單片機(jī)課件第8章8051資源的編程

1、第8章 8051內(nèi)部資源的C編程8.1中 斷8.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8.3串行口2013/10/13 L12013/10/13 L8.1 中 斷中斷的基本概念 所謂中斷是指CPU對(duì)系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的某個(gè)事件的一種響應(yīng)過(guò)程，即CPU暫時(shí)停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行，而自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的處理該事件的服務(wù)子程序。當(dāng)處理結(jié)束后，再返回到被暫停程序的斷點(diǎn)處，繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序。實(shí)現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)稱(chēng)為中斷系統(tǒng)。12013/10/13 L8.1.1 中斷源1、 8051 中 斷 源中 斷 源說(shuō) 明 外部中斷0由P3.2腳輸入，低電平/負(fù)跳變觸發(fā)外部中斷1由P3.3腳輸入，低電平/負(fù)跳變觸發(fā)定時(shí)器

2、/計(jì)數(shù)器0中斷定時(shí)器T0溢出觸發(fā)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷定時(shí)器T1溢出觸發(fā) 串行口中斷接收或發(fā)送一幀數(shù)據(jù)觸發(fā) 12013/10/13 L2、 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器（TCON）TCONIT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0字節(jié)地址98H IT0(IT1)：外部中斷0(或1)觸發(fā)方式控制位。 IT0(或IT1)被設(shè)置為0，則選擇外部中斷為電平觸發(fā)方式； IT0(或IT1)被設(shè)置為1，則選擇外部中斷為邊沿觸發(fā)方式。 電平觸發(fā)方式: CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣INTx引腳,若 INTx引腳為低電平，將直接觸發(fā)外部中斷。邊沿觸發(fā)方式：若第一

3、個(gè)機(jī)器周期采樣到 INTx引腳為高電平，第二個(gè)機(jī)器周期采樣到 INTx引腳為低電平時(shí)，向CPU請(qǐng)求中斷。12013/10/13 LIE0(IE1)：外部中斷0(或1)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 當(dāng)CPU響應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件將 IE0(或IE1)清零。TCONIT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0字節(jié)地址98H TF0(TF1)：定時(shí)器中斷0(或1)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 當(dāng)CPU響應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件將 TF0(或TF1)清零。12013/10/13 L3、 串行口控制寄存器（SCON） SM0 SM1 SM2 REN TB8

4、RB8 TI R1SCON RI,TI：串行口收/發(fā)數(shù)據(jù)申請(qǐng)中斷標(biāo)志位1 申請(qǐng)中斷； 0 不申請(qǐng)中斷12013/10/13 L8.1.2 中斷的控制1、 中斷允許寄存器（IE） MCS-51單片機(jī)中沒(méi)有專(zhuān)設(shè)的開(kāi)中斷和關(guān)中斷指令，對(duì)各中斷源的中斷開(kāi)放或關(guān)閉是由內(nèi)部的中斷允許寄存器IE的各位來(lái)控制的。EX0ET0EX1ET1ESEAD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IE字節(jié)地址A8H EA：中斷允許總控位。 EA=0，屏蔽所有的中斷請(qǐng)求； EA=1，開(kāi)放中斷。 EA的作用是使中斷允許形成兩級(jí)控制。即各中斷源首先受EA位的控制；其次還要受各中斷源自己的中斷允許總控位控制。12013/10

5、/13 LEX0ET0EX1ET1ESEAD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IE字節(jié)地址A8H ET1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷允許位。ET1=0 禁止T1中斷；ET1=1 允許T1中斷。ES：串行口中斷允許位。ES=0 禁止串行口中斷；ES=1 允許串行口中斷。EX1：外部中斷1中斷允許位。EX1=0 禁止外部中斷1中斷；EX1=1 允許外部中斷1中斷。12013/10/13 L2、 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器（IP） MCS-51單片機(jī)的中斷源有兩個(gè)用戶(hù)可控的中斷優(yōu)先級(jí)，從而可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套。中斷系統(tǒng)遵循如下三條規(guī)則： (1) 正在進(jìn)行的中斷過(guò)程不能被新的同級(jí)或低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求所

6、中斷，一直到該中斷服務(wù)程序結(jié)束，返回了主程序且執(zhí)行了主程序中的一條指令后，CPU才響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求。 (2) 正在進(jìn)行的低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序能被高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套。 (3) CPU同時(shí)接收到幾個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求。12013/10/13 LPT2PSPT1PX1PT0PX0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IP字節(jié)地址B8H PT2：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的中斷優(yōu)先級(jí)控制位，只用于52子系列。PS：串行口的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PT1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PX1：外部中斷1的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PT0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0的中斷優(yōu)先

7、級(jí)控制位。PX0：外部中斷0的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。12013/10/13 L表8.2 中 斷 優(yōu) 先 級(jí)中 斷 源同級(jí)的中斷優(yōu)先級(jí) 外部中斷0 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷 外部中斷1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷 串行口中斷 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2中斷最高最低12013/10/13 L8.1.3 中斷響應(yīng) 單片機(jī)響應(yīng)中斷的條件為中斷源有請(qǐng)求(中斷允許寄存器IE相應(yīng)位置1)，且CPU開(kāi)中斷(即EA=1)。這樣，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間，對(duì)所有中斷源按用戶(hù)設(shè)置的優(yōu)先級(jí)和內(nèi)部規(guī)定的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行順序檢測(cè)，并可在S6期間找到所有有效的中斷請(qǐng)求。如有中斷請(qǐng)求，且滿(mǎn)足下列條件，則在下一個(gè)機(jī)器周期的S1期間響應(yīng)中斷，否則將丟棄中

8、斷采樣的結(jié)果。 (1) 無(wú)同級(jí)或高級(jí)中斷正在處理。 (2) 現(xiàn)行指令執(zhí)行到最后1個(gè)機(jī)器周期且已結(jié)束。 (3) 若現(xiàn)行指令為RETI或訪問(wèn)IE、IP的指令時(shí)，執(zhí)行完該指令且緊隨其后的另一條指令也已執(zhí)行完畢。1中斷響應(yīng)的條件12013/10/13 L CPU響應(yīng)中斷后，由硬件自動(dòng)執(zhí)行如下的功能操作： (1) 根據(jù)中斷請(qǐng)求源的優(yōu)先級(jí)高低，對(duì)相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置1。 (2) 保護(hù)斷點(diǎn)，即把程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧保存。 (3) 清內(nèi)部硬件可清除的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位(IE0、IE1、TF0、TF1)。 (4) 把被響應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址送入PC，從而轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序執(zhí)行。各中斷服務(wù)程序的入

9、口地址見(jiàn)表。 2中斷響應(yīng)過(guò)程12013/10/13 L中斷服務(wù)程序入口地址表 編 號(hào)中 斷 源入 口 地 址0外部中斷00003H1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0000BH2外部中斷10013H3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1001BH4串行口中斷0023H12013/10/13 L中斷服務(wù)程序的函數(shù)定義的語(yǔ)法格式如下： 返回值 函數(shù)名(參數(shù)) interrupt m using n 3中斷服務(wù)程序 C51編譯器支持在C源程序中直接開(kāi)發(fā)中斷程序。中斷服務(wù)程序是通過(guò)按規(guī)定語(yǔ)法格式定義的一個(gè)函數(shù)。interrupt 屬性的參數(shù)為0 到31 的整常數(shù)值。帶操作數(shù)的表達(dá)式在函數(shù)原型中是不允許的。12013/10/13 Linte

10、rrupt 屬性影響如下函數(shù)的目標(biāo)代碼 特殊功能寄存器 ACC B DPH DPL 和PSW 的內(nèi)容 需要時(shí)在函數(shù)調(diào)用時(shí)保存在堆棧中。 在中斷函數(shù)中所用的寄存器如果不用using 屬性指 定一個(gè)寄存器組就保存在堆棧中。 保存在堆棧中的寄存器和SFR 在退出函數(shù)前恢復(fù)。 函數(shù)由指令RETI 終止。另外Cx51 編譯器自動(dòng)產(chǎn)生中斷矢量。12013/10/13 Lstmt level source 1 extern bit alarm; 2 int alarm_count; 3 4 5 void falarm (void) interrupt 1 using 3 6 1 alarm_count *=

11、 2; 7 1 alarm = 1; 8 1 下面的例子程序說(shuō)明了如何使用interrupt 屬性。程序同時(shí)顯示進(jìn)入和退出中斷函數(shù)的代碼。using 函數(shù)屬性用來(lái)選擇和非中斷程序不同的寄存器組。12013/10/13 LASSEMBLY LISTING OF GENERATED OBJECT CODE 0000 C0E0 PUSH ACC 0002 C0D0 PUSH PSW ; SOURCE LINE # 5 ; SOURCE LINE # 6 0004 E500 R MOV A,alarm_count+01H 0006 25E0 ADD A,ACC 0008 F500 R MOV alar

12、m_count+01H,A 000A E500 R MOV A,alarm_count 000C 33 RLC A 000D F500 R MOV alarm_count,A ; SOURCE LINE # 7 000F D200 E SETB alarm ; SOURCE LINE # 8 0011 D0D0 POP PSW 0013 D0E0 POP ACC 0015 32 RETI 但是因?yàn)樵诒竞瘮?shù)中不需要工作寄存器為切換寄存器組而產(chǎn)生的代碼被優(yōu)化排除了。12013/10/13 L 4中斷服務(wù)函數(shù)應(yīng)用注意 中斷函數(shù)沒(méi)有函數(shù)參數(shù)。如果中斷函數(shù)聲明中帶參數(shù)， 編譯器就產(chǎn)生錯(cuò)誤信息。 中斷函數(shù)

13、聲明不能包含返回值，必須聲明為VOID 。如果 定義了一個(gè)返回值，編譯器就產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。暗含的int 返回值被編譯器忽略。 編譯器不允許直接的對(duì)中斷函數(shù)的調(diào)用。對(duì)中函數(shù)的直 接調(diào)用是無(wú)意義的。 編譯器對(duì)每個(gè)中斷函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)中斷矢量。矢量的代碼 是跳轉(zhuǎn)到中斷函數(shù)的起始 從一個(gè)中斷程序中調(diào)用函數(shù)必須和中斷使用相同的寄存器組。12013/10/13 L8.1.5 中斷編程 圖所示是利用優(yōu)先權(quán)解碼芯片，在單片機(jī)8031的一個(gè)外部中斷INT1上擴(kuò)展多個(gè)中斷源的原理電路圖。12013/10/13 L # include unsigned char status； bit flag； void servic

14、e_int1( ) interrupt 2 using 2 /* INT1中斷服務(wù)程序 */ flag=1； /* 設(shè)置標(biāo)志 */ status=p1； /* 存輸入口狀態(tài) */ 在中斷服務(wù)程序中僅設(shè)置標(biāo)志，并保存I/O口輸入狀態(tài)。12013/10/13 Lvoid main(void) IP=0 x04 ； /* 置INT1為高優(yōu)先級(jí)中斷 */ IE=-0 x84 ； /* INT1開(kāi)中斷，CPU開(kāi)中斷 */ for( ； ；) if(flag) /* 有中斷 */ switch(status) /* 根據(jù)中斷源分支 */ case 0 ： break； /* 處理IN0 */ case 1

15、 ： break； /* 處理IN1 */ case 2 ： break； /* 處理IN2 */ case 3 ： break； /* 處理IN3 */ default ： ； flag=0 ； /* 處理完成清標(biāo)志 */ 12013/10/13 L8.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器:對(duì)片內(nèi)機(jī)器時(shí)鐘(周期方波)進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器:對(duì)Tx引腳輸入的負(fù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) 與Timer工作有關(guān)的特殊功能寄存器： TCON 、TMOD、THx 和 TLx8.2.0 定時(shí)器概述 TIMER的作用：定時(shí)操作：定時(shí)采樣，定時(shí)掃描，定時(shí)中斷測(cè)量外部信號(hào)：累加統(tǒng)計(jì)，測(cè)量周期等定時(shí)輸出：PWM等監(jiān)視系統(tǒng)

16、正常工作與否12013/10/13 L 定時(shí)器的一般結(jié)構(gòu)和工作原理+1計(jì)數(shù)器溢出中斷脈沖控制開(kāi)關(guān) 實(shí)質(zhì)是計(jì)數(shù)器，脈沖每一次下降沿，計(jì)數(shù)寄存器數(shù)值將加1. 計(jì)數(shù)的脈沖如果來(lái)源于單片機(jī)內(nèi)部的晶振,由于其周期極為準(zhǔn)確，這時(shí)稱(chēng)為定時(shí)器。 計(jì)數(shù)的脈沖如果來(lái)源于單片機(jī)外部的引腳，由于其周期一般不確定，可表示事件發(fā)生，這時(shí)稱(chēng)為計(jì)數(shù)器。12013/10/13 L1、計(jì)數(shù)寄存器TH與TL2、定時(shí)器控制寄存器TCON (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0TRx: Timer0/1運(yùn)行控制位。 =1 啟動(dòng)計(jì)數(shù)； =0 停止計(jì)數(shù)8.2.1 與定時(shí)器有關(guān)的特殊功能寄存器12013/

17、10/13 LTF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0TFx: Timer0/1計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。 =1 計(jì)數(shù)溢出； =0 計(jì)數(shù)未滿(mǎn) TFx標(biāo)志位可用于申請(qǐng)中斷或供CPU查詢(xún)。 在進(jìn)入中斷服務(wù)程序時(shí)會(huì)自動(dòng)清零；但在查詢(xún)方式時(shí)必須軟件清零。定時(shí)器T0/T1 中斷申請(qǐng)過(guò)程 在已經(jīng)開(kāi)放T0/T1中斷允許且已被啟動(dòng)的前提下：T0/T1加滿(mǎn)溢出時(shí) TF0/TF1標(biāo)志位自動(dòng)置“1” 檢測(cè)到TCON中TF0/TF1變“1”后,將產(chǎn)生指令： LCALL 000BH/LCALL 001BH 執(zhí)行中斷服務(wù)程序, TF0/TF1標(biāo)志位會(huì)自動(dòng)清“0”,以備下次中斷申請(qǐng)。 12013/10/13 L

18、3、定時(shí)器方式寄存器TMOD (89H)GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0T1T0C/T ：計(jì)數(shù)器/定時(shí)器選擇位 = 1 外部事件計(jì)數(shù)器。對(duì)Tx引腳的負(fù)脈沖計(jì)數(shù)； = 0 片內(nèi)時(shí)鐘定時(shí)器。對(duì)機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)定時(shí)12013/10/13 LGATE門(mén)控位: Timer可由軟件與硬件兩者控制 GATE = 0 普通用法 Timer的啟/停由軟件對(duì)TRx位寫(xiě)“1”/“0”控制 GATE = 1 門(mén)控用法 Timer的啟/停由軟件對(duì)TRx位寫(xiě)“1”/“0” 和在INTx引腳上出現(xiàn)的信號(hào)的高/低共同控制 （INTx引腳高電平允許定時(shí)/計(jì)數(shù)）GATE C / T M1 M0

19、GATE C / T M1 M0T1T012013/10/13 LGATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0T1T0M1,M0：工作方式定義位 ( 定義4 種方式 ):0 0：13位 Timer用它無(wú)益,不要記它！0 1：16位 Timer經(jīng)常用到。1 0：可自動(dòng)重裝的 8位 Timer經(jīng)常用到。1 1：T0 分為2個(gè)8位 Timer；T1 此時(shí)不工作 因?yàn)闆](méi)有帶來(lái)什么好處，幾乎無(wú)用。12013/10/13 L4、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2控制寄存器TMOD (89H) TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2T2CON Address = 0C8H R

20、eset Value = 0000 0000BTF2：溢出標(biāo)志位，必須由軟件清零。EXF2：外部標(biāo)志，當(dāng)EXEN2=1,且當(dāng)T2EX引腳上出現(xiàn)負(fù)跳變而出現(xiàn)捕獲或重裝時(shí)，EXF2置位，申請(qǐng)中斷。 EXF2必須由軟件清零。RCLK：接收時(shí)鐘標(biāo)志。1用定時(shí)器2溢出作為串行口的接收時(shí)鐘；0用定時(shí)器1溢出作為串行口的接收時(shí)鐘。TCLK：發(fā)送時(shí)鐘標(biāo)志。1用定時(shí)器2溢出作為串行口的發(fā)送時(shí)鐘；0用定時(shí)器1溢出作為串行口的發(fā)送時(shí)鐘。12013/10/13 LTF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2EXEN2：定時(shí)器2外部允許標(biāo)志。1若定時(shí)器2未作串行口波特率發(fā)生器，則T2EX端的 負(fù)跳

21、變引起定時(shí)器2的捕獲或重裝。0T2EX端的外部信號(hào)不起作用。TR2：定時(shí)器2運(yùn)行控制位。1啟動(dòng)。0停止。C/T2：計(jì)數(shù)器/定時(shí)器選擇位。1計(jì)數(shù)器。0定時(shí)器。12013/10/13 LCP/RL2：捕獲/重裝標(biāo)志。1當(dāng)EXEN21，且T2EX端的信號(hào)負(fù)跳變時(shí)，發(fā)生捕 獲操作。0當(dāng)定時(shí)器2溢出，或在EXEN21條件下T2EX端的 信號(hào)負(fù)跳變時(shí)，發(fā)生自動(dòng)重裝操作。TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL212013/10/13 L1、工作方式1：16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器振蕩器12TLx THx (8位) (8位)TFx申請(qǐng)中斷Tx端TRx位GATE位INTx端1&C/T=0C/T

22、=1控制 =1開(kāi)關(guān)接通或門(mén)與門(mén)最大計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)：65536(216)8.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式12013/10/13 L THx/TLx賦初值：THx賦高8位，TLx賦低8位工作方式1 的編程要點(diǎn)： TMOD選方式： 寫(xiě)“M1,M0”=01b選方式1 若不用門(mén)控位,直接用軟件寫(xiě)TRx控制啟/停 若使用門(mén)控位，先置位TRx，然后由INTx端 的高/低電平來(lái)控制其啟/停 若要允許中斷，還須先置位ETx、EA等中斷 允許控制位，并編寫(xiě)中斷服務(wù)程序 若不用中斷，可查詢(xún)“計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志TFx” 的方式工作，但溢出標(biāo)志TFx須軟件清012013/10/13 L定時(shí)器的計(jì)數(shù)單元每個(gè)機(jī)器周期自動(dòng)加1直

23、到溢出 T=(12/fosc)*(216-a)us方式1：定時(shí)初值/定時(shí)時(shí)間計(jì)算12013/10/13 L2、工作方式2：8 位自動(dòng)重裝的定時(shí)/計(jì)數(shù)器振蕩器12TLx (8位)TFx申請(qǐng)中斷Tx端TRx位GATE位INTx端1&C/T=0C/T=1控制 =1開(kāi)關(guān)接通或門(mén)與門(mén)THx (8位)溢出位門(mén)開(kāi)用于需要重復(fù)定時(shí)和計(jì)數(shù)的場(chǎng)合。最大計(jì)數(shù)值：256 (28)12013/10/13 L THx/TLx賦相同初值 在TLx計(jì)數(shù)達(dá)到0FFH 再加“1”時(shí)，TL0 將溢出, “TFx”置1去申請(qǐng)中斷,同時(shí)THx中的 值自動(dòng)重裝(Copy)進(jìn)TLx工作方式 2 的編程： TMOD寄存器選方式： 寫(xiě)“M1，

24、M0” = 10 b 選中方式2 其他用法與各種方式1完全相同12013/10/13 L3、工作方式3 方式3只適用于定時(shí)器0。此時(shí)，定時(shí)器0的TH0、TL0成為兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器。 TL0可作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，占用定時(shí)器0在TCON和TMOD中的控制位和標(biāo)志位。 TH0只能作為定時(shí)器使用，占用定時(shí)器1在TCON和TMOD中的控制位和標(biāo)志位。12013/10/13 L4、定時(shí)器2的工作方式第一種：捕捉方式。 設(shè)置為捕捉方式時(shí)和定時(shí)器0 或定時(shí)器1 一樣以16 位方式工作。這種方式通過(guò)復(fù)位EXEN2 來(lái)選擇。當(dāng)置位EXEN2 時(shí)，如果T2EX 有負(fù)跳變電平將把當(dāng)前的數(shù)鎖存在RCAP2H和RCAP2

25、L 中，這個(gè)事件可用來(lái)產(chǎn)生中斷。 通過(guò)軟件設(shè)置T2CON ，可使定時(shí)/計(jì)數(shù)器2以三種基本工作方式之一工作。12013/10/13 L 用來(lái)產(chǎn)生串行口通訊所需的波特率。這通過(guò)同時(shí)或分別置位RCLK 和TCLK來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種方式中每個(gè)機(jī)器周期都將使定時(shí)器加1 而不像定時(shí)器0 和1 那樣需要12 個(gè)機(jī)器周期這使得串行通訊的波特率更高。第二種工作方式：為自動(dòng)重裝方式。 其中包含的兩個(gè)子功能由EXEN2 來(lái)選擇。當(dāng)EXEN2復(fù)位時(shí)，16 位定時(shí)器溢出將觸發(fā)一個(gè)中斷，并將RCAP2H 和RCAP2L 中的數(shù)裝入定時(shí)器中。當(dāng)EXEN2 置位時(shí)，除上述功能外T2EX 引腳的負(fù)跳變將產(chǎn)生一次重裝操作。第三種工作

26、方式：12013/10/13 L8.2.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化1、初始化步驟（2）計(jì)算定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值，并裝載到TH和TL寄 存器。（1）確定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 編程TMOD寄存器。（3）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作中斷方式時(shí)，開(kāi)CPU中斷和源中 斷，編程IE寄存器（4）啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程TCON寄存器中的 TR0/TR1位。12013/10/13 L2、計(jì)數(shù)初值的計(jì)算（1）定時(shí)器的計(jì)數(shù)初值 在定時(shí)器方式下，是對(duì)機(jī)器周期脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果系統(tǒng)時(shí)鐘為6MHz，一個(gè)機(jī)器周期為12/fosc=2us.方式0，13位定時(shí)器最大定時(shí)間隔2132us=16.384ms.方式1，16位定時(shí)器最大

27、定時(shí)間隔2162us=131.072ms.方式2，8位定時(shí)器最大定時(shí)間隔282us=512us.初值計(jì)算方法：T=(12/fosc)*(216-X) us12013/10/13 L（2）計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器初值方式0，13位計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值213=8192.方式1，16位計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值216=65536.方式2，8位計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值28=256.初值計(jì)算方法：cnt=216-X12013/10/13 L8.2.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例例1 在頻率為12MHz 的標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)上， 用timer1產(chǎn)生10khz定時(shí)器滴答中斷。解：1、確定timer1工作方式： 工作方式28位自動(dòng)重裝方式 TMO

28、D中的M1M0=10 2、確定timer1計(jì)數(shù)初值： X256 100156。3、中斷方式控制字設(shè)定。 EA=1 ，ET1=1。12013/10/13 L4、啟動(dòng)定時(shí)器。 TR1=1。5、編程（1）流程圖：主函數(shù)流程圖 中斷函數(shù)流程圖（2）代碼編寫(xiě)：中斷函數(shù) 主函數(shù)12013/10/13 L#include sbit LED = P10;sbit WAVE = P11;static unsigned long overflow_count = 0;/* 定時(shí)器1中斷服務(wù)程序；每100個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一次*/void timer1_ISR(void) interrupt 3overflow_cou

29、nt+;WAVE = !WAVE;12013/10/13 L/* 主函數(shù)：定時(shí)器1設(shè)置為方式2 8位重裝方式*/void main( void )TMOD = (TMOD & 0X0F) | 0X20;/設(shè)置定時(shí)器1工作方式TH1 = 256 - 100;/定時(shí)器1賦初值TL1 = TH1;EA = 1;/開(kāi)定時(shí)器1中斷ET1 = 1;TR1 = 1;/啟動(dòng)定時(shí)器1while(1)if ( overflow_count = 100) overflow_count = 0;LED = !LED;12013/10/13 L例2 在頻率為12MHz 的標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)上，輸出周期 為2ms的方波。1、

30、用定時(shí)器0的方式1編程，采用查詢(xún)方式。#include sbit P10 = P10;void main( void )TMOD = 0 x01; / 定時(shí)器工作方式0TR0 = 1;/ 啟動(dòng)定時(shí)器0for( ; ; )TH0 = ( 65536 - 1000)/256; / 裝載計(jì)數(shù)初值TL0 = ( 65536 - 1000)%256;do while ( !TF0 );/ 查詢(xún)等待定時(shí)中斷信號(hào)P10 = !P10;/ 取反TF0 = 0;/ 軟件清零TF012013/10/13 L2、用定時(shí)器0的方式1編程，采用中斷方式。#include sbit P10 = P10;void time

31、r0_isr( void ) interrupt 1P10 = !P10;TH0 = ( 65536 - 1000 )/256;TL0 = ( 65536 - 1000 )%256;void main ( void )TMOD = 0 x01;TH0 = ( 65536 - 1000 )/256;TL0 = ( 65536 - 1000 )%256;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 1;while (1) ;12013/10/13 L例3 在頻率為12MHz 的標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)上，使LED閃爍，周期為2s。12013/10/13 L#include sbit LED = P10;sbit

32、 WAVE = P11;static unsigned long overflow_count = 0;/* 定時(shí)器1中斷服務(wù)程序；每50ms執(zhí)行一次*/void timer1_ISR(void) interrupt 3TH1 = (65536 50000)/256;/定時(shí)器1賦初值TL1 = (65536 50000)%256;overflow_count+;WAVE = !WAVE;12013/10/13 L/* 主函數(shù)：定時(shí)器1設(shè)置為方式1 */void main( void )TMOD = (TMOD & 0X0F) | 0X10;/設(shè)置定時(shí)器1工作方式TH1 = (65536 500

33、00)/256;/定時(shí)器1賦初值TL1 = (65536 50000)%256;EA = 1;/開(kāi)定時(shí)器1中斷ET1 = 1;TR1 = 1;/啟動(dòng)定時(shí)器1while(1)if ( overflow_count = 20) overflow_count = 0;LED = !LED;12013/10/13 L例4 在頻率為12MHz 的標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)上，在P1.0引腳上輸出周期為2.5S，占空比為20的脈沖信號(hào)。中斷次數(shù)加1次數(shù)高電平?次數(shù)周期?P1.0=0P1.0=1返回#include #defined unchar unsigned charsbit WAVE = P10;uchar p

34、eriod = 250;uchar high = 50;uchar overflow_count = 0;void timer1_ISR(void) interrupt 1 TH0 = ( 65536 10000 ) / 256; TL0 = ( 65536 10000 ) % 256; if( +overflow_count = high ) WAVE = 0; else if ( overflow_count = period ) overflow_count=0; WAVE = 1; 12013/10/13 L8.3串行口串行通訊：數(shù)據(jù)逐位順序傳送。傳輸線僅需1-2根。8.3.0 基 本

35、 概 念串行通信的基本特征是數(shù)據(jù)逐位順序進(jìn)行傳送。串行通信的格式及約定（如：同步方式、通訊速率、數(shù)據(jù)塊格式、信號(hào)電平等）不同，形成了多種串行通信的協(xié)議與接口標(biāo)準(zhǔn)。常見(jiàn)的有：通用異步收發(fā)器(UART)本課程介紹的串口通用串行總線（USB）I2C總線 CAN總線 SPI總線 RS-485，等等12013/10/13 L全雙工串行接口(UART)全雙工:(串行通信)收/發(fā)可同時(shí)進(jìn)行半雙工:(串行通信)收/發(fā)不可同時(shí)進(jìn)行單 工：數(shù)據(jù)單向傳送異步串行通信:以字符為單位進(jìn)行傳送同步串行通信:以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳送波特率(bps.):每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。異步串行通信數(shù)據(jù)格式D0D1D2D3D4D5D6D7

36、停止位起始位12013/10/13 LSBUF（發(fā)）SBUF（收）發(fā)送控制器 TI接收控制器 RI移位寄存器波特率發(fā)生器T11A累加器(門(mén))移位寄存器RxDTxD去申請(qǐng)中斷引腳引腳串 行 接 口 的 組 成12013/10/13 L8.3.1 與串行口有關(guān)的SFR SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI R1SCONSM0，SM1：串行口4種工作方式的選擇位。 0 0 方式0：8位移位寄存器I/O,波特率固定為 fosc/12 0 1 方式1：8位UART（1+8+1位）， 波特率可變,按公式計(jì)算； 1 0 方式2：9位UART（1+8+1+1位）， 波特率固定=fosc /32

37、或1/64 1 1 方式3：9位UART（1+8+1+1位）， 波特率可變，按公式計(jì)算；SM2：串行口多機(jī)通信控制位 （作為方式2、方式3的附加控制位）1、串行口控制寄存器SCON(98H)12013/10/13 L RI,TI：串行口收/發(fā)數(shù)據(jù)申請(qǐng)中斷標(biāo)志位 1 申請(qǐng)中斷； 0 不申請(qǐng)中斷 TB8：方式2、3中，是要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。 多機(jī)通信中,TB8=0 表示發(fā)送的是數(shù)據(jù)； TB8=1 表示發(fā)送的是地址。（奇偶校驗(yàn)） RB8：在方式2、3中，是收到的第9位數(shù)據(jù)。 在多機(jī)通信中,用作區(qū)別地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志。 （奇偶校驗(yàn)） SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI R1 REN

38、：串行口接收允許控制位 = 1 表示允許接收； = 0 禁止接收。SCON12013/10/13 LSMOD GF1 GF0 PD 1DL2、電源控制寄存器 PCON（97H） P.152特殊功能寄存器PCON不能按位尋址 SMOD：在串行口工作方式 1、2、3 中是波特率加倍位 =1 時(shí)，波特率加倍 =0 時(shí)，波特率不加倍。 (在PCON中只有這一個(gè)位與串口有關(guān)) GF1,GF0：用戶(hù)可自行定義使用的通用標(biāo)志位PCON12013/10/13 L8.3.2 串行口的工作方式1、工作方式0：8位移位寄存器I/O方式發(fā)送：SBUF中的串行數(shù)據(jù)由RxD逐位移出； TxD輸出移位時(shí)鐘，波特率=fosc

39、/12； 每送出8位數(shù)據(jù)TI就自動(dòng)置1； 需要用軟件清零TI。 接收：串行數(shù)據(jù)由RxD逐位移入SBUF中； TxD輸出移位時(shí)鐘，波特率=fosc/12； 每接收8位數(shù)據(jù)RI就自動(dòng)置1； 需要用軟件清零RI。12013/10/13 L方式0時(shí)序圖寫(xiě)入SBUFRXD輸出TXDTID0D1D2D3D4D5D6D7寫(xiě)REN=1RI=0RXD輸入RI接收時(shí)序發(fā)送時(shí)序TXD12013/10/13 L串行口方式0的擴(kuò)展應(yīng)用經(jīng)常用到串行口常用工作方式0擴(kuò)展出并行I/O口，工作方式1、2、3則常用于串行通信ABCLKh g f e d c b aCLRABCLKCLRABCLKCLR+5V74LS16474LS

40、16474LS16474LS164是串入并出芯片；h g f e d c b ah g f e d c b a+5V共陽(yáng)LED 數(shù)碼管VCCTxDRxD51單片機(jī)12013/10/13 L2、串行口工作方式 1 串行口為波特率可調(diào)的8位通用異步串行通信口。發(fā)送或接收一幀信息，包括1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位和1位停止位1。其幀格式如圖所示。 方式1工作時(shí)： 發(fā)送端自動(dòng)添加一個(gè)起始位和一個(gè)停止位； 接收端自動(dòng)去掉一個(gè)起始位和一個(gè)停止位。12013/10/13 L（1）方式1輸出 發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)從TXD端輸出，當(dāng)數(shù)據(jù)寫(xiě)入發(fā)送緩沖器SBUF后，啟動(dòng)發(fā)送器發(fā)送。當(dāng)發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，停止工作，置中斷標(biāo)志TI為

41、1。（2） 方式1輸入 接收時(shí)，由REN置1，允許接收，串行口采樣RXD，當(dāng)采樣由1到0跳變時(shí)，確認(rèn)是起始位“0”，開(kāi)始接收一幀數(shù)據(jù)。 當(dāng)RI=0，且停止位為1或SM2=0時(shí)，停止位進(jìn)入RB8位，同時(shí)置中斷標(biāo)志RI；否則信息將丟失。 所以，方式1接收時(shí)，應(yīng)先用軟件清除RI或SM2標(biāo)志。12013/10/13 L（a） 發(fā)送時(shí)序圖（b） 接收時(shí)序圖采樣RXD輸入數(shù)據(jù)D0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位RI檢測(cè)負(fù)跳變寫(xiě)入SBUFTXD數(shù)據(jù)輸出TID0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位12013/10/13 L3、串行口工作方式2 方式2下，串行口為9位UART。發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)包括

42、1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位，1位可編程位(TB8/RB8)(用于奇偶校驗(yàn))和1位停止位。其幀格式如圖所示。12013/10/13 L（1）方式2的輸出 寫(xiě)SBUF的指令，除了將8位數(shù)據(jù)送入SBUF外，同時(shí)還將TB8裝入發(fā)送移位寄存器的第9位，并通知發(fā)送控制器進(jìn)行一次發(fā)送。 發(fā)送時(shí)，先根據(jù)通信協(xié)議由軟件設(shè)置TB8，然后用指令將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入SBUF，啟動(dòng)發(fā)送器。 在送完一幀信息后，TI被自動(dòng)置1，在發(fā)送下一幀信息之前，TI必須由中斷服務(wù)程序或查詢(xún)程序清0。12013/10/13 L 當(dāng)REN=1時(shí)，允許串行口接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)由RXD端輸入，接收11位的信息。當(dāng)接收器采樣到RXD端的負(fù)跳變，并判斷起始位有效后，開(kāi)始接收一幀信息。（2）方式2的輸入 當(dāng)接收器接收到第9位數(shù)據(jù)后，若同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：RI=0和SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1，則接收數(shù)據(jù)有效，8位數(shù)據(jù)送入SBUF，第9位送入RB8，并置RI=1。若不滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件，則信息丟失。12013/10/13 L 方式3為波特率可變的11位UART通信方式，除了波特率以外，方式3和方式2完全相同。4、串行口工作方式312013/10/13 L8.3.2 串行口的初始化1、串行口的波特率 波特率為每秒鐘傳送二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，也叫比特?cái)?shù)，單位為b/s，即位/秒。 波特率用于表征數(shù)據(jù)傳輸