第4章 內(nèi)部資源

1、第第4 4章章 MCS-51的內(nèi)部資源的內(nèi)部資源定時(shí)/計(jì)數(shù)器串行通信及其接口中斷 4.1 4.1 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 4 4.1.0 .1.0 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的概計(jì)數(shù)器的概述述 4 4.1.1 .1.1 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與原理計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與原理 4 4.1.2 .1.2 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的控制計(jì)數(shù)器的控制 4.1.3 4.1.3 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的工作方式及應(yīng)用計(jì)數(shù)器的工作方式及應(yīng)用 4.1.4 4.1.4 編程舉例編程舉例 4.1.0 概述 1.1.定時(shí)與計(jì)數(shù)定時(shí)與計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)：就是數(shù)（動(dòng)詞）數(shù)（名詞）即數(shù)數(shù)計(jì)數(shù)：就是數(shù)（動(dòng)詞）數(shù)（名詞）即數(shù)數(shù) 數(shù)電中有，加法（數(shù)

2、電中有，加法（+1+1）或減法（）或減法（-1-1）計(jì)數(shù)器。）計(jì)數(shù)器。 若計(jì)數(shù)器的輸入若計(jì)數(shù)器的輸入CP脈沖來(lái)自固定頻率源，也脈沖來(lái)自固定頻率源，也可以用作為定時(shí)器?？梢杂米鳛槎〞r(shí)器。 即：定時(shí)長(zhǎng)度即：定時(shí)長(zhǎng)度= =Tcp*N 定時(shí)、延時(shí)定時(shí)、延時(shí)2.2.軟件延時(shí)與硬件延時(shí)軟件延時(shí)與硬件延時(shí) 軟件延時(shí)：編程軟件延時(shí)：編程 硬件延時(shí)：數(shù)字電路硬件延時(shí)：數(shù)字電路 脈沖電路定時(shí)：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)脈沖電路定時(shí)：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài) 軟硬件延時(shí)：在編程控制下的定時(shí)軟硬件延時(shí)：在編程控制下的定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器，它能貢獻(xiàn)延時(shí)功能，占用計(jì)數(shù)器，它能貢獻(xiàn)延時(shí)功能，占用CPU時(shí)間少時(shí)間少4.1.1 4.1.1 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和

3、工作原理計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理MCS-51MCS-51單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)1616位可編程定時(shí)位可編程定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器，簡(jiǎn)稱為定計(jì)數(shù)器，簡(jiǎn)稱為定時(shí)器時(shí)器0(0(T0T0) )和定時(shí)器和定時(shí)器1(1(T1T1) )。1616位的定時(shí)器位的定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器分別由兩個(gè)計(jì)數(shù)器分別由兩個(gè)8 8位寄存器組成，即：位寄存器組成，即：T0T0由由TH0TH0和和TL0TL0構(gòu)成，構(gòu)成，T1T1由由TH1TH1和和TL1TL1構(gòu)成。每個(gè)寄存器均可單獨(dú)訪問(wèn)，構(gòu)成。每個(gè)寄存器均可單獨(dú)訪問(wèn)，用于存放定時(shí)初值或計(jì)數(shù)初值的。用于存放定時(shí)初值或計(jì)數(shù)初值的。一個(gè)一個(gè)8 8位的模式控制寄存器位的模式控制寄存器

4、TMOD ， 設(shè)定設(shè)定定時(shí)器的工作模式定時(shí)器的工作模式一個(gè)一個(gè)8 8位的狀態(tài)控制寄存器位的狀態(tài)控制寄存器TCONTCON。 控制控制定時(shí)器的啟動(dòng)與停止定時(shí)器的啟動(dòng)與停止，并保存，并保存T0T0、T1T1的的溢出和中斷標(biāo)志溢出和中斷標(biāo)志 控制信號(hào)控制信號(hào) （啟動(dòng)）（啟動(dòng)） 選擇方式開關(guān)選擇方式開關(guān)GATE為選通門為選通門 C/T=0，定時(shí)，定時(shí)， /INTx是與中斷有關(guān)的引腳信號(hào)是與中斷有關(guān)的引腳信號(hào) 信號(hào)來(lái)自晶振頻率信號(hào)來(lái)自晶振頻率/12/12 TRx為定時(shí)為定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的運(yùn)行控制位計(jì)數(shù)器的運(yùn)行控制位 C/T=0，計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)控制信號(hào)為控制信號(hào)為“1”時(shí)開關(guān)閉合時(shí)開關(guān)閉合 來(lái)自外部事件信號(hào)來(lái)

5、自外部事件信號(hào)控制信號(hào)控制信號(hào)=(/GATE+/INTx）TRx 停止由計(jì)數(shù)器溢出中斷控制停止由計(jì)數(shù)器溢出中斷控制1 1 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的原理1 1）定時(shí)）定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能l計(jì)數(shù)器的加計(jì)數(shù)器的加1 1信號(hào)由振蕩器的信號(hào)由振蕩器的1212分頻信號(hào)產(chǎn)生，即分頻信號(hào)產(chǎn)生，即每過(guò)一每過(guò)一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加1 1，直至計(jì)滿溢出。，直至計(jì)滿溢出。l定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率有關(guān)。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率有關(guān)。 因一個(gè)機(jī)器周期等于因一個(gè)機(jī)器周期等于1212個(gè)時(shí)鐘周期，所以個(gè)時(shí)鐘周期，所以計(jì)數(shù)頻率應(yīng)計(jì)數(shù)頻

6、率應(yīng)為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的十二分之一為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的十二分之一。如果晶振頻率為。如果晶振頻率為12MHz12MHz，則機(jī)器周期為則機(jī)器周期為1 1 s s。通過(guò)改變定時(shí)器的定時(shí)初值，并適當(dāng)。通過(guò)改變定時(shí)器的定時(shí)初值，并適當(dāng)選擇定時(shí)器的長(zhǎng)度選擇定時(shí)器的長(zhǎng)度(8(8位、位、1313位或位或1616位位) )，可以調(diào)整定時(shí)時(shí)，可以調(diào)整定時(shí)時(shí)間。間。 2 2）定時(shí)）定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能l 通過(guò)外部計(jì)數(shù)輸入引腳通過(guò)外部計(jì)數(shù)輸入引腳T0(P3.4)T0(P3.4)和和T1(P3.5)T1(P3.5)對(duì)外部信對(duì)外部信號(hào)計(jì)數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。號(hào)計(jì)數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。l

7、因檢測(cè)一個(gè)由因檢測(cè)一個(gè)由1 1至至0 0的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期，故的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期，故外部外部信號(hào)的最高計(jì)數(shù)頻率為時(shí)鐘頻率的二十四分之一信號(hào)的最高計(jì)數(shù)頻率為時(shí)鐘頻率的二十四分之一。如果晶。如果晶振頻率為振頻率為12MHz12MHz，則最高計(jì)數(shù)頻率為，則最高計(jì)數(shù)頻率為0.5MHz0.5MHz。為了確保給。為了確保給定電平在變化前至少被采樣一次，定電平在變化前至少被采樣一次，外部計(jì)數(shù)脈沖的高電平外部計(jì)數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時(shí)間均需在一個(gè)機(jī)器周期以上與低電平保持時(shí)間均需在一個(gè)機(jī)器周期以上。 3 3 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的應(yīng)用計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器具有定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種功能，

8、應(yīng)用范圍如下計(jì)數(shù)器具有定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種功能，應(yīng)用范圍如下1. 1. 定時(shí)與延時(shí)控制方面定時(shí)與延時(shí)控制方面 可產(chǎn)生定時(shí)中斷信號(hào)，以設(shè)計(jì)出各種不同頻率的可產(chǎn)生定時(shí)中斷信號(hào)，以設(shè)計(jì)出各種不同頻率的信號(hào)源；信號(hào)源；產(chǎn)生產(chǎn)生定時(shí)掃定時(shí)掃描信號(hào)描信號(hào)，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描以獲得控制信號(hào)，對(duì)顯示器進(jìn)行掃描以不間斷，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描以獲得控制信號(hào)，對(duì)顯示器進(jìn)行掃描以不間斷地顯示數(shù)據(jù)。地顯示數(shù)據(jù)。2. 2. 測(cè)量外部脈沖方面測(cè)量外部脈沖方面 對(duì)外部脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)可測(cè)量脈沖信號(hào)的寬度、周期，也可實(shí)現(xiàn)自對(duì)外部脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)可測(cè)量脈沖信號(hào)的寬度、周期，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)。動(dòng)計(jì)數(shù)。3. 3. 監(jiān)控系統(tǒng)工作方面監(jiān)控系統(tǒng)工作方面

9、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)掃描，當(dāng)系統(tǒng)工作異常時(shí)，使系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，重新啟對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)掃描，當(dāng)系統(tǒng)工作異常時(shí)，使系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，重新啟動(dòng)以恢復(fù)正常工作。動(dòng)以恢復(fù)正常工作。4.1.2 4.1.2 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的寄存器計(jì)數(shù)器的寄存器 1 模式控制寄存器TMOD 2 狀態(tài)控制寄存器TCON1 定時(shí)器模式寄存器TMOD 定時(shí)器方式寄存器定時(shí)器方式寄存器TMOD的作用是設(shè)置的作用是設(shè)置T0、T1的工作方式的工作方式TMOD的格式：的格式：各位的功能說(shuō)明各位的功能說(shuō)明：(1) GATE：門控位：門控位。GATE=0：軟件啟動(dòng)定時(shí)器軟件啟動(dòng)定時(shí)器，即用指令使，即用指令使TCON中的中的TR1(TR0)置置1即可啟

10、動(dòng)定時(shí)器即可啟動(dòng)定時(shí)器1(定時(shí)器定時(shí)器0)。GATE=1：軟件和硬件共同啟動(dòng)定時(shí)器軟件和硬件共同啟動(dòng)定時(shí)器，即用指令使，即用指令使TCON中的中的TR1(TR0)置置1時(shí)，只有外部中斷時(shí)，只有外部中斷/INT0(/INT1)引腳輸入高電平時(shí)才能啟動(dòng)定時(shí)器引腳輸入高電平時(shí)才能啟動(dòng)定時(shí)器1(定時(shí)器定時(shí)器0)。 ( (2) C/T：功能選擇位。：功能選擇位。C/T=0時(shí)，以定時(shí)器方式工作。時(shí)，以定時(shí)器方式工作。C/T=1時(shí)，以計(jì)數(shù)器方式工作。時(shí)，以計(jì)數(shù)器方式工作。(3) M1、M0：方式選擇位：方式選擇位。 定時(shí)器工作方式選擇位定義定時(shí)器工作方式選擇位定義 M1 M0M1 M0工作方式工作方式功能描

11、述功能描述0 00 0方式方式0 01313位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器0 10 1方式方式1 11616位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器1 01 0方式方式2 2自動(dòng)重裝初值自動(dòng)重裝初值8 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器1 11 1方式方式3 3定時(shí)器定時(shí)器0 0：分為兩個(gè)獨(dú)立的：分為兩個(gè)獨(dú)立的8 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器定時(shí)器定時(shí)器1 1：無(wú)中斷的計(jì)數(shù)器：無(wú)中斷的計(jì)數(shù)器2 定時(shí)器控制寄存器TCON TCON的作用是控制定時(shí)器的啟動(dòng)與停止，并保存的作用是控制定時(shí)器的啟動(dòng)與停止，并保存T0、T1的溢出和中斷標(biāo)志。的溢出和中斷標(biāo)志。 (1) TF1(TCON.7)：定時(shí)器定時(shí)器1溢出標(biāo)志位溢出標(biāo)志位。當(dāng)定時(shí)器。當(dāng)定時(shí)器1計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件自

12、動(dòng)使計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)使TF1置置1，并申請(qǐng)中斷，并申請(qǐng)中斷(2)2)TR1(TCON.6)：定時(shí)器定時(shí)器1啟?？刂莆粏⑼？刂莆?。GATE=0時(shí)，用軟件使時(shí)，用軟件使TR1置置1即啟動(dòng)定時(shí)器即啟動(dòng)定時(shí)器1，若用軟件使若用軟件使TR1清清0則停止定時(shí)器則停止定時(shí)器1。GATE=1時(shí)，用軟件使時(shí)，用軟件使TR1置置1的同時(shí)外部中斷的同時(shí)外部中斷INT1的引腳輸入高電平才能啟動(dòng)定時(shí)器的引腳輸入高電平才能啟動(dòng)定時(shí)器1。(3)(3)TF0(TCON.5)：定時(shí)器定時(shí)器0溢出標(biāo)志位。溢出標(biāo)志位。其功能同其功能同TF1 (4) TR0(TCON.4)：定時(shí)器定時(shí)器0啟停控制位。啟?？刂莆弧Ｆ涔δ芡涔δ?/p>

13、同TR1 (5) IE1(TCON.3)：外部中斷外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志位。請(qǐng)求標(biāo)志位。 (6) IT1(TCON.2)：外部中斷外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。觸發(fā)方式選擇位。 (7) IE0(TCON.1)：外部中斷外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志位。請(qǐng)求標(biāo)志位。 (8) IT0(TCON.0)：外部中斷外部中斷0 0觸發(fā)方式選擇位。觸發(fā)方式選擇位。4.1.3 4.1.3 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的工作模式計(jì)數(shù)器的工作模式2 2模式模式1 1（1616位位） TFl是定時(shí)器溢出標(biāo)志。當(dāng)滿足條件(TRl1)AND(GATE0) 為真時(shí)，接通計(jì)數(shù)輸入。當(dāng)計(jì)數(shù)值由全1再增1變?yōu)槿?時(shí)，使TFl置1，請(qǐng)求中斷。 若TR1=1

14、和GATE=1？ 則THl+TLl是否計(jì)數(shù)取決于/INT引腳的信號(hào)，當(dāng)由0變1時(shí)，開始計(jì)數(shù)，當(dāng)/INTl由1變0時(shí)停止計(jì)數(shù)。3 3 工作模式工作模式2 2 模式模式2 2把定時(shí)器寄存器把定時(shí)器寄存器TL1TL1或或TL0)TL0)配置成一個(gè)可以自配置成一個(gè)可以自動(dòng)重裝載的動(dòng)重裝載的8 8位計(jì)數(shù)器。位計(jì)數(shù)器。 TL1TL1計(jì)數(shù)溢出時(shí)，不僅使計(jì)數(shù)溢出時(shí)，不僅使溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志TF1TF1置置1 1，而且還，而且還自動(dòng)把自動(dòng)把TH1TH1中的內(nèi)容重裝中的內(nèi)容重裝載到載到TL1TL1中。中。 TH1TH1的內(nèi)容可以靠軟件預(yù)的內(nèi)容可以靠軟件預(yù)置，重裝載后其內(nèi)容不變。置，重裝載后其內(nèi)容不變。4.1.4 4

15、.1.4 編程舉例編程舉例 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器可用匯編或計(jì)數(shù)器可用匯編或C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)編程，無(wú)論使用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)編程，無(wú)論使用匯編語(yǔ)言還是匯編語(yǔ)言還是C語(yǔ)言，都需要對(duì)定時(shí)語(yǔ)言，都需要對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器初始化操作，計(jì)數(shù)器初始化操作，其步驟如下：其步驟如下： 把工作方式控制字寫入把工作方式控制字寫入TMOD寄存器中，寄存器中， 把定時(shí)或計(jì)數(shù)初值裝入把定時(shí)或計(jì)數(shù)初值裝入TLx，THx寄存器中寄存器中 置位置位ETx允許定時(shí)允許定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷計(jì)數(shù)器中斷 置位置位EA使使CPU開放中斷開放中斷 置位置位TRx以啟動(dòng)計(jì)數(shù)以啟動(dòng)計(jì)數(shù)例例1：編寫一段程序，讓編寫一段程序，讓51MCU的的P1.7輸出輸出1ms的方波（用定

16、的方波（用定時(shí)器時(shí)器T1完成），完成），fosc=12MHz。定時(shí)器初值計(jì)算定時(shí)器初值計(jì)算（ T機(jī)機(jī)=1us）此時(shí)定時(shí)時(shí)間采用）此時(shí)定時(shí)時(shí)間采用0.5ms采用方式采用方式1：N=65536-500/1=65036=0FE0C所以（所以（TH1）=0FEH，（，（TL1)=0CH注意定時(shí)器的初注意定時(shí)器的初值計(jì)算方法！值計(jì)算方法！程序流程程序流程：開開 始始P1.7置置1T1模式設(shè)置模式設(shè)置T1初值設(shè)置初值設(shè)置(0.5ms)中斷設(shè)置中斷設(shè)置開中斷開中斷循環(huán)等待中斷循環(huán)等待中斷啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器T1中斷入口中斷入口T1初值設(shè)置初值設(shè)置(0.5ms)中斷返回中斷返回P1.7取反取反主程序流程主程序

17、流程中斷服務(wù)子程序流程中斷服務(wù)子程序流程ORG 0000H；主程序；主程序 AJMP MAIN ORG 001BH；定時(shí)中斷；定時(shí)中斷1入口入口 AJMP SERT1MAIN：SETB P1.7 MOV TMOD，#10H；設(shè)；設(shè)T1為方式為方式1 MOV TH1，#0FEH；給；給T1賦初值賦初值 MOV TL1，#0CH SETB ET1；開定時(shí)器；開定時(shí)器T1中斷中斷 SETB EA SETB TR1；啟動(dòng)定時(shí)器；啟動(dòng)定時(shí)器T1 SJMP $SERT1：MOV TH1，#0FEH；定時(shí)器回賦初值；定時(shí)器回賦初值 MOV TL1，#0CH CPL P1.7 RETIEND中斷程序基本結(jié)構(gòu)中

18、斷程序基本結(jié)構(gòu)定時(shí)器初始化、開中斷定時(shí)器初始化、開中斷中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 例例2：設(shè)定時(shí)設(shè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0為定時(shí)狀態(tài)，模式為定時(shí)狀態(tài)，模式1，定時(shí)，定時(shí)2ms，每當(dāng)，每當(dāng)2ms到申請(qǐng)中斷：將到申請(qǐng)中斷：將A的內(nèi)容左環(huán)移一次送的內(nèi)容左環(huán)移一次送P1口。晶振頻率為口。晶振頻率為6MHz ORG 0000H ；給出首地址；給出首地址 AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序；轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BH ；T0中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 MOV TL0,#18H ；送；送2ms時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) MOV TH0,#0FCH MOV P1,A RL A ；A累加器內(nèi)容左移一次送累加器內(nèi)容左移一次送P1口

19、口 RETIMAIN: MOV SP,#53H ；主程序；主程序 MOV TMOD,#01H ；T0初始化初始化 MOV TL0,#18H MOV TH0,#0FCH MOV A,#01H ；累加器；累加器A置置01H STEB TR0 ；啟動(dòng)；啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) SETB ET0 ；允許；允許T0中斷中斷 SETB EA ；CPU開中斷開中斷 SJMP $ ；等待；等待例例3：設(shè)設(shè)T0工作于模式工作于模式2，產(chǎn)生，產(chǎn)生500S定時(shí)中斷，中斷服定時(shí)中斷，中斷服務(wù)程序：把累加器務(wù)程序：把累加器A的內(nèi)容減的內(nèi)容減1，然后送，然后送P1口顯示。設(shè)口顯示。設(shè)晶振頻率為晶振頻率為6MHz。 ORG 000

20、0H AJMP MN ORG 000BH DEC A MOV P1,A RETI MN: MOV SP,#53H MOV TMOD,#02H MOV TL0,#06H ； 500時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) MOV TH0,#06H SETB TR0 ；啟動(dòng)；啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) SETB ET0 ；允許；允許T0中斷中斷 SETB EA ；CPU開中斷開中斷 SJMP $ ；等待；等待 END 例例4 4：利用：利用GATE=1GATE=1，TRxTRx =1 =1，只有，只有/ /INTxINTx引腳輸入高電平時(shí)引腳輸入高電平時(shí)，TxTx才被允許計(jì)數(shù)，利用此，我們將外部輸入正方波經(jīng)才被允許計(jì)數(shù)，利用此，我

21、們將外部輸入正方波經(jīng)/ /INTxINTx引腳上輸入引腳上輸入, ,測(cè)試出正方波的寬度。測(cè)試出正方波的寬度。 ORG 2000H ORG 2000H ；T0T0初始化初始化 MOV TMOD,#09H MOV TMOD,#09H ；模式；模式1 1、定時(shí)、定時(shí)、GATEGATE置置1 1 MOV TL0,#00H MOV TL0,#00H MOV TH0,#00H MOV TH0,#00H JB P3.2,$ JB P3.2,$ ；等待；等待/INT0/INT0低電平低電平, , SETB TR0 SETB TR0 JNB P3.2,$ JNB P3.2,$ ；等待；等待/INT0/INT0上

22、升沿上升沿 JB P3.2,$ JB P3.2,$ ；等待；等待/INT/INT下降沿下降沿 CLR TR CLR TR ；關(guān)；關(guān)T0T0 MOV A,TL0 MOV A,TL0 MOV B,TH0 MOV B,TH0 ；計(jì)算脈寬或顯示；計(jì)算脈寬或顯示 4.2.1 4.2.1 通用異步收發(fā)器通用異步收發(fā)器UARTUART 4.2.2 4.2.2 串行通信接口串行通信接口 4.2.3 4.2.3 多處理機(jī)通信多處理機(jī)通信 4.2.4 4.2.4 串行通信應(yīng)用舉例串行通信應(yīng)用舉例4.2 4.2 串行通訊及其接口串行通訊及其接口4.2 4.2 串行通訊及其接口串行通訊及其接口 串行通信的基本概念串行

23、通信的基本概念 0 1 0 0 1 0 0 1D0D1D2D3D4D5D6D7狀態(tài)控制(選通)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)（或外設(shè)） 0 1 0 0 1 0 0 1（a）8T計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)（或外設(shè)）（b）.通信的兩種基本方式通信的兩種基本方式 (a) (a) 并行通信；并行通信；(b) (b) 串行通信串行通信4.2.14.2.1串行通訊的工作方式串行通訊的工作方式1 1異步傳送的格式異步傳送的格式 起始位起始位：表示字傳送的開始：表示字傳送的開始 字符位字符位：規(guī)定低位與起始位相連，先傳低位：規(guī)定低位與起始位相連，先傳低位 停止位停止位：表示字傳送結(jié)束，停止位后可加高電平的：表示字傳送結(jié)束，停止位后可加

24、高電平的空閑位空閑位。 一幀一幀：從起始位到截止位。：從起始位到截止位。 起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位2 2數(shù)據(jù)傳送的速率數(shù)據(jù)傳送的速率波特率波特率 波特率波特率: : 每秒鐘傳送多少位。每秒鐘傳送多少位。例如：計(jì)算某計(jì)算機(jī)的串行傳送，每秒傳送例如：計(jì)算某計(jì)算機(jī)的串行傳送，每秒傳送120120個(gè)字個(gè)字的數(shù)據(jù)，一個(gè)字的編碼為的數(shù)據(jù)，一個(gè)字的編碼為1010位，則有數(shù)據(jù)的傳送速位，則有數(shù)據(jù)的傳送速率為？率為？ 120 120101012001200（位秒）（位秒） 有效的數(shù)據(jù)位只有有效的數(shù)據(jù)位只有7 7位，表明有效數(shù)位傳送速率為位，表明有效數(shù)位傳送速率為 7

25、7120120840840（位秒）（位秒）結(jié)論：有效數(shù)據(jù)傳送速率結(jié)論：有效數(shù)據(jù)傳送速率不等于不等于波特率。波特率。圖圖3.2.1 3.2.1 串行通信數(shù)據(jù)傳送的三種方式串行通信數(shù)據(jù)傳送的三種方式(a) (a) 單工方式；單工方式；(b) (b) 半雙工方式；半雙工方式；(c) (c) 全雙工方式全雙工方式ASSB(a)(b)(c)ABAB3.3. 串行數(shù)據(jù)傳送的方向串行數(shù)據(jù)傳送的方向4通用異步接收通用異步接收/發(fā)送發(fā)送UARTUART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）特點(diǎn)特點(diǎn)： 1 由硬件完成并行轉(zhuǎn)串行輸出，又能將串行轉(zhuǎn)并行接由硬件完成并

26、行轉(zhuǎn)串行輸出，又能將串行轉(zhuǎn)并行接 收。在收。在 收收/發(fā)中能識(shí)別奇偶錯(cuò)誤，幀錯(cuò)誤和溢出（丟失）錯(cuò)誤等發(fā)中能識(shí)別奇偶錯(cuò)誤，幀錯(cuò)誤和溢出（丟失）錯(cuò)誤等 2 采用外部時(shí)鐘同步的方式，時(shí)鐘周期是數(shù)據(jù)周期的采用外部時(shí)鐘同步的方式，時(shí)鐘周期是數(shù)據(jù)周期的1/16 3 MCS-51的串行通訊接口是具有的串行通訊接口是具有UART功能的可編程的功能的可編程的全雙工全雙工傳送的通訊接口，內(nèi)部有互相獨(dú)立的接收和發(fā)送緩沖器傳送的通訊接口，內(nèi)部有互相獨(dú)立的接收和發(fā)送緩沖器SBUF,但共用一個(gè)字地址但共用一個(gè)字地址99H。MCS-51MCS-51串行口結(jié)構(gòu)示意圖串行口結(jié)構(gòu)示意圖4.2.2 4.2.2 MCS-51-51的

27、串行通訊接口的串行通訊接口1 1） 串行控制寄存器串行控制寄存器SCON（字地址為（字地址為98H98H） SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI9F9E9D9C9B9A9998串行口操作方式選擇位串行口操作方式選擇位SM0和和SM1SM0 SM1 方式方式功功 能能波波 特特 率率0 00 00 10 11 1 0 01 l1 l0 01 12 23 3同步移位寄存器同步移位寄存器8 8位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位UARTUART9 9位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位UARTUART9 9位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位UARTUARTfosc/l2fosc/l2可可 變變foscfosc6464或或fosc/32fosc/32

28、可可 變變SM2 多處理機(jī)通信使能位多處理機(jī)通信使能位REN 允許接收控制位允許接收控制位 TB8 發(fā)送數(shù)據(jù)第發(fā)送數(shù)據(jù)第8位位 RB8 接收數(shù)據(jù)第接收數(shù)據(jù)第8位位 TI 發(fā)送中斷標(biāo)志發(fā)送中斷標(biāo)志RI 接收中斷標(biāo)志接收中斷標(biāo)志 SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI9F9E9D9C9B9A9998 串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSCON（字地址為（字地址為98H98H） 2)2)特殊功能寄存器特殊功能寄存器PCONPCON（字地址為字地址為87H87H）PCONPCOND7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名稱位名稱SMODSMODGF1GF1GF0GF0

29、PDPDIDLIDLSMOD=1=1，串行口波特率加倍。串行口波特率加倍。PCONPCON寄存器沒(méi)有位尋址寄存器沒(méi)有位尋址。 SMODSMOD：在串行口工作方式：在串行口工作方式 1 1、2 2、3 3 中，是波特中，是波特 率加倍位率加倍位 =1 =1 時(shí)，波特率加倍時(shí)，波特率加倍 =0 =0 時(shí)，波特率不加倍。時(shí)，波特率不加倍。 ( (在在PCONPCON中只有這一個(gè)位與串口有關(guān)中只有這一個(gè)位與串口有關(guān)) ) 發(fā)送時(shí)發(fā)送時(shí)，只需將發(fā)送數(shù)據(jù)輸入，只需將發(fā)送數(shù)據(jù)輸入SBUFSBUF，CPUCPU將自動(dòng)啟動(dòng)將自動(dòng)啟動(dòng)和完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送；和完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送； 接收時(shí)接收時(shí)，CPUCPU將自動(dòng)把

30、接收到的數(shù)據(jù)存入將自動(dòng)把接收到的數(shù)據(jù)存入SBUFSBUF，用戶，用戶只需從只需從SBUFSBUF中讀出接收數(shù)據(jù)中讀出接收數(shù)據(jù)。3)3) 串行數(shù)據(jù)緩沖器串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUFSBUF 在在邏輯上邏輯上只有一個(gè)只有一個(gè)，既表示發(fā)送寄存器，又表示接收寄，既表示發(fā)送寄存器，又表示接收寄存器，具有同一個(gè)單元地址存器，具有同一個(gè)單元地址99H99H，用，用同一寄存器名同一寄存器名SBUFSBUF。 在在物理上物理上有兩個(gè)有兩個(gè)，一個(gè)是發(fā)送緩沖寄存器，另一個(gè)是接，一個(gè)是發(fā)送緩沖寄存器，另一個(gè)是接收緩沖寄存器。收緩沖寄存器。指令指令 MOV SBUFMOV SBUF，A A 啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)發(fā)送啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)發(fā)送,

31、 ,可向可向SBUFSBUF 再發(fā)送下一個(gè)數(shù)再發(fā)送下一個(gè)數(shù)指令指令 MOV AMOV A，SBUFSBUF 完成一次數(shù)據(jù)接收完成一次數(shù)據(jù)接收,SBUF,SBUF可再可再 接收下一個(gè)數(shù)接收下一個(gè)數(shù)2 MCS-512 MCS-51串行接口的四種工作方式串行接口的四種工作方式1 1）方式）方式0 0 移位寄存器方式，移位寄存器方式，RXDRXD為數(shù)據(jù)的輸入、輸出端，為數(shù)據(jù)的輸入、輸出端，TXDTXD為同步信號(hào)為同步信號(hào)輸出端。傳送輸出端。傳送波特率為波特率為fOSC/12fOSC/12，發(fā)送和接收均為，發(fā)送和接收均為8 8位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)， 低位在前，高位在后。低位在前，高位在后。 由于波特率是固定的

32、，所以不需要定時(shí)由于波特率是固定的，所以不需要定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器產(chǎn)生波特率，計(jì)數(shù)器產(chǎn)生波特率，當(dāng)以中斷方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，中斷標(biāo)志當(dāng)以中斷方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，中斷標(biāo)志TITI和和RIRI必須由軟件清除必須由軟件清除。 方式0發(fā)送和接收時(shí)序方式方式0 0接收時(shí)，接收時(shí)，RENREN為串行口接收允許接收控制位，為串行口接收允許接收控制位，REN=0REN=0， 禁止接收。禁止接收。方式方式0 0下，下，SCONSCON中的中的TB8TB8、RB8RB8位沒(méi)有用到位沒(méi)有用到，發(fā)送或接收完，發(fā)送或接收完8 8位數(shù)位數(shù)據(jù)由硬件將據(jù)由硬件將TITI或中斷標(biāo)志位或中斷標(biāo)志位RIRI置置“1”1”，CPUCPU響應(yīng)中斷

33、。響應(yīng)中斷。 TI TI或或RIRI標(biāo)志位須由用戶軟件清標(biāo)志位須由用戶軟件清“0”0”，可采用如下指令：，可采用如下指令：CLR CLR TITI；TITI位清位清“0”0”CLR CLR RI RI ；RIRI位清位清“0”0”方式方式0 0時(shí)，時(shí)，SM2SM2位位( (多機(jī)通信控制位多機(jī)通信控制位) )必須為必須為0 0。注意：注意： 2）方式）方式1 1方式方式1 1用于數(shù)據(jù)的串行發(fā)送和接收。用于數(shù)據(jù)的串行發(fā)送和接收。TXDTXD腳和腳和RXDRXD腳分別用于發(fā)腳分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。送和接收數(shù)據(jù)。方式方式1 1收、發(fā)一幀的數(shù)據(jù)為收、發(fā)一幀的數(shù)據(jù)為1010位，位，1 1位起始位位起始位

34、(0)(0)，8 8位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位，1 1位停止位位停止位(1)(1)，先發(fā)送或接收最低位。，先發(fā)送或接收最低位。 波特率波特率由下式確定：由下式確定：方式方式1 1波特率波特率=(2=(2SMODSMOD/32)/32)定時(shí)器定時(shí)器T1T1的溢出率的溢出率SMOD為為PCON寄存器寄存器的最高位的值的最高位的值(0(0或或1)1)。下一幀接收的有效條件是，同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件：下一幀接收的有效條件是，同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件： RIRI0 0，即上次傳送接收的中斷標(biāo)志已清除；，即上次傳送接收的中斷標(biāo)志已清除； SM20 0或接收到停止位為或接收到停止位為1 1。方式方式1 1時(shí)序圖時(shí)序圖3 3

35、）方式）方式2 2方式方式2 2為為9 9位數(shù)據(jù)異步通信方式位數(shù)據(jù)異步通信方式。 每幀數(shù)據(jù)均為每幀數(shù)據(jù)均為1111位，位，1 1位起始位位起始位0 0，8 8位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位( (先低先低位位) )，1 1位可程控的第位可程控的第9 9位數(shù)據(jù)和位數(shù)據(jù)和1 1位停止位。位停止位。方式方式2 2波特率波特率=(2=(2SMODSMOD/64)/64)f foscosc方式方式2 2發(fā)送前，先根據(jù)通信協(xié)議由軟件設(shè)置發(fā)送前，先根據(jù)通信協(xié)議由軟件設(shè)置TB8(TB8(例如，雙例如，雙機(jī)通信時(shí)的奇偶校驗(yàn)位或多機(jī)通信時(shí)的地址機(jī)通信時(shí)的奇偶校驗(yàn)位或多機(jī)通信時(shí)的地址/ /數(shù)據(jù)的標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)志位志位) )。方式方式2

36、 2發(fā)送時(shí)序發(fā)送時(shí)序方式方式2 2接收接收 SM0SM0、SM1=10SM1=10，且，且REN=1REN=1。數(shù)據(jù)由。數(shù)據(jù)由RXDRXD端端輸入，接收輸入，接收1111位信息。位信息。當(dāng)位檢測(cè)邏輯采樣到當(dāng)位檢測(cè)邏輯采樣到RXDRXD引腳從引腳從1 1到到0 0的負(fù)跳變，并的負(fù)跳變，并判斷起始位有效后，便開始接收一幀信息。判斷起始位有效后，便開始接收一幀信息。在接收完第在接收完第9 9位數(shù)據(jù)后，需滿足以下兩個(gè)條件，才能位數(shù)據(jù)后，需滿足以下兩個(gè)條件，才能將接收到的數(shù)據(jù)送入將接收到的數(shù)據(jù)送入SBUFSBUF。 (1) (1) RI=0RI=0，意味著接收緩沖器為空。，意味著接收緩沖器為空。(2)

37、(2) SM2=0SM2=0或接收到的第或接收到的第9 9位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位RB8=1RB8=1。方式方式2 2接收時(shí)序接收時(shí)序 4 4）方式）方式3 3當(dāng)當(dāng)SM0SM0、SM1=11SM1=11時(shí)，串行口工作在方式時(shí)，串行口工作在方式3 3。方式。方式3 3波特率可變波特率可變的的9 9位數(shù)據(jù)異步通信方式。位數(shù)據(jù)異步通信方式。方式方式3 3的波特率由下式確定：的波特率由下式確定：方式方式3 3波特率波特率 =)1(25612322THfOSCSMOD方式3時(shí)序圖 MCS-51-51串行接口的工作過(guò)程串行接口的工作過(guò)程 1)1) 發(fā)送過(guò)程發(fā)送過(guò)程, ,CPU執(zhí)行執(zhí)行MOV SBUF，A指令將數(shù)據(jù)

38、寫入指令將數(shù)據(jù)寫入SBUF自動(dòng)啟動(dòng)移位寄存器按起始位、數(shù)據(jù)低位、高位、奇自動(dòng)啟動(dòng)移位寄存器按起始位、數(shù)據(jù)低位、高位、奇偶校驗(yàn)、停止位順序發(fā)送，一幀完后，硬件自動(dòng)使偶校驗(yàn)、停止位順序發(fā)送，一幀完后，硬件自動(dòng)使TI=1申請(qǐng)申請(qǐng)中斷，中斷后由軟件清除中斷，中斷后由軟件清除 2) 接收過(guò)程接收過(guò)程，執(zhí)行，執(zhí)行CLR RI指令，串行口以所選定波特率的指令，串行口以所選定波特率的16倍速率采樣倍速率采樣RXD端狀態(tài)，當(dāng)采到端狀態(tài)，當(dāng)采到RXD的下降沿時(shí)啟動(dòng)接的下降沿時(shí)啟動(dòng)接收器接收一幀代碼，并把該代碼拼成并行碼送入接收緩沖寄收器接收一幀代碼，并把該代碼拼成并行碼送入接收緩沖寄存器中。接收完后置存器中。接收

39、完后置RI=1向向CPU申請(qǐng)中斷。中斷后由軟件申請(qǐng)中斷。中斷后由軟件清除清除 四種工作方式的區(qū)別主要表現(xiàn)在幀格式及波特率兩個(gè)方面。四種工作方式的區(qū)別主要表現(xiàn)在幀格式及波特率兩個(gè)方面。工作方式工作方式幀幀 格格 式式波波 特特 率率方式方式0 08 8位全是數(shù)據(jù)位位全是數(shù)據(jù)位, ,沒(méi)有起始位、停止位沒(méi)有起始位、停止位固定固定, ,即每個(gè)機(jī)器周期傳送一即每個(gè)機(jī)器周期傳送一位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)方式方式1 11010位位, ,其中其中1 1位起始位位起始位,8,8位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位,1,1位位停止位停止位不固定不固定, ,取決于取決于T1T1溢出率和溢出率和SMODSMOD方式方式2 21111位位, ,其中其

40、中1 1位起始位位起始位,9,9位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位,1,1位位停止位停止位固定固定, ,即即2 2SMODSMODfosc /64fosc /64方式方式3 3同方式同方式2 2同方式同方式1 1方式方式2 2、3 3其中數(shù)據(jù)字的其中數(shù)據(jù)字的第第9 9位位。多處理機(jī)通信中，該位為。多處理機(jī)通信中，該位為1 1時(shí)表示該幀為地址信息，主要用于選擇與相同地址的從機(jī)時(shí)表示該幀為地址信息，主要用于選擇與相同地址的從機(jī)進(jìn)行通訊。非多處理機(jī)通信中，該位是奇偶位。進(jìn)行通訊。非多處理機(jī)通信中，該位是奇偶位。(2). 2). 在波特率的選擇上：在波特率的選擇上： 方式方式0 0的波特率的波特率 =fosc/12 固

41、定固定 方式方式2 2的波特率的波特率 = = 064/132/SMODfSMODfOSCOSC； 方式方式1 1、3 3的波特率的波特率 = )1(25612322THfOSCSMOD波特率波特率 = 2= 2SMODSMOD（T1T1溢出率）溢出率）/ 32/ 32 在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通常是先確定波特率，后根據(jù)波在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通常是先確定波特率，后根據(jù)波特率求特率求T1T1定定時(shí)初值，因此上式又可寫為：時(shí)初值，因此上式又可寫為： 溢出率：溢出率：T1T1溢出的頻繁程度溢出的頻繁程度 T1T1溢出一次所需時(shí)間的倒數(shù)溢出一次所需時(shí)間的倒數(shù)。 解決的方法只有調(diào)整單片機(jī)的時(shí)鐘頻率解決的方法只有調(diào)整單片

42、機(jī)的時(shí)鐘頻率foscfosc，通常采用，通常采用11.0592MHz11.0592MHz晶振晶振。3 3、常用波特率及其產(chǎn)生條件常用波特率及其產(chǎn)生條件 常用波特率通常按規(guī)范取常用波特率通常按規(guī)范取12001200、24002400、48004800、96009600、，若采用晶振，若采用晶振12MHz12MHz和和6MHz6MHz，則計(jì)算得，則計(jì)算得出的出的T1T1定時(shí)初值將不是一個(gè)整數(shù)，產(chǎn)生波特率誤定時(shí)初值將不是一個(gè)整數(shù)，產(chǎn)生波特率誤差而影響串行通信的同步性能。差而影響串行通信的同步性能。串行口程序設(shè)計(jì)舉例串行口程序設(shè)計(jì)舉例1. 1. 串行口初始化串行口初始化1)串行口的波特率選擇：常選fo

43、sc11.0592MHz，其優(yōu)點(diǎn)是能容易獲得標(biāo)準(zhǔn)波特率，常用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1在工作模式2作為串行口波特率發(fā)生器，常用的標(biāo)準(zhǔn)波特率和TH1初值的關(guān)系有： fosc11.0592MHz 19200bps SMOD1 TH1初值為FDH 9600bps SMOD0 TH1初值為FDH 4800bps SMOD0 TH1初值為FAH 2400bps SMOD0 TH1初值為F4H 1200bps SMOD0 TH1初值為E8H2）用定時(shí)）用定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1產(chǎn)生產(chǎn)生波特率波特率的初始化：的初始化： 初始化對(duì)初始化對(duì)TMOD寄存器送控制字，定時(shí)器寄存器送控制字，定時(shí)器1的工作模式的工作模式2，采用，

44、采用8位自動(dòng)裝位自動(dòng)裝入初值。入初值。 根據(jù)波特率選擇計(jì)算或查表將時(shí)間常數(shù)送入根據(jù)波特率選擇計(jì)算或查表將時(shí)間常數(shù)送入TH1,TL1；令；令TR1=1啟動(dòng)定時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1工作；工作；3）串行口初始化串行口初始化（1）SCON串行控制寄存器（工作狀態(tài)控制字）的初始化串行控制寄存器（工作狀態(tài)控制字）的初始化， （2）對(duì)）對(duì)PCON寄存器送控制字，實(shí)際上僅對(duì)寄存器送控制字，實(shí)際上僅對(duì)D7位位SMOD控制位控制位 1或或0。（3）串行口用中斷方式接收）串行口用中斷方式接收/發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，串行口和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，串行口和CPU開中斷。對(duì)開中斷。對(duì)IE寄存寄存器送中斷控制字或置位相應(yīng)的控制位。器送

45、中斷控制字或置位相應(yīng)的控制位。（4）啟動(dòng)串行口，）啟動(dòng)串行口，當(dāng)為發(fā)送時(shí)用當(dāng)為發(fā)送時(shí)用MOV SBUF,A指令；指令； 接收時(shí)用接收時(shí)用 CLR RI指令。指令。2. 2. 串行口程序計(jì)舉例串行口程序計(jì)舉例 移位寄存器2. 2. 串行口程序計(jì)舉例串行口程序計(jì)舉例 設(shè)有甲、乙兩臺(tái)單片機(jī)，用子程序調(diào)用的方法進(jìn)行設(shè)有甲、乙兩臺(tái)單片機(jī)，用子程序調(diào)用的方法進(jìn)行串串行單工行單工通訊功能：通訊功能： 甲機(jī)發(fā)送：甲機(jī)發(fā)送： 從內(nèi)部從內(nèi)部RAMRAM單元單元20H25H20H25H中取出中取出6 6個(gè)個(gè)ASCIIASCII碼數(shù)據(jù)碼數(shù)據(jù)，在最高位加上奇偶校驗(yàn)位后串行口發(fā)送。波特率為，在最高位加上奇偶校驗(yàn)位后串行口

46、發(fā)送。波特率為12001200（foscfosc=11.0592MHz=11.0592MHz） 乙機(jī)接收：乙機(jī)接收： 接收機(jī)把接收到的接收機(jī)把接收到的6 6個(gè)個(gè)ASCIIASCII碼數(shù)據(jù)，先檢查奇碼數(shù)據(jù)，先檢查奇偶校驗(yàn)。若傳送正確，將數(shù)據(jù)依次存放在內(nèi)部偶校驗(yàn)。若傳送正確，將數(shù)據(jù)依次存放在內(nèi)部RAMRAM區(qū)區(qū)20H25H20H25H單元中。若奇偶出錯(cuò)，則將出錯(cuò)信息單元中。若奇偶出錯(cuò)，則將出錯(cuò)信息“FFH”FFH”存入存入相應(yīng)的單元。相應(yīng)的單元。甲機(jī)發(fā)送甲機(jī)發(fā)送：主程序主程序 ORG 2000H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0E8H MOV TL1,#0E8H MOV SCON,

47、#40H SETB TR1 MOV R0,#20H MOV R7,#06HLOOP: MOV A,R0 LCALL OUT1 INC R0 DJNZ R7,LOOP OUT1: MOV C,P CPL C MOV ACC.7,C MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI RET乙機(jī)接收：主程序乙機(jī)接收：主程序 ORG 2000H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0E8H MOV TL1,#0E8H SETB TR1 MOV R0,#20H MOV R7,#06HLOOP: LCALL IN1 JCERROR MOV R0,ALOOP1: INC R0 DJNZ R7,

48、LOOPIN1: MOV SCON,#50H JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF MOV C,PCPLC ANL A,#7FHRET ERROR: MOV R0,#0FFH SJMP LOOP14.3 4.3 中中 斷斷 在單片機(jī)中，當(dāng)在單片機(jī)中，當(dāng)CPU在執(zhí)行程序在執(zhí)行程序時(shí)，由單片機(jī)內(nèi)部或外部的原因引起時(shí)，由單片機(jī)內(nèi)部或外部的原因引起的隨機(jī)事件要求的隨機(jī)事件要求CPU暫時(shí)停止正在執(zhí)暫時(shí)停止正在執(zhí)行的程序，而轉(zhuǎn)向執(zhí)行一個(gè)用于處理行的程序，而轉(zhuǎn)向執(zhí)行一個(gè)用于處理該隨機(jī)事件的程序，處理完后又返回該隨機(jī)事件的程序，處理完后又返回被中止的程序斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行，這一被中止的程序斷點(diǎn)處繼

49、續(xù)執(zhí)行，這一過(guò)程就稱為過(guò)程就稱為中斷中斷。 主程序 中斷服務(wù)程序 返回 主程序 主程序 斷點(diǎn) RETI 響應(yīng)中斷 請(qǐng)求 1 1、中斷概念、中斷概念 CPUCPU在處理某一事件在處理某一事件A A時(shí)，發(fā)生了另一事件時(shí)，發(fā)生了另一事件B B請(qǐng)求請(qǐng)求CPUCPU迅速去處迅速去處理（理（中斷發(fā)生或中斷請(qǐng)求中斷發(fā)生或中斷請(qǐng)求）；）； CPUCPU暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B B（中斷響應(yīng)和中斷中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)服務(wù)）；）； 待待CPUCPU將事件將事件B B處理完畢后，再回到原來(lái)事件處理完畢后，再回到原來(lái)事件A A被中斷的地方被中斷的地方繼續(xù)處理事件繼續(xù)處理事件A

50、A（中斷返回中斷返回）。）。中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷服務(wù)中斷服務(wù)中斷返回中斷返回中中 斷斷事件事件B的的處理過(guò)程處理過(guò)程事件事件A事件事件B 1 1） 中斷是隨機(jī)產(chǎn)生的。目的是處理外設(shè)中斷源中斷是隨機(jī)產(chǎn)生的。目的是處理外設(shè)中斷源的各種事務(wù)，而子程序是編寫程序中事先安排的，的各種事務(wù)，而子程序是編寫程序中事先安排的，是為主程序服務(wù)的。是為主程序服務(wù)的。 2 2） 中斷時(shí)必須保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)。中斷時(shí)必須保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)。 3 3）返回命令也不同。）返回命令也不同。2 中斷的功能中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)是指能實(shí)現(xiàn)中斷功能的硬件和軟件。是指能實(shí)現(xiàn)中斷功能的硬件和軟件。中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)的功能功能一般包

51、括一般包括l進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)l實(shí)現(xiàn)中斷嵌套實(shí)現(xiàn)中斷嵌套l自動(dòng)響應(yīng)中斷自動(dòng)響應(yīng)中斷l(xiāng)實(shí)現(xiàn)中斷返回實(shí)現(xiàn)中斷返回中斷的中斷的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：l可以提高可以提高CPUCPU的工作效率的工作效率l實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理l處理故障處理故障(1) (1) 進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì) 通常，單片機(jī)中有多個(gè)中斷源，設(shè)計(jì)人員能按輕重緩急通常，單片機(jī)中有多個(gè)中斷源，設(shè)計(jì)人員能按輕重緩急給每個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求賦予一定的中斷優(yōu)先級(jí)。給每個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求賦予一定的中斷優(yōu)先級(jí)。 當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的中斷源同時(shí)請(qǐng)求中斷時(shí)，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的中斷源同時(shí)請(qǐng)求中斷時(shí)，CPU可通可通過(guò)過(guò)中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路中

52、斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路首先響應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求首先響應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求，等到處理完優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求后，再來(lái)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)低，等到處理完優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求后，再來(lái)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)低的中斷請(qǐng)求。的中斷請(qǐng)求。 中斷優(yōu)先級(jí)的處理原則是：不同級(jí)的中斷源同時(shí)申請(qǐng)中中斷優(yōu)先級(jí)的處理原則是：不同級(jí)的中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)：斷時(shí)：先高后低，先高后低，正處理低級(jí)中斷又收到高級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)正處理低級(jí)中斷又收到高級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)：停低轉(zhuǎn)高停低轉(zhuǎn)高，處理高級(jí)中斷卻收到低級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)：，處理高級(jí)中斷卻收到低級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)：高不高不睬低，睬低，同一級(jí)的中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)：同一級(jí)的中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)：事先規(guī)定事先規(guī)定(2) 2) 實(shí)

53、現(xiàn)中斷嵌套實(shí)現(xiàn)中斷嵌套(3) 自動(dòng)響應(yīng)中斷自動(dòng)響應(yīng)中斷 中斷源向中斷源向CPU發(fā)出的中斷請(qǐng)求是隨機(jī)的。通常，發(fā)出的中斷請(qǐng)求是隨機(jī)的。通常，CPU總總是在每條指令的最后狀態(tài)對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行是在每條指令的最后狀態(tài)對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè)； 當(dāng)某一中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，當(dāng)某一中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU能根據(jù)相關(guān)條件能根據(jù)相關(guān)條件(如如中斷優(yōu)先級(jí)、是否允許中斷中斷優(yōu)先級(jí)、是否允許中斷)進(jìn)行進(jìn)行判斷判斷，決定是否，決定是否響應(yīng)響應(yīng)這個(gè)這個(gè)中斷請(qǐng)求。中斷請(qǐng)求。 若允許響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求，若允許響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求，CPU在執(zhí)行完相關(guān)指令后，在執(zhí)行完相關(guān)指令后，會(huì)自動(dòng)完成會(huì)自動(dòng)完成斷點(diǎn)地址壓入堆棧、中斷矢量

54、地址送入程序計(jì)數(shù)斷點(diǎn)地址壓入堆棧、中斷矢量地址送入程序計(jì)數(shù)器器PC、撤除本次中斷請(qǐng)求標(biāo)志，、撤除本次中斷請(qǐng)求標(biāo)志，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入執(zhí)行相應(yīng)中斷服務(wù)程執(zhí)行相應(yīng)中斷服務(wù)程序。序。(4) (4) 實(shí)現(xiàn)中斷返回實(shí)現(xiàn)中斷返回 CPU響應(yīng)某一中斷源中斷請(qǐng)求，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序響應(yīng)某一中斷源中斷請(qǐng)求，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序最后的中斷返回指令時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈出堆棧區(qū)中保存的斷點(diǎn)最后的中斷返回指令時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈出堆棧區(qū)中保存的斷點(diǎn)地址，返回到中斷前的原程序中。地址，返回到中斷前的原程序中。 中斷系統(tǒng)主要由與中斷有關(guān)的中斷系統(tǒng)主要由與中斷有關(guān)的4個(gè)特殊功能寄存器和硬個(gè)特殊功能寄存器和硬件查詢電路等組成。件查詢電路等組成。l定時(shí)器控

55、制寄存器定時(shí)器控制寄存器TCON 用于保存中斷信息。用于保存中斷信息。l串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON 用于保存中斷信息。用于保存中斷信息。l中斷允許寄存器中斷允許寄存器IE 用于控制中斷的開放和關(guān)閉。用于控制中斷的開放和關(guān)閉。l中斷優(yōu)先級(jí)寄存器中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP用于設(shè)定優(yōu)先級(jí)別。用于設(shè)定優(yōu)先級(jí)別。l硬件查詢電路硬件查詢電路用于判定用于判定5個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)別個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)別。MCS-51中斷系統(tǒng)的構(gòu)成中斷系統(tǒng)的構(gòu)成 中斷源中斷源 MSC-51單片機(jī)有單片機(jī)有5個(gè)中斷源個(gè)中斷源 外部中斷外部中斷0/INT0 外部中斷外部中斷1/INT1 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0中斷

56、中斷 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1中斷中斷 串行口中斷串行口中斷那些部件可以向那些部件可以向CPUCPU發(fā)出中斷申請(qǐng)發(fā)出中斷申請(qǐng)呢？呢？中斷系統(tǒng)及其管理中斷系統(tǒng)及其管理定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)控制寄存器計(jì)數(shù)控制寄存器TCON TFl ： 定時(shí)器定時(shí)器1溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志 TR1：定時(shí)器：定時(shí)器1運(yùn)行控制位運(yùn)行控制位 TF0：定時(shí)器：定時(shí)器0溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志 TR0：定時(shí)器：定時(shí)器0運(yùn)行控制位運(yùn)行控制位 IEl ：外部沿觸發(fā)中斷：外部沿觸發(fā)中斷1請(qǐng)求標(biāo)志。請(qǐng)求標(biāo)志。 ITl： 外部中斷外部中斷1類型控制位。靠軟件來(lái)設(shè)置或清除，類型控制位。靠軟件來(lái)設(shè)置或清除， ITl1時(shí)，是下降沿觸發(fā)，時(shí)，是下降沿觸發(fā)，I

57、T10時(shí)，是低電平觸發(fā)。時(shí)，是低電平觸發(fā)。IE0：外部沿觸發(fā)中斷：外部沿觸發(fā)中斷0請(qǐng)求標(biāo)志。請(qǐng)求標(biāo)志。IT0 ：外部中斷：外部中斷0類型控制位。類型控制位。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSCON(字地址98H TI(SCON.1) 發(fā)送中斷標(biāo)志。在任何模式中，都必須由軟件來(lái)清除TI。 RI(SCON.0) 接收中斷標(biāo)志。必須靠軟件清除RI。在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，SCON中的所有位都被清除。SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI9F9E9D9C9B9A9998中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器IE(字地址為字地

58、址為(0A8H) EX0=1：允許允許外部中斷外部中斷0申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷 EX1=1：允許允許外部中斷外部中斷1申申請(qǐng)中斷請(qǐng)中斷 ET0=1：允許允許定時(shí)器定時(shí)器T0申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷 ET1=1：允許允許定時(shí)器定時(shí)器T1申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷 ES =1：允許允許串口串口申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷 EA =1 ：中斷中斷總控位總控位 打開允許中斷打開允許中斷, =0禁止任何中斷禁止任何中斷例如：允許例如：允許INT0INT0和和INT1INT1申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷可用可用 MOV IE，#85H ;或MOV 0A8H，#85H (不好) SETB EA ；開中斷總控位；開中斷總控位 SETB EX0SETB EX

59、0；允許；允許INT0INT0中斷和中斷和SETB EX1SETB EX1；允許；允許INT1INT1中斷中斷D7D6D5D4D3D2D1D0EAESET1EX1ET0EX01 1：允許：允許0 0：禁止：禁止 中斷優(yōu)先級(jí)控制（硬件優(yōu)先中斷優(yōu)先級(jí)控制（硬件優(yōu)先+ +軟件優(yōu)先）軟件優(yōu)先） 硬件優(yōu)先硬件優(yōu)先單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)默認(rèn)的中斷優(yōu)先級(jí)順單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)默認(rèn)的中斷優(yōu)先級(jí)順序序外部中斷外部中斷0 0 優(yōu)先級(jí)最優(yōu)先級(jí)最高高定時(shí)器定時(shí)器T0T0外部中斷外部中斷1 1定時(shí)器定時(shí)器T1T1串口串口 優(yōu)先級(jí)最優(yōu)先級(jí)最低低優(yōu)先級(jí)控制寄存器優(yōu)先級(jí)控制寄存器IPIP（0B8H0B8H） PX0（IP.0）：外部中

60、斷）：外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PT0（IP.1）：定時(shí)）：定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PX1（IP.2）：外部中斷）：外部中斷1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PT1（IP.3）：定時(shí)）：定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 PS （IP.4）：）： 串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 例如：例如：PX0=0，PT0=0，PX1=1，PT1=0，PS=1 結(jié)果：中斷優(yōu)先級(jí)順序人為設(shè)置為，結(jié)果：中斷優(yōu)先級(jí)順序人為設(shè)置為， PX1, PS, PX0，PT0，PT1。D7D6D5D4D3D2D1D0-PSPT1PX1PT0PX01 1：優(yōu)先：優(yōu)先0 0：滯后：滯后 優(yōu)先級(jí)對(duì)中斷