單片機(jī)全部課程課件

單片機(jī)全部課程課件第1頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一緒論一、單片機(jī)的發(fā)展歷史第一階段

1971～1976年，屬萌芽階段。發(fā)展了各種4位單片機(jī)，多用于家用電器、計(jì)算器、高級玩具。第二階段

1976～1980年，為初級8位機(jī)階段，發(fā)展了各種中、低檔8位單片機(jī)，典型的如MCS

－48系列單片機(jī)，片內(nèi)含多個(gè)8位并行I/O接口、一個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，不帶串行I/O接口，其功能可滿足一般工業(yè)控制和智能化儀器儀表等的需要。第2頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第三階段

1980～1983年，高級8位機(jī)階段，發(fā)展了高性能的8位單片機(jī)，例如MCS－51系列單片機(jī)，它帶有串行I/O接口和多個(gè)16位定時(shí)器

/計(jì)數(shù)器，具有多級中斷功能。這一階段進(jìn)一步拓寬了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，使之能用于終端、局部網(wǎng)絡(luò)的接口，并擠入了個(gè)人計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。第四階段

1983年以后，16位單片機(jī)階段。發(fā)展了MCS－96系列等16位單片機(jī)。功能很強(qiáng)，價(jià)格卻迅速下降。片內(nèi)有A/D轉(zhuǎn)換器；可快速輸入、輸出；可用于電機(jī)控制；網(wǎng)絡(luò)通信能力有顯著提高。第3頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、單片機(jī)的發(fā)展趨勢單片機(jī)的發(fā)展趨勢主要有以下幾點(diǎn)：1、單片機(jī)的性能不斷提高，主要表現(xiàn)在：CPU的功能增強(qiáng)――主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理的速度和精度的提高；

MCS－51增加布爾處理機(jī)

MCS－9616位單片機(jī)內(nèi)部有乘除部件，采用流水線結(jié)構(gòu)內(nèi)部資源增多――內(nèi)部程序存儲器ROM達(dá)幾十

KB，數(shù)據(jù)RAM達(dá)幾KB,具有并、串I/O

口、C/T電路、監(jiān)視定時(shí)器、DMA、多路A/D、D/A電路。第4頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一使用多功能引腳―減少引腳,提高應(yīng)用的靈活性;尋址范圍擴(kuò)大――存儲空間達(dá)64KB～1.6MB，提高了系統(tǒng)擴(kuò)展功能。2、單片機(jī)的種類不斷增多，主要表現(xiàn)在：（1）超微型化――采用模塊結(jié)構(gòu)；（2）低功耗和低電壓――采用CHMOS制造工藝第5頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第一章MCS－51系列單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)一、主要功能：1、8位CPU，片內(nèi)振蕩器（1.2～12MHz)；2、4K字節(jié)ROM，128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM；3、21個(gè)特殊功能寄存器；4、32根I/O線，即4個(gè)8位并行I/O口：P0～P3；5、可尋址的外部程序、數(shù)據(jù)存儲器各64KB;6、2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；7、一個(gè)全雙工串行口；8、中斷結(jié)構(gòu)：五個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級；9、有強(qiáng)的位尋址、位處理功能，適于位處理機(jī)。1-1總體概況第6頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)第7頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、外部引腳說明封裝形式見下圖：第8頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一引腳分類：1、主電源引腳Vss、Vcc2、外接晶振引腳XTAL1、XTAL23、控制或復(fù)位引腳

RST/VPD：

當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期高電平時(shí)，單

片機(jī)復(fù)位。

復(fù)位后，P0～P3輸出高電平；SP寄存器為07H；其它寄存器全部清0；不影響RAM狀態(tài)。ALE/PROG：地址鎖存控制端

ALE提供1/6fosc振蕩頻率；

PROG為其內(nèi)的EPROM輸入編程脈沖第9頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一/PSEN:外部程序存儲器的讀選通信號端=0時(shí)，只訪問外部程序存儲器,即外ROM=1時(shí)，訪問內(nèi)部程序存儲器,即內(nèi)ROM

/Vpp:內(nèi)\外ROM選擇端EAEAEA4、輸入/輸出引腳P0.0~P0.7；P1.0~P1.7；P2.0~P2.7；P3.0~P3.7四個(gè)I/O口，每口八條線，其中：P0.0～P0.7：兼作地址/數(shù)據(jù)線。P2.0～P2.7：兼作地址高8位第10頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一P3.0～P3.7的第二功能為：P3.0-RXD：串行數(shù)據(jù)輸入P3.1-TXD：串行數(shù)據(jù)輸出P3.2-INT0：外部中斷0輸入P3.3-INT1：外部中斷1輸出P3.4-T0：定時(shí)器0外部輸入P3.5-T1：定時(shí)器1外部輸入P3.6-WR：寫信號P3.7-RD：讀信號第11頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一四、中央處理器CPU

其中ALU由累加器A、寄存器B、暫存器、PSW等部件組成。

功能：完成二進(jìn)制數(shù)的算數(shù)運(yùn)算和布爾代數(shù)的邏輯運(yùn)算。PSW－程序狀態(tài)字功能介紹格式：進(jìn)位標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志軟件標(biāo)志寄存器區(qū)

選擇溢出標(biāo)志奇偶標(biāo)志

由ALU、布爾處理器、工作寄存器和控制器等部件組成。第12頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1-2MCS-51存儲器組織MCS-51單片機(jī)存儲器的分類為：從物理上分為：5個(gè)空間，即片內(nèi)ROM、片外ROM

片內(nèi)RAM、SFR、片外RAM一、MCS-51存儲器分類及配置

邏輯上分為:

3個(gè)空間，即:程序存儲器（片內(nèi)、外）

片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器

片外數(shù)據(jù)存儲器用不同的傳送指令訪問：－－MOVC－－MOV－－MOVX第13頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一MCS-51存儲空間分配如下：MCS-51存儲空間分布圖第14頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1、編址與訪問尋址范圍：0000H~FFFFH容量64KB，

即地址長度：16位

，尋址內(nèi)部ROM；

當(dāng)PC值超過片內(nèi)ROM容量時(shí)會自動轉(zhuǎn)向外部存儲器空間。

，尋址外部ROM。

8031單片機(jī)接低電平。作用：

存放程序及程序運(yùn)行時(shí)不變的常數(shù)。二、程序存儲器2、7個(gè)特殊單元第15頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一七個(gè)具有特殊含義的單元是：0000H——

系統(tǒng)復(fù)位，PC指向此處；

0003H——

外部中斷0入口；

000BH——T0溢出中斷入口

0013H——

外中斷1入口

001BH——T1溢出中斷入口

0023H——

串口中斷入口

002BH——T2溢出中斷入口

三、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器

物理上分為兩大區(qū)域：00H~7FH即128B內(nèi)RAM區(qū)

80H~FFH即SFR區(qū)。第16頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM塊

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM區(qū)共128字節(jié)(256字節(jié))分為三

個(gè)區(qū)，即：工作寄存器區(qū)、位存儲區(qū)、數(shù)據(jù)RAM區(qū)。

結(jié)構(gòu)如下：R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7即可位尋址，又可字節(jié)尋址數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、堆棧區(qū)、工作單元第17頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、位尋址區(qū)位尋址區(qū)（20H—2FH）16個(gè)字節(jié)。即16*8=128位；

每一位都有一個(gè)位地址，范圍為：00H—7FH；

位地址區(qū)也可作為一般RAM使用。具體結(jié)構(gòu)為：第18頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3、特殊功能寄存器

MCS-51單片機(jī)內(nèi)共有22個(gè)特殊功能寄存器，包括PC及SFR。

PC為程序計(jì)數(shù)器。它是一個(gè)雙字節(jié)寄存器

尋址范圍為:0000H～FFFFH，即0～64KB。

SFR為特殊功能寄存器。

其尋址空間：80H～FFH

其中，51子系列有18個(gè)寄存器，占有21個(gè)字節(jié)；52子系列有21個(gè)寄存器，占有26個(gè)字節(jié)。51子系列SFR的地址分配及位地址見下頁表：第19頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

寄存器

位地址/位定義

地址

F7

F6

F5

F4

F3

F2

F1

F0

B

F0H

E7

E6

E5

E4

E3

E2

E1

E0

ACC

E0

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

PSW

CY

AC

F0

RS1

RS0

OV

/

P

D0H

BF

BE

BD

BC

BB

BA

B9

B8

IP

B8H

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

P3

P3.7

P3.6

P3.5

P3.4

P3.3

P3.2

P3.1

P3.0

B0H

IE

A8H

A7

A6

A5

A4

A3

A2

A1

A0

P2

P2.7

P2.6

P2.5

P2.4

P2.3

P2.2

P2.1

P2.0

A0H

SBUF

99H

第20頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

四、外部RAM

可擴(kuò)展64KB的外部RAM數(shù)據(jù)區(qū)第21頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1.3時(shí)鐘、時(shí)鐘電路、CPU定時(shí)1、時(shí)鐘電路包括內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘第22頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、復(fù)位電路包括上電復(fù)位和上電/開關(guān)復(fù)位3、復(fù)位狀態(tài)（見教材P36表2－6）三、CPU時(shí)序狀態(tài)周期：由2個(gè)振蕩周期組成；機(jī)器周期：由6個(gè)狀態(tài)周期組成；指令周期：由1～4個(gè)機(jī)器周期組成第23頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一CPU時(shí)序圖如下：第24頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一1.4并行輸入/輸出接口

MCS－51有32根I/O線，組成4個(gè)8位的并行輸入/輸出接口，分別稱為P0~P3口。其中P0、P2的第二功能組成地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線，P3口第二功能組成各種控制信號，這四個(gè)口可并行地輸入/輸出8位數(shù)據(jù)，也可按位使用。作I/O口使用時(shí)，該四個(gè)口稱為準(zhǔn)雙向口。其中P0口的負(fù)載能力為8個(gè)TTL負(fù)載，其余為4個(gè)。一、P0口

它包括一個(gè)輸出鎖存器，兩個(gè)三態(tài)緩沖器，一個(gè)輸出驅(qū)動電路和一個(gè)輸出控制電路。其中輸出驅(qū)動電路由一對FET（場效應(yīng)管）組成，其工作狀態(tài)受輸出控制電路的控制。具體結(jié)構(gòu)圖如下：第26頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、P1口

P1口只有一種功能－－通用輸入/輸出接口。通用I/O接口有輸出、輸入、端口操作三種工作方式見教材P-61第27頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、P2口四、P3口第28頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第二章MCS-51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和匯編語言程序示例2-1單片機(jī)的指令格式和尋址方式一、MCS-51的指令格式

二、尋址方式MCS-51單片機(jī)有7種尋址方式，主要的有6種：1、立即方式

例：MOVA,#07MOVDPTR,#2000H2、直接方式例：MOVR0,30HANL40H,#0FH說明：立即數(shù)必須用‘?！f明，以便與內(nèi)部RAM區(qū)分。第29頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一說明：直接尋址可以訪問以下三種存儲空間：

?

內(nèi)部RAM128字節(jié)(8052內(nèi)部RAM高128字節(jié)(80H~FFH)

只能用間址訪問)；

?特殊功能寄存器（唯一的尋址方式）；

?221個(gè)位地址。3、寄存器尋址例：DECR2ANLA,R14、寄存器間址例：MOVA,@R0MOVX@DPTR,A說明：?寄存器間址規(guī)定用R0、R1尋址內(nèi)部RAM00～FFH單元,

用R0、R1、DPTR尋址外部數(shù)據(jù)RAM；?寄存器間址用符號‘@’表示；第30頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一5、基址加變址間接尋址－－用于查表例：MOVCA,@A+PCMOVCA,@A+DPTR6、相對尋址（7）位尋址2-2MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)

重點(diǎn)掌握指令格式和合法的尋址方式，程序設(shè)計(jì)方法同8086。MCS-51的操作數(shù)形式可為：A－－累加器＃Data－－立即數(shù)Ri－－寄存器Direct－－直接尋址@Rj、@DPTR－－間接尋址第31頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一一、數(shù)據(jù)傳送指令（29條）

包括：以累加器為一方的傳送指令(6條)、不以累加器為一方的傳送指令(5條)、用立即數(shù)置數(shù)(5條)、訪問外部RAM(4條)、訪問程序ROM(2條)、交換指令(5條)、棧操作(條)。以累加器為一方的傳送指令（6條）

第32頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一不以累加器為一方的傳送指令（5條）

用立即數(shù)置數(shù)（5條）

第33頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一例1：設(shè)內(nèi)部RAM(30H)=40H(40H)=10HP1

作輸入口，輸入的數(shù)據(jù)為0CAH

執(zhí)行下列指令序列，結(jié)果＝？

MOVR0,#30HMOVA,@R0MOVR1,AMOVB,@R1MOV@R1,P1MOVP2,P1;R0=30H;A=40H;R1=40H;B=10H;(10H)=CAH;P2=CAH第34頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一訪問外部RAM（4條）

訪問程序ROM（2條）

例2：設(shè)系統(tǒng)配有2KB外部RAM，設(shè)計(jì)一程序，將外部

RAM250單元內(nèi)容送到650H單元。例3：累加器A的內(nèi)容為0～9的BCD數(shù)，用查表法獲得相應(yīng)的七段字形碼送P1口。設(shè)七段碼表存于程序存儲器2400H開始的區(qū)域。第35頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一交換指令（5條）

棧操作（2條）

說明：1*

目的地址為A的指令均影響P標(biāo)志；

2*

棧操作為字節(jié)操作(棧向上生成)。第36頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、算術(shù)運(yùn)算指令（24條）第37頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一說明：對標(biāo)志位的影響見教材P96表3－3第38頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一例4：試將兩個(gè)雙字節(jié)數(shù)5E3AH和36DBH相加后，

存于外部RAM2030H和2031H單元（低位在前，

高位在后）。例5：將累加器A中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為3位BCD數(shù)存

于30H、31H、32H（百、十、個(gè)位）。例6：雙字節(jié)BCD數(shù)相加。設(shè)被加數(shù)存于內(nèi)部

RAM40H和41H單元，加數(shù)存于50H和51H單元

(低位在前)，求其十進(jìn)制和存于40H和41H單元。第39頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、邏輯運(yùn)算指令（24條）1、雙操作數(shù)邏輯指令（18條）

第40頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、單操作數(shù)邏輯指令（6條）

第41頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一例7：拆字。將外部RAM2300H單元的BCD碼的

十位和個(gè)位拆開后，由高到低分別存于2300H

和2301H單元。例8：拼字。設(shè)2位用ASCII表示的十進(jìn)制數(shù)分別

存于內(nèi)部40H和41H單元中，將它們轉(zhuǎn)換成2位

BCD碼并以壓縮形式存于41H單元。例9：判斷累加器A中的值是否為0DH.第42頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一四、控制轉(zhuǎn)移類指令1、無條件轉(zhuǎn)移指令（4條）

說明：1、LJMP指令中，由于地址碼為16位,故轉(zhuǎn)移范圍為216＝64KB;2、AJMP指令中，由于地址碼為11位,故轉(zhuǎn)移范圍為211＝2KB;3、SJMP指令中的rel為相對偏移量，是一個(gè)8位帶符號數(shù)，位移量為－128～＋127（針對當(dāng)前PC）。第43頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、條件轉(zhuǎn)移指令（8條）

3、調(diào)用和返回（5條）

第44頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一例10：當(dāng)P1口輸入為43H時(shí)，程序往下執(zhí)行，否

則等待。例11：設(shè)有100個(gè)有符號數(shù)，連續(xù)存放在以2000H

為首址的外部RAM區(qū)，試編程統(tǒng)計(jì)其中正數(shù)、

負(fù)數(shù)、零的個(gè)數(shù)存于內(nèi)部RAM30H~32H單元中。例12：初始SP＝30H,子程序SUB1入口為2500H,

PC=3000H。

執(zhí)行指令

3000H：LCALLSUB1后，

SP=?(SP)=?PC=?若將LCALL改為ACALL,結(jié)果如何？第45頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一五、位操作指令第46頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一說明：位地址表示方式可為：?直接位地址加如：SETB7FH;?字節(jié)地址加位號如：SEYB2F.7H?位寄存器名如：SETBTR0?位尋址寄存器加位號如：CLRTCON.5例13：在P1.7引腳上輸出一個(gè)正脈沖，要求脈寬為200US。（設(shè)fosc=6MHz）第47頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第三章輸入輸出、中斷、定時(shí)與串行通信3.1MCS-51中斷系統(tǒng)MCS-51不同型號的單片機(jī)的中斷源的數(shù)量是不同的。但最典型的8051子系統(tǒng)提供5個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級。中斷處理程序可實(shí)現(xiàn)兩級嵌套,因而具有較強(qiáng)的中斷處理能力。MCS-51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下頁所示：第48頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第49頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一一、MSC-51中斷源中斷源外部中斷0:INT0定時(shí)器0:T0外部中斷1:

INT1定時(shí)器1:

T1串口中斷:優(yōu)先級(同級)

高低入口0003H000BH0013H001BH023H與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器控制

TCON－－定時(shí)器控制寄存器（88H）格式：D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TF0

IE1IT1IE0IT0其中IT0、IT1：外部中斷的觸發(fā)方式0：電平1：邊沿

IE0、IE1：外部中斷的0、1的中斷標(biāo)志

TF0、TF1：定時(shí)器0、1的溢出標(biāo)志第50頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、中斷控制1、中斷的開放與禁止－－IE（A8H）格式：D7D6D5D4D3D2D1D0EAET2ESET1EX1ET0EX02、中斷優(yōu)先級控制－－IP（B8H）格式：D7D6D5D4D3D2D1D0PT2PSPT1PX1PT0PX01:高優(yōu)先級0：低優(yōu)先級1:允許0：禁止SCON－－串口控制寄存器（98H）格式：D7D6D5D4D3D2D1D0TIRI第51頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、中斷響應(yīng)下列三種情況都不存在，則響應(yīng)中斷。三種情況為：1、CPU正在處理同級或更高級別的中斷；2、現(xiàn)行的周期不是指令的最后一個(gè)機(jī)器周期；3、正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問IP、IE指令。CPU響應(yīng)中斷后，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷入口。四、中斷請求的撤除

CPU響應(yīng)中斷后，在中斷返回前，必須撤除請求，否則會錯(cuò)誤地再次引起中斷五、中斷程序舉例

例1：若規(guī)定外部中斷0為電平觸發(fā)，高優(yōu)先級，編寫初始化程序。

例2：若規(guī)定外部中斷1為邊沿觸發(fā)方式，低優(yōu)先級，在中斷服務(wù)程序中將寄存器B中的內(nèi)容左移一位。B的內(nèi)容初始為01，編寫初始化及中斷服務(wù)程序程序。第52頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器一、主要特征1、有兩個(gè)十六位的可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（0、1），可由程序選擇作為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)值也可由程序設(shè)定；2、每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都有四種工作方式，可由程序選擇；3、任一定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)到時(shí)，可由程序安排產(chǎn)生中斷或不產(chǎn)生中斷信號；4、52子系列有3個(gè)可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，增加了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2有3種工作方式，可由程序選擇。第53頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一二、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（0、1）的結(jié)構(gòu)1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)第54頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、工作原理3、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式和控制寄存器1）、方式寄存器－－TMOD格式：其中M1M0：工作方式選擇

00：方式0，十三位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

01：方式1，十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

10：方式2，自動再裝入的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

11：方式3，T0分為兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器C/T：計(jì)數(shù)/定時(shí)選擇GATR：門控信號第55頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2）、控制寄存器－－TCON格式：其中IT1IT0：外部中斷1、0的觸發(fā)方式

IE1IE0：外部中斷1、0的觸發(fā)方式

TF1TF0：定時(shí)器1、0的溢出標(biāo)志

上述幾位用于中斷控制

TR1：定時(shí)器T1的運(yùn)行控制位TR0：定時(shí)器T1的運(yùn)行控制位第56頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一三、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（0、1）的工作方式1、方式0----13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

當(dāng)M1M0兩位為00時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器被選為工作方式0，其邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示：方式0計(jì)數(shù)初值計(jì)算的公式為：X=213-a例1：計(jì)數(shù)器1方式0計(jì)數(shù)2000個(gè)數(shù)。X的值為0～8191，計(jì)數(shù)范圍為1～8192第57頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、方式1----16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

當(dāng)M1M0兩位為01時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器被選為工作方式1，其邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示：方式1計(jì)數(shù)初值計(jì)算的公式為：X=216-a例2：計(jì)數(shù)器0方式1定時(shí)20ms,允許中斷(設(shè)fosc=6MHz)。X的值為0～65535，計(jì)數(shù)范圍為1～65536第58頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、方式2----8位自動再裝入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

當(dāng)M1M0兩位為10時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器被選為工作方式2，其邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示：方式2計(jì)數(shù)初值計(jì)算的公式為：X=28-a例3：計(jì)數(shù)器0方式2計(jì)數(shù)100。X的值為0～255，計(jì)數(shù)范圍為1～256第59頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、方式3----T0分為2個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

當(dāng)

M1M0兩位為11時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器0被選為工作方式2，其邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示：第60頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一四、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（0、1）的應(yīng)用例4：選擇T1方式1用于定時(shí)，在P1.1輸出周期為1ms的方波，晶振fosc=6MHZ。

根據(jù)題意，只要使P1.1每隔500μs取反一次即可得到1ms方波，因而T1的定時(shí)時(shí)間為500μs。

初值為a：（216－a）×2×10－6s=500×10－6sa＝216－(500×10－6÷2×10－6)=65285=FF50H例5：選擇T0方式1用于定時(shí)，每隔1秒鐘使累加器A的內(nèi)容左移一位，從P1口輸出，晶振fosc=6MHZ。第61頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3.3

串行輸入/輸出接口

計(jì)算機(jī)與外界的信息交換稱為通信，基本的通信方式有兩種：并行通信和串行通信一、串行通信的一般概念1、數(shù)據(jù)傳送方向第62頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

在串行通信中按照同一時(shí)刻數(shù)據(jù)流的方向分為三種基本傳送形式，即：單工傳送半雙工傳送全雙工傳送----僅能進(jìn)行一個(gè)方向傳送----能交替進(jìn)行兩個(gè)方向傳送，不能同時(shí)進(jìn)行----能在兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行傳送

如：如：單工傳送半雙工傳送全雙工傳送如：第63頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一2、通信格式二、MCS－51串行接口的功能與結(jié)構(gòu)1、功能

（見教材P-65）2、結(jié)構(gòu)與組成MSC-51的串口由發(fā)送器、發(fā)送控制電路、接收器、接收控制電路及特殊功能寄存器SCON、PCON組成

方便地實(shí)現(xiàn)單機(jī)、多機(jī)通信；

具有4種工作方式－－即移位寄存器（方式0）和通信（方

式1、2、3）MCS－51串行口的原理結(jié)構(gòu)如下所示：串行通信按信息格式的約定分為兩種：異步通信方式同步通信方式第64頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第65頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一3、串行接口的特殊功能寄存器－SCON、PCON

串口控制寄存器－SCON格式(地址為98H)：SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRID7D6D5D4D3D2D1D0復(fù)位時(shí)(SCON)=0，可用MOVSCON,#XX進(jìn)行初始化其中

SM0SM1：工作方式選擇

00：方式0，移位寄存器方式

01：方式1，8位UART

10：方式2，9位UART

01：方式3，9位UART

SM2：多機(jī)通信控制位

REN：接受允許

TB8、RB8：發(fā)送、接收的第九位數(shù)據(jù)

TI、RI

：發(fā)送、接收中斷標(biāo)志第66頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一

電源控制寄存器－PCON格式(地址為97H)：SMODD7D6D5D4D3D2D1D0SMOD:波特率系數(shù)控制位SMOD=1波特率加倍三、MCS-51串口的工作方式1、方式0－－移位寄存器方式作I/O擴(kuò)展口，波特率為fosc/12方式0輸出：與CD4094連接的電路為：第67頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一方式0輸入：與CD4014連接的電路為：2、方式1－－8位異步通信接口波特率為（2SMOD/32

）×T1溢出率3、方式2、3－－9位異步通信口

方式2波特率固定為:（2SMOD/64）×fosc

方式3波特率可變?yōu)?（2SMOD/32）×T1溢出率第68頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一舉例：方式2發(fā)送中斷服務(wù)程序如下：

SEND： PUSH PSW PUSH A CLR TI MOV A，@R0 MOV C,P MOV TB8,C MOV SBUF,A INC R0 POP A POP PSW RETI;保護(hù)現(xiàn)場;清除發(fā)送中斷標(biāo)志;A取一個(gè)數(shù);TB8P;數(shù)據(jù)發(fā)送;修改指針;恢復(fù)現(xiàn)場;中斷返回第69頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一例：方式2接收服務(wù)程序如下：

REVE: PUSH PSWPUSH A

CLRRI MOV A,SBUF MOV C,P JNC L1 JNB RB8,ERR SJMP L2L1: JB RB8,ERRL2: MOV @R0,A INC R0 POP A POP PSW RETI;保護(hù)現(xiàn)場;清除接收中斷標(biāo)志;A接收一個(gè)數(shù);P=0？是，轉(zhuǎn)L1;P=1，RB8=0，出錯(cuò);P=0，RB8=1，出錯(cuò);正確,將數(shù)據(jù)存入內(nèi)存;修改指針;恢復(fù)現(xiàn)場;中斷返回第70頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一四、波特率設(shè)定五、應(yīng)用舉例例：某系統(tǒng)要求以串行方式1傳送,波特率為2400bps,試編寫初始化程序（設(shè)fosc=11.0592MHz）例1：設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)送程序，8031串口工作在方式2，要求將內(nèi)部50H~5FH的數(shù)據(jù)快從串口輸出，TB8作奇偶校驗(yàn)位。例2：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，8031串口以方式3接收16個(gè)數(shù)據(jù)，存于以50H為首址的內(nèi)部RAM中。設(shè)波特率為1200bps

（fosc=6MHz）第71頁，共82頁，2023年，2月20日，星期一第四章MCS－51系列單片機(jī)的擴(kuò)展

本章重點(diǎn)介紹單片機(jī)系統(tǒng)的硬件擴(kuò)展方法及硬件的應(yīng)用。

系統(tǒng)擴(kuò)展擴(kuò)展一般有下列幾方面的內(nèi)容：*

外部程序存儲器的擴(kuò)展－－ROM/EPROM/EEPROM*外