第三章 在線調(diào)試仿真功能

1、CPU輸入輸出端口外部設備內(nèi)總線MCS-51D Q 鎖存器CL /QVcc地址/數(shù)據(jù)1/0控制(=0時)讀鎖存器讀鎖存器讀引腳內(nèi)部總線寫鎖存器MUX (控制=0時)Vcc返回前一次參見講義235頁P0.x引腳返回結(jié)構(gòu)圖返回結(jié)構(gòu)圖返回結(jié)構(gòu)圖返回結(jié)構(gòu)圖返回結(jié)構(gòu)圖P0.X單片機的引腳設計為輸出時返回結(jié)構(gòu)圖負載VccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7返回結(jié)構(gòu)圖返回返回結(jié)構(gòu)圖D Q 鎖存器CL /QP1.x引腳Vcc讀鎖存器讀引腳內(nèi)部總線寫鎖存器內(nèi)部上拉電阻返回返回前一次D Q 鎖存器CL /QP2.x引腳Vcc地址/數(shù)據(jù)1/0控制讀鎖存器讀引腳內(nèi)部總線寫鎖存器MUX (地

2、址/數(shù)據(jù)=0)內(nèi)部上拉電阻返回上一次上一頁返回D Q 鎖存器CL /QP3.x引腳第二輸出功能讀鎖存器讀引腳內(nèi)部總線寫鎖存器Vcc返回第二輸入功能Px.yVddPx.yVddVdd灌電流方式輸出”0”點亮LED拉電流方式輸出高電平點亮LED返回Px.yVccPx.yVcc同相驅(qū)動反相驅(qū)動JVccVddPx.yAB注意：Vcc與Vdd是兩套獨立的電源系統(tǒng)返回本章目錄返回繼續(xù)20mS40mSMCS-51P x.y 輸出波形MCS-51T0 ( T1) 端口外部脈沖外部設備P0口 MCS-51T0紅外線掃描發(fā)射器紅外線接收電路產(chǎn)品包裝控制器產(chǎn)品生產(chǎn)線產(chǎn)品傳送帶8位的加一計數(shù)器計數(shù)脈沖CPCY溢出標志

3、N位增量計數(shù)器TFN位初值寄存器系統(tǒng)內(nèi)部時鐘fosc/12啟動控制 TR外部脈沖T0或T1引腳定時/計數(shù)控制C/T計數(shù)器溢出中斷信號計數(shù)脈沖CPC/T=0C/T=1定時、計數(shù)時間到標志TH1 TL1震蕩器1/12(8位)(低5位)TF1中斷啟動控制T1 引腳TR1GATEINT1高三位棄用C/T=0C/T=113位加1計數(shù)器返回前一次TL1TH1震蕩器1/12(8位)(8位)TF1引發(fā)中斷啟動控制T1 引腳TR1GATEINT1C/T=0C/T=116位加1計數(shù)器返回上一次TL1(8位)TH1(8位)震蕩器1/12TF1中斷控制T1 引腳TR1GATEINT1C/T=1C/T=08位加1計數(shù)器

4、8位初值寄存器TL0震蕩器1/12TF0中斷控制T0 引腳TR0GATEINT0C/T=0C/T=1TH0TF1中斷控制TR1Fosc/12返回結(jié)構(gòu)圖TL0八位定時/計數(shù)器TH0八位定時器TL1TF0TF1將T0分解為兩個計數(shù)器TL0：8位定時/計數(shù)器；TH0：8位定時器（借用TR1和TF1）T1（模式2）做波特率發(fā)生器。要求在T0設定模式3之前完成設定并啟動工作返回結(jié)構(gòu)圖TH1TR0=1GATE=1/ INT001100啟動計數(shù)器結(jié)構(gòu)圖T=(M-TC)t 其中,T: 定時時間，M: 計數(shù)器的模，TC:計數(shù)初值，t:計數(shù)器計數(shù)脈沖的周期（t = fosc/12)。定時/計數(shù)器1定時/計數(shù)器0結(jié)

5、構(gòu)圖返回前一次返回前一次返回前一次10ms5 ms5 msMCS-51P1.0TMOD 0000 0001TCON返回本節(jié)目錄設定T0的模式啟動T0設定定時初值TF0=1清標志CPL P1.0NY高8位TH0=63H 低5位TL0=18H （高3位按000處理） MOV TH0，#63HMOV TL0，#18H【注意】低8位中的高三位用0來填充，即0001 1000=18HTL1 TH1(8位)(低5位) 高三位棄用TH1 TL1震蕩器1/12(8位)(低5位)TF1中斷啟動控制T1 引腳TR1GATEINT1高三位棄用C/T=0C/T=113位加1計數(shù)器N2 S1S1SP1.0初始化1S 的

6、算法流程軟件重裝初值R0-1R0 R0=0？YCPL P1.020 R0TF0=1？CLR TF0NY大連理工大學 電信學院 陳育斌TMOD寄存器查詢方式編程計數(shù)器震蕩器1/12TF0中斷計數(shù)控制T0 引腳TR0GATEINT0C/T=0C/T=1 MCS-51 INT0 MCS-51INT0 SETB TR0 T0開始計數(shù) 計數(shù)停止 （TR0=1） （/INT0=1） （/INT0=0） 準備階段 計數(shù)階段 完成計數(shù)外部脈沖 MCS-51INT0 SETB TR0 T0開始計數(shù) 計數(shù)停止 （TR0=1） （/INT0=1） （/INT0=0） 準備階段 計數(shù)階段 完成計數(shù)外部脈沖設定T1模式

7、模式1，GATE=1TH1、TL1原始清零數(shù)據(jù)指針R0賦初值INT1=0?SETB TR1INT1=0?INT1=1?CLR TR1取TH、TL值NNN等待低電平Y(jié)準備計數(shù)等待高電平高電平是自動計數(shù)并等待低YY低電平時完成計數(shù) 返回本節(jié)目錄返回本章目錄3.3.0 單片機系統(tǒng)中的串行接口及特點返回上一頁繼續(xù)從機從機從機從機主機起始位停止位01MCS-51單片機異步傳送時的一個字符幀的格式系統(tǒng)1系統(tǒng)2data系統(tǒng)1系統(tǒng)2data單工傳送數(shù)據(jù) 雙工傳送數(shù)據(jù) 特點：線路簡單，適合遠距離傳輸。傳輸效率較低。主控方被控方dataclock主控方被控方dataclock主控方發(fā)送數(shù)據(jù) 主控方接收數(shù)據(jù) 發(fā)送方

8、A接收方BTXDRXD發(fā)送方A接收方BTXDRXDTXDRXD發(fā)送方A接收方BTXDRXDTXDRXDMCS-51 TXD（甲） RXD RXD MCS-51 TXD （乙）TXDRXDRXDTXDRS-232或485RS-232或485TXDRXDRS-232PC機COM1,COM2單片機甲乙之間近距離的直接通訊（TTL電平）單片機甲乙兩地之間遠距離通訊（RS-232或RS-485電平）單片機與PC機之間的數(shù)據(jù)通訊（RS-232電平）返回前一次接收SBUF 移位寄存器發(fā)送SBUF 移位寄存器內(nèi)部總線CPUMCS-51RXDP3.0TXDP3.1返回前一次 D7 D6 D5 D4 D3 D2

9、D1 D0CLR SCON .TI數(shù)據(jù)送累加器Amov sbuf，aTI=1?N個數(shù)據(jù)發(fā)送完？YESNOYESNO采用查詢方式發(fā)送N個數(shù)據(jù)的程序流程圖SETB SCON .RENmov a，sbufRI=1? N個數(shù)據(jù)接收完？YESNOYESNOCLR SCON .RI A送數(shù)據(jù)區(qū)采用查詢方式接收N個數(shù)據(jù)的程序流程圖返回本節(jié)目錄一MCS-51RXDTXDdata 外部移位寄存器cp移位脈沖串行數(shù)據(jù)并行的數(shù)據(jù)(8位)MCS-51P3.0P3.1P1.0 QA QHA,B 74LS164 /CLR CLK QA QHA,B 74LS164 /CLR CLK RXDTXD 共陽極LED數(shù)碼管 . g

10、 f e d c b a 共陽極LED數(shù)碼管 . g f e d c b a+5V51內(nèi)部總線SBUF零檢測器移位時鐘START SHIFT 發(fā)送控制器TXCLOCK TI SENDD S QCPSTART RI RECEIVERX 接收控制器 SHIFTCLOCK 1 1 1 1 1 1 1 0輸入移位寄存器SBUF51內(nèi)部總線讀SBUF寫SBUFS6串行口中斷P3.0RXDP3.1TXD裝載SBUFREN/RI返回前一次P3.0RXDMOV SBUF,A1S6P2寫SBUFSENDD1D0D2D3D4D5D6D7RXD端數(shù)據(jù)SHIFTTXD端同步脈沖TI中斷標志mov sbuf,a 指令送

11、發(fā)送到結(jié)束的10個機器周期返回電路圖返回電路圖返回電路圖返回電路圖寫SCON（RI=0）RECEIVESHIFTRI對RXD采樣TXD同步脈沖RI中斷標志返回電路圖返回本節(jié)目錄二起始位停止位01從TXD（P3.1）端發(fā)出的一個字符幀的格式發(fā)送完成 標志TI發(fā)送端 TXD起始位停止位01從TXD（P3.1）端發(fā)出的一個字符幀的格式TITXD起始位8位數(shù)據(jù)停止位對RXD線的數(shù)據(jù)以16倍速度采樣當連續(xù)8次采集到低電平時，便確認起始位到來在每個第7,8,9個脈沖對RXD采樣并采用“以三取二”來確定采集的數(shù)據(jù)7.8.9RIRXD返回本節(jié)目錄二起始位8+1位數(shù)據(jù)停止位第9 位01起始位9位數(shù)據(jù)停止位返回上

12、一次數(shù)據(jù)送累加器APSW.P=1 ?SET SCON.TB8CLR SCON.TB8MOV SBUF,ATI=1 ?CLR SCON.TIYESNONOYES發(fā)送端程序（原始TI=0）使用“查詢法”編制的發(fā)送、接收程序返回本節(jié)目錄二RI=1 ?MOV A,SBUFPSW.P RB8=1?出錯處理CLR SCON.RIYESNO接收端程序（原始RI=0）NY數(shù)據(jù)送內(nèi)存單片機系統(tǒng)或微型計算機系統(tǒng)傳感器 1傳感器 2傳感器 3傳感器 4傳感器 N接口電路引線（模擬信號） 機房 或 儀表室檢測現(xiàn)場返回前一次主機從機 N從機 4從機 3從機 2從機 1返回前一次串行數(shù)據(jù)線（2條）RXDTXDTXDRXD

13、從機為智能傳感器返回多機圖參見SM2位多機通訊的過程返回多機圖返回本節(jié)目錄二返回本節(jié)目錄二TL1(8位)TH1(8位)8位加1計數(shù)器8位初值寄存器* 當SMOD=1時，B=fosc/32；當SMOD=0時，B=fosc/64。溢出率）（ 1322TSMOD返回第一目錄章返回本節(jié)目錄二T1初始化啟動T1串行口初始化輸入數(shù)據(jù)到A發(fā)送一幀數(shù)據(jù)MOV SBUF,ATI=1?軟件清TI設定定時器T1的工作模式 00000010B設定串行口模式寄存器SCON為01000000BYN程序?qū)崿F(xiàn)功能：將P1端口輸入的數(shù)據(jù)通過串行口發(fā)送出去。MCS-51TXDP1.7P1.0MCS-51RXD P1.7 P1.0

14、8路開關(guān)量輸入8路開關(guān)量輸出穿行口傳輸線SCON寄存器TMOD寄存器T1初始化啟動T1串行口初始化輸出數(shù)據(jù)到P1數(shù)據(jù)送AMOV A,SBUFRI=1?軟件清RI定時器TMOD（89H）的工作模式 00000010B串行口模式寄存器SCON（98H）為01010000BYNSCON寄存器0000H0023H0100H0200HT1初始化并啟動T1串行口初始化開串行口中斷等待RI中斷輸出數(shù)據(jù)到P1接收一幀數(shù)據(jù)MOV A,SBUF軟件清RIRETI主程序框圖中斷服務程序框圖設定中斷允許寄存器IE（A8H）為10010000B返回本節(jié)目錄開始停機設定串行口為方式2令波特率為fosc/32數(shù)據(jù)塊首址送R

15、0數(shù)據(jù)塊長度送R2累加和寄存器R3=LEN調(diào)用發(fā)送子程序發(fā)送數(shù)據(jù)塊長度TI=1CLR TI發(fā)送數(shù)據(jù)TI=1CLR TI求累加和數(shù)據(jù)指針加一R2-1R2R2=0保護現(xiàn)場NNYYNYCCRET發(fā)送累加和TI=1NCLR TI清除累加和寄存器R2恢復現(xiàn)場Y開始停機設定串行口為方式3SMOD=1設定波特率為2400H數(shù)據(jù)塊首址送R0累加和寄存器R3=0調(diào)用接收子程序RI=1CLR TI數(shù)據(jù)送R2求累加和ERRORRI=1CLR RI數(shù)據(jù)送RAM求累加和數(shù)據(jù)指針加一R2-1R2R2=0清除RINNYYNYCCRET 相等？NCLR TI比較累加和Y返回上一次數(shù)據(jù)送累加器APSW.P=1 ?SET SCO

16、N.TB8CLR SCON.TB8MOV SBUF,ATI=1 ?CLR SCON.TIYESNONOYES發(fā)送端程序RI=1 ?MOV A,SBUFPSW.P RB8=1?出錯處理CLR SCON.RIYESNO接收端程序使用“查詢法”編制的發(fā)送、接收程序NY數(shù)據(jù)送內(nèi)存返回本節(jié)目錄主機從機 N從機 4從機 3從機 2從機 1串行數(shù)據(jù)線（2條）主機可以與所有從機通訊，而從機之間不能通訊。返回上一次單片機系統(tǒng)或微型計算機系統(tǒng)傳感器 1傳感器 2傳感器 3傳感器 4傳感器 N接口電路引線（模擬信號） 機房 或 儀表室檢測現(xiàn)場0：合法命令 0：發(fā)送未就緒 0：接收未就緒1：非法命令 1：發(fā)送就緒 1

17、：接收就緒從機返回的狀態(tài)字返回上一次T1為定時,模式2B=1200，啟動T1設串口為模式3REN=1,SM2=0TB8=1設定程序數(shù)據(jù)：R0R5停機MCOMMU從機應答？地址相符？發(fā)送命令字(TB8=0)從機應答？命令正確？命令分類從機接收就緒？從機發(fā)送就緒？RET命令從機復位發(fā)FFHNNYYNNYYNNYY接收發(fā)送從機框圖狀態(tài)字調(diào)用MCOMMU接收數(shù)據(jù)塊發(fā)送數(shù)據(jù)塊發(fā)送從機地址0：合法命令 0：發(fā)送未就緒 0：接收未就緒1：非法命令 1：發(fā)送就緒 1：接收就緒控制字T1為定時,模式2B=1200，啟動T1設串口為模式3REN=1,SM2=1TB8=1設定程序參數(shù)：R0R3開串行口中斷動態(tài)停機等

18、待主機發(fā)送地址碼保護現(xiàn)場接收地址符合本機？ 向主機回送本機地址接收下一字符是命令嗎？ 命令分類 本機發(fā)送準備就緒？ 本機接收準備就緒？ 發(fā)TRDY=1狀態(tài)字發(fā)RRDY=1狀態(tài)字發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)發(fā)送完？ 接收完？ 保護現(xiàn)場返回NNYY發(fā)送命令接收命令非法命令送TRDY=0送RRDY=0NNNY中斷服務程序NY狀態(tài)字主機框圖接收FFH時三， 從機主程序（初始化）狀態(tài)字狀態(tài)字返回本節(jié)目錄返回本章目錄繼續(xù)主程序斷點中斷響應中斷返回中斷服務程序狀態(tài)好？ 送一個字符NY中斷服務程序送一個字符中斷返回CPU采用查詢方式為打印機服務CPU采用中斷方式為打印機服務做某一的工作|主程序中斷響應中斷返回斷點1斷點2斷點3/ int0T0/ int1T1ES中斷源標識符高優(yōu)先級中斷請求中斷矢量中斷源標識符低優(yōu)先級中斷請求中斷矢量中斷標志寄存器中斷允許寄存器IE中斷優(yōu)先級寄存器IP源允許總允許EA返回前一次返回本節(jié)目錄返回本節(jié)目錄返回前一次返回前一次返回本節(jié)目錄轉(zhuǎn)IP寄存器IP寄存器返回本節(jié)目錄返回前一次返回前一次0000H0003H000BH0013H001BH0023H返回本節(jié)目錄程序存儲器ROM中斷的返回MCS-51/INT0 /INT1 MCS-51 /INT 外部設備 T返回本節(jié)目錄引腳圖 MCS-51INTXP1 .0D QCP S外部設備D型觸發(fā)器中斷服務程序RETI返回上一次外設