天學(xué)會(huì)單片機(jī)完整.ppt

十天學(xué)會(huì)單片機(jī) 完整版,十天學(xué)會(huì)單片機(jī) 完整版,第一講,學(xué)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)？ 什么是單片機(jī)、單片機(jī)能做什么、怎么開始學(xué)習(xí)單片機(jī)。 學(xué)單片機(jī)需要的一些預(yù)備知識(shí) C51基礎(chǔ)知識(shí)。 了解TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 如何用TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板在短時(shí)間內(nèi)掌握51單片機(jī)和C語(yǔ)言編程。 KEIL工程建立詳細(xì)介紹及KEIL軟件使用方法 從點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)板上的一個(gè)發(fā)光二極管開始,學(xué)單片機(jī)需要什么基礎(chǔ)？ 與以前所學(xué)的知識(shí)關(guān)聯(lián)很少； 只需要掌握很基本的數(shù)電模電知識(shí)，如二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，與、或、非邏輯關(guān)系等； 對(duì)各種器件的概念基本上是從0開始； 如果要用C語(yǔ)言編程，需具備簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言基礎(chǔ)； 所有人都站在了同一起跑線上;,什么是單片機(jī)？ 單板機(jī) 將CPU芯片、存儲(chǔ)器芯片、I/O接口芯片和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺(tái)單板微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單板機(jī)）。,單板機(jī),單板機(jī)的I/O設(shè)備簡(jiǎn)單，軟件資源少，使用不方便。早期主要用于微型計(jì)算機(jī)原理的教學(xué)及簡(jiǎn)單的測(cè)控系統(tǒng)，現(xiàn)在已很少使用。,單片機(jī) 在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。 Intel公司推出了MCS-51系列單片機(jī)：集成 8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器。,單板機(jī),單片機(jī),單片機(jī)能做什么,實(shí)物展示 用到單片機(jī)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)介紹 手持糧庫(kù)溫度尋檢設(shè)備 畢設(shè)答辯打分器 電話臺(tái)燈 自動(dòng)感應(yīng)水龍頭 凡是與控制或簡(jiǎn)單計(jì)算有關(guān)的電子設(shè)備都可以用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，再根據(jù)具體實(shí)際情況選擇不同性能的單片機(jī)，如：atmel,stc,pic,avr,凌陽(yáng)，80C51，arm等,工業(yè)自動(dòng)化：數(shù)據(jù)采集、測(cè)控技術(shù)。 智能儀器儀表：數(shù)字示波器、數(shù)字信號(hào)源、數(shù)字萬(wàn)用表、感應(yīng)電流表等。 消費(fèi)類電子產(chǎn)品：洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、微波爐、手機(jī)、IC卡、汽車電子設(shè)備等。 通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)、手機(jī)、小靈通等。 武器裝備：飛機(jī)、軍艦、坦克、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、魚雷制導(dǎo)、智能武器等。 等等,怎么開始學(xué)習(xí)？,實(shí)踐第一。 補(bǔ)充必要的理論知識(shí)，即缺什么補(bǔ)什么。 做工程項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)。（可在網(wǎng)絡(luò)上搜集題目，也可自己有什么想法大膽的去試驗(yàn)）,預(yù)備知識(shí),電平特性 2進(jìn)制與16進(jìn)制的表示及轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 8051單片機(jī)介紹 C51基礎(chǔ)知識(shí),關(guān)于電平特性,數(shù)字電路中只有兩種電平：高和低 （本課程中）定義單片機(jī)為TTL電平： 高 +5V 低 0V RS232電平：計(jì)算機(jī)的串口 高 -12V 低+12V 所以計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間通訊時(shí)需要加電平轉(zhuǎn)換芯片max232（實(shí)驗(yàn)板上左下角）。,二進(jìn)制,數(shù)字電路中的兩種電平特性決定了它 0 0 6 110 1 1 7 111 2 10 8 1000 3 11 9 1001 4 100 10 1010 5 101 11 1011,十六進(jìn)制,是二進(jìn)制的簡(jiǎn)短表示形式。 十進(jìn)制中的0-15分別表示為十六進(jìn)制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 熟練掌握二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。 規(guī)律：一般把四個(gè)二進(jìn)制數(shù)放在一起轉(zhuǎn)換成一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換時(shí)先把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，再把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。,如：0001B - 1 - 1H B表示為二進(jìn)制，H為十六進(jìn)制 1001B - 9 - 9H 1010B - 10 - AH 0010 1100 - 44 - 2CH,各種進(jìn)位制的對(duì)應(yīng)關(guān)系,二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算,1. “與”運(yùn)算 “與”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須都有, 否則就沒(méi)有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算。 運(yùn)算符為“ ”, 其運(yùn)算規(guī)則如下: 00=0, 01=10=0, 11=1,2. “或”運(yùn)算 “或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“只要其中之一有, 就有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算, 其運(yùn)算符為“+”。 “或”運(yùn)算規(guī)則如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1,3. “非”運(yùn)算 “非”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“求反”這種邏輯的一種運(yùn)算，如變量A的“非”運(yùn)算記作 。 其運(yùn)算規(guī)則如下:,4. “異或”運(yùn)算 “異或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須不同, 否則就沒(méi)有”這種邏輯的一種運(yùn)算, 運(yùn)算符為“”。其運(yùn)算規(guī)則是:,80C51系列介紹, Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、華邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品 。 補(bǔ)充：關(guān)于型號(hào)的介紹,80C51是MCS-51系列中的一個(gè)典型品種；其它廠商以8051為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)稱為80C51系列。當(dāng)前常用的80C51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有：,80C51的引腳封裝,總線型,非總線型,總線（BUS）是計(jì)算機(jī)各部件之間傳送信息的公共通道。微機(jī)中有內(nèi)部總線和外部總線兩類。內(nèi)部總線是CPU內(nèi)部之間的連線。外部總線是指CPU與其它部件之間的連線。 外部總線有三種: 數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）, 地址總線 AB（Address Bus）和控制總線 CBControl Bus）。,CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)； ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格； I/O口：四個(gè)8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出； T/C：兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式；,五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)； 一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率取決于單片機(jī)型號(hào)及性能。,C51知識(shí),C語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。目前，使用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。用C語(yǔ)言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期，明顯增強(qiáng)程序的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植。而針對(duì)8051的C語(yǔ)言日趨成熟，成為了專業(yè)化的實(shí)用高級(jí)語(yǔ)言。,C語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言而得到廣泛的支持，很多硬件開發(fā)都用C語(yǔ)言編程，如：各種單片機(jī)、DSP、ARM等. C語(yǔ)言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不作修改就可將程序從不同的單片機(jī)中移植過(guò)來(lái)。 C提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點(diǎn)運(yùn)算，開發(fā)效率高，故可縮短開發(fā)時(shí)間，增加程序可讀性和可維護(hù)性。,C-51的特點(diǎn),C-51與ASM-51相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)8051 的存貯器結(jié)構(gòu)有初步了解； 2. 寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理； 3. 程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化； 4. 提供的庫(kù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力； 5. 由于具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好程序可容易地移植；,C51的數(shù)據(jù)類型,基本數(shù)據(jù)類型,類型,符號(hào),關(guān)鍵字,數(shù)的表示范圍,所占位數(shù),整型,字符型,實(shí)型,有,無(wú),(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,無(wú),unsigned char,8,0255,C語(yǔ)言中的基本數(shù)據(jù)類型,類型,符號(hào),關(guān)鍵字,數(shù)的表示范圍,所占位數(shù),整型,字符型,實(shí)型,有,無(wú),(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,無(wú),unsigned char,8,0255,C51的數(shù)據(jù)類型擴(kuò)充定義,sfr:特殊功能寄存器聲明 sfr16:sfr的16位數(shù)據(jù)聲明 sbit:特殊功能位聲明 bit:位變量聲明 例：sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW2;,例： 數(shù)據(jù)類型 變量名 char var1; bit flags; unsigned char vextor10; int wwww; 注意：變量名不能用C語(yǔ)言中的關(guān)鍵字表示。,C-51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型,C-51的包含的頭文件,通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h （定義特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h （定義常用數(shù)學(xué)運(yùn)算）；,C-51的運(yùn)算符 與C語(yǔ)言基本相同： + - * / （加 減 乘 除） = （位右移 位左移） & | (按位與 按位或) (按位異或 按位取反),C-51的基本語(yǔ)句,與標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本相同： if 選擇語(yǔ)言 while 循環(huán)語(yǔ)言 for 循環(huán)語(yǔ)言 switch/case 多分支選擇語(yǔ)言 do-while 循環(huán)語(yǔ)言,中斷服務(wù)程序,函數(shù)名（）interrupt n using m 函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn) . ,I/O口定義,sbit beep=P23;,單片機(jī)主要掌握以下幾點(diǎn),最小系統(tǒng)能夠運(yùn)行起來(lái)的必要條件。 1.電源 2.晶振3.復(fù)位電路 對(duì)單片機(jī)任意IO口的隨意操作 1.輸出控制電平高低2.輸出檢測(cè)電平高低。 定時(shí)器：重點(diǎn)掌握最常用的方式2 中斷：外部中斷、定時(shí)器中斷、串口中斷 串口通信：?jiǎn)纹瑱C(jī)之間、單片機(jī)與計(jì)算機(jī)間,KEIL的使用,掌握KEIL工程的建立和軟件的開發(fā)； 掌握KEIL中軟件仿真的基本應(yīng)用； 掌握用KEIL直接硬件仿真TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板的方法,Main 函數(shù) 格式：void main() 特點(diǎn)：無(wú)返回值，無(wú)參。 任何一個(gè)C程序有且僅有一個(gè)main函數(shù)，它是整個(gè)程序開始執(zhí)行的入口。 例：void main() 總程序從這里開始執(zhí)行; 其他語(yǔ)句； ,課后練習(xí),對(duì)照TX-1C單片機(jī)學(xué)習(xí)板原理圖寫程序 用位操作和總線操作兩種方法完成以下題目 1.熟練建立KEIL工程 2.點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光管. 3.點(diǎn)亮最后一個(gè)發(fā)光管 4.點(diǎn)亮1、3、5、7 5.點(diǎn)亮二、四、五、六 6.嘗試讓第一個(gè)發(fā)光管閃爍 7.嘗試設(shè)計(jì)出流水燈程序,自己動(dòng)手實(shí)踐需要硬件材料,DIP40腳座一個(gè)。 杜邦線，單頭帶冒，40根。 單排針 兩排。 小電路板一塊。 DS12C887 一片（舊10元，新22元）。 焊錫、,單片機(jī)工作的基本時(shí)序,機(jī)器周期和指令周期 （1） 振蕩周期: 也稱時(shí)鐘周期, 是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)的振蕩源的周期，TX實(shí)驗(yàn)板上為11.0592MHZ。 （2） 狀態(tài)周期: 每個(gè)狀態(tài)周期為時(shí)鐘周期的 2 倍, 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。 （3） 機(jī)器周期: 一個(gè)機(jī)器周期包含 6 個(gè)狀態(tài)周期S1S6, 也就是 12 個(gè)時(shí)鐘周期。 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi), CPU可以完成一個(gè)獨(dú)立的操作。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一條操作所需的全部時(shí)間。 每條指令執(zhí)行時(shí)間都是有一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。MCS - 51 系統(tǒng)中, 有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。,第二講,如何申請(qǐng)免費(fèi)樣片 簡(jiǎn)單延時(shí)程序 子程序調(diào)用 帶參數(shù)子程序設(shè)計(jì) C51庫(kù)函數(shù)的方便調(diào)用 如何驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 如何驅(qū)動(dòng)繼電器 集電極開路的概念及應(yīng)用。,While （表達(dá)式） 語(yǔ)句（內(nèi)部也可為空） 特點(diǎn)：先判斷表達(dá)式，后執(zhí)行語(yǔ)句。 原則：若表達(dá)式不是0，即為真，那么執(zhí)行語(yǔ)句。否則跳出while 語(yǔ)句。,For (表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3) 語(yǔ)句（內(nèi)部可為空） 執(zhí)行過(guò)程： 1.求解一次表達(dá)式1. 2.求解表達(dá)式2，若其值為真（非0 即為真），則執(zhí)行for中語(yǔ)句。然后執(zhí)行第3步。否則結(jié)束for 語(yǔ)句，直接跳出，不再執(zhí)行第3步。 3.求解表達(dá)式3. 4.跳到第2步重復(fù)執(zhí)行。,集電極開路典型圖,課后練習(xí),第一個(gè)發(fā)光管以間隔200ms閃爍 8個(gè)發(fā)光管由上至下間隔1s流動(dòng)，其中每個(gè)管亮500ms,滅500ms,亮?xí)r蜂鳴器響，滅時(shí)關(guān)閉蜂鳴器，一直重復(fù)下去。 8個(gè)發(fā)光管來(lái)回流動(dòng)，第個(gè)管亮100ms,流動(dòng)時(shí)讓蜂鳴器發(fā)出“滴滴”聲。 用8個(gè)發(fā)光管演示出8位二進(jìn)制數(shù)累加過(guò)程。 8個(gè)發(fā)光管間隔200ms由上至下，再由下至上，再重復(fù)一次，然后全部熄滅再以300ms間隔全部閃爍5次。重復(fù)此過(guò)程。 間隔300ms第一次一個(gè)管亮流動(dòng)一次，第二次兩個(gè)管亮流動(dòng)，依次到8個(gè)管亮，然后重復(fù)整個(gè)過(guò)程。 間隔300ms先奇數(shù)亮再偶數(shù)亮，循環(huán)三次；一個(gè)燈上下循環(huán)三次；兩個(gè)分別從兩邊往中間流動(dòng)三次；再?gòu)闹虚g往兩邊流動(dòng)三次；8個(gè)全部閃爍3次；關(guān)閉發(fā)光管，程序停止。,第三講,數(shù)碼管是如何顯示出字符的 數(shù)碼管靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示原理 中斷概念 單片機(jī)的定時(shí)器應(yīng)用,顯示器及其接口,單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED(Light Emitting Diode)顯示器、液晶LCD(Liquid Crystal Display)顯示器、CRT顯示器等。LED、LCD顯示器有兩種顯示結(jié)構(gòu)：段顯示（7段、米字型等）和點(diǎn)陣顯示（58、88點(diǎn)陣等）。,使用LED顯示器時(shí)，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。七段數(shù)碼管加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì)8段。因此為L(zhǎng)ED顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。TX實(shí)驗(yàn)板用共陰LED顯示器，根據(jù)電路連接圖顯示16進(jìn)制數(shù)的編碼已列在下表。,共陰極,共陽(yáng)極,共陰數(shù)碼管碼表,0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d , 0 1 2 3 4 5 0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c , 6 7 8 9 A B 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00 C D E F 無(wú)顯示,LED數(shù)碼顯示方式及電路,靜態(tài)顯示方式 LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線來(lái)保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。,動(dòng)態(tài)顯示,動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。,中斷系統(tǒng),3.1 80C51的中斷系統(tǒng),3.1.1 80C51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一、中斷的概念 CPU在處理某一事件A時(shí)，發(fā)生了另一事件B請(qǐng)求CPU迅速去處理（中斷發(fā)生）； CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B（中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)）； 待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來(lái)事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過(guò)程稱為中斷 。,MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),執(zhí)行主程序,主程序,繼續(xù)執(zhí)行主程序,斷點(diǎn),中斷請(qǐng)求,中斷響應(yīng),執(zhí)行中斷處理程序,中斷返回,引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷請(qǐng)求。CPU暫時(shí)中斷原來(lái)的事務(wù)A，轉(zhuǎn)去處理事件B。對(duì)事件B處理完畢后，再回到原來(lái)被中斷的地方（即斷點(diǎn)），稱為中斷返回。實(shí)現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機(jī)構(gòu)）。,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)中斷技術(shù)不僅解決了快速主機(jī)與慢速I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送問(wèn)題，而且還具有如下優(yōu)點(diǎn)：,分時(shí)操作。CPU可以分時(shí)為多個(gè)I/O設(shè)備服務(wù)，提高了計(jì)算機(jī)的利用率；,實(shí)時(shí)響應(yīng)。CPU能夠及時(shí)處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機(jī)事件，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性大大增強(qiáng)；,可靠性高。CPU具有處理設(shè)備故障及掉電等突發(fā)性事件能力，從而使系統(tǒng)可靠性提高。,80C51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 80C51的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源（8052有 6個(gè)） ，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套 。,1、（P3.2）可由IT0(TCON.0)選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當(dāng)CPU檢測(cè)到P3.2引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號(hào)時(shí)，中斷標(biāo)志IE0(TCON.1)置1，向CPU申請(qǐng)中斷。,2、(P3.3）可由IT1(TCON.2)選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當(dāng)CPU檢測(cè)到P3.3引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號(hào)時(shí)，中斷標(biāo)志IE1(TCON.3)置1,向CPU申請(qǐng)中斷。,3、TF0（TCON.5），片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0發(fā)生溢出時(shí)，置位TF0，并向CPU申請(qǐng)中斷。,4、TF1（TCON.7），片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1發(fā)生溢出時(shí)，置位TF1，并向CPU申請(qǐng)中斷。,5、RI（SCON.0）或TI（SCON.1），串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)置位RI或當(dāng)串行口發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)置位TI，向CPU申請(qǐng)中斷。,二、中斷請(qǐng)求標(biāo)志 1、TCON的中斷標(biāo)志,IT0（TCON.0），外部中斷0觸發(fā)方式控制位。 當(dāng)IT0=0時(shí)，為電平觸發(fā)方式。 當(dāng)IT0=1時(shí)，為邊沿觸發(fā)方式（下降沿有效）。 IE0（TCON.1），外部中斷0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 IT1（TCON.2），外部中斷1觸發(fā)方式控制位。 IE1（TCON.3），外部中斷1中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 TF0（TCON.5），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 TF1（TCON.7），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。,2、SCON的中斷標(biāo)志,RI（SCON.0），串行口接收中斷標(biāo)志位。當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，每接收完一個(gè)串行幀，由硬件置位RI。注意，RI必須由軟件清除。 TI（SCON.1），串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。當(dāng)CPU將一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖器時(shí)，就啟動(dòng)了發(fā)送過(guò)程。每發(fā)送完一個(gè)串行幀，由硬件置位TI。CPU響應(yīng)中斷時(shí)，不能自動(dòng)清除TI，TI必須由軟件清除。,一、中斷允許控制 CPU對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制的。,3.1.3 80C51中斷的控制,EX0(IE.0)，外部中斷0允許位； ET0(IE.1)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位； EX1(IE.2)，外部中斷0允許位； ET1(IE.3)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位； ES（IE.4)，串行口中斷允許位； EA (IE.7)， CPU中斷允許（總允許）位。,二、中斷優(yōu)先級(jí)控制 80C51單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)嵌套。每個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)都是由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP中的相應(yīng)位的狀態(tài)來(lái)規(guī)定的 。,PX0（IP.0），外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT0（IP.1），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PX1（IP.2），外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT1（IP.3），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PS （IP.4），串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT2 (IP.5) ，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。,PX0（IPH.0），外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT0（IPH.1），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PX1（IPH.2），外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT1（IPH.3），定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PS （IPH.4），串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位； PT2 (IPH.5) ，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。,而80C52單片機(jī)有四個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即可實(shí)現(xiàn)四級(jí)中斷服務(wù)嵌套。每個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP和IPH中的相應(yīng)位的狀態(tài)來(lái)規(guī)定的 。,同一優(yōu)先級(jí)中的中斷申請(qǐng)不止一個(gè)時(shí)，則有中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)問(wèn)題。同一優(yōu)先級(jí)的中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)，由中斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級(jí)形成，其排列如所示：,設(shè)置52單片機(jī)的4個(gè)中斷源,使他們的優(yōu)順序?yàn)門1,INT1,INT0,T0.,IPH = 0X08; PT1 = 1;,IP = 0X40; PX1 = 1;,80C51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)有三條原則：,CPU同時(shí)接收到幾個(gè)中斷時(shí)，首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。 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)求所中斷。 正在進(jìn)行的低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)，能被高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷。,為了實(shí)現(xiàn)上述后兩條原則，中斷系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)用戶不能尋址的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器。其中一個(gè)置1，表示正在響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)的中斷，它將阻斷后來(lái)所有的中斷請(qǐng)求；另一個(gè)置1，表示正在響應(yīng)低優(yōu)先級(jí)中斷，它將阻斷后來(lái)所有的低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求。,3.2 80C51單片機(jī)中斷處理過(guò)程,中斷響應(yīng)條件 中斷源有中斷請(qǐng)求； 此中斷源的中斷允許位為1； CPU開中斷（即EA=1）。 以上三條同時(shí)滿足時(shí)，CPU才有可能響應(yīng)中斷。,3.2.1 中斷響應(yīng)條件和時(shí)間,3.3 80C51的定時(shí)/計(jì)數(shù)器,實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，比較方便的辦法是利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器。也可以采用下面三種方法：,軟件定時(shí)：軟件定時(shí)不占用硬件資源，但占用了CPU時(shí)間，降低了CPU的利用率。 采用時(shí)基電路定時(shí)：例如采用555電路，外接必要的元器件（電阻和電容），即可構(gòu)成硬件定時(shí)電路。但在硬件連接好以后，定時(shí)值與定時(shí)范圍不能由軟件進(jìn)行控制和修改，即不可編程。 采用可編程芯片定時(shí)：這種定時(shí)芯片的定時(shí)值及定時(shí)范圍很容易用軟件來(lái)確定和修改，此種芯片定時(shí)功能強(qiáng)，使用靈活。在單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器不夠用時(shí)，可以考慮進(jìn)行擴(kuò)展。,3.3.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理,一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個(gè)寄存器組成。TMOD是定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動(dòng)和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志。,二、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理,加1計(jì)數(shù)器輸入的計(jì)數(shù)脈沖有兩個(gè)來(lái)源,一個(gè)是由系統(tǒng)的時(shí)鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來(lái)；一個(gè)是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。每來(lái)一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加到計(jì)數(shù)器為全1時(shí)，再輸入一個(gè)脈沖就使計(jì)數(shù)器回零，且計(jì)數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求（定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷允許時(shí)）。如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)模式，則表示定時(shí)時(shí)間已到；如果工作于計(jì)數(shù)模式，則表示計(jì)數(shù)值已滿。 可見(jiàn)，由溢出時(shí)計(jì)數(shù)器的值減去計(jì)數(shù)初值才是加1計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。,設(shè)置為定時(shí)器模式時(shí)，加1計(jì)數(shù)器是對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)（1個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩周期，即計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的1/12）。計(jì)數(shù)值N乘以機(jī)器周期Tcy就是定時(shí)時(shí)間t 。,設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式時(shí)，外部事件計(jì)數(shù)脈沖由T0或T1引腳輸入到計(jì)數(shù)器。在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當(dāng)某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時(shí)，則計(jì)數(shù)器加1，更新的計(jì)數(shù)值在下一個(gè)機(jī)器周期的S3P1期間裝入計(jì)數(shù)器。由于檢測(cè)一個(gè)從1到0的下降沿需要2個(gè)機(jī)器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)晶振頻率為12MHz時(shí)，最高計(jì)數(shù)頻率不超過(guò)1/2MHz，即計(jì)數(shù)脈沖的周期要大于2 s。,3.3.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制,80C51單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作由兩個(gè)特殊功能寄存器控制。TMOD用于設(shè)置其工作方式；TCON用于控制其啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。 一、工作方式寄存器TMOD 工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：,GATE：門控位。GATE0時(shí)，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作；GATA1時(shí)，要用軟件使TR0或TR1為1，同時(shí)外部中斷引腳或也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作。即此時(shí)定時(shí)器的啟動(dòng)多了一條件。 :定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇位。 0為定時(shí)模式； =1為計(jì)數(shù)模式。 M1M0：工作方式設(shè)置位。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。,二、控制寄存器TCON TCON的低4位用于控制外部中斷,已在前面介紹。TCON的高4位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。其格式如下：,TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動(dòng)清0。T1工作時(shí)，CPU可隨時(shí)查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測(cè)試的標(biāo)志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。 TR1（TCON.6）：T1運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。 TF0（TCON.5）：T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，其功能與TF1類同。 TR0（TCON.4）：T0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類同。,3.3.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 一、方式0 方式0為13位計(jì)數(shù)，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成。TL0的低5位溢出時(shí)向TH0進(jìn)位，TH0溢出時(shí)，置位TCON中的TF0標(biāo)志，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。,定時(shí)器模式時(shí)有:Nt/ Tcy 計(jì)數(shù)初值計(jì)算的公式為： 定時(shí)器的初值還可以采用計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)直接取補(bǔ)法獲得。 計(jì)數(shù)模式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖是T0引腳上的外部脈沖。,門控位GATE具有特殊的作用。當(dāng)GATE=0時(shí)，經(jīng)反相后使 或門輸出為1，此時(shí)僅由TR0控制與門的開啟，與門輸出1 時(shí)，控制開關(guān)接通，計(jì)數(shù)開始；當(dāng)GATE=1時(shí)，由外中斷引腳信號(hào)控制或門的輸出，此時(shí)控制與門的開啟由外中斷引腳信號(hào)和TR0共同控制。當(dāng)TR0=1時(shí)，外中斷引腳信號(hào)引腳的高電平啟動(dòng)計(jì)數(shù)，外中斷引腳信號(hào)引腳的低電平停止計(jì)數(shù)。這種方式常用來(lái)測(cè)量外中斷引腳上正脈沖的寬度。,二、方式1 方式1的計(jì)數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計(jì)數(shù)器 。,計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為：,三、方式2 方式2為自動(dòng)重裝初值的8位計(jì)數(shù)方式。,工作方式2特別適合于用作較精確的脈沖信號(hào)發(fā)生器。,計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為：,四、方式3 方式3只適用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0，定時(shí)器T1處于方式3時(shí)相當(dāng)于TR1=0，停止計(jì)數(shù)。,工作方式3將T0分成為兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0 。,3.3.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 初始化程序應(yīng)完成如下工作： 對(duì)TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。 計(jì)算初值,并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。 中斷方式時(shí)，則對(duì)IE賦值，開放中斷。 使TR0或TR1置位，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)或計(jì)數(shù)。,例 利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的方式1，產(chǎn)生10ms的定時(shí)，并使P1.0引腳上輸出周期為20ms的方波，采用中斷方式，設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為12 MHz。 解：1、計(jì)算計(jì)數(shù)初值X： 由于晶振為12 MHz，所以機(jī)器周期Tcy為1 s。 所以： Nt/ Tcy 10000/110000 X655361000055536D8F0H 即應(yīng)將D8H送入TH0中，F(xiàn)0H送入TL0中 2、求T1的方式控制字TMOD： M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字為01H；,1、利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0從P1.0輸出周期為1s的方波，讓發(fā)光二極管以1HZ閃爍，設(shè)晶振頻率為12MHz。 2、利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1產(chǎn)生定時(shí)時(shí)鐘,由P1口控制8個(gè)發(fā)光二極管,使8個(gè)指示燈依次一個(gè)一個(gè)閃動(dòng)，閃動(dòng)頻率為10次/秒(8個(gè)燈依次亮一遍為一個(gè)周期)，循環(huán)。 3、同時(shí)用兩個(gè)定時(shí)器控制蜂鳴器發(fā)聲，定時(shí)器0控制頻率，定時(shí)器1控制同個(gè)頻率持續(xù)的時(shí)間，間隔300ms依次輸出1，10，50,100，200,400,800, 1k（hz）的方波。 4、用定時(shí)器以間隔500MS在6位數(shù)碼管上依次顯示0、1、2、3.C、D、E、F，重復(fù)。,動(dòng)態(tài)顯示,動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。這樣一來(lái)，就沒(méi)有必要每一位數(shù)碼管配一個(gè)鎖存器，從而大大地簡(jiǎn)化了硬件電路。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。,MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),執(zhí)行主程序,主程序,繼續(xù)執(zhí)行主程序,斷點(diǎn),中斷請(qǐng)求,中斷響應(yīng),執(zhí)行中斷處理程序,中斷返回,一、中斷允許控制 CPU對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制的。,4.1 80C51中斷的控制,EX0(IE.0)，外部中斷0允許位； ET0(IE.1)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位； EX1(IE.2)，外部中斷0允許位； ET1(IE.3)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位； ES（IE.4)，串行口中斷允許位； EA (IE.7)， CPU中斷允許（總允許）位。,同一優(yōu)先級(jí)中的中斷申請(qǐng)不止一個(gè)時(shí)，則有中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)問(wèn)題。同一優(yōu)先級(jí)的中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)，由中斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級(jí)形成，其排列如所示：,4.2 80C51單片機(jī)中斷處理過(guò)程,中斷響應(yīng)條件 中斷源有中斷請(qǐng)求； 此中斷源的中斷允許位為1； CPU開中斷（即EA=1）。 以上三條同時(shí)滿足時(shí)，CPU才有可能響應(yīng)中斷。,4.2.1 中斷響應(yīng)條件和時(shí)間,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理,一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個(gè)寄存器組成。TMOD是定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動(dòng)和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志。,4.2.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制,80C51單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作由兩個(gè)特殊功能寄存器控制。TMOD用于設(shè)置其工作方式；TCON用于控制其啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。 一、工作方式寄存器TMOD 工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：,GATE：門控位。GATE0時(shí)，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作；GATA1時(shí)，要用軟件使TR0或TR1為1，同時(shí)外部中斷引腳INT0/1也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作。即此時(shí)定時(shí)器的啟動(dòng)條件，加上了INT0/1引腳為高電平這一條件。 :定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇位。 0為定時(shí)模式； =1為計(jì)數(shù)模式。 M1M0：工作方式設(shè)置位。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。,二、控制寄存器TCON TCON的低4位用于控制外部中斷,已在前面介紹。TCON的高4位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。其格式如下：,TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動(dòng)清0。T1工作時(shí)，CPU可隨時(shí)查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測(cè)試的標(biāo)志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。 TR1（TCON.6）：T1運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。 TF0（TCON.5）：T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，其功能與TF1類同。 TR0（TCON.4）：T0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類同。,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 一、方式0 方式0為13位計(jì)數(shù)，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成。TL0的低5位溢出時(shí)向TH0進(jìn)位，TH0溢出時(shí)，置位TCON中的TF0標(biāo)志，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。,二、方式1 方式1的計(jì)數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計(jì)數(shù)器 。,計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為：,第四課練習(xí),1.利用動(dòng)態(tài)掃描方法在六位數(shù)碼管上顯示出穩(wěn)定的654321. 2.用動(dòng)態(tài)掃描方法和定時(shí)器1在數(shù)碼管的前三位顯示出秒表，精確到1%秒，即后兩位顯示1%秒，一直循環(huán)下去。 3.利用動(dòng)態(tài)掃描和定時(shí)器1在數(shù)碼管上顯示出從765432開始以1/10秒的速度往下遞減直至765398并保持顯示此數(shù)，與此同時(shí)利用定時(shí)器0以500MS速度進(jìn)行流水燈從上至下移動(dòng)，當(dāng)數(shù)碼管上數(shù)減到停止時(shí)，實(shí)驗(yàn)板上流水燈也停止然后全部開始閃爍，3秒后（用T0定時(shí)）流水燈全部關(guān)閉、數(shù)碼管上顯示出“HELLO”。到此保持住。,鍵盤的應(yīng)用,1、鍵盤的分類 鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件編碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編碼號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計(jì)算機(jī)鍵盤. 而靠軟件編程來(lái)識(shí)別的稱為非編碼鍵盤； 在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤。也有用到編碼鍵盤的。,非編碼鍵盤有分為：獨(dú)立鍵盤和行列式（又稱為矩陣式）鍵盤。,按鍵在閉合和斷開時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象：,數(shù)碼管前三位顯示一個(gè)跑表，從000到999之間以1%秒速度運(yùn)行，當(dāng)按下一個(gè)獨(dú)立鍵盤時(shí)跑表停止，松開手后跑表繼續(xù)運(yùn)行。(用定時(shí)器設(shè)計(jì)表)。 在上題的基礎(chǔ)上，用另外三個(gè)獨(dú)立鍵盤實(shí)現(xiàn)按下第一個(gè)時(shí)計(jì)時(shí)停止，按下第二個(gè)時(shí)計(jì)時(shí)開始，按下第三個(gè)是計(jì)數(shù)值清零從頭開始。 按下16個(gè)矩陣鍵盤依次在數(shù)碼管上顯示1-16的平方。如按下第一個(gè)顯示1，第二個(gè)顯示4.,第六講,D/A & A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,D/A,6.1 D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口,6.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo) 一、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及分類 型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 ：,輸出電壓 的大小與數(shù)字量具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。,二、D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo),1、分辨率 分辨率是指輸入數(shù)字量的最低有效位（LSB）發(fā)生變化時(shí)，所對(duì)應(yīng)的輸出模擬量（電壓或電流）的變化量。它反映了輸出模擬量的最小變化值。 分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定的關(guān)系，可以表示成FS / 。FS表示滿量程輸入值，n為二進(jìn)制位數(shù)。對(duì)于5V的滿量程，采用位的DAC時(shí)，分辨率為5V/25619.5mV；當(dāng)采用12位的DAC時(shí)，分辨率則為5V/40961.22mV。顯然，位數(shù)越多分辨率就越高。,2、線性度 線性度（也稱非線性誤差）是實(shí)際轉(zhuǎn)換特性曲線與理想直線特性之間的最大偏差。常以相對(duì)于滿量程的百分?jǐn)?shù)表示。如是指實(shí)際輸出值與理論值之差在滿刻度的以內(nèi)。,3、絕對(duì)精度和相對(duì)精度 絕對(duì)精度（簡(jiǎn)稱精度）是指在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，任一輸入數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的模擬量實(shí)際輸出值與理論值之間的最大誤差。絕對(duì)精度是由DAC的增益誤差（當(dāng)輸入數(shù)碼為全1時(shí)，實(shí)際輸出值與理想輸出值之差）、零點(diǎn)誤差（數(shù)碼輸入為全時(shí)，DAC的非零輸出值）、非線性誤差和噪聲等引起的。絕對(duì)精度（即最大誤差）應(yīng)小于1個(gè)LSB。,相對(duì)精度與絕對(duì)精度表示同一含義，用最大誤差相對(duì)于滿刻度的百分比表示。,4、建立時(shí)間 建立時(shí)間是指輸入的數(shù)字量發(fā)生滿刻度變化時(shí)，輸出模擬信號(hào)達(dá)到滿刻度值的1/2LSB所需的時(shí)間。是描述D/A轉(zhuǎn)換速率的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)。 電流輸出型DAC的建立時(shí)間短。電壓輸出型DAC的建立時(shí)間主要決定于運(yùn)算放大器的響應(yīng)時(shí)間。根據(jù)建立時(shí)間的長(zhǎng)短，可以將DAC分成超高速（1S)、高速（101S）、中速（10010S）、低速（100S）幾檔。,應(yīng)當(dāng)注意，精度和分辨率具有一定的聯(lián)系，但概念不同。DAC的位數(shù)多時(shí)，分辨率會(huì)提高，對(duì)應(yīng)于影響精度的量化誤差會(huì)減小。但其它誤差（如溫度漂移、線性不良等）的影響仍會(huì)使DAC的精度變差。,6.1.2 DAC0832芯片及其與單片機(jī)接口,DAC0832是使用非常普遍的位D/A轉(zhuǎn)換器，由于其片內(nèi)有輸入數(shù)據(jù)寄存器，故可以直接與單片機(jī)接口。DAC0832以電流形式輸出，當(dāng)需要轉(zhuǎn)換為電壓輸出時(shí)，可外接運(yùn)算放大器。屬于該系列的芯片還有DAC0830、DAC0831，它們可以相互代換。DAC0832主要特性：,分辨率位； 電流建立時(shí)間S； 數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、單緩沖或直通方式； 輸出電流線性度可在滿量程下調(diào)節(jié)； 邏輯電平輸入與TTL電平兼容； 單一電源供電（5V15V）； 低功耗，20m。,一、DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳,二、DAC0832與80C51單片機(jī)的接口 、單緩沖工作方式 此方式適用于只有一路模擬量輸出，或有幾路模擬量輸出但并不要求同步的系統(tǒng)。,雙極性模擬輸出電壓 ：,雙極性輸出時(shí)的分辨率比單極性輸出時(shí)降低1/2，這是由于對(duì)雙極性輸出而言，最高位作為符號(hào)位，只有7位數(shù)值位。,2、雙緩沖工作方式 多路D/A轉(zhuǎn)換輸出，如果要求同步進(jìn)行，就應(yīng)該采用雙緩沖器同步方式 。,3、直通工作方式 當(dāng)DAC0832芯片的片選信號(hào)、寫信號(hào)、及傳送控制信號(hào)的引腳全部接地，允許輸入鎖存信號(hào)ILE引腳接5V時(shí)，DAC0832芯片就處于直通工作方式，數(shù)字量一旦輸入，就直接進(jìn)入DAC寄存器，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。,http:/www. Alldatasheet .com/,6.2 /轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口 6.2.1 轉(zhuǎn)換器的原理及主要技術(shù)指標(biāo),一、逐次逼近式ADC的轉(zhuǎn)換原理,二、雙積分式ADC的轉(zhuǎn)換原理,三、A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo),1、分辨率 ADC的分辨率是指使輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。常用二進(jìn)制的位數(shù)表示。例如12位ADC的分辨率就是12位，或者說(shuō)分辨率為滿刻度FS的1/ 。一個(gè)10V滿刻度的12位ADC能分辨輸入電壓變化最小值是10V1/ =2.4mV。,2、量化誤差 ADC把模擬量變?yōu)閿?shù)字量，用數(shù)字量近似表示模擬量，這個(gè)過(guò)程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數(shù)對(duì)模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。實(shí)際上，要準(zhǔn)確表示模擬量，ADC的位數(shù)需很大甚至無(wú)窮大。一個(gè)分辨率有限的ADC的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線與具有無(wú)限分辨率的ADC轉(zhuǎn)換特性曲線（直線）之間的最大偏差即是量化誤差。,3、偏移誤差 偏移誤差是指輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零的值，所以有時(shí)又稱為零值誤差。假定ADC沒(méi)有非線性誤差，則其轉(zhuǎn)換特性曲線各階梯中點(diǎn)的連線必定是直線，這條直線與橫軸相交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的輸入電壓值就是偏移誤差。,、滿刻度誤差 滿刻度誤差又稱為增益誤差。ADC的滿刻度誤差是指滿刻度輸出數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。,5、線性度 線性度有時(shí)又稱為非線性度，它是指轉(zhuǎn)換器實(shí)際的轉(zhuǎn)換特性與理想直線的最大偏差。,6、絕對(duì)精度 在一個(gè)轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對(duì)精度。對(duì)于ADC而言，可以在每一個(gè)階梯的水平中點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，它包括了所有的誤差。,7、轉(zhuǎn)換速率 ADC的轉(zhuǎn)換速率是能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。而完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間（包括穩(wěn)定時(shí)間），則是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。,第七講,7.2 80C51的串行口,7.1 計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ),7.3 單片機(jī)串行口編程應(yīng)用舉例,7.1 計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ),隨著多微機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，計(jì)算機(jī)的通信功能愈來(lái)愈顯得重要。計(jì)算機(jī)通信是指計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換。 通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。,計(jì)算機(jī)通信是將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的相結(jié)合，完成計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換 ?？梢苑譃閮纱箢悾翰⑿型ㄐ排c串行通信。 并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送 。,并行通信控制簡(jiǎn)單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本高且接收方的各位同時(shí)接收存在困難。,串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個(gè)地傳送。,串行通信的特點(diǎn)：傳輸線少，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。,7.1.1 串行通信的基本概念 一、異步通信與同步通信 1、異步通信 異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。,異步通信是以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙（時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的，即字符之間不一定有“位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系，但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍。,異步通信的數(shù)據(jù)格式 ：,異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個(gè)字符要附加23位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。,2、同步通信 同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。此時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對(duì)接收方的同步可以通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)。,外同步 自同步,面向字符的同步格式 ：,此時(shí)，傳送的數(shù)據(jù)和控制信息都必須由規(guī)定的字符集（如ASCII碼）中的字符所組成。圖中幀頭為1個(gè)或2個(gè)同步字符SYN（ASCII碼為16H）。SOH為序始字符（ASCII碼為01H），表示標(biāo)題的開始，標(biāo)題中包含源地址、目標(biāo)地址和路由指示等信息。STX為文始字符（ASCII碼為02H），表示傳送的數(shù)據(jù)塊開始。數(shù)據(jù)塊是傳送的正文內(nèi)容，由多個(gè)字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是組終字符ETB（ASCI