其提供电流的数值叫“拉电流”. u 一般地， LSTTL即低功耗肖特基晶体管。1个LSTTL：拉电流（高电平）0.20uA,灌电流（低电平）0

21、.35mA。u 所以灌电流一般它比拉电流要大得多。u 3.I/O口驱动能力 u P0:灌入，驱动8个（没有高电平能力，必须上拉电阻）,2.88mAu P1-3：灌入、拉，驱动4个,1.44mAu 51系列的芯片低电平的驱动能力比较大一点 。举例说明流水灯u 4个引脚，每个引脚灌电流10mA每个端口8个引脚灌电流之和:P0 26mA P1、P2、P3 15mA1.要求P1.0所接的灯闪烁u #include u sbit LED=P10;u void Delay(unsigned int a)u u unsigned char i;u while(-a!= 0)u u for(i=0;i125;

22、i+); u u u void main() u while (1) u LED=0;u Delay(1000);u LED=1;u Delay(1000);u u u 红色段可改写为： LED=LED;u DELAY(1000);为了增加单片机I/O口的驱动能力，可以使用三极管4148、4007、3904、3906、8050、8550、9012、9013或驱动芯片74HC245,74HC574。放大电流、非门、ULN200374LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器或驱动器，可双向传输数据当片选端/CE为低电平有效时， AB/BA=“0”，信

23、号由 B 向 A 传输； AB/BA=“1”，信号由 A 向 B 传输；（或者加三极管）共阴数码管 共阳数码管 8050 8550 ULN2003：反相驱动芯片，高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高（大于1000）、工作电压高（大于50V） 、温度范围宽、带负载能力强（输出电流大于500mA）等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。主要用于如下领域：伺服电机;步进电机;电磁阀;可控照明灯。 二极管起断电后放电保护作用第六章中断系统1. 中断定义u在单片机中，当CPU在执行程序时，由单片机内部或外部的原因引起的随机事件要求CPU暂时停止正在执行的程序，而转向执行一个用于处理该随

24、机事件的程序，处理完后又返回被中止的程序断点处继续执行，这一过程就称为中断。u 单片机处理中断的4个步骤：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。u 向CPU发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源。中断源要求服务的请求称为中断请求。u 中断源可分为两大类：一类来自单片机内部，称之为内部中断源；另一类来自单片机外部，称之为外部中断源。u 1中断源（5个）u 向CPU发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源。（1）. 外部中断类u 外部中断是由外部原因(如打印机、键盘、控制开关、外部故障)引起的，可以通过两个固定引脚来输入到单片机内的信号，即外部中0(INT0)和外部中断1(INT1

25、)。u 外部中断(INT0)请求信号输入引脚为3.2。当CPU检测到P3.2引脚上出现有效的中断信号时，向申请中断。u 外部中断(INT1)请求信号输入引脚为.3 。当 检测到P3.3引脚上出现有效的中断信号时，向申请中断。（2）. 定时中断类u 定时中断是由内部定时(或计数)溢出或外部定时(或计数)溢出引起的，即定时器0(T0)中断和定时器1(T1)中断。u 当定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明定时时间到，申请中断；或者当定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明计数次数到，申请中断。u 片内定时计数器溢出中断（TF0）：当定时计数器T0发生溢出时，置

26、位TF0，并向CPU申请中断。u 片内定时计数器溢出中断（TF1）：当定时计数器T1发生溢出时，置位TF1，并向CPU申请中断。u (3). 串行口中断类u 串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的。u 串行接口中断，包括 或。当发送或接收完一帧数据时，向CPU申请中断。 2中断入口地址中断服务子程序的入口地址。中 断 源中断入口地址外部中断00003H定时器T0中断000BH外部中断10013H定时器T1中断001BH串行口中断0023H因为相邻中断入口地址间的间隔为8个单元，所以一般在这些入口地址处存放一条跳转指令，跳到真正的中断服务程序3. 中断优先级、优先权、中断嵌套u 几个中断源同时

27、请求中断;或者当某一个中断正在响应中(即正在执行该中断源的中断服务程序),又有其它的中断源请求中断,这时中断系统应如何处理呢?（优先级）u MCS-51单片机的中断系统,只规定了两个中断优先级：高优先级中断或低优先级中断。这需要用指令预先设置u 在同1个优先级中,对5个中断源的优先次序安排如下（优先权）u 几个原则： (1)不同级的中断源同时申请中断时先高后低； (2)同级的中断源同时申请中断时事先规定； (3)处理低级中断又收到高级中断请求时停低转高；（中断嵌套） (4)处理高级中断又收到低级中断请求时高不理低（三）、与中断控制相关的寄存器（掌握）有4个（特殊功能寄存器）TCON-定时控制寄

28、存器， IE-中断允许控制寄存器，主要用于控制中断的开放和关闭。IP-中断优先级控制寄存器，主要用于设定优先级别。SCON-及串行口控制寄存器u 1IE（interrupt enable）中断允许控制寄存器,字节地址为A8H由于单片机没有专门的开中断和关中断指令，个中断源中断的开放和关闭是通过中断允许寄存器 进行两级控制的D7D6D5D4D3D2D1D0EA-ESET1EX1ET0EX0只有对应的中断允许触发器被置“1”,CPU才能响应该中断.0 禁止，1允许各位的功能说明：(1) EA(IE.7)：CPU中断总允许位。EA=1，CPU开放中断。每个中断源是被允许还是被禁止，分别由各中断源的中

29、断允许位确定；EA=0，CPU屏蔽所有的中断要求，称为关中断。(2) ES(IE.4)：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。 (3) ET1(IE.3)：定时器1中断允许位。ET1=1，允许定时器1中断；ETl=0，禁止定时器1中断。(4) EX1(IE.2)：外部中断1中断允许位。EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁止外部中断1中断。(5) ET0(IE.1)：定时器0中断允许位。ET0=1，允许定时器0中断；ET0=0，禁止定时器0中断。(6) EX0(IE.0)：外部中断0中断允许位。EX0=1，允许外部中断0中断；EX0=0，禁止外部中断0中

30、断。 u 2TCON定时、外中断控制寄存器，字节地址为88H定时器控制寄存器TCON的作用是控制定时器的启动与停止，并保存T0、T1的溢出中断标志和外部中断、的中断标志。D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(1) TF1(TCON.7)：定时器1溢出标志位。定时器1被启动计数后，从初值开始进行加1计数，当定时器1计满溢出时，由硬件自动使TF1置1，并申请中断。该标志一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清0。也可用软件查询该标志，并由软件清0。(2) TR1(TCON.6)：定时器1启停控制位。 (3) TF0(TCON.5)：定时器0溢出标志位。

31、其功能同TF1。(4) TR0(TCON.4)：定时器0启、停控制位。其功能同TR1。(5) IE1(TCON.3)：外部中断1请求标志位。IEl=1表示外部中断1向CPU申请中断。当CPU响应外部中断1的中断请求时，由硬件自动使IE1清0(边沿触发方式)。(6) IT1(TCON.2)：外部中断1触发方式选择位。 当ITl=0时，外部中断1为电平触发方式。若P3.3为低电平，则认为有中断申请；若为高电平，认为无中断申请或中断申请已撤除。 当ITl=1时，外部中断1为边沿触发方式。若P3.3为下降沿，则认为有中断申请。(7) IE0(TCON.1)：外部中断0请求标志位。其功能同IE1。(8)

32、 IT0(TCON.0)：外部中断0触发方式选择位。其功能同IT1。 3.SCON串口控制寄存器，字节地址为98HD7D6D5D4D3D2D1D0SMOSM1SM2RENTB8RB8TIRI低2位TI和RI保存串行口的接收中断和发送中断标志。（1）TI (SCON.1)：串行发送中断请求标志。CPU将一个字节数据写入发送缓冲器SBUF后启动发送，每发送完一帧数据，硬件自动使TI置1。但CPU响应中断后，硬件并不能自动使TI清0，必须由软件使TI清0。(2) RI (SCON.0)：串行接收中断请求标志。在串行口允许接收时，每接收完一帧数据，硬件自动使RI置1。但CPU响应中断后，硬件并不能自动

33、使RI清0，必须由软件使RI清0。 u 4.IP中断优先级控制寄存器中断优先级寄存器IP的作用是设定各中断源的优先级别。D7D6D5D4D3D2D1D0-PSPT1PX1PT0PX0(1) PS(IP.4)：串行口中断优先级控制位。PS=1，串行口为高优先级中断；PS=0，串行口为低优先级中断。(2) PT1(IP.3)：定时器1中断优先级控制位。PT1=1，定时器1为高优先级中断；PTl=0，定时器1为低优先级中断。(3) PX1(IP.2)：外部中断1中断优先级控制位。PX1=1，外部中断1为高优先级中断；PXl=0，外部中断1为低优先级中断。(4) PT0(IP.1)：定时器0中断优先级

34、控制位。PT0=1，定时器T0为高优先级中断PT0=0，定时器0为低优先级中断。(5) PX0(IP.0)：外部中断0中断优先级控制位。PX0=1，外部中断0为高优先级中断；PX0=0，外部中断0为低优先级中断u 四、中断过程（了解） 单片机处理中断的4个步骤：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。要补充；结构、中断程序、课上例子外部中断（外部中断（P3.2或P3.2），TF0、TF1（内部定时器，外部计数脉冲输入P3.4或P3.5），TI、RIu 1、主程序 在产生中断请求前，即主程序中完成中断初始化（设置3个寄存器）(1)开放CPU中断和有关中断源的中断允许，设置中断允许寄存器IE中相应

35、的位。(2)根据需要确定各中断源的优先级别，设置中断优先级寄存器IP中相应的位(3)根据需要确定外部中断的触发方式，设置定时器控制寄存器TCON中相应的位。（4）设定SP的初值2.中断服务程序 在中断入口地址处存放一条跳转指令 保护现场清除中断标志位，相关操作 恢复现场RETI）例子1 1设计电路和程序，8个发光二极管和1个开关。平时，8个灯循环点亮；当开关按下时，8个灯全亮然后全灭，如此循环8次后，返回平时状态。2.设计电路和程序，2个开关（简称为S1和S2），2个数码管（简称为L1和L2），平时L1、L2循环显示0099。当S1 按下时，L1显示04，然后全暗，返回平时状态；当S2 按下时

36、，L2显示04，然后全暗，返回平时状态。S1的优先级高于S2。3：记录按键次数u 三、外部中断的扩展 对多个外部中断源，采用中断加查询相结合的方法响应中断扩展电路原理如下图所示。多个外部中断源通过多个OC门电路组成线或电路后与P3.2(P3.3)相连，同时，每一个外部中断源将并行I/O口(如P1口)作为多个外部中断源的识别线。方法：在多个外部中断源中若有一个或几个为高电平则输出为0，则P3.2(P3.3)为低电平，向CPU发出中断请求；CPU在执行中断服务程序时，先依次查询P1口的中断源输入状态，然后转入到相应的中断服务程序。应用：中断加查询扩展法比较简单，但当外部中断源的个数较多时，因查询时

37、间较长，不能满足实时控制的要求。 定时器/计数器用到定时/计数 定时/实现方式：1.软件定时；（延时程序）2.不可编程硬件定时（555）；3.可编程定时（8253，单片机定时/计数器）u 一、定时/计数器概述1.核心 定时/计数器的核心部件是16位二进制加1计数器(TH0、TL0或TH1、TL1) 。 每来一个计数脉冲信号，T0或T1会在原来计数值（或初值）的基础上加1.直到计满，发生溢出。再从0开始下一轮计数。u 它的输入脉冲有两个来源:一个是外部脉冲源,另一个是系统机器周期(时钟振荡器经12分频以后的脉冲信号)。 这和它的定时/计数功能有关。u 2计数器对外部信号计数，外部计数脉冲从T0(

38、P3.4)和T1(P3.5)输入，外部脉冲的下降沿有效，将触发计数。因检测一个由1至0的跳变需要两个机器周期，故外部信号的最高计数频率为时钟频率的二十四分之一。如果晶振频率为12MHz，则最高计数频率为0.5MHz。虽然对外部输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保给定电平在变化前至少被采样一次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时间均需在一个机器周期以上。u 3.定时器定时器也是一种计数器，是对振荡器经过12分频后信号的计数。计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出。定时器的定时时间与晶振频率和计数次数、初值等有关有关。如果晶振频率为12MHz，则

39、机器周期为1ms。若计数器对此信号计数100次，则定时时间=100 1ms100ms。u 与定时计数有关的特殊功能寄存器，：定时器的高位，低位（存放计数值），：定时器的高位，低位（存放计数值）：定时控制寄存器：定时方式寄存器二、定时计数器的控制（工作方式寄存器）定时器方式寄存器TMOD的作用是设置T0、T1的工作方式。 TMOD的格式各位的功能说明：(1) GATE：门控位。用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号的影响。 GATE=0：定时的启动与外部中断无关,把TCON寄存器中的TR1(TR0)置1即可启动定时器1(定时器0)。 GATE=1：由控制位TR1(TR0)和引脚INT0(INT

40、1)共同控制启动,只有在没有外部中断请求信号的情况下即外部中断引脚 INT0(INT1)引脚=1时,把TR1(TR0)置1才能定时器启动。 u ：计数/定时功能选择位。 =0，设置为定时器方式，计数器的输入是内部时钟脉冲，其周期等于机器周期。实际上是对机器周期进行计数。从计数值可以求得计数的时间，所以称为定时器模式 =1，设置为计数器方式，计数器的输入来自T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外部脉冲，对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲（负跳变）计数，允许的最高计数频率为晶振频率的1/24。u M1、M0位：工作方式选择位M1 M0 方式说 明0 0013 位定时器(T

41、H的 8 位和TL的低 5 位） 0 1116 位定时器/计数器 1 02自动重装入初值的 8 位计数器 1 13 T0 分成两个独立的 8 位计数器, T1 在方式 3 时停止工作 u 定时器/计数器控制寄存器TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0u TF0、TF1分别是定时器/计数器T0、T1 的溢出标志位, 加法计数器计满溢出时硬件自动置1, 申请中断。u 对该标志位有两种处理方法：一种是以中断方式工作，即TF1置1并申请中断，响应中断后，执行中断服务程序，并由硬件自动使TF1清0；另一种以查询方式工作，即通过查询该位是否为1来判断是否溢出，TF1置1后必须用软件使TF

42、1清0。 u TR1、TR0 分别是定时器 /计数器T1、 T0 的定时器1启停控制位。 GATE=0时，用软件使TR1置1即启动定时器1，若用软件使TR1清0则停止定时器1。 GATE=1时，用软件使TR1置1的同时外部中断INT1的引脚输入高电平才能启动定时器1。三定时/计数器的工作方式MCS-51单片机的T/C有4种工作方式,分别由TMOD寄存器中的M1、M0两位的二进制编码所决定。u 1.方式0 13位计数器 在方式0下，T0和T1工作在13位的定时/计数器方式，由TH的高 8 位和TL的低 5 位组成。u 当T1的低五位TL1计满时向它的高八位TH1进位，当T1的13位计数器加到全部为 1 以后，再加1就产生溢出，这时置TCON的TF1为 1 ，同时把计数器全部变 0 。然后从 0 开始继续计数。u 最大计数次数213=8192u 2.方式1 16位计数器 在方式1下，T0和T1工作在16位的定时/计数器方式，由TH的高 8 位和TL的低 8 位组成。u 当T1的低8位TL1计满时向它的高八位TH1进位，当T1的16位计数器加到全部为 1 以后，再加1就产生溢出，这时置TCON的TF1为 1 ，同时把计数器全部变