第6章 80C51單片機(jī)的CTC與中斷系統(tǒng)

第6章80C51單片機(jī)的CTC與中斷系統(tǒng)§6.180C51單片機(jī)的CTC及其應(yīng)用§6.280C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用§6.180C51單片機(jī)的CTC及其應(yīng)用一、80C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器二、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例概述

在測(cè)、控領(lǐng)域往往需要定時(shí)檢測(cè)某個(gè)參數(shù)，或按一定的時(shí)間間隔來進(jìn)行某種控制。還有一些控制是根據(jù)對(duì)某種事件的計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行的。因此幾乎所有單片機(jī)內(nèi)部都集成了定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以簡(jiǎn)化微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一、80C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器80C51系列單片機(jī)典型產(chǎn)品中80C51等有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0，T1；80C52等有三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1和T2。它們都可以用作定時(shí)器或外部事件計(jì)數(shù)器。概述一、80C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理(二)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式(三)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2(四)看門狗(WTD)一、80C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1、結(jié)構(gòu)框圖

80C51單片機(jī)內(nèi)部有2個(gè)可編程的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1，結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。它是由6個(gè)專用寄存器構(gòu)成的：TH0、TL0構(gòu)成16位計(jì)數(shù)器T0，TH1、TL1構(gòu)成16位計(jì)數(shù)器T1，TMOD、TCON為兩個(gè)定時(shí)器共用，用來選擇工作方式和控制啟停。(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理1、結(jié)構(gòu)框圖(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理

T0、T1是加1計(jì)數(shù)器，每當(dāng)輸入信號(hào)有一個(gè)負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，它們可用于計(jì)數(shù)也可用于定時(shí)。1、結(jié)構(gòu)框圖(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)用作計(jì)數(shù)時(shí)，它對(duì)外部輸入（自引腳T0、T1）的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣引腳電平，若前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為1，后一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0，則計(jì)數(shù)器加1。對(duì)輸入計(jì)數(shù)信號(hào)的要求：

由于識(shí)別一個(gè)從1到0的負(fù)跳變信號(hào)需要兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期），所以最高的計(jì)數(shù)頻率為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的1/24；又因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期對(duì)信號(hào)采樣一次，因此輸入信號(hào)的電平至少應(yīng)持續(xù)一個(gè)機(jī)器周期。1、結(jié)構(gòu)框圖(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)用作定時(shí)時(shí)，它對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘計(jì)數(shù)，每個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加1。1個(gè)機(jī)器周期為12個(gè)振蕩周期，因此定時(shí)時(shí)間由計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和時(shí)鐘頻率共同決定。1、結(jié)構(gòu)框圖(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理2、定時(shí)器方式寄存器TMOD

TMOD用來選擇定時(shí)器的工作方式，各位定義如下圖所示：(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理2、定時(shí)器方式寄存器TMOD(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理功能選擇方式選擇門控方式選擇3、定時(shí)器控制寄存器TCON

TCON的高4位分別作為T0、T1的溢出標(biāo)志和運(yùn)行控制位，低4位用于外部中斷，如下圖所示：(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理3、定時(shí)器控制寄存器TCON(一)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的結(jié)構(gòu)原理（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式簡(jiǎn)述80C51單片機(jī)定時(shí)器T0有四種工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3。定時(shí)器T1有三種工作方式：方式0、方式1、方式2。1、工作方式0

當(dāng)M1M0兩位為00時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選為工作方式0。它是一個(gè)13位的計(jì)數(shù)器，由TLX的低5位和THX組成。結(jié)構(gòu)如下圖所示：（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式1、工作方式0（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式1、工作方式0

當(dāng)TLX的低5位計(jì)數(shù)溢出時(shí)即向THX進(jìn)位，而THX計(jì)數(shù)溢出時(shí)向中斷標(biāo)志位TFX進(jìn)位。在開中斷的情況下，會(huì)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求；CPU響應(yīng)中斷后，硬件自動(dòng)清除TFX標(biāo)志。TFX也可供CPU讀寫，CPU寫入狀態(tài)與硬件置“1”或清“0”的效果相同。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式1、工作方式0由結(jié)構(gòu)圖可見，當(dāng)C/T=1時(shí)，多路開關(guān)接通引腳TX，計(jì)數(shù)器對(duì)外部時(shí)鐘計(jì)數(shù)；（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式當(dāng)C/T=0時(shí)，多路開關(guān)接振蕩器經(jīng)12分頻后的輸出，計(jì)數(shù)器對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，即工作于定時(shí)方式。1、工作方式0

當(dāng)門控位GATE=0時(shí)，定時(shí)器的啟停僅由TRX控制，而當(dāng)GATE=1時(shí)，定時(shí)器的啟停還受到INTX引腳電平的控制。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式1、工作方式0在方式0應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①

因計(jì)數(shù)器是做加1計(jì)數(shù)的，所以時(shí)間常數(shù)初值應(yīng)用補(bǔ)碼裝入。②

方式0為13位計(jì)數(shù)器，應(yīng)正確安排13位二進(jìn)制碼。③

如果要重復(fù)定時(shí)或計(jì)數(shù)，則須重新設(shè)置時(shí)間常數(shù)初值。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式

當(dāng)M1M0兩位為01時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選為工作方式1，它是一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器，結(jié)構(gòu)如下圖所示。

方式1和方式0唯一不同的就是位數(shù)，其它控制方式和用法均相同。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式2、工作方式1（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式2、工作方式1

當(dāng)M1M0兩位為10時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選為工作方式2，為8位時(shí)間常數(shù)可自動(dòng)再裝入的計(jì)數(shù)器，結(jié)構(gòu)如下圖所示。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式3、工作方式2（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式3、工作方式2

這時(shí)TLX為8位計(jì)數(shù)器，THX為時(shí)間常數(shù)初值寄存器。當(dāng)TLX計(jì)滿溢出時(shí)，置位TFX，并將THX的內(nèi)容（即時(shí)間常數(shù)初值）重新裝入TLX中。方式2特別適合于需要重復(fù)定時(shí)/計(jì)數(shù)的場(chǎng)合。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式3、工作方式2

當(dāng)M1M0兩位為11時(shí)，選擇工作方式3。方式3只適用于T0，如果企圖將T1置為方式3，則將使T1停止計(jì)數(shù)，與清“0”TR1的效果相同。

T0工作于方式3時(shí)，變成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0，結(jié)構(gòu)如下圖所示。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式4、工作方式3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式4、工作方式3TL0占用了原T0的所有資源；TH0占用了原T1的部分資源TR1和TF1，且TH0只能作為定時(shí)器用。

這種情況下，T1仍可工作于方式0、1或2的定時(shí)或計(jì)數(shù)，但TR1、TF1被TH0占用。該方式一般用在T1作為串口的波特率發(fā)生器，或不需要中斷的場(chǎng)合。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作方式4、工作方式3（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2

T2內(nèi)部除了兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器TH2、TL2和控制寄存器T2CON及方式控制寄存器T2MOD外，還設(shè)置了捕捉寄存器RCAP2L（低字節(jié)）和RCAP2H（高字節(jié)）。概述80C52中有一個(gè)功能較強(qiáng)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2，它是一個(gè)16位的、具有自動(dòng)重裝載和捕捉能力的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。

T2的計(jì)數(shù)脈沖源有兩個(gè)：內(nèi)部機(jī)器周期和外部計(jì)數(shù)脈沖（從T2即P1.0端輸入）

此時(shí)P1.1作為外部控制信號(hào)輸入端T2EX。（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2概述TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2捕捉/重裝載選擇1,選擇捕捉0.選擇重裝載計(jì)數(shù)定時(shí)方式選擇1,計(jì)數(shù)0,定時(shí)運(yùn)行控制位1,啟動(dòng)T20,關(guān)閉T2允許/禁止外部信號(hào)觸發(fā)捕捉或重裝載1,允許0,禁止1、T2中的特殊功能寄存器（1）T2控制寄存器T2CON（字節(jié)地址C8H）：（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T21、T2中的特殊功能寄存器TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2串行口發(fā)送波特率發(fā)生器選擇1,選擇T20,選擇T1串行口接收波特率發(fā)生器選擇1,選擇T20,選擇T1T2外部標(biāo)志1,T2EX引腳(P1.1)上出現(xiàn)，造成捕捉/重裝載，0,CPU響應(yīng)中斷，應(yīng)由軟件清除該標(biāo)志。（EXEN2=1）T2溢出標(biāo)志，T2溢出時(shí)置位（在波特率發(fā)生器方式下不置位）并申請(qǐng)中斷，只能靠軟件清除。該位置1，申請(qǐng)中斷。（1）T2控制寄存器T2CON（字節(jié)地址C8H）：（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2（2）T2方式控制寄存器T2MOD：T2OEDCEN1,向下計(jì)數(shù)向下計(jì)數(shù)允許位0,向上計(jì)數(shù)T2輸出允許位（僅對(duì)80C54/58）1,允許時(shí)鐘輸出至T2(P1.0)0,不允許輸出T2MOD的復(fù)位值為：××××××00B1、T2中的特殊功能寄存器（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2（3）數(shù)據(jù)寄存器：TH2，TL2兩個(gè)8位寄存器構(gòu)成16位計(jì)數(shù)器，可供CPU以字節(jié)方式讀寫。（4）捕捉寄存器：RCAP2H、RCAP2L用于捕捉計(jì)數(shù)器TH2、TL2的計(jì)數(shù)狀態(tài)或預(yù)置計(jì)數(shù)初值。1、T2中的特殊功能寄存器（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T22、T2的功能選擇：定時(shí)/計(jì)數(shù)（1）C/T2=0，選擇定時(shí)方式。每個(gè)機(jī)器周期，T2的內(nèi)容增1。（2）C/T2=1，選擇計(jì)數(shù)方式，當(dāng)T2（P1.0）引腳有一個(gè)負(fù)跳變，T2內(nèi)容增1。注意計(jì)數(shù)脈沖頻率不得超過振蕩器頻率的1/24。（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T23、T2的工作方式選擇包括捕捉、自動(dòng)重裝載和波特率發(fā)生器三種。由T2CON中的CP/RL2和RCLK＋TCLK來選擇，見下表：（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2T2的工作方式選擇表捕捉方式：即在一定條件下，自動(dòng)將計(jì)數(shù)器TH2和TL2中的數(shù)據(jù)讀入RCAP2H和RCAP2L。捕捉方式的原理圖如下：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2(P1.0)(P1.1)T2外部標(biāo)志(在T2CON中)允許/禁止外部觸發(fā)(在T2CON中)捕捉方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2當(dāng)CP/RL2=1，選擇捕捉方式。下述情況下將發(fā)生捕捉操作：當(dāng)EXEN2=1，且引腳T2EX(P1.1)出現(xiàn)負(fù)跳變時(shí)，發(fā)生捕捉，同時(shí)標(biāo)志EXF2置1，申請(qǐng)中斷。捕捉方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2

如果T2的中斷開放，CPU響應(yīng)后轉(zhuǎn)到002BH執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

注意：在中斷返回之前，必須用軟件來清除TF2/EXF2。捕捉方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2自動(dòng)重裝載方式：即在一定條件下，自動(dòng)將RCAP2H和RCAP2L中的數(shù)據(jù)裝入計(jì)數(shù)器TH2和TL2中。一般RCAP2H和RCAP2L中預(yù)置了T2的計(jì)數(shù)初值。自動(dòng)重裝載方式的原理圖如下：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2自動(dòng)重裝載方式：3、T2的工作方式選擇(P1.0)(P1.1)T2的自動(dòng)重裝載方式（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2當(dāng)CP/RL2=0時(shí)，選擇自動(dòng)重裝載方式，以下兩種情況下發(fā)生自動(dòng)重裝載操作：①T2溢出時(shí)，打開重裝載三態(tài)緩沖器，發(fā)生重裝載操作，同時(shí)置位TF2，申請(qǐng)中斷。自動(dòng)重裝載方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2當(dāng)CP/RL2=0時(shí)，選擇自動(dòng)重裝載方式，以下兩種情況下發(fā)生自動(dòng)重裝載操作：②當(dāng)EXEN2=1，且引腳T2EX(P1.1)有負(fù)跳變時(shí)，發(fā)生重裝載操作，同時(shí)置位EXF2標(biāo)志，申請(qǐng)中斷。自動(dòng)重裝載方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2如果T2中斷允許，CPU響應(yīng)后轉(zhuǎn)到002BH執(zhí)行中斷服務(wù)程序。注意：在返回之前，應(yīng)該用軟件清除TF2/EXF2

標(biāo)志。自動(dòng)重裝載方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2波特率發(fā)生器方式：當(dāng)T2CON中RCLK+TCLK=1時(shí)，T2作為串行口的波特率發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)原理如下圖所示：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2波特率發(fā)生器方式：3、T2的工作方式選擇T2的波特率發(fā)生器方式結(jié)構(gòu)圖（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2

當(dāng)T2用作波特率發(fā)生器時(shí)，TH2的溢出不使TF2置位，不產(chǎn)生中斷，所以此時(shí)T2不必禁止中斷。計(jì)數(shù)時(shí)鐘可以是內(nèi)部，也可以是外部，由C/T狀態(tài)決定，波特率的值決定于RCAP2H和RCAP2L裝載的初值。波特率發(fā)生器方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2該方式下，在T2計(jì)數(shù)過程中，不能再讀寫TH2和TL2；可以讀但不能改寫RCAP2H和RCAP2L；如果要訪問RCAP2H和RCAP2L，應(yīng)先關(guān)閉定時(shí)器。

上圖可見，當(dāng)T2用作波特率發(fā)生器時(shí)，若T2CON中EXEN2位置1，引腳T2EX(P1.1)可作為一個(gè)外部中斷源。波特率發(fā)生器方式：3、T2的工作方式選擇（三）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2（四）看門狗(WTD)概述看門狗亦稱監(jiān)視定時(shí)器T3，它的作用是強(qiáng)迫單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，使之從硬件或軟件故障中解脫出來。即單片機(jī)的程序進(jìn)入了錯(cuò)誤狀態(tài)后，在一個(gè)指定的時(shí)間內(nèi)，用戶程序沒有重裝定時(shí)器T3，將產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位。

80C552中WTD是由一個(gè)11位的分頻器和8位定時(shí)器T3(加1計(jì)數(shù))組成。結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)如下圖所示：看門狗T3結(jié)構(gòu)圖（四）看門狗(WTD)結(jié)構(gòu)T3由外部引腳及PCON.4(WLE)和PCON.1(PD)控制。低電平,允許WTD工作，禁止掉電方式，也不能置位掉電位PCON.1。高電平,禁止WTD工作，允許掉電方式。引腳在軟件調(diào)試階段，通過將接高電平來禁止T3工作，待調(diào)試結(jié)束后，再將接低電平。（四）看門狗(WTD)WLE(PCON.4)——看門狗定時(shí)器允許重裝標(biāo)志1:允許定時(shí)器T3重裝。0:T3裝入后WLE自動(dòng)清除，若該位為0，說明T3已被重裝。T3的重裝和溢出，產(chǎn)生復(fù)位的時(shí)間間隔，由裝入T3的值決定。結(jié)構(gòu)

對(duì)T3的裝入分兩步：先置位PCON.4(WLE)，然后裝入T3。T3裝入后，PCON.4自動(dòng)復(fù)位。如果PCON.4=0，則T3不能被裝入。（四）看門狗(WTD)工作過程

定時(shí)器T3的工作原理：在T3溢出時(shí)，復(fù)位8X552并產(chǎn)生復(fù)位脈沖輸出至復(fù)位引腳RST。為防止系統(tǒng)復(fù)位，必須在定時(shí)器T3溢出前，通過軟件對(duì)其進(jìn)行重裝。如果發(fā)生軟件或硬件故障，將使軟件對(duì)定時(shí)器T3的重裝失敗，從而T3溢出導(dǎo)致復(fù)位信號(hào)的產(chǎn)生。用這樣的方法可以在軟件失控時(shí)，恢復(fù)程序的正常運(yùn)行。（四）看門狗(WTD)編程實(shí)例例如：watchdog使用的一段程序如下：T3EQU0FFH;定時(shí)器T3的地址PCONEQU87H;PCON的地址WATCH_INTVEQU156;看門狗的時(shí)間間隔LCALLWATCHDOG看門狗服務(wù)程序WATCHDOG:ORLPCON,#10H;允許定時(shí)器T3重裝MOVT3,#WATCH_INTV;裝載定時(shí)器T3RET（四）看門狗(WTD)二、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例（一）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程步驟（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例（1）確定工作方式，把方式字寫入TMOD寄存器。（2）計(jì)算定時(shí)/計(jì)數(shù)初值，并將初值寫入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1。計(jì)數(shù)初值應(yīng)用補(bǔ)碼寫入。作計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)初值X=2n-C，作定時(shí)器：時(shí)間常數(shù)初值X=2n-T/TC，式中n為計(jì)數(shù)器位數(shù)，C是實(shí)際計(jì)數(shù)值，TC是機(jī)器周期，T是設(shè)定的時(shí)間。（一）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程步驟（3）將中斷控制字和中斷優(yōu)先級(jí)別分別寫入中斷允許寄存器IE和中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP。（4）向TCON寫入適當(dāng)命令字，控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行。（一）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程步驟例1利用T0方式0產(chǎn)生1ms的定時(shí)，在P1.0引腳上輸出周期為2ms的方波。設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz

解：要在P1.0輸出周期為2ms的方波，只要使P1.0每隔1ms取反一次即可。T0的方式字為：TMOD=00H計(jì)算要定時(shí)1ms，T0的初值：機(jī)器周期Tc=(1/fosc)×12=[1/(12×106)]×12=1μs（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例

利用T0方式0產(chǎn)生1ms的定時(shí)，在P1.0引腳上輸出周期為2ms的方波。設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz

例1設(shè)T0的計(jì)數(shù)初值為X，則（213-X）×1×10-6=1×10-3

X=213-1×10-3/(1×10-6)

=8192-1000

=7192

=1110000011000B高8位

E0H

低5位

18H利用T0方式0產(chǎn)生1ms的定時(shí)，在P1.0引腳上輸出周期為2ms的方波。設(shè)單片機(jī)晶振頻fosc=12MHz。那么：TH0初值為E0H，TL0初值為18H。采用查詢TF0的狀態(tài)來控制P1.0輸出。程序清單：MOVTMOD，#00H；置T0為方式0MOVTL0，#18H；送計(jì)數(shù)初值MOVTH0，#0E0HSETBTR0；啟動(dòng)T0例1（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用T0方式0產(chǎn)生1ms的定時(shí)，在P1.0引腳上輸出周期為2ms的方波。設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz。

LOOP：JBCTF0，NEX；查詢定時(shí)時(shí)間到否SJMPLOOPNEX：MOVTL0#18H；重賦計(jì)數(shù)初值MOVTH0#0E0HCPLP1.0；輸出取反SJMPLOOP；重復(fù)循環(huán)例1（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用T0方式0產(chǎn)生1ms的定時(shí)，在P1.0引腳上輸出周期為2ms的方波。設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz。

采用查詢方式的程序很簡(jiǎn)單，但CPU要不斷地查詢溢出標(biāo)志TF0的狀態(tài)，這就占用了CPU工作時(shí)間，以致CPU的效率不高。采用定時(shí)溢出中斷方式，可以提高CPU的效率。例1（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)溢出中斷方式產(chǎn)生前例所要求的方波。

解：方式字和初值與上例一樣。程序清單：主程序：ORG0000HAJMPMAIORG000BH；T0中斷入口AJMPIST0；轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序例2（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)溢出中斷方式產(chǎn)生前例所要求的方波。MAI：MOVSP，#53H；設(shè)置堆棧MOVTMOD，#00H；置T0為方式0MOVTL0，#18H；送初值MOVTH0，#OE0HSETBEA；CPU開中斷SETBET0；T0中斷允許SETBTR0；啟動(dòng)T0HERE：SJMPHERE；等待中斷例2（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)溢出中斷方式產(chǎn)生前例所要求的方波。中斷服務(wù)程序：IST0：MOVTL0，#18H；重裝初值MOVTH0，#0E0HCPLP1.0；輸出方波RETI；中斷返回例2（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)器控制輸出一方波信號(hào)，要求方波的周期為1s。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。解：輸出周期為1s的方波要求定時(shí)值為500ms，在時(shí)鐘為12MHz的情況下，即使采用方式1（16位計(jì)數(shù)器），這個(gè)值也超過了方式1可能提供的最大定時(shí)值（65.536ms）。如果采用降低單片機(jī)時(shí)鐘頻率來延長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，在一定的范圍內(nèi)可以，但會(huì)降低CPU運(yùn)行速度，而且定時(shí)誤差也會(huì)加大。例3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)器控制輸出一方波信號(hào)，要求方波的周期為1s。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。要獲得500ms的定時(shí)，可選用定時(shí)器T0方式1，定時(shí)時(shí)間為50ms。另設(shè)一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器，初始值為10。每隔50ms定時(shí)時(shí)間到，產(chǎn)生溢出中斷，在中斷服務(wù)程序中使軟件計(jì)數(shù)器減1，當(dāng)軟件計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，就獲得500ms定時(shí)。下面介紹一種利用定時(shí)器定時(shí)和軟件計(jì)數(shù)來延長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間的復(fù)合方法。例3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)器控制輸出一方波信號(hào)，要求方波的周期為1s。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。若時(shí)鐘頻率f=12MHz，50ms定時(shí)的計(jì)數(shù)初值為：X=216-50×10-3/(1×10-6)=65536-50000

=15536D=0011110010110000B3CH

B0H

例3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例即X=3CB0H，因此TH0初值為3CH，TL0初值為B0H。采用定時(shí)器控制輸出一方波信號(hào)，要求方波的周期為1s。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。程序清單：ORG0000HAJMPMAI；轉(zhuǎn)主程序ORG000BHAJMPTIS；轉(zhuǎn)定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序例3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)器控制輸出一方波信號(hào)，要求方波的周期為1s。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。MAI：MOVSP，#53HMOVTMOD，#01H；定時(shí)器T0方式1MOVTL0,#0B0H；T0低8位初值MOVTH0,#3CH；T0高8位初值MOVIE,#82H；T0開中斷SETBTR0；啟動(dòng)T0MOVR1，#10；軟件計(jì)數(shù)器初值DEFG：SJMPDEFG；等待中斷例3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例采用定時(shí)器控制輸出一方波信號(hào)，要求方波的周期為1s。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為12MHz。中斷服務(wù)程序：TIS：DJNZR1，NEXT；（R1）=0，則不對(duì)P1.0取反CPLP1.0；輸出方波MOVR1,#10；重裝軟件計(jì)數(shù)器初值NEXT：MOVTL0，#0B0H；重裝定時(shí)器初值MOVTH0，#3CHRETI；中斷返回例3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用定時(shí)器方式2對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，要求每計(jì)滿110次，將P1.0端取反。解：外部信號(hào)由T1引腳輸入，每發(fā)生一次負(fù)跳變計(jì)數(shù)器加1，每輸入110個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器發(fā)生溢出中斷，中斷服務(wù)程序?qū)1.0取反一次。T1為計(jì)數(shù)方式2的方式字為：TMOD=60H。設(shè)T0不用，TMOD的低4位可任意，但不能使T0進(jìn)入方式3，一般取0。例4（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用定時(shí)器方式2對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，要求每計(jì)滿110次，將P1.0端取反。計(jì)算T1的計(jì)數(shù)初值：X=28-110=146=92H則TL1的初值為92H，重裝初值寄存器TH1=92H。例4（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用定時(shí)器方式2對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，要求每計(jì)滿110次，將P1.0端取反。程序清單：MAI：MOVTMOD，#60H

；置T1方式2計(jì)數(shù)MOVTL1，#92H；賦初值MOVTH1，#92HMOVIE，#88H；定時(shí)器T1開中斷SETBTR1；啟動(dòng)計(jì)數(shù)器HERE：SJMPHERE；等待中斷例4（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用定時(shí)器方式2對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，要求每計(jì)滿110次，將P1.0端取反。ORG001BH；中斷服務(wù)程序入口CPLP1.0；對(duì)P1.0取反RETI；中斷返回例4（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用T0門控位測(cè)試引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機(jī)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上。解：根據(jù)要求，解題思路為：將T0設(shè)為定時(shí)器方式1，計(jì)數(shù)初值為0，GATE程控為1，置TR0為1。一旦P3.2引腳出現(xiàn)高電平即開始計(jì)數(shù)，直到出現(xiàn)低電平為止，然后讀取T0的計(jì)數(shù)值并顯示。測(cè)試過程如下圖所示：例5（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例對(duì)T0初始化，09H→TMOD，GATE=1T0從0開始計(jì)數(shù)，測(cè)量脈沖寬度0→TR0,停止計(jì)數(shù)讀T0值，送顯示利用T0門控位測(cè)試引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機(jī)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上。程序清單：START：MOVTMOD，#09H；T0定時(shí)方式1，GATE置1MOVTL0，#00HMOVTH0，#00HSETBTR0；啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)數(shù)WAIT1：JBP3.2，WAIT1；等待INT0變低例5（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用T0門控位測(cè)試引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機(jī)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上CLRTR0；停止T0計(jì)數(shù)MOVR0，#DISBUF；顯示緩沖器首址送R0MOVA，TL0；機(jī)器周期存放格式為低位占低地址WAIT2：JNBP3.2，WAIT2；等待INT0升高WAIT3：JBP3.2，WAIT3；等待INTO變低例5（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用T0門控位測(cè)試引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機(jī)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上。XCHDA,@R0；高位為占高地址。連續(xù)4個(gè)顯示緩沖單元INCR0SWAPAXCHDA，@R0INCR0MOVA,TH0XCHDA,@R0INCR0例5（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用T0門控位測(cè)試引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機(jī)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上。SWAPAXCHDA，@R0DIS：LCALLDISUP；長(zhǎng)調(diào)用顯示子程序AJMPDIS．．．；重復(fù)顯示脈寬機(jī)器周期數(shù)．．．

由于定時(shí)器方式1的16位計(jì)數(shù)長(zhǎng)度有限，被測(cè)脈沖高電平寬度必須小于65536個(gè)機(jī)器周期。例5（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器測(cè)定周期示意圖利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。例6（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例

解：設(shè)T0為定時(shí)、門控方式，當(dāng)INT0為高電平時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，之后應(yīng)改為非門控方式；T1為計(jì)數(shù)方式。信號(hào)波形及連接方式如上圖（b）所示。①定時(shí)器設(shè)置：當(dāng)脈沖速率低于每秒3個(gè)時(shí)，每個(gè)脈沖周期為330ms左右，且設(shè)脈沖寬度小于100ms，故設(shè)置定時(shí)器的基本定時(shí)為100ms，可滿足測(cè)時(shí)的精度要求。例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例T0的TMOD的設(shè)置：采用門控方式啟動(dòng)定時(shí)器,按方式1定時(shí)，故方式字為09H。GATEC/TM1M01001例6門控定時(shí)器方式1利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例時(shí)間常數(shù)計(jì)算：振蕩頻率6MHz，機(jī)器周期Tc為Tc=12/6×106=2×10-6s，設(shè)置初值為x：基本定時(shí)時(shí)間為100ms，于是（216-x）*（2×10-6）=100×10-3x=216-50×103=15536=3CB0H預(yù)置：（TH0）=3CH，（TL0）=0B0H例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例②計(jì)數(shù)器設(shè)置：T1設(shè)為計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)值為2。當(dāng)計(jì)數(shù)1時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器；當(dāng)計(jì)數(shù)2時(shí)，中斷計(jì)數(shù)器T1，并停止T0的定時(shí)；T1的中斷優(yōu)先級(jí)高于定時(shí)器T0。T1的方式字為5H；計(jì)數(shù)初值為0FFFEH。預(yù)置：（TH1）=0FFH，（TL1）=0FEH。例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例

③編程：ORG000BH；定時(shí)器T0中斷入口AJMPTIME0ORG001BH；定時(shí)器T1中斷入口AJMPTIME1ORG××××HMOVR3，#0；清T0定時(shí)次數(shù)計(jì)數(shù)器SETBP3.2；置P3.2、P3.5為輸入狀態(tài)SETBP3.5

例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例

MOVTMOD，#59H

MOVTH0，#3CH；置定時(shí)器初值MOVTL0，#0B0HMOVTH1，#0FFH；置計(jì)數(shù)器初值MOVTL1，#0FEHSETBTR0；啟動(dòng)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器SETBTR1

MOVIP，#08H；T1中斷優(yōu)先于T0例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。③編程：續(xù)1（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例SETBET0；

允許T0、T1中斷SETBET1CLR20H.0；清T0、T1中斷軟標(biāo)志CLR20H.1

SETBEA；CPU開中斷JNB20H.0，$；T0若未中斷，則踏步等待JNB20H.1，$；T1若未中斷，則踏步等待RET例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。③編程：續(xù)2（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例TIME0：JB20H.0，LP；T0非初次中斷，轉(zhuǎn)MOVTMOD，#51H；取消門控方式SYTB20H.0

；置T0中斷軟標(biāo)志

LP：MOVTH0，#3CH；重置定時(shí)器初值MOVTL0，#0B0HINCR3；軟件計(jì)數(shù)器加1RETI例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。③編程：續(xù)3（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例TIME1：CLR20H.0；清除T0、T1中斷軟標(biāo)志CLR20H.1CLRET0；禁止T0、T1中斷CLRET1

CLREA；CPU關(guān)中斷CLRTR0；關(guān)定時(shí)器，計(jì)數(shù)器CLRTR1

RETI

注：結(jié)果（R3）×100ms即為所測(cè)波形的周期。嚴(yán)格地講還應(yīng)加上T0中的內(nèi)容，即[（T0）－3CB0H)]×2us例6利用定時(shí)器測(cè)定下圖所示波形的一個(gè)周期的長(zhǎng)度。③編程：續(xù)4（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例§6.280C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用一、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例中斷：程序在執(zhí)行過程中，允許外部或內(nèi)部事件打斷它，使其轉(zhuǎn)向?yàn)樘幚硗獠炕騼?nèi)部事件的中斷服務(wù)程序中去；完成中斷服務(wù)程序后，CPU繼續(xù)執(zhí)行原來被打斷的程序。這樣的過程稱為中斷。如下圖所示：概述一、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷源：能產(chǎn)生中斷的外部和內(nèi)部事件。概述一、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

中斷優(yōu)先級(jí)：當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷，CPU必須區(qū)分哪個(gè)中斷源更重要，從而確定優(yōu)先處理哪個(gè)事件，這就是中斷優(yōu)先級(jí)問題。當(dāng)CPU正在處理某中斷事件時(shí)，又有另一事件申請(qǐng)中斷，CPU是否相應(yīng)？

約定：高優(yōu)先級(jí)的中斷源可以中斷CPU正在處理的低級(jí)的中斷服務(wù)程序，這就是中斷嵌套問題。概述一、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

80C51單片機(jī)有5個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，它的中斷處理程序可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)嵌套，有較強(qiáng)的中斷處理能力。單片機(jī)對(duì)中斷系統(tǒng)的管理是通過相關(guān)的專用寄存器來實(shí)現(xiàn)的。概述一、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器（二）單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制（三）單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)一、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)1、80C51單片機(jī)的中斷源80C51（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器中斷源中斷服務(wù)程序入口中斷標(biāo)志優(yōu)先級(jí)順序0003HIE0高低定時(shí)器T0000BHTF00013HIE1定時(shí)器T1001BHTF1串行口中斷0023HTI或RI中斷源及相應(yīng)的中斷矢量和中斷標(biāo)志1、80C51單片機(jī)的中斷源（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器INT0INT12、定時(shí)器控制寄存器TCON定時(shí)器控制寄存器TCON的結(jié)構(gòu)如下圖所示TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8F8E8D8C8B8A8988復(fù)位/未溢出:0T1溢出中斷：1T1中斷標(biāo)志位停T1計(jì)數(shù)：0啟T1計(jì)數(shù)：1T1啟停位復(fù)位/未溢出：0T0溢出中斷：1停T0計(jì)數(shù)：0啟T0計(jì)數(shù)：1T0中斷標(biāo)志位T0啟停位0:INT1無中斷請(qǐng)求1:INT1有中斷請(qǐng)求0:INT1為電平觸發(fā)1:INT1為邊沿觸發(fā)0:INT0無中斷請(qǐng)求1:INT0有中斷請(qǐng)求0:INT0為電平觸發(fā)1:INT0為邊沿觸發(fā)（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器2、定時(shí)器控制寄存器TCON

當(dāng)定時(shí)器T0或T1定時(shí)到或計(jì)數(shù)滿時(shí)（即由全“1”變?yōu)槿?”），溢出標(biāo)志TF0或TF1被硬件置位，若中斷是開放的，即可向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。CPU響應(yīng)此中斷時(shí)由內(nèi)部硬件自動(dòng)將標(biāo)志TF0或TF1清“0”，控制轉(zhuǎn)到相應(yīng)中斷入口。注意：TF0或TF1可由軟件讀寫，軟件寫入與硬件置位、復(fù)位效果相同。定時(shí)器T0、T1中斷（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器2、定時(shí)器控制寄存器TCON外部中斷INT0、INT1外部中斷有兩種觸發(fā)方式：

在邊沿觸發(fā)方式下，有專門的中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0、IE1，當(dāng)CPU響應(yīng)時(shí)，內(nèi)部硬件自動(dòng)將IE0或IE1清“0”，控制轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷入口。沿（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器3、串行口控制寄存器SCONSCON的結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中RI/TI是串行口接收/發(fā)送中斷標(biāo)志SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9F9E9D9C9B9A9998

0:無接收中斷1:有接收中斷0:無發(fā)送中斷1:有發(fā)送中斷在串行口一節(jié)中介紹（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器3、串行口控制寄存器SCON

RI

接收中斷標(biāo)志。當(dāng)串行口接收完一幀數(shù)據(jù)，該標(biāo)志置“1”，CPU響應(yīng)串行口中斷后內(nèi)部硬件不清除，必須通過軟件清“0”。

（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器3、串行口控制寄存器SCON

TI

發(fā)送中斷標(biāo)志。當(dāng)串行口發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)，該標(biāo)志置“1”，CPU響應(yīng)串行口中斷后內(nèi)部硬件不清除，必須通過軟件清“0”。

（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器3、串行口控制寄存器SCON注意：RI、TI的中斷入口都是0023H，故CPU響應(yīng)后轉(zhuǎn)入0023H開始執(zhí)行服務(wù)程序，首先必須判斷是RI中斷還是TI中斷，然后進(jìn)行相應(yīng)服務(wù)。

在返回主程序之前需用軟件清除RI或TI，否則會(huì)出現(xiàn)一次請(qǐng)求多次響應(yīng)的錯(cuò)誤。（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明

電平觸發(fā)方式

CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣INT0和INT1的輸入電平，在電平觸發(fā)方式下，單片機(jī)中沒有專門的中斷請(qǐng)求標(biāo)志，外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器的狀態(tài)隨著CPU在每個(gè)機(jī)器周期采樣到的外部中斷輸入線的電平變化而變化，同時(shí)單片機(jī)響應(yīng)中斷后，也不能自動(dòng)清除請(qǐng)求信號(hào)。（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明對(duì)觸發(fā)信號(hào)的要求：觸發(fā)信號(hào)低電平必須保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，直到CPU響應(yīng)為止；但持續(xù)時(shí)間亦不能太長(zhǎng)，在中斷返回之前必須撤去。

電平觸發(fā)方式（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明

電平觸發(fā)方式

解決這個(gè)問題的方法有兩種：

一是用具有相應(yīng)功能的接口芯片，如8255在選通輸入方式時(shí)，當(dāng)外部數(shù)據(jù)被選通到其數(shù)據(jù)輸入寄存器時(shí)，INTR變高，向80C51單片機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求，當(dāng)單片機(jī)讀取8255輸入數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容后，INTR自動(dòng)變低，INTX變高，撤消中斷請(qǐng)求。80C51（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明

另一種方法是在單片機(jī)之外增設(shè)一個(gè)請(qǐng)求標(biāo)志（使用觸發(fā)器），如下圖所示，再配合相應(yīng)程序即可。

電平觸發(fā)方式80C51（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明

電平觸發(fā)方式外部設(shè)置標(biāo)志的程序如下：MAIN：SETBP3.0CLRIT0SETBEX0SETBEAHERE：AJMPHERE（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器

電平觸發(fā)方式4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明WBINT：CLRP3.0MOVA，#0FFHMOVP1，AMOVA，P1SWAPAMOVP1，ASETBP3.0

RETI（一）中斷源及相關(guān)的專用寄存器4、關(guān)于外部中斷觸發(fā)方式的說明

邊沿觸發(fā)方式

CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣INT0和INT1的輸入電平，如果前一個(gè)周期采樣到為高電平，接著的下一個(gè)周期采樣到為低電平，則置位中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0或IE1（在TCON中），表示外部中斷源正在向CPU申請(qǐng)中斷，直到該中斷被響應(yīng)后，標(biāo)志IE1或IE0才被硬件清“0”。1、中斷使能控制

通過中斷允許寄存器IE進(jìn)行兩級(jí)控制：總控位EA和各中斷源允許位。IE各位安排如下圖IEEAET2ESET1EX1ET0EX0位地址AFADACABAAA9A80:關(guān)INT0中斷1:開INT0中斷0:關(guān)T0中斷1:開T0中斷0:關(guān)INT1中斷1:開INT1中斷0:關(guān)T1中斷1:開T1中斷0:關(guān)串行口中斷1:開串行口中斷0:關(guān)T2中斷1:開T2中斷0:關(guān)CPU中斷1:開CPU中斷（二）80C51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制（二）80C51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制2、中斷優(yōu)先級(jí)控制80C51單片機(jī)對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)的控制也分為兩級(jí)：第一級(jí)軟件控制，由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP的某位狀態(tài)為1或0決定相應(yīng)中斷源為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)。第二級(jí)硬件控制，即由硬件查詢電路決定。（二）80C51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制2、中斷優(yōu)先級(jí)控制IP各位的定義如下圖所示（二）80C51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制2、中斷優(yōu)先級(jí)控制

對(duì)于同一優(yōu)先級(jí)的各中斷源的優(yōu)先順序，由內(nèi)部硬件查詢電路規(guī)定為：INT0T0INT1T1串行口中斷RI/TIT2（二）80C51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制3、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)1、中斷響應(yīng)的條件

單片機(jī)在每個(gè)機(jī)器周期對(duì)所有的中斷源進(jìn)行順序檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有中斷源請(qǐng)求，便根據(jù)下列條件決定是否響應(yīng)。80C51單片機(jī)中斷響應(yīng)條件是：中斷源有請(qǐng)求，中斷允許寄存器IE相應(yīng)位置“1”，CPU開中斷（EA=1）且：（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)（1）

CPU不在處理同級(jí)的或更高優(yōu)先級(jí)的中斷；（2）現(xiàn)行的機(jī)器周期是所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期；（3）

CPU正在執(zhí)行的指令不是RETI或任何訪問IE/IP的指令。

同時(shí)滿足上述三個(gè)條件的情況下，80C51單片機(jī)才可響應(yīng)中斷源的請(qǐng)求。1、中斷響應(yīng)的條件（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)2、中斷響應(yīng)的過程

當(dāng)單片機(jī)判明有中斷請(qǐng)求，并滿足響應(yīng)條件時(shí)，便在下一個(gè)機(jī)器周期的S1狀態(tài)開始響應(yīng)最高優(yōu)先級(jí)的中斷源的請(qǐng)求。在響應(yīng)中斷的過程中，80C51單片機(jī)必須做以下三件事：（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)2、中斷響應(yīng)的過程

（1）將相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置位（指明CPU開始處理的中斷優(yōu)先級(jí)別）。（2）清中斷標(biāo)志（TI和RI除外）。（3）執(zhí)行一個(gè)硬件子程序：把中斷的斷點(diǎn)地址，也就是當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC中的內(nèi)容壓入堆棧，將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口送給PC。（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)3、外部中斷的響應(yīng)時(shí)間80C51單片機(jī)在每個(gè)機(jī)器的S5P2期間對(duì)INT0和INT1進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)有中斷請(qǐng)求，又能滿足響應(yīng)的條件，便在下一個(gè)機(jī)器周期的S1狀態(tài)開始應(yīng)答：先執(zhí)行一個(gè)內(nèi)部硬件子程序--占用兩個(gè)機(jī)器周期，因此從外部發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)到執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第一條指令至少需要三個(gè)完整的機(jī)器周期。（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)3、外部中斷的響應(yīng)時(shí)間討論：（1）如果現(xiàn)行的機(jī)器周期是本指令的最后一個(gè)周期，又無前述的其它響應(yīng)條件所阻止，CPU馬上響應(yīng)，需要三個(gè)機(jī)器周期。（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)3、外部中斷的響應(yīng)時(shí)間

（2）如果現(xiàn)行的機(jī)器周期不是本指令的最后一個(gè)機(jī)器周期，則可能會(huì)增加1～3個(gè)周期，因?yàn)?0C51單片機(jī)指令最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間為4個(gè)機(jī)器周期，這樣響應(yīng)時(shí)間為4～6個(gè)機(jī)器周期。討論：（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)3、外部中斷的響應(yīng)時(shí)間討論：（3）如果CPU正在執(zhí)行的是RETI或是訪問IE、IP寄存器的指令，則單片機(jī)需要再執(zhí)行一條其它指令才會(huì)響應(yīng)中斷。當(dāng)然這條指令可以是1～4個(gè)機(jī)器周期，所以這種情況下，可能會(huì)增加5個(gè)機(jī)器周期。（三）80C51單片機(jī)對(duì)中斷的響應(yīng)3、外部中斷的響應(yīng)時(shí)間討論：

所以，一個(gè)單級(jí)外部中斷，單片機(jī)響應(yīng)時(shí)間為3～8個(gè)機(jī)器周期，如果fosc=6MHz，則響應(yīng)時(shí)間為6～16us。中斷系統(tǒng)的應(yīng)用主要是編程，下面先說明設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序時(shí)應(yīng)注意的一些問題。80C51單片機(jī)有5個(gè)中斷源，由4個(gè)特殊功能寄存器TCON、SCON、IE和IP進(jìn)行管理和控制。其中TCON和SCON用來鎖存5個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)。關(guān)于中斷程序的編制二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制

IE用來控制CPU和5個(gè)中斷源請(qǐng)求允許和禁止。IP用來對(duì)5個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行管理。TCON的第0位(IT0)和第2位(IT1)，用來控制外部中斷的觸發(fā)方式。80C52單片機(jī)增加了一個(gè)T2。由T2CON進(jìn)行控制，中斷請(qǐng)求標(biāo)志位是T2CON的第7位(TF2)和第6位(EXF2)，使能控制是IE的第5位(ET2)，優(yōu)先級(jí)控制是IP寄存器的第5位(PT2)。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制從軟件角度看，中斷控制實(shí)質(zhì)上就是對(duì)這幾個(gè)寄存器的管理和控制，主要項(xiàng)目有:①

CPU開中斷與關(guān)中斷。②

某一中斷源中斷請(qǐng)求的允許與禁止。③各中斷源優(yōu)先級(jí)別的設(shè)定。④外部中斷請(qǐng)求的觸發(fā)方式的設(shè)定。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制(1)中斷控制程序

中斷程序一般包含中斷控制程序和中斷服務(wù)程序兩部分。

中斷控制程序即中斷初始化程序，一般不獨(dú)立編寫，而是包含在主程序中，根據(jù)需要通過幾條指令來實(shí)現(xiàn)。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制例如設(shè)置INT0和串口中斷為高優(yōu)先級(jí)INT1為低優(yōu)先級(jí)。屏蔽T0和T1中斷請(qǐng)求的程序。編程如下:MOVIP，#00010001BMOVIE，#10010101B(1)中斷控制程序二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制(2)中斷服務(wù)程序

中斷服務(wù)程序是為中斷源的特定事件服務(wù)的獨(dú)立程序段，以中斷返回指令RETI結(jié)束。在程序存儲(chǔ)器中有五個(gè)固定的單元作為中斷服務(wù)程序的入口，即是0003H、000BH、0013H、001BH及0023H單元。每?jī)蓚€(gè)入口地址之間間隔8個(gè)單元。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例如果中斷服務(wù)程序少于8個(gè)字節(jié)，可以放在其中。否則，應(yīng)將中斷服務(wù)程序存放在程序存儲(chǔ)器的其它部位，而在相應(yīng)入口處安排一條無條件轉(zhuǎn)移指令。這樣，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，就執(zhí)行該無條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)向?qū)嶋H的中斷服務(wù)程序的入口。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制(2)中斷服務(wù)程序二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制(2)中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序和子程序一樣，也有一個(gè)保護(hù)/恢復(fù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的問題。斷點(diǎn)的保護(hù)是由硬件電路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)；而現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)卻要由中斷服務(wù)程序來進(jìn)行。因此在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)必須考慮保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的問題，方法與子程序相同。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例關(guān)于中斷程序的編制(2)中斷服務(wù)程序在允許中斷嵌套的情況下，為了不至于在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)或恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，由于CPU響應(yīng)其它中斷請(qǐng)求而使現(xiàn)場(chǎng)被破壞。在編寫程序時(shí)，應(yīng)在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)之前，關(guān)閉CPU中斷；在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)之后，再根據(jù)需要使CPU開中斷。下面通過具體例子來說明中斷程序的設(shè)計(jì)方法。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例1利用80C51單片機(jī)的外部中斷實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的單步操作。解：一般單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng)都有單步運(yùn)行用戶程序的功能。在調(diào)試程序時(shí)，每按一次單步執(zhí)行鍵，CPU就執(zhí)行一條用戶程序的指令，之后進(jìn)入暫停等待狀態(tài)，還顯示累加器中的內(nèi)容和下條指令的地址。這是利用單片機(jī)的外部中斷，配上簡(jiǎn)單硬件（如下圖），再經(jīng)適當(dāng)編程實(shí)現(xiàn)的。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例1下圖中，INT0設(shè)為電平觸發(fā)方式，INT0引腳平時(shí)為低電平，單片機(jī)處于中斷服務(wù)中。用戶一次按鍵出現(xiàn)一個(gè)正脈沖，CPU在中斷服務(wù)程序中檢測(cè)到一個(gè)正脈沖便返回主程序執(zhí)行一條用戶程序指令，又得響應(yīng)中斷，等待用戶按鍵，實(shí)現(xiàn)了單步操作。利用80C51單片機(jī)的外部中斷實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的單步操作。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例1利用80C51單片機(jī)的外部中斷實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的單步操作。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例1利用80C51單片機(jī)的外部中斷實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的單步操作。初始化程序?yàn)椋?/p>

CLR

IT0

；設(shè)INT0為電平觸發(fā)SETB

EA

；CPU開中斷SETB

PX0

；置為高中斷優(yōu)先級(jí)SETB

EX0

；允許INT0中斷二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例1利用80C51單片機(jī)的外部中斷實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的單步操作。中斷服務(wù)程序

：┋；顯示必要的數(shù)據(jù)HIGH：JNBP3.2，HIGH；等待引腳為高電平LOW：JB

P3.2，LOW；再等待引腳為低電平RETI

；中斷返回例2利用80C51將開關(guān)所設(shè)置的數(shù)據(jù)讀入后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。將下圖中P1口的P1.7～P1.4設(shè)置成輸入，P1.3～P1.0設(shè)置成輸出?，F(xiàn)要求利用80C51將開關(guān)所設(shè)置的數(shù)據(jù)讀入后分別通過P1.3～P1.0輸出，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，以檢查P1.7～P1.4輸入電平的情況。要求采用外部中斷方式，每邊沿觸發(fā)一次，完成一次讀、寫任務(wù)。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例2利用80C51將開關(guān)所設(shè)置的數(shù)據(jù)讀入后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例例2利用80C51將開關(guān)所設(shè)置的數(shù)據(jù)讀入后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例程序清單如下：

ORG0000HAJMPGAFN

；轉(zhuǎn)向主程序

ORG0003H

；外部中斷0入口地址

AJMPPAUSEO

；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序解：由圖可見，中斷請(qǐng)求從INT0輸入，并采用了去抖動(dòng)電路。當(dāng)P1.3～P1.0的任何一位輸出為1時(shí)，就會(huì)使相應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光。例2利用80C51將開關(guān)所設(shè)置的數(shù)據(jù)讀入后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例主程序：

ORG1100HGAFN：SETBEA

；允許中斷DEFG：AJMPDEFG

；等待中斷例2利用80C51將開關(guān)所設(shè)置的數(shù)據(jù)讀入后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例中斷服務(wù)程序：

ORG1200HPAUSEO：MOVA，#0FFH

；設(shè)P1為輸入狀態(tài)MOVP1，AMOVA，P1

；讀開關(guān)數(shù)據(jù)SWAPA

；（A）的高4位與低4位內(nèi)容交換MOVP1，A

；驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光RETI例3二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例80C51利用查詢法擴(kuò)展外部中斷源。如果80C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)需要的外部中斷源較多時(shí)，可以采用查詢法來擴(kuò)展外部中斷源。下圖為支持電路。例3二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例利用查詢法擴(kuò)展外部中斷源。解：XI1～XI4經(jīng)由4個(gè)OC門電路組成“線或”電路，“線或”后接到INT1端。這就是說，如果在4個(gè)外中斷源XI1～XI4中有1個(gè)或幾個(gè)出現(xiàn)高電平，則“線或”輸出為低電平，從而引起INT1中斷。由于XI1～XI4還分別與P1.0～P1.3相連，因此通過查詢P1.0～P1.3便可識(shí)別中斷源。例3二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例利用查詢法擴(kuò)展外部中斷源。EXINT：PUSHPSWPUSHACC下面給出INT1的中斷服務(wù)程序：JBP1.0，SAV1JBP1.1，SAV2JBP1.2，SAV3JBP1.3，SAV4DISUB：POPACCPOPPSWRETI例3二、80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例利用查詢法擴(kuò)展外部中斷源。SAV1：…AJMPDISUBSAV2：…AJMPDISUBSAV3：…AJMPDISUBSAV4：…AJMPDISUB例4二、80C51單片