第五章单片机内的功能模块精选文档.ppt

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1、第五章单片机内的功能模块本讲稿第一页，共九十四页P0P3口的每一位口锁存器都是一个口的每一位口锁存器都是一个D触发器，复位以后的初态为触发器，复位以后的初态为1。CPU通通过内部总线把数据写入口锁存器。过内部总线把数据写入口锁存器。CPU对口的读操作有两种：对口的读操作有两种：一种是读一种是读-修改修改-写指令写指令(例如例如ANL P1，#0FEH)，读口锁存器的状态，读口锁存器的状态，此时口锁存器的状态由此时口锁存器的状态由Q端通过上面的三态输入缓冲器送到内部总线，端通过上面的三态输入缓冲器送到内部总线，一种是读指令一种是读指令(例如例如MOV A，P1)，CPUCPU读取口引脚上的外部输

2、入读取口引脚上的外部输入信息，这时引脚状态通过下面的三态输入缓冲器传送到内部总线。信息，这时引脚状态通过下面的三态输入缓冲器传送到内部总线。P1P1、P2P2和和P3P3口内部有拉高电路，称为准双向口。口内部有拉高电路，称为准双向口。P0P0口是开漏输出的，内部没口是开漏输出的，内部没有拉高电路，是三态双向有拉高电路，是三态双向I/OI/O口。口。本讲稿第二页，共九十四页P1口为准双向口口为准双向口，它的每一位它的每一位可以分别定义为输入线或输出可以分别定义为输入线或输出线，线，即用户可以把即用户可以把P1口的某些口的某些位作为输出线使用，另外的一位作为输出线使用，另外的一些位作为输入线使用。

3、些位作为输入线使用。5.1.1 P1口口一、一、P1口特性口特性P1口的某一位作为口的某一位作为输出线时，将输出线时，将“1”写入写入P1口的某一位口锁存器，则口的某一位口锁存器，则 Q 端上的端上的输出场效应管输出场效应管T截止，该位的输出引脚由内部的拉高电路拉成高截止，该位的输出引脚由内部的拉高电路拉成高电平，输出电平，输出“1”；将；将“0”写入口锁存器，输出场效应管写入口锁存器，输出场效应管T导通，引脚输出导通，引脚输出低电平，即输出低电平，即输出“0”。内部总线内部总线读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器读引脚读引脚VCC内部提升内部提升P1.XPINDCLQQ本讲稿第三页，共九十四页二

4、、二、P1口的操作口的操作P1口的字节地址为90H，位地址为90H97H。对P1口的操作，可以采用字节操作，也可以采用位操作。复位以后，口锁存器为1。对于作为输入的口线，相应位的口锁存器不能写入0。P1口的某一位作为输入线时，该位的口锁存器必须保持“1”，使输出场效应管T截止，这时该位引脚由内部拉高电路拉成高电平，也可以由外部的电路拉成低电平，CPU读P1引脚状态时实际上就是读出外部电路的输入信息。P1口作为输入时，可以被任何TTL电路和MOS电路所驱动，由于内部具有提升电路，也可以被集电极开路或漏极开路的电路所驱动。本讲稿第四页，共九十四页例例1 的子程序采用字节操作指令将开关状态送指示灯显

5、示，的子程序采用字节操作指令将开关状态送指示灯显示，Ki闭合，闭合，Li亮。亮。KLA：MOVA，P1 SWAPA ORL A，#0F0H ；保持P1.4P1.7口锁存器为1 MOV P1，A RET本讲稿第五页，共九十四页例例2 KLB：MOVC，P1.4 MOVP1.0，CMOVC，P1.5MOV P1.1，CMOVC，P1.6MOVP1.2，CMOVC，P1.7MOVP1.3，CRET例例2用位操作指令实现同样的功能用位操作指令实现同样的功能。本讲稿第六页，共九十四页 一、一、P3口特性口特性 P3口为多功能口，它的第一功能为准双向口，其特性口为多功能口，它的第一功能为准双向口，其特性和

6、和P1口相似口相似,可以作为通用可以作为通用I/O口使用。它的第二功能为特口使用。它的第二功能为特殊输入殊输入/输出线，输出线，P3口的第二功能定义如下：口的第二功能定义如下：5.1.2 P3口口P3.0RXD（串行输入线）（串行输入线）P3.1TXD（串行输出线）（串行输出线）P3.2INT0（外部中断（外部中断0输入线）输入线）P3.3INT1（外部中断（外部中断1输入线）输入线）P3.4T0（定时器（定时器T0外部计数脉冲输入线）外部计数脉冲输入线）P3.5T1（定时器（定时器T1外部计数脉冲输入线）外部计数脉冲输入线）P3.6WR（外部数据存储器写脉冲输出线）（外部数据存储器写脉冲输出

7、线）P3.7RD（外部数据存储器读脉冲输出线）（外部数据存储器读脉冲输出线）本讲稿第七页，共九十四页二、二、P3口的操作口的操作例例3 ANLP3，#0DFH；0 P3.5 CLRP3.5 ；0 P3.5ORLP3，#20H；1 P3.5SETBP3.5 ；1 P3.5XRLP3，#20H；P3.5取反CPLP3.5 ；P3.5取反本讲稿第八页，共九十四页一、一、P2口特性口特性P2口也有两种功能口也有两种功能:对于内部有程序存贮器的单片机，对于内部有程序存贮器的单片机，P2口可以作为输入口可以作为输入口或输出口使用，直接连接输入口或输出口使用，直接连接输入/输出设备；也可以作为系输出设备；也

8、可以作为系统扩展的地址总线口，输出高统扩展的地址总线口，输出高8位地址位地址A8A15。对于内部没有程序存贮器的单片机，必须外接程序存贮器，对于内部没有程序存贮器的单片机，必须外接程序存贮器，P2口只能作为系统扩展口只能作为系统扩展的高的高8位地址总线口，而不能作为外部位地址总线口，而不能作为外部设备的输入设备的输入/输出口。输出口。5.1.3 P2口口本讲稿第九页，共九十四页(1)对于内部有程序存贮器的单片机所构成的基本系统，既不扩展程序对于内部有程序存贮器的单片机所构成的基本系统，既不扩展程序存贮器，也不扩展存贮器，也不扩展RAM/IO口，这时口，这时P2口作为通用口作为通用I/O口使用，

9、和口使用，和P1口一样口一样，是一个准双向口，对是一个准双向口，对P2口操作可以采用字节操作，也可以采用位操口操作可以采用字节操作，也可以采用位操作。作。例例4 XRLP2，#1 ；P2.0取反 CPL P2.0 ；P2.0取反(2)对于只扩展少量外部对于只扩展少量外部RAM/IO口，其地址范围在口，其地址范围在0255之间，之间，P2口也口也可以作为可以作为I/O口使用。对外部口使用。对外部RAM/IO口操作，只能使用口操作，只能使用R0或或R1作地址指针，作地址指针，不能用不能用DPTR作址址指针。作址址指针。二、二、P2口操作口操作本讲稿第十页，共九十四页例例5 将33H写入外部RAM的

10、50H单元，CPU执行下面的程序段不影响P2口输出状态，因而是正确的：MOVR0，#50H MOV A，#33H MOVX R0，ACPU执行下面的程序段将影响P2口的输出状态，因而是错误的；MOV DPTR，#50H MOV A，#33HMOVX DTPR ，A(3)对于既扩展程序存贮器，又扩展外部对于既扩展程序存贮器，又扩展外部RAM/IO口的系统，口的系统，P2口不能作为口不能作为I/O口使用，对外部口使用，对外部RAM/IO口操作则可以用口操作则可以用DPTR、P2R0、P2R1三个三个16位地址指针。位地址指针。本讲稿第十一页，共九十四页例6 将33H写入外部RAM的8200H，下面

11、的程序段都是正确的：(1)MOV P2，#82H MOVR0，#0 MOV A，#33H MOVX R0，A(2)MOV P2，#82H MOV R1，#0 MOV A，#33H MOVX R1，A(3)MOV DPTR，#8200H MOV A，#33H MOVX DPTR，A本讲稿第十二页，共九十四页5.1.5 P0口口一、一、P0口特性口特性P0口为三态双向I/O口。对于内部有程序存贮器的单片机，对于内部有程序存贮器的单片机，P0口可以作为输入口可以作为输入/输出口使输出口使用，直接连外部的输入用，直接连外部的输入/输出设备；也可以作为系统扩展的地址输出设备；也可以作为系统扩展的地址/数

12、据总线口。数据总线口。对于内部没有程序存贮器的单片机（如对于内部没有程序存贮器的单片机（如8031），），P0口只能口只能作为地址作为地址/数据总线口使用。数据总线口使用。P0作为输入作为输入/输出口时应外接输出口时应外接10k拉高电阻。拉高电阻。当输出驱动器转接至地扯当输出驱动器转接至地扯/数据时，数据时，P0口作为地址口作为地址/数据总线口使用，数据总线口使用，分时输出外部存贮器的低分时输出外部存贮器的低8位地址位地址A0A7和传送数据和传送数据D0D7。低。低8位地址先由地址允许锁存信号位地址先由地址允许锁存信号ALE锁存到外部的地址锁存器中，接着锁存到外部的地址锁存器中，接着P0口便输

13、入口便输入/输出数据信息。输出数据信息。P0口输出的低口输出的低8位地址来源于位地址来源于PCL、DPL、R0、R1等。等。本讲稿第十三页，共九十四页P0口为三态双向I/O口，当用作输入口时，一般接10k左右的拉高电阻。图5-3所示的8751基本系统中，将一个开关K0接至P1.0和P0.0的电路有所差别，其原因是P1口内部具有拉高电阻，P0.0必须外接拉高电阻，才能使开关K0闭合时读P0.0引脚为0，K0断开时读P0.0引脚为1。二、二、P0口使用方法口使用方法本讲稿第十四页，共九十四页如前所述，MCS-51的P0口和P2口可以作为并行扩展总线，可以扩展64K字节程序存贮器和64K字节RAM/

14、IO口，并行扩展总线结构如图5-4所示。P2口输出高8位地址A8A15，P0口为复用口，先输出低口为复用口，先输出低8位地址位地址A0A7，用，用ALE信号的负跳变将信号的负跳变将A0A7送入地址锁存器锁存，送入地址锁存器锁存，P2口和地址锁存器输出作为地址总口和地址锁存器输出作为地址总线，输出地址线，输出地址A0A15。在在ALE将将A0A7送入地址锁存器锁存以后，接着送入地址锁存器锁存以后，接着P0口作为数口作为数据总线使用来传送数据。据总线使用来传送数据。在扩展系统中，P3.6、P3.7作为外部RAM/IO口的读/写选通信号WR、RD，PSEN作为外部程序存贮器的读选通信号。正是由于外部

15、程序存贮器和RAM/IO口使用不同的读选通信号，才使CPU通过16位地址总线访问64K字节程序存贮器和64K字节RAM/IO口。5.1.5 MCS-51的并行扩展总线的并行扩展总线本讲稿第十五页，共九十四页 P2 ALEP0WRRDPSEN地址锁存器地址锁存器A8A15A0A7D0D7（控制总线）（控制总线）（数据总（数据总线）线）（地址总线）（地址总线）MCS-51 5.1.5 MCS-51的并行扩展总线的并行扩展总线本讲稿第十六页，共九十四页 5.1.6 MCS-51并行口电路小结并行口电路小结前面讲述了MCS-51的并行口电路的逻辑和功能，下面把这些并行口在使用中的一些问题总结一下：1.

16、P0、P1、P2、P3都是并行I/O口，都可用于数据的输入/输出传送，但P0和P2口除了可进行数据的输入/输出外，通常是用来构建系统的数据总线和地址总线。所以在口电路逻辑中有一个多路开关，以便进行两种用途的转换。而P1和P3口没有构建数据和地址总线的功能，因此在口电路逻辑中没有多路开关。由于P0口可作为地址/数据复用线使用，输送系统的低8位地址和8位数据，因此多路开关的一个输入端为“地址/数据”信号。而P2口仅作为高位地址线使用，不涉及数据，所以多路开关的一个输入信号为“地址”。本讲稿第十七页，共九十四页2.在4个口中只有P0一个口是真正的双向口，而其余的3个口都是准双向口。原因是在应用系统中

17、P0口作为系统的数据总线使用时，为了保证正确的数据传送，需要解决芯片内外的隔离问题，即只有在数据传送时芯片内外才接通；不进行数据传送时，芯片内外应处于隔离状态。为此就要求P0口的输出驱动器是一个三态门。在P0中输出三态门是由两个场效应管（FET）组成的，所以说它是一个真正的的双向口。而其它3个口中，上拉电阻代替了P0口中的场效应管，输出驱动器不是三态的，因此不是真正的双向口，而只称其为准双向口。3.P3口的口线具有第二功能，为系统提供一些控制信号。因此在P3口电路中增加了第二功能控制逻辑。这是P3口与其它各不同之处。本讲稿第十八页，共九十四页ALE：地址锁存允许信号线，配合P0口引脚的第二功能

18、使用。在访问外部存储器时，CPU在P0.7P0.0引脚线上输出外部RAM存贮器低8位地址的同时，还在ALE线上输出一个高电位脉冲，用于把这个外部RAM存贮器低8位地址锁存到外部专用地址锁存器,以便空出P0.7P0.0引脚线去传送随后而来的外部RAM存贮器读写数据。在不访问外部存储器时，自动在ALE上输出频率为fosc/6的脉冲序列，该脉冲序列可用作外部时钟源或作定时脉冲使用。PSEN：外部ROM读选通信号线，在执行访问外部ROM的指令（MOVC）时，CPU自动在PSEN线上产生一个负脉冲，用于实现外部ROM芯片的选通。其他情况下，PSEN线均为高电平封锁状态。本讲稿第十九页，共九十四页定时器可

19、以实现下列功能：定时器可以实现下列功能：（1）定时操作：）定时操作：产生定时中断，实现定时采样输入信号，定时扫描键盘、产生定时中断，实现定时采样输入信号，定时扫描键盘、显示器等定时操作；显示器等定时操作；（2）测量外部输入信号：）测量外部输入信号：对输入信号累加统计或测量输入信号的周期等参数；对输入信号累加统计或测量输入信号的周期等参数；（3）定时输出：）定时输出：定时触发输出引脚的电平定时触发输出引脚的电平,使输出脉冲的宽度、占空比、周期达到预定使输出脉冲的宽度、占空比、周期达到预定值，其精度不受程序状态影响；值，其精度不受程序状态影响；（4）监视系统正常工作：）监视系统正常工作：一旦系统工

20、作异常时自动复位，重新启动系统正常工一旦系统工作异常时自动复位，重新启动系统正常工作。（监视定时器作。（监视定时器watchdog）；）；5.2 定时器定时器本讲稿第二十页，共九十四页内部时钟内部时钟外部时钟外部时钟N位计数器位计数器TF中断中断电子开关电子开关方式控制方式控制计数计数控制控制溢出标志溢出标志5.2.1 定时器的结构和工作原理定时器的结构和工作原理一、定时方式一、定时方式对于一个对于一个N位的加位的加1计数器，若计数时钟的频率计数器，若计数时钟的频率f已知，则从初值已知，则从初值a开始加开始加1计数至溢出计数至溢出所占用的时间为：所占用的时间为：T=1/f*(2N-a)本讲稿第

21、二十一页，共九十四页5.2.2 定时器/计数器T0和T1MCS-51系列的单片机内，共有两个可编程的定时器系列的单片机内，共有两个可编程的定时器/计数器，分别称为定时计数器，分别称为定时器器/计数器计数器T0和和T1。它们都是。它们都是16位加法计数结构，直接与位加法计数结构，直接与T0、T1有关的有关的特殊功能寄存器有以下几个：特殊功能寄存器有以下几个：TH0、TL0、TH1、TL1、TMOD、TCON，另外还有中断控制寄存器，另外还有中断控制寄存器IE、IP。TH0、TL0为为T0的的16位计数器的高位计数器的高8位和低位和低8位，位，TH1、TL1为为T1的的16位计数器的高位计数器的高

22、8位和低位和低8位，位，TMOD为为T0、T1的方式寄存器，的方式寄存器，TCON为为T0、T1的状态和控制寄存器，存放的状态和控制寄存器，存放T0、T1的运行控制位的运行控制位和溢出中断标志位。和溢出中断标志位。本讲稿第二十二页，共九十四页有关的寄存器有关的寄存器TCON状态和控制寄存器状态和控制寄存器中断允许寄存器中断允许寄存器IED7D6D5D4D3D2D1D0EA-ESET1EX1ET0EX0中断优先级控制器中断优先级控制器IPD7D6D5D4D3D2D1D0-PSPT1PX1PT0PX0D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0 IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4

23、D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD方式控制寄存器方式控制寄存器本讲稿第二十三页，共九十四页一、方式寄存器一、方式寄存器TMOD特殊功能寄存器TMOD为T0、T1的工作方式寄存器，其格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0TMOD的低4位为T0的方式字段，高4位为T1的方式字段。1、工作方式选择位M1、M0（方式 03）2、C/T=0为定时方式;C/T=1为外部事件计数方式。3、门控位GATE，当GATE=1受外部引脚控制，为0不受外部控制5.2.1 定时器定时器/计数器计数器T0和和T

24、1本讲稿第二十四页，共九十四页特殊功能寄存器TCON的高4位为定时器的运行控制位和溢出标志位，低4位为外部中断的触发方式控制位和锁存外部中断请求源（见中断一节）。TCON格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0二、控制寄存器二、控制寄存器TCON本讲稿第二十五页，共九十四页1.定时器定时器T0运行控制位运行控制位TR0TR0 由软件置位和清由软件置位和清“0”。门控位。门控位GATE为为0时，时，T0的计数仅由的计数仅由TR0控制，控制，TR0=1时允许计数，时允许计数，TR0=0时禁止计数；门控位时禁止计数；门控

25、位GATE为为1时，仅当时，仅当TR0等于等于1且且INT0（P3.2)输入为高电平时输入为高电平时T0才计数，才计数，TR0为为0或或INT0输入低电平时都禁止输入低电平时都禁止T0计数。计数。2.定时器定时器T0溢出标志位溢出标志位TF0当当T0被允许计数以后，被允许计数以后，T0从初值开始加从初值开始加“1”计数，最高位计数，最高位产生溢出时产生溢出时TF0置置“1”。TF0可以由程序查询和清可以由程序查询和清“0”。TF0也是中断请求源，当也是中断请求源，当CPU响应响应T0中断时由硬件对中断时由硬件对TF0清清“0”。本讲稿第二十六页，共九十四页 3.定时器定时器T1运行控制位运行控

26、制位TR1 TR1由软件置位和清由软件置位和清“0”。门控位。门控位GATE为为0时，时，T1的计数仅由的计数仅由TR1控制，控制，TR1为为“1”时允许时允许T1计数，计数，TR1为为“0”时禁止时禁止T1计数；门控位计数；门控位GATE为为1时，仅当时，仅当TR1为为1且且INT1（P3.3)输入为高电平时输入为高电平时T1才计数，才计数，TR1为为0或或INT1输入低电平时都输入低电平时都将禁止将禁止T1计数。计数。4.定时器定时器T1溢出标志位溢出标志位TF1当当T1被允许计数以后，被允许计数以后，T1从初值开始加从初值开始加“1”计数，最高位产生溢出计数，最高位产生溢出时置时置“1”

27、TF1。TF1可以由程序查询和清可以由程序查询和清“0”，TF1也是中断请求源，当也是中断请求源，当CPU响应响应T1中断时由硬件清中断时由硬件清“0”TF1。本讲稿第二十七页，共九十四页定时器定时器T0有四种工作方式：方式有四种工作方式：方式0、方式、方式1、方式、方式2、方式、方式3；定时器定时器T1有三种工作方式：方式有三种工作方式：方式0、方式、方式1、方式、方式2。不同的工作方式计数器的结构不同，功能上也有差别，下面以不同的工作方式计数器的结构不同，功能上也有差别，下面以T0为例说明各种工为例说明各种工作方式的结构和工作原理。作方式的结构和工作原理。1.方式方式0当当M1M0为为00

28、时定时器工作于方式时定时器工作于方式0。方式。方式0为为13位的计数器位的计数器，由，由TL0的低的低5位和位和TH0的的8位组成，位组成，TL0低低5位计数溢出时向位计数溢出时向TH0进进位，位，TH0计数溢出时置计数溢出时置“1”溢出标志溢出标志TF0。三、三、T0、T1的工作方式和计数器结构的工作方式和计数器结构本讲稿第二十八页，共九十四页fosc12TL0(5位位)TH0(8位位)TF0中断中断控制控制C/T=0C/T=1T0脚脚(P3.4)INT0脚脚GATETR0定时时间设定：定时时间设定：本讲稿第二十九页，共九十四页TH0 TL0n例7 已知晶振频率已知晶振频率fOSC=6MHz

29、，若使用，若使用T0方式方式0产生产生10ms定时中断，定时中断，试对试对T0进行初始化编程。进行初始化编程。INI T0：MOV TH0，#63H MOV TL0，#18H SET TR0；允许；允许T0计数计数 MOV IE，#82H；EA=1，CPU开放中开放中断断 RET；ET0=1，允许允许T0中断中断二进制为：a=110001111000B本讲稿第三十页，共九十四页INI T0：MOV TH0，#63H MOV TL0，#18H SETB TR0；允许；允许T0计数计数 MOV IE，#82H；EA=1，CPU开放中断开放中断 RET；ET0=1，允许允许T0中断中断本讲稿第三十一

30、页，共九十四页2.方式方式1方式方式1和方式和方式0的差别仅仅在于计数器的位数不同，方式的差别仅仅在于计数器的位数不同，方式1为为16位的定时器位的定时器/计数器。计数器。T0工作于方式工作于方式1时，由时，由TH0作为高作为高8位，位，TL0作为低作为低8位，构成一个位，构成一个16位计数器。若位计数器。若T0工作于方工作于方式式1定时，计数初值为定时，计数初值为a，fosc=12MHz，则，则T0从计数初值加从计数初值加1计数到溢出的定时时间为计数到溢出的定时时间为:T=fosc12TL0(8位位)TH0(8位位)TF0中断中断控制控制C/T=0C/T=1T0脚脚(P3.4)INT0脚脚G

31、ATETR0本讲稿第三十二页，共九十四页例例8 设fosc=12MHz，T0工作于方式1，产生50ms定时中断，TF0为高级中断源。试编写主程序中的初始化程序和中断服务程序，使P1.0产生周期为1秒的方波。根据公式：则得化为16进制数：a=3CB0H因此TH0初值为3CH，TL0初值为0B0H。本讲稿第三十三页，共九十四页主程序：主程序：MAIN：MOV SP，#6FH；栈指针初始化；栈指针初始化 MOV TH0，#3CH ；T0初始化初始化 MOV TL0，#0B0H MOV TMOD，#1；T0工作于方式工作于方式0，定时，定时 MOV IP，#2；PT0=1，T0中断定义为高中断定义为高

32、；优先；优先级中断级中断 MOV IE，#82H ；中断初始化；中断初始化 SETB TR0 MOV 30H，#0AH；工作单元初始化每；工作单元初始化每10次次；中断；中断（0.5秒）秒）；P1.0求反，用求反，用30H作中断作中断；次数；次数计数器单元。计数器单元。本讲稿第三十四页，共九十四页T0中断服务程序：中断服务程序：PTF0：ORL TL0，#0B0H；恢复；恢复T0初值初值 MOV TH0，#3CH DJNE 30H，PTF0R；判断中断次数；判断中断次数=10否否?MOV 30H，#0AH；恢复中断次数存贮单元值；恢复中断次数存贮单元值 CPL P1.0 ；P1.0求反求反PT

33、F0R：RETI本讲稿第三十五页，共九十四页M1M0=10时，时，T0工作于方式工作于方式2方式方式2为自动恢复初值的为自动恢复初值的8位计数器位计数器，TL0作为作为作为作为8位计数器，位计数器，TH0作为作为计计数初值寄存器，当数初值寄存器，当TL0计数溢出时，一方面置计数溢出时，一方面置“1”溢出标志溢出标志TF0，向，向CPU请求中断，同时将请求中断，同时将TH0内容送到内容送到TL0，使，使TL0从初值开始重新加从初值开始重新加1计数。因此，计数。因此，T0工作于方式工作于方式2定时，定时精度比较高，但定时时间小，定时，定时精度比较高，但定时时间小，T=3.方式方式2GATEINT0

34、脚脚fosc12TL0(8位位)TH0(8位位)TF0中断中断控制控制C/T=0C/T=1T0脚脚(P3.4)TR0本讲稿第三十六页，共九十四页例例9 设设fosc=12MHz，T0工作方式工作方式2，产生，产生250s定时中断（高级），试编写主定时中断（高级），试编写主程序中的初始化程序和中断程序，每程序中的初始化程序和中断程序，每1秒使时钟显示缓冲器秒使时钟显示缓冲器30H32H实时计实时计数，缓冲器分配如下数，缓冲器分配如下 30H 十十 个个 31H 十十 个个 32H 十十 个个 时时 分分 秒秒根据公式：根据公式：计算得：计算得：a=6 在一秒内产生在一秒内产生4000次中断。次中

35、断。本讲稿第三十七页，共九十四页主程序：主程序：MAIN：MOV SP，#6FH LCALL INICLK ；调用时钟初值设置子程序，；调用时钟初值设置子程序，；通过键盘输入初值，；通过键盘输入初值，本例中略本例中略 MOV 36H，#0FH；4000中断次数计数单元中断次数计数单元 MOV 37H，#0A0H MOV TMOD，#2 MOV TL0，#6 MOV TH0，#6 SETB TR0 MOV IE，#82H MOV IP，#2 PTFO：PUSH PSW；保护现场；保护现场 PUSH ACC MOV PSW，#8 ；选工作寄存器1区 本讲稿第三十八页，共九十四页DJNE 37H，P

36、TF0R ；判中断次数计数单元减判中断次数计数单元减1是否为是否为0DJNE 36H，PTF0R MOV 36H，#0FH ；4000中断次数计数单元中断次数计数单元MOV 37H，#0A0HMOV R0，#32H ；秒加；秒加1 MOV A，R0ADD A，#1DA A MOV R0，ACJNE A，#60H，PTF0RMOV R0，#0 ；秒清；秒清“0”DEC R0MOV A，R0ADD A，#1 ；分加；分加1DA A MOV R0，A本讲稿第三十九页，共九十四页 CJNE A，#60H，PTF0R MOV R0，#0；分清；分清“0”DEC R0 MOV A，R0 ADD A，#1

37、；时；时加加1 DA A MOV R0，A CJNE A，#24H，PTF0R MOV R0，#0 PTF0R：POP ACC POP PSW RETI本讲稿第四十页，共九十四页4.方式方式3前三种工作方式下，对两个定时器前三种工作方式下，对两个定时器/计数器的设置和使用是完全相同的。但计数器的设置和使用是完全相同的。但是在工作方式是在工作方式3下，两个定时器下，两个定时器/计数器的设置和使用却是不同的。计数器的设置和使用却是不同的。1）工作方式）工作方式3下的定时器下的定时器/计数器计数器T0 方式方式3只适用于只适用于T0，若，若T1被设置为工作方式被设置为工作方式3时，则使时，则使T1停

38、止工作。停止工作。T0方式方式字段中的字段中的M1M0为为11时，时，T0被设置为方式被设置为方式3，此时，此时T0的逻辑结构如图的逻辑结构如图5-12所示，所示，T0被分为两个独立的被分为两个独立的8位计数器位计数器TL0和和TH0。TL0使用使用T0的所有状态控制的所有状态控制位位GATE、TR0、INT0（P3.2）、）、T0（P3.4)、TF0等，等，TL0即可以作为即可以作为8位定位定时器使用，又可以作为外部事件计数器使用。时器使用，又可以作为外部事件计数器使用。TL0计数溢出时置计数溢出时置“1”溢出标志溢出标志TF0，TL0计数初值必须由软件每次设定。其功能和操作与方式计数初值必

39、须由软件每次设定。其功能和操作与方式0或方式或方式1完全相完全相同，而且逻辑结构也极其类似。同，而且逻辑结构也极其类似。与与TL0的情况相反，的情况相反，TH0只能作为一个只能作为一个8位定时器使用。而且由于位定时器使用。而且由于T0的所有状态控的所有状态控制位已被制位已被TL0独占，因此独占，因此TH0只好借用只好借用T1的状态控制位的状态控制位TR1、TF1。即当。即当TR1为为1时，允时，允许许TH0计数，当计数，当TH0计数溢出时置计数溢出时置“1”溢出标志溢出标志TF1。本讲稿第四十一页，共九十四页中央处理器中央处理器CPU和外界的信息交换和外界的信息交换(或数据传送或数据传送)称为

40、称为通信通信，通常有，通常有并行和串行两种通并行和串行两种通信方式信方式，数据的各位同时传送的称为并行通信，数据一位一位串行地顺序传送的称为，数据的各位同时传送的称为并行通信，数据一位一位串行地顺序传送的称为串行通信串行通信。并行通信的特点是：并行通信的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高。但并行数据传送有多各数据位同时传送，传送速度快、效率高。但并行数据传送有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高。并行数据传送的距离通常小于少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高。并行数据传送的距离通常小于30米，在计算米，在计算机内部的数据传送都是并行的。机内部的数据传送都是并行的。串行通信的

41、特点是：串行通信的特点是：数据传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但数据传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但速度慢。计算机与外界的数据传送大多数是串行的，其传送的距离可以从几米到几千公里。速度慢。计算机与外界的数据传送大多数是串行的，其传送的距离可以从几米到几千公里。串行通信是通过串行口来实现的，串行通信是通过串行口来实现的，MCS-51有一个全双工有一个全双工(数据的传送是双向数据的传送是双向的，可以同时发送和接收）的，可以同时发送和接收）的异步串行接口可以用于串行数据通信。的异步串行接口可以用于串行数据通信。串行通信有两种基本方式：串行通信有两种基本方式：

42、异步通信和同步通信方式异步通信和同步通信方式。5.3 串行接口串行接口本讲稿第四十三页，共九十四页一、异步通信方式一、异步通信方式是以字符（或字节）为单位组成字符帧传送是以字符（或字节）为单位组成字符帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，通过传输线为接收设备一的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，通过传输线为接收设备一帧一帧地接收。帧一帧地接收。那么，究竟发送端和接收端依靠什么来协调数据的发送和接那么，究竟发送端和接收端依靠什么来协调数据的发送和接收呢？也就是说，接收端怎么会知道发送端何时开始发送和何时收呢？也就是说，接收端怎么会知道发送端何时开始发送和何时结束发送呢？这是由字符帧格式规定的。平

43、时，发送线为高电平结束发送呢？这是由字符帧格式规定的。平时，发送线为高电平（逻辑（逻辑“1”），每当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻），每当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑辑“0”（字符帧中起始位）时就知道发送端已开始发送，每当接（字符帧中起始位）时就知道发送端已开始发送，每当接收端接收到字符帧中的停止位时就知道一帧字符信息已发送完毕。收端接收到字符帧中的停止位时就知道一帧字符信息已发送完毕。典型的异步通信数据格式如下。典型的异步通信数据格式如下。起始位起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位停止位本讲稿第四十四页，共九十四页1.字符帧：字符帧：字符帧也叫数据帧，由起始位、数

44、据位、奇偶校验位和停止位等字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成。如上图。四部分组成。如上图。2.起始位起始位：位于字符帧开头，只占一位，始终为逻辑：位于字符帧开头，只占一位，始终为逻辑“0”，用于向接收设备表示，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧数据。发送端开始发送一帧数据。3.数据位：数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、位、6位、位、7位或位或8位，低位在前位，低位在前高位在后。若所传数据为高位在后。若所传数据为ASC字符，则常取字符，则常取7位。位。4.奇偶校验位：奇偶校验位：位于数据位之后，仅占一位。用于对字符传送

45、作正确性检查，位于数据位之后，仅占一位。用于对字符传送作正确性检查，因此，奇偶校验位是可选择的，采用奇校验还是偶校验，由用户根据需要决定。因此，奇偶校验位是可选择的，采用奇校验还是偶校验，由用户根据需要决定。5.停止位：停止位：位于字符帧末尾，为逻辑位于字符帧末尾，为逻辑“1”高电平，通常可取高电平，通常可取1位、位、1.5位或位或2位，用于向接收端表位，用于向接收端表示一帧字符信息已发送完毕，也为下一帧字符作准备。示一帧字符信息已发送完毕，也为下一帧字符作准备。6.波特率波特率:串行通信中每秒传送的数据位树称为波特率串行通信中每秒传送的数据位树称为波特率对异步通信数据格式作如下说明：对异步通

46、信数据格式作如下说明：本讲稿第四十五页，共九十四页同步通信同步通信是按数据块传送的，把传送的字符顺序地连接起来，组是按数据块传送的，把传送的字符顺序地连接起来，组成数据块（见图成数据块（见图5-23），在数据块前面加上特殊的同步字符（有），在数据块前面加上特殊的同步字符（有12个），作为数据块的起始符号个），作为数据块的起始符号（接收端不断对传输线采样，并把（接收端不断对传输线采样，并把采样到的字符和双方约定的同步字符比较，只有比较成功后才会把后面采样到的字符和双方约定的同步字符比较，只有比较成功后才会把后面接收到的字符加以存储）接收到的字符加以存储）。数据字符在同步字符之后，个数不受限制，。

47、数据字符在同步字符之后，个数不受限制，由所需传输的数据块长度决定；在数据块的后面加上校验字符（有由所需传输的数据块长度决定；在数据块的后面加上校验字符（有12个），位于数据末尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确个），位于数据末尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确性校验。性校验。在同步通信中字符之间没有间隔的，通信效率比较高。在同步通信中字符之间没有间隔的，通信效率比较高。同步字符同步字符1同步字符同步字符2N个数据字节个数据字节校验字符校验字符1校验字符校验字符2二、同步通信方式二、同步通信方式本讲稿第四十六页，共九十四页MCS-51的串行口是一个全双工的异步串行通信接口，的串行口是一个全

48、双工的异步串行通信接口，可以同时发送和接收数据。可以同时发送和接收数据。串行口的内部有数据接收缓冲器和数据发送缓冲器。数据接收缓冲器只能读出不能串行口的内部有数据接收缓冲器和数据发送缓冲器。数据接收缓冲器只能读出不能写入，数据发送缓冲器只能写入不能读出，这两个数据缓冲器都用符号写入，数据发送缓冲器只能写入不能读出，这两个数据缓冲器都用符号SBUF来表示，地来表示，地址都是址都是99H。CPU对特殊功能寄存器对特殊功能寄存器SBUF执行写操作，就是将数据写入数据发送缓冲器；执行写操作，就是将数据写入数据发送缓冲器；对对SBUF执行读操作，就是读出数据接收缓冲器的内容。执行读操作，就是读出数据接收

49、缓冲器的内容。与串行通信有关的特殊功能寄存器共有与串行通信有关的特殊功能寄存器共有4个：个：特殊功能寄存器特殊功能寄存器SCON存放串行口的控制和状态信息。串行口用定时器存放串行口的控制和状态信息。串行口用定时器T1或或T2（8052等）作为波特率发生等）作为波特率发生器（发送接收时钟）。器（发送接收时钟）。特殊功能寄存器特殊功能寄存器PCON的最高位的最高位SMOD为串行口波特率的倍率控制位。为串行口波特率的倍率控制位。中断允许寄存器中断允许寄存器IE的的D4位位ES为串行中断允许位。为串行中断允许位。中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IP的的D4位位PS为串行口优先级控制位。为串行口

50、优先级控制位。5.3.1 串行接口的组成和特性串行接口的组成和特性本讲稿第四十七页，共九十四页串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON是一个特殊功能寄存器，地址为是一个特殊功能寄存器，地址为98H，具有，具有位寻址功能。位寻址功能。SCON的格式如下：的格式如下：一、串行口控制寄存器一、串行口控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRID7D6D5D4D3D2D1D01.SM0、SM1：串行口的工作方式选择位。：串行口的工作方式选择位。SM0SM1方式方式功能说明功能说明000扩展移位寄存器方式，移位波特率扩展移位寄存器方式，移位波特率fosc/120118位位UART，波特