單片機知識點

單片機知識點1單片機知識點周冰微處理器:是小型計算機或微型計算機的控制和處理部分。又稱中央處理單元CPU,CentralProcessingUnit,。Microcomputer,簡稱微機,是具有完整運算及控制功能的計算機。包括:微處理器(CPU)、微型計算機,存儲器、接口適配器,輸入輸出接口電路,、輸入/輸出,I/O,設備。Single-ChipMicrocomputer,是將微處理器、一定容量RAM和ROM以及I/O口、定單片機SCM,時器等電路集成在一塊芯片上,構成單片微型計算機。也稱為微控制器MCU(MicroControllerUnit)【微處理器、RAM、ROM、I/O口、定時器】預備知識數(shù)字電路中只有兩種電平,高和低,本課程中,定義單片機為TTL電平,高+5V低0VRS232電平,計算機的串口高-12V低+12V所以計算機與單片機之間通訊時需要加電平轉換芯片max232,實驗板上左下角,。MCS-51單片機硬件結構及引腳1、MCS-51單片機的內部結構MCS-51單片機的組成,CPU(進行運算、控制)、RAM(數(shù)據(jù)存儲器)、ROM(程序存儲器,、I/O口(串口、并口,、內部總線和中斷系統(tǒng)等。組成框圖如右,總線,BUS,是計算機各部件之間傳送信息的公共通道。微機中有內部總線和外部總線兩類。內部總線是CPU內部之間的連線。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,DataBus,,地址總線AB,AddressBus,和控制總線CBControlBus,。CPU,由運算和控制邏輯組成,同時還包括中斷系統(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),如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數(shù)據(jù),ROM,用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格,12單片機知識點周冰I/O口,四個8位并行I/O口,既可用作輸入,也可用作輸出,T/C,兩個定時/記數(shù)器,既可以工作在定時模式,也可以工作在記數(shù)模式,單片機引腳的功能:8051單片機有40個引腳,分為端口線、電源線和控制線三類。,電源線1GND,接地引腳。VCC,正電源引腳。接，5V電源。2,端口線P0,P3口,4×8=32條。1,P0口,P0.0,P0.7,,8位雙向三態(tài)I/O口,可作為外部擴展時的數(shù)據(jù)總線/低8位地址總線的分時復用口。又可作為通用I/O口,每個引腳可驅動8個TTL負載。對EPROM型芯片,如8751,進行編程和校驗時,P0口用于輸入/輸出數(shù)據(jù)。,2,P1口,P1.0,P1.7,8位準雙向I/O口,內部具有上拉電阻,可作為通用I/O口。每個引腳可驅動4個TTL負載。,3,P2口,P2.0,P2.7,8位準雙向I/O口,內部具有上拉電阻,可作為外部擴展時的高8位地址總線。又可作為通用I/O口,每個引腳可驅動4個TTL負載。對EPROM型芯片,如8751,進行編程和校驗時,用來接收高8位地址。,4,P3口,P3.0,P3.7,8位準雙向I/O口,內部具有上拉電阻。它是雙功能復用口,作為通用I/O口時,功能與P1口相23單片機知識點周冰同,常用第二功能。每個引腳可驅動4個TTL負載。作為第二功能使用時,各位的作用如下頁表所示。P3第二功能各引腳功能定義,RXD串行口輸入P3.1,TXD串行口輸出P3.2,INT0外部中斷0輸入P3.0,P3.3,INT1外部中斷1輸入P3.4,T0定時器0外部輸入P3.5,T1定時器1外部輸入WR外部寫控制P3.7,RD外部讀控制P3.6,2,時鐘引腳,1,XTAL1,19腳,,如果采用外接晶體振蕩器時,此引腳應接地。,2,XTAL2,18腳,,接外部晶體的另一端。3,控制線提供控制信號,有的引腳還具有復用功能。(1)RST/VPD(9腳),復位與備用電源。(2)ALE/PROG*,30腳,,第一功能ALE為地址鎖存允許,可驅動8個LS型TTL負載。PROG*為本引腳的第二功能。為編程脈沖輸入端。(3)PSEN*,29腳,,讀外部程序存儲器的選通信號?？梢则寗?個LS型TTL負載。(4)EA*/VPP(EnableAddress/VoltagePulseofPrograming,31腳)EA*為內外程序存儲器選擇控制端。EA*=1,訪問片內程序存儲器,但在PC,程序計數(shù)器,值超過0FFFH,對于8051、8751,時,即超出片內程序存儲器的4K字節(jié)地址范圍時,將自動轉向執(zhí)行外部程序存儲器內的程序。EA*=0,單片機則只訪問外部程序存儲器。VPP為本引腳的第二功能。對89S52,加在VPP腳的編程電壓為+12V或+5V。單片機主要掌握以下幾點最小系統(tǒng)能夠運行起來的必要條件。1.電源2.晶振3.復位電路34單片機知識點周冰對單片機任意IO口的隨意操作1.輸出控制電平高低2.輸入檢測電平高低。定時器,重點掌握最常用的方式2中斷,外部中斷、定時器中斷、串口中斷串口通信,單片機之間、單片機與計算機基本數(shù)據(jù)類型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,sfrSCON=0X98;sfr16T2=0xCC;sbitOV=PSW^2;常用有:reg51.hreg52.h,定義特殊功能寄存器和位寄存器,,math.h,定義常用數(shù)學運算,,voidmain()隔2000ms閃爍{程序,一,點亮第一個發(fā)光unsignedinti;#include<reg52.h>while(1)#defineuintunsignedint二極管{#defineucharunsignedchar#include<reg52.h>i=50000;sbitled1=P1^0;voidmain()led1=0;voiddelay(uintz)//延時{while(i--);P1=0xfe;i=50000;函數(shù)while(1);led1=1;}while(i--);{}uintx,y;程序,二,讓第一個發(fā)光二}for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);極管閃爍程序,三,}#include<reg52.h>voidmain()//第一個發(fā)光二極管以間sbitled1=P1^0;{45單片機知識點周冰while(1)uchara;uchara,i;a=0xfe;while(1){while(1){led1=0;{a=0xfe;delay(2000);P1=a;for(i=0;i<8;i++)led1=1;beep=0;{delay(2000);delay(500);P1=a;}beep=0;}P1=0xff;delay(50);beep=1;beep=1;程序,四,delay(500);delay(50);a=_crol_(a,1);a=_crol_(a,1);//8個發(fā)光管由上至下間隔}}}a=0x7f;1s流動for(i=0;i<8;i++)程序,五,{//每個管亮500ms,滅P1=a;beep=0;500ms,亮時蜂鳴器響//8個發(fā)光管來回流動delay(50);beep=1;//滅時關掉蜂鳴器,一直重//每個管亮100ms,流動時delay(50);a=_cror_(a,1);復下去讓蜂鳴器發(fā)聲}#include<reg52.h>#include<reg52.h>}#include<intrins.h>#include<intrins.h>}#defineuintunsignedint#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineucharunsignedcharsbitbeep=P2^3;sbitbeep=P2^3;voiddelay(uintz)voiddelay(uintz){{uintx,y;uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);for(y=110;y>0;y--);}}voidmain()voidmain(){{運算器對操作數(shù)進行算術、邏輯運算和位操作。1,算術邏輯運算單元ALU2,累加器A3.寄存器B4.程序狀態(tài)寄存器PSW控制器1,程序計數(shù)器PC,ProgramCounter,2,指令寄存器IR、指令譯碼器及控制邏輯電路存儲器空間可劃分為5類,1.程序存儲器2.內部數(shù)據(jù)存儲器3.特殊功能寄存器,SFR-SpecialFunctionRegister,4.位地址空間56單片機知識點周冰5.數(shù)據(jù)寄存器程序存儲器ROM存放應用程序和表格之類的固定常數(shù)。分為片內和片外兩部分,AT89S528K的可編程Flash存儲器,地址0000H-1FFFH,外部擴展到64KB,由EA*引腳上所接的電平確定。程序存儲器中的0000H地址是系統(tǒng)程序的啟動地址,單片機復位后PC的內容為0000H6個單元具有特殊用途表2-16種中斷源的中斷入口地址中斷標志位外中斷0,INT0*)0003HIE0定時器0(T0)中斷000BHTF0外中斷1,INT1*)0013HIE1定時器1(T1)中斷001BHTF1串行口中斷0023HTI(發(fā)送)/RI,接收,定時器2(T2)中斷002BHTF2,T2溢出,/EXF2(T2EX)特殊功能寄存器(SFR)CPU對各種功能部件的控制采用特殊功能寄存器集中控制方式,共32個。1,程序計數(shù)器PC,ProgramCounter,存放下一條要執(zhí)行的指令在程序存儲器中的地址?；竟ぷ鞣绞接幸韵聨追N,,1,程序計數(shù)器自動加1,2,執(zhí)行有條件或無條件轉移指令時,程序計數(shù)器將被置入新的數(shù)值,從而使程序的流向發(fā)生變化。,3,在執(zhí)行調用子程序調用或中斷調用,完成下列操作,?PC的現(xiàn)行值保護?將子程序的入口地址或中斷向量的地址送入PC。2累加器A使用最頻繁的寄存器,也可寫為Acc。A的作用,,1,是ALU單元的輸入之一,又是運算結果的存放單元。,2,數(shù)據(jù)傳送大多都通過累加器A。A的進位標志Cy。67單片機知識點周冰3.寄存器B為執(zhí)行乘法和除法操作設置的。在不執(zhí)行乘、除的情況下,可當作一個普通寄存器來使用。,程序狀態(tài)字寄存器PSW4,1,Cy,PSW.7,進位標志位2,Ac(PSW.6)輔助進位標志位,,3,F0,PSW.5,標志位由用戶使用的一個狀態(tài)標志位。,4,RS1、RS0,PSW.4、PSW.3,,4組工作寄存器區(qū)選擇控制位1和位0。所選的4組寄存器RS1RS0000區(qū),內部RAM地址00H,07H,011區(qū),內部RAM地址08H,0FH,102區(qū),內部RAM地址10H,17H,113區(qū),內部RAM地址18H,1FH,,5,OV,PSW.2,溢出標志位指示運算是否產(chǎn)生溢出。,6,PSW.1位:保留位,未用,7,P(PSW.0)奇偶標志位P=1,A中“1”的個數(shù)為奇數(shù)P=0,A中“1”的個數(shù)為偶數(shù)5.I/O端口P0,P3P0,P3分別為I/O端口P0,P3的鎖存器。可按字節(jié)尋址也可按位尋址。6.串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF存放欲發(fā)送或已接收的數(shù)據(jù),一個字節(jié)地址,由兩個獨立的寄存器組成,一個是發(fā)送緩沖器,另一個是接收緩沖器。7.定時器/計數(shù)器3個16位定時器/計數(shù)器T0,T1和T2,各由兩個獨立的8位寄存器組成,TH0、TL0、TH1、TL1、TH2、TL2,只能字節(jié)尋址。并行I/O端口78單片機知識點周冰4個雙向的8位并行I/O端口(Port),記作P0,P3屬于特殊功能寄存器,還可位尋址。1、P0端口P0口傳送地址或數(shù)據(jù)時,CPU發(fā)出控制信號為高電平,打開上面的與門,使多路轉接開關MUX打向上邊,使內部地址/數(shù)據(jù)線與下面的場效應管處于反相接通狀態(tài)。這時的輸出驅動電路由于上下兩個FET處于反相,形成推拉式電路結構。P0口作通用的I/O口使用時,CPU發(fā)來的“控制”信號為低電平,上拉場效應管截止,多路轉接開關MUX打向下邊,與D鎖存器的Q*端接通。P0口作通用的I/O口使用:,1,作輸出口使用來自CPU的“寫入”脈沖加在D鎖存器的CP端,內部總線上的數(shù)據(jù)寫入D鎖存器,并向端口引腳P0.x輸出。注意,由于輸出電路是漏極開路,因為這時上拉場效應管截止,,必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。,2,作輸入口使用應區(qū)分“讀引腳”和“讀端口”,或稱“讀鎖存器”,?！白x引腳”信號把下方緩沖器打開,引腳上的狀態(tài)經(jīng)緩沖器讀入內部總線,“讀鎖存器”信號打開上面的緩沖器把鎖存器Q端的狀態(tài)讀入內部總線。2、P1端口字節(jié)地址90H,位地址90H,97H。P1口只作為通用的I/O口使用,在電路結構上與P0口有兩點區(qū)別,,1,因為P1口只傳送數(shù)據(jù),不再需要多路轉接開關MUX。,2,由于P1口用來傳送數(shù)據(jù),因此輸出電路中有上拉電阻,這樣電路的輸出不是三態(tài)的,所以P1口是準雙向口。因此,,1,P1口作為輸出口使用時,外電路無需再接上拉電阻。,2,P1口作為輸入口使用時,應先向其鎖存器先寫入“1”,使輸出驅動電路的FET截止。3、P2端口字節(jié)地址為A0H,位地址A0H,A7H。89單片機知識點周冰4、P3端口P3口的字節(jié)地址為B0H,位地址為B0H,B7H表2-2P3口的第二功能定義第二功能口引腳P3.0RXD,串行輸入口,P3.1TXD,串行輸出口,P3.2INT0*,外部中斷0,P3.3INT1*,外部中斷1,P3.4T0,定時器0外部計數(shù)輸入,P3.5T1,定時器1外部計數(shù)輸入,P3.6WR*,外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通,P3.7RD*,外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通,例3.2.1編寫程序使第一個數(shù)碼管顯示8while(1);//程序停止到這里},part2.1_.1cP59,例3.2.2讓實驗板上6個數(shù)碼管同時點亮,依次顯#include<reg52.h>//52系列單片機頭文件示0到F,時間間隔為0.5ms,循環(huán)下去。,part2.1_2.csbitdula=P2^6;//申明U1鎖存器的鎖存端P61,sbitwela=P2^7;//申明U2鎖存器的鎖存端#include<reg52.h>//52系列單片機頭文件voidmain(){#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintwela=1;//打開U2鎖存器sbitdula=P2^6;//申明U1鎖存器的鎖存端P0=0xFE;//送入位選信號sbitwela=P2^7;//申明U2鎖存器的鎖存端wela=0;//關閉U2鎖存器ucharnum;uncharcodetable[]={dula=1;//打開U1鎖存器0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};P0=0x7F;//送入段選信號voiddelayms(uint);voidmain()dula=0;//關閉U2鎖存器910單片機知識點周冰sbitkey2=P3^5;{wela=1;//打開U2鎖存端sbitkey3=P3^6;sbitkey4=P3^7;P0=0xco;//送入位選信號sbitdula=P2^6;//申明U1鎖存器的鎖存端wela=0;//關閉U2鎖存端sbitwela=P2^7;//申明U2鎖存器的鎖存端while(1)ucharcodetable[]={{for(num=0;num<16;num++)//16個數(shù)循0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};環(huán)顯示voiddelayms(uint);ucharnumt0,num;{dula=1;//打開U1鎖存端voiddisplay(ucharnumdis)//顯示子函數(shù)P0=table[num];//送入段選信號{ucharshi,ge;//分離兩個分別要顯示的數(shù)dula=0;//關閉U1鎖存端shi=numdis/10;延時0.5秒delay(500);//ge=numdis%10;}dula=1;}P0=table[shi];//送十位段選數(shù)據(jù)}voiddelayms(uintxms)dula=0;{P0=0xff;//送位選數(shù)據(jù)前關閉所有顯uinti,j;for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時約xms毫秒示,防止打開位選鎖存時for(j=110;j>0;j--);wela=1;//原來段選數(shù)據(jù)通過位選鎖存}例4.1.1用數(shù)碼管前兩位顯示一個十進制數(shù),變化器造成混亂范圍為00~59,開始時顯示00,每按下S2鍵一次,P0=0xfe;//送位選數(shù)據(jù)wela=0;數(shù)值加1,每按下S3鍵一次,數(shù)值減1,每按下delayms(5);//延時S4鍵一次,數(shù)值歸零,按下S5鍵一次,利用定時dula=1;器功能使數(shù)值開始自動每秒加1,再次按下S5鍵,P0=table[ge];//送個位段選數(shù)據(jù)dula=0;數(shù)值停止加1,保持顯示原數(shù)。,part2.2_1.cP82,P0=0xff;wela=1;#include<reg52.h>/52系列單片機頭文件P0=0xfd;#defineucharunsignedcharwela=0;#defineuintunsignedintdelayms(5);sbitkey1=P3^4;}1011單片機知識點周冰voiddelayms(uintxms)}{uinti,j;}if(key3==0)for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時約xms毫秒{for(j=110;j>0;j--);delayms(10);}if(key3==0)voidinit()//初始化函數(shù){num=0;//清0{while(!key3);}TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式}1(00000001)if(key4==0){TH0=(65536-45872)/256;//裝初值50ms一次中delayms(10);if(key4==0)斷{TL0=(65536-45872)%256;while(!key4);EA=1;//開總中斷TR0=~TR0;//啟動或停止定時器0}ET0=1;//開定時器0中斷}}}voidkeyscan()voidmain(){{if(key1==0)init();//初始化函數(shù){delayms(10);if(key1==0)while(1){{keyscan();num++;display(num);}if(num==60)//當?shù)?0時重新歸0}num=0;voidT0_time()interrupt1{while(!key1);//等待按鍵釋放TH0=(65536-45872)/256;//重裝初值}}TL0=(65536-45872)%256;if(key2==0)numt0++;{if(numt0==20)//如果到了20次,說明1delayms(10);if(key2==0)秒時間到{if(num==0)//當?shù)?時重新歸60{numt0=0;//然后把num清0重新再num=60;計20次num--;while(!key2);num++;1112單片機知識點周冰if(num==60)switch(temp)num=0;{case0xee:}key=0;}break;case0xde:例4.2.1實驗班上電時,數(shù)碼管不顯示,順序按下key=1;break;矩陣鍵盤后,數(shù)碼管上依次顯示0~F,六個數(shù)碼管case0xbe:key=2;同時靜態(tài)顯示即可。,part2.2_2.cP87,break;case0x7e:#include<reg52.h>//52系列單片機頭文件key=3;#defineucharunsignedcharbreak;#defineuintunsignedint}while(temp!=0xf0)sbitdula=P2^6;//申明U1鎖存器的鎖存端{temp=P3;申明U2鎖存器的鎖存端sbitwela=P2^7;//temp=temp&0xf0;ucharcodetable[]={}0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,display(key);0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};}voiddelayms(uintxms)}{P3=0xfd;uinti,j;temp=P3;temp=temp&0xf0;for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時約xms毫秒if(temp!=0xf0)for(j=110;j>0;j--);{}delayms(10);voiddisplay(ucharnum)temp=P3;temp=temp&0xf0;{P0=table[num];//顯示函數(shù)只送段選數(shù)據(jù)if(temp!=0xf0)dula=1;{dula=0;temp=P3;}switch(temp)voidmatrixkeyscan(){{case0xed:uchartemp,key;key=4;P3=0xfe;break;temp=P3;case0xdd:temp=temp&0xf0;key=5;if(temp!=0xf0)break;{delayms(10);case0xbd:temp=P3;key=6;temp=temp&0xf0;break;if(temp!=0xf0)case0x7d:{temp=P3;key=7;1213單片機知識點周冰break;temp=temp&0xf0;}if(temp!=0xf0)while(temp!=0xf0){{delayms(10);temp=P3;temp=P3;temp=temp&0xf0;temp=temp&0xf0;}if(temp!=0xf0)display(key);{temp=P3;}switch(temp)}{P3=0xfb;case0xe7:temp=P3;key=12;temp=temp&0xf0;break;if(temp!=0xf0)case0xd7:{key=13;delayms(10);break;temp=P3;case0xb7:temp=temp&0xf0;key=14;if(temp!=0xf0)break;{case0x77:temp=P3;key=15;switch(temp)break;{}case0xeb:while(temp!=0xf0)key=8;{temp=P3;break;temp=temp&0xf0;case0xdb:}key=9;display(key);break;}case0xbb:}key=10;}break;voidmain()case0x7b:{key=11;P0=0;//關閉所有數(shù)碼管段選break;}dula=1;while(temp!=0xf0)dula=0;{P0=0xc0;//位選中所有數(shù)碼管temp=P3;temp=temp&0xf0;wela=1;}wela=0;display(key);while(1)}{}matrixkeyscan();//不停調用鍵盤掃描程序P3=0xf7;temp=P3;}1314單片機知識點周冰}示,防止打開位選鎖存時例5.3.1用單片機控制ADC0804進行數(shù)模轉換,wela=1;//原來段選數(shù)據(jù)通過位選鎖存當擰動實驗板上A/D旁邊的電位時,在數(shù)碼管的器造成混亂前三位以十進制方式顯示出A/D轉換后的數(shù)字量P0=0x7e;//送位選數(shù)據(jù),8位A/D轉換后數(shù)值在0~255變化,。,part2.3_1.cwela=0;delayms(5);//延時P107,dula=1;#include<reg52.h>//52系列單片機頭文件P0=table[shi];#include<intrins.h>dula=0;#defineucharunsignedcharP0=0xff;#defineuintunsignedintwela=1;P0=0x7d;sbitdula=P2^6;//申明U1鎖存器的鎖存端wela=0;delayms(5);sbitwela=P2^7;//申明U2鎖存器的鎖存端dula=1;P0=table[ge];sbitadwr=P3^6;//定義AD的WR端口dula=0;P0=0xff;sbitadrd=P3^7;//定義AD的RD端口wela=1;ucharcodetable[]={P0=0x7b;0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,wela=0;0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};delayms(5);voiddelayms(uintxms)}{voidmain()//主程序uinti,j;{uchara,A1,A2,A3,adval;for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時約xms毫秒wela=1;for(j=110;j>0;j--);P0=0x7f;//置CSAD為0,選通}voiddisplay(ucharbai,ucharshi,ucharge)//顯示子ADCS以后不必再管ADCSwela=0;函數(shù)while(1){{dula=1;adwr=1;_nop_();P0=table[bai];//送段選數(shù)據(jù)adwr=0;//啟動AD轉換dula=0;_nop_();P0=0xff;//送位選數(shù)據(jù)前關閉所有顯adwr=1;1415單片機知識點周冰for(a=10;a>0;a--)//TX-1C實驗板AD工作4種工作方式(方式0-方式3)。頻率較低,所以啟動轉換后要多留點時間用來轉換T0和T1的控制與狀態(tài)寄存器{//這里把顯示部分放這里的原因也是為TMOD,選擇定時器/計數(shù)器T0、T1的工作模式和了延長轉換時間工作方式。display(A1,A2,A3);T1的啟動和停止計數(shù),同時包TCON,控制T0、}P1=0xff;//讀取P1口之前先給其寫全1含了T0、T1的狀態(tài)。adrd=1;//選通ADCS_nop_();adrd=0;//AD讀使能_nop_();adval=P1;//AD數(shù)據(jù)讀取賦給P1口adrd=1;單片機復位時,兩個寄存器的所有位都被清0。A1=adval/100;//分出百,十,和個位【1】工作模式寄存器TMODA2=adval%100/10;A3=adval%10;}}AT89S52的定時器/計數(shù)器8位分為兩組,高4位控制T1,低4位控制T0。軟件和硬件定/延時方式,硬件定/延時是通過單片1,GATE——門控位機內部硬件定時器/計數(shù)器,優(yōu)點,不占用CPU時0,以TRX,X=0,1,來啟動定時器/計數(shù)器運行。間。3個可編程的定時器/計數(shù)器T0、T1、T2。1,用外中斷引腳(INT0*或INT1*)上的高電平和定時器/計數(shù)器基本原理定時器/計數(shù)器核心,16位的加1計數(shù)器。由2個TRX來啟動定時器/計數(shù)器運行。8位計數(shù)器,TH、TL,組成。,2,M1、M0——工作方式選擇位兩種工作模式,M1M0工作方式,1,計數(shù)器工作模式00方式0,13位定時器/計數(shù)器。,2,定時器工作模式01方式1,16位定時器/計數(shù)器。1516單片機知識點周冰10方式2,8位常數(shù)自動重新裝載為P3.4、P3.5引腳上的外部輸入脈沖,當引腳上11方式3,僅適用于T0,T0分成兩個8發(fā)生負跳變時,計數(shù)器加1。位計數(shù)器,T1停止計數(shù)。GATE位,決定定時器/計數(shù)器的運行取決于TRX(3)C/T*——計數(shù)器模式和定時器模式選擇位一個條件還是TRX和INTX*引腳兩個條件。,定時器模式。1,0,A點是否計數(shù),僅取決于TRX的狀態(tài)。0,1,計數(shù)器模式。,2,1,B點電位由INTX*的輸入電平和TRX的【2】定時器/計數(shù)器控制寄存器TCON狀態(tài)這兩個條件來確定。是否計數(shù)是由TRX和INTX*二個條件來控制的。低4位與外部中斷有關,外部中斷0,外部中斷1。高4位的功能如下,定時時間(1)TF1、TF0——計數(shù)溢出標志位計數(shù)初值(2)TR1、TR0——計數(shù)運行控制位1,啟動定時器/計數(shù)器工作2方式1M1、M0=01,16位的計數(shù)器。0,停止定時器/計數(shù)器工作13T0和T1的4種工作方式(2X)12,，t,1方式0fosctf，13oscX2,,M1、M0為00,定時器/計數(shù)器的框圖,12定時時間計數(shù)初值為13位的計數(shù)器,C/T*位決定工作模式,16(2X)12,，3方式2t,0,開關打在上面,為定時器工作模式,fosc計數(shù)滿后自動裝入計數(shù)初值。1,開關打在下面,為計數(shù)器工作模式,計數(shù)脈沖tf，16oscX2,,M1、M0=10,等效框圖如下,121617單片機知識點周冰TF1,同時占用定時器T1的中斷請求源TF1。各引腳與T0的邏輯關系如圖所示,TLX作為常數(shù)緩沖器,當TLX計數(shù)溢出時,在置“1”溢出標志TFX的同時,還自動的將THX中的初值送至TLX,使TLX從初值開始重新計數(shù)。定時器/計數(shù)器的方式2工作過程下圖所示,T0工作在方式3下,T1的各種工作方式(X=0,1)。2T0處于方式3時,T1可定為方式0、方式1省去用戶軟件中重裝初值的和方式2程序,精確的定時。,用來作為串行口的波特率發(fā)生器,或不4方式3需要中斷的場合。增加一個附加的8位定時器,1,T1工作在方式0/計數(shù)器,從而具有3個定時器/計數(shù)器。只適用于定時器/計數(shù)器T0。T1不能工作在,2,T1工作在方式1方式3,T1方式3時相當于TR1=0,停止計數(shù)。1,工作方式3下的T0T0分為兩個獨立的8位計數(shù)器:TL0和TH0。,3,T1工作在方式2TL0使用T0的狀態(tài)控制位C/T*、GATE、TR0,而TH0被固定為一個8位定時器,不能作外部計數(shù)模式,,并使用定時器T1的狀態(tài)控制位TR1和1718單片機知識點周冰率。AT89S52的中斷系統(tǒng)AT89S52中斷系統(tǒng)的結構實時測控,單片機能及時地響應和處理單片機有8個中斷請求源,兩個中斷優(yōu)先級,可兩級嵌套。中斷系統(tǒng)結構示意圖如下圖所示。外部事件或內部事件所提出的中斷請求。中斷的概念CPU正在執(zhí)行程序時,單片機外部或內部發(fā)生的某一事件,請求CPU迅速去處理。CPU暫時中止當前的工作,轉到中斷服務處理程序處理所發(fā)生的事件。處理完該事件后,再回到原來被中止的地方,繼續(xù)原來的工作,這稱為中斷。CPU處理事件的中斷請求源過程,稱為CPU的中斷響應過程。八個中斷請求源,P50表2-21,,對事件的整個處理過程,稱為中斷處理,或中,1,INT0*—外部中斷請求0,由引腳INT0*輸入,斷服務,。中斷請求標志為IE0。,2,INT1*—外部中斷請求1,由引腳INT1*輸入,中斷請求標志為IE1。,3,定時器/計數(shù)器T0溢出中斷請求,中斷請求標志為TF0。,4,定時器/計數(shù)器T1溢出中斷請求,中斷請求能夠實現(xiàn)中斷處理功能的部件稱為中斷系統(tǒng),標志為TF1。產(chǎn)生中斷的請求源稱為中斷請求源。,5,串行口中斷請求,中斷請求標志為TI或RI。中斷源向CPU提出的處理請求,稱為中斷請,6,定時器/計數(shù)器T2溢出中斷請求,中斷請求求(或中斷申請)。標志TF2。定時器/計數(shù)器T2捕獲中斷請求,中中斷方式優(yōu)點,大大地提高了CPU的工作效1819單片機知識點周冰斷請求標志EXF2?！?”TF0,向CPU申請中斷,CPU響應TF0中斷時,TCON為定時器/計數(shù)器的控制寄存器,字節(jié)地址清“0”TF0,TF0也可由軟件清0。6,TF1—T1的溢出中斷請求標志位,功能和TF0為88H。包含,,,T0和T1的溢出中斷請求標志位TF1和TF0類似。,1,外部中斷請求標志位IE1與IE0。格式如下,2TR1、TR02個位與中斷無關。當MCS-51復位后，TCON被清0，則CPU關所示,中斷，所有中斷請求被禁止。外部中斷的觸發(fā)方式選擇各標志位的功能,兩種觸發(fā)方式,電平觸發(fā)方式和跳沿觸發(fā)方式。,1,IT0—選擇外部中斷請求0為跳沿觸發(fā)方式還、電平觸發(fā)方式1CPU在每個機器周期采樣到的外部中斷輸入線的是電平觸發(fā)方式,IT0=0,為電平觸發(fā)方式。電平。在中斷服務程序返回之前,外部中斷請求輸IT0=1,為跳沿觸發(fā)方式。入必須無效,即變?yōu)楦唠娖?,否則CPU返回主程可由軟件置“1”或清“0”。序后會再次響應中斷。,2,IE0—外部中斷請求0的中斷請求標志位。適于外中斷以低電平輸入且中斷服務程序能清除IE0=0,無中斷請求。外部中斷請求,即外部中斷輸入電平又變?yōu)楦唠奍E0=1,外部中斷0有中斷請求。當CPU響應平,的情況。該中斷,轉向中斷服務程序時,由硬件清“0”IE0。2、跳沿觸發(fā)方式,3,IT1—外部中斷請求1為跳沿觸發(fā)方式還是電連續(xù)兩次采樣,一個機器周期采樣到外部中斷輸入平觸發(fā)方式,意義與IT0類似。為高,下一個機器周期采樣為低,則置“1”中斷請,4,IE1—外部中斷請求1的中斷請求標志位,意求標志,直到CPU響應此中斷時,該標志才清0。義與IE0類似。這樣不會丟失中斷,但輸入的負脈沖寬度至少保持,5,TF0—T0溢出中斷請求標志位。1個機器周期。T0計數(shù)后,當最高位產(chǎn)生溢出時,由硬件置SCON為串行口控制寄存器,字節(jié)地址為98H。1920單片機知識點周冰串行口的發(fā)送中斷和接收中斷的中斷請求標志TIIE中各位的功能如下,和RI,格式如下,,1,EA,中斷允許總控制位,CPU屏蔽所有的中斷請求(CPU關中斷),01,CPU開放所有中斷(CPU開中斷)。2,ES,串行口中斷允許位各標志位的功能,,,1,TI—發(fā)送中斷請求標志位。串口每發(fā)送完一0,禁止串行口中斷,幀串行數(shù)據(jù)后,硬件自動置“1”TI。必須在中斷服1,允許串行口中斷。務程序中用軟件對TI標志清“0”。,3,ET1,定時器/計數(shù)器T1的溢出中斷允許位,RI—接收中斷請求標志位。串口接收完一個,20,禁止T1溢出中斷,數(shù)據(jù)幀,硬件自動置“1”RI標志。必須在中斷服務1,允許T1溢出中斷。程序中用軟件對RI標志清“0”。,4,EX1,外部中斷1中斷允許位中斷控制0,禁止外部中斷1中斷,1中斷允許寄存器IE1,允許外部中斷1中斷。CPU對中斷源的開放或屏蔽,由片內的中斷允,5,ET0,定時器/計數(shù)器T0的溢出中斷允許位許寄存器IE控制。字節(jié)地址為A8H,可位尋址。0,禁止T0溢出中斷,格式如下,1,允許T0溢出中斷。,6,EX0,外部中斷0中斷允許位。IE對中斷的開放和關閉為兩級控制0,禁止外部中斷0中斷,總的開關中斷控制位EA,IE.7位,:1,允許外部中斷0中斷。EA=0,所有中斷請求被屏蔽。2中斷優(yōu)先級寄存器IPEA=1,CPU開放中斷,但五個中斷源的中斷請兩個中斷優(yōu)先級,可實現(xiàn)兩級中斷嵌套。如下圖示。求是否允許,還要由IE中對應的5個中斷請求允許控制位的狀態(tài)來決定。2021單片機知識點周冰0,低優(yōu)先級中斷。,4,PT0——定時器T0中斷優(yōu)先級控制位一個正在執(zhí)行的低優(yōu)先級中斷程序能被高優(yōu)先級1,高優(yōu)先級中斷,0,低優(yōu)先級中斷。的中斷源所中斷,但不能被另一個低優(yōu)先級的中斷,5,PX0——外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位源所中斷。若CPU正在執(zhí)行高優(yōu)先級的中斷,則不能被任何中斷源所中斷。1,高優(yōu)先級中斷,可歸納為下面兩條基本規(guī)則,0,低優(yōu)先級中斷。,1,低優(yōu)先級可被高優(yōu)先級中斷,反之則不能。在同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時,,同級中斷不會被它的同級中斷源所中斷。中斷級別,2中斷源某一中斷源被設置為高優(yōu)先級中斷,則不能被任何外部中斷0最高其它的中斷源的中斷請求所中斷。T0溢出中斷中斷優(yōu)先級寄存器IP,其字節(jié)地址為B8H。外部中斷1T1溢出中斷串行口中斷最低響應中斷請求的條件IP各個位的含義,一個中斷請求被響應,需滿足以下必要條件,,1,PS——串行口中斷優(yōu)先級控制位,1,IE寄存器中的中斷總允許位EA=1。1,高優(yōu)先級中斷,,2,該中斷源發(fā)出中斷請求,即該中斷源對應的0,低優(yōu)先級中斷。中斷請求標志為“1”。,2,PT1——定時器T1中斷優(yōu)先級控制位,3,該中斷源的中斷允許位=1,即該中斷沒有被1,高優(yōu)先級中斷,屏蔽。0,低優(yōu)先級中斷。,4,無同級或更高級中斷正在被服務。,3,PX1——外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位1,高優(yōu)先級中斷,中斷響應是有條件的,遇到下列三種情況之一時,2122單片機知識點周冰中斷響應被封鎖,11.0592MHZ。,1,CPU正在處理同級的或更高優(yōu)先級的中斷。,2,狀態(tài)周期:每個狀態(tài)周期為時鐘周期的22,所查詢的機器周期不是所當前正在執(zhí)行指令,是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。,倍的最后一個機器周期。只有在當前指令執(zhí)行完畢,3,機器周期:一個機器周期包含6個狀態(tài)周期后,才能進行中斷響應。12個時鐘周期。在一個機器周期S1~S6,也就是,3,正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問IE或IP內,CPU可以完成一個獨立的操作。的指令。需要再去執(zhí)行完一條指令,才能響應新的,4,指令周期:它是指CPU完成一條操作所需的中斷請求。全部時間。每條指令執(zhí)行時間都是有一個或幾個機器周期組成。MCS-51系統(tǒng)中,有單周期指令、如果存在上述三種情況之一,CPU將丟棄中斷查詢結果,不能對中斷進行響應。雙周期指令和四周期指令?！客獠恐袛嗟捻憫獣r間接著再執(zhí)行一條指令,按最長指令,乘法指令MUL外部中斷的最短的響應時間為3個機器周期:和除法指令DIV,來算,也只有4個機器周期。加,1,中斷請求標志位查詢占1個機器周期。上硬件子程序調用指令LCALL的執(zhí)行,需要2個,2,子程序調用指令LCALL轉到相應的中斷服機器周期。所以,外部中斷響應最長時間為8個機務程序入口,需2個機器周期。器周期。外部中斷響應的最長時間為8個機器周期,如果已在處理同級或更高級中斷,響應時間無法計發(fā)生在CPU進行中斷標志查詢時,剛好是開始算。執(zhí)行RETI或是訪問IE或IP的指令,則需把當前在一個單一中斷的系統(tǒng)里,單片機對外部中斷請求指令執(zhí)行完再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后,才能響應中的響應的時間總是在3,8個機器周期之間。斷,最長需2個機器周期。寫程序首先來了解程序的格式,,1,振蕩周期:也稱時鐘周期,是指為單片機提供void函數(shù)名()interruptm[usingn]時鐘脈沖信號的振蕩源的周期,TX實驗板上為{}2223單片機知識點周冰關鍵字interruptm[usingn]表示這是一個中T1,001BH3斷函數(shù)串口,0023H4m為中斷源的編號,有五個中斷源,取值為中斷向量,中斷入口地址,=中斷號x8+30,1,2,3,4,中斷編號會告訴編譯器中斷程序的入口前面m意思很清楚,不同的m值表示這個函地址,執(zhí)行該程序時,這個地址會傳個程序計數(shù)器數(shù)是針對不同的中斷源,比如m為1是表示它是PC,于是CPU開始從這里一條一條的執(zhí)行程序指定時器0的中斷函數(shù),令。如voidtime0,,interrupt1{}n為單片機工作寄存器組,又稱通用寄存器那么后面的usingn又是什么意思呢,在正組,編號,共四組,取值為0,1,2,3在執(zhí)行一個特定任務時,有更緊急的事情需要中斷號中斷源CPU來處理,涉及到中斷優(yōu)先權。高優(yōu)先權中斷0外部中斷0低優(yōu)先權正在處理的程序,所以最好給每個優(yōu)先程1定時器0序分配不同的寄存器組。2外部中斷1CPU正在處理某個事件,突然另外一個事件3定時器1中斷需要處理,于是進入中斷后,而你不想將現(xiàn)在執(zhí)行4串行口中斷的程序的各寄存器狀態(tài)入棧,那么可以把這個中斷這5個中斷源的中斷入口地址為,,在上一篇程序放入另一個寄存器組,如切換到1組,然后退文章中講到的ROM前43個存儲單元就是他們,出中斷時,再切回到0組,原來的程序在0組,。這40個地址用來存放中斷處理程序的地址單元,為了更好的了解這里意思,你可以看看工作寄存器每一個類中斷的存儲單元只有8B,顯然不是中斷組的作用是什么。處理的程序,而是存放著中斷處理程序的真正地下面的注意事項轉自網(wǎng)絡上其他朋友的文章址,INT0,0003H0,整理下,重復的去掉了,寫的非常好,,T0,000BH1,1,中斷函數(shù)不能進行參數(shù)傳遞INT1,0013H22324單片機知識點周冰,2,中斷函數(shù)沒有返回值做有很多好處。首先系統(tǒng)對中斷的反應面更寬了,,3,在任何情況下都不能直接調用中斷函數(shù)有些系統(tǒng)如果丟失中斷或對中斷反應太慢將產(chǎn)生4,中斷函數(shù)使用浮點運算要保存浮點寄存,十分嚴重的后果,這時有充足的時間等待中斷是十器的狀態(tài)。分重要的。其次它可使中斷服務程序的結構簡單,,5,如果在中斷函數(shù)中調用了其它函數(shù),則不容易出錯。中斷程序中放入的東西越多,他們之被調用函數(shù)所使用的寄存器必須與中斷函數(shù)相同,間越容易起沖突。簡化中斷服務程序意味著軟件中被調函數(shù)最好設置為可重入的。將有更多的代碼段,但可把這些都放入主程序中。,6,C51編譯器對中斷函數(shù)編譯時會自動在中斷服務程序的設計對系統(tǒng)的成敗有至關重要的程序開始和結束處加上相應的內容,具體如下,在作用,要仔細考慮各中斷之間的關系和每個中斷執(zhí)程序開始處對ACC、B、DPH、DPL和PSW入棧,行的時間,特別要注意那些對同一個數(shù)據(jù)進行操作結束時出棧。中斷函數(shù)未加usingn修飾符的,開的ISR.例#include<reg52.h>始時還要將R0~R1入棧,結束時出棧。如中斷函sbitm=P2^0;sbitb=P2^6;數(shù)加usingn修飾符,則在開始將PSW入棧后還要sbity=P2^7;unsignedcharcount;修改PSW中的工作寄存器組選擇位。voidmain(){TMOD=0x01;,7,C51編譯器從絕對地址8m+3處產(chǎn)生一TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;個中斷向量,其中m為中斷號,也即interrupt后TR0=1;ET0=1;面的數(shù)字。該向量包含一個到中斷函數(shù)入口地址的EA=1;count=0;絕對跳轉。while(1){},8,中斷函數(shù)最好寫在文件的尾部,并且禁}voidtimer()interrupt1止使用extern存儲類型說明。防止其它程序調用。{count++;if(count>40)count=0;,9,在設計中斷時,要注意的是哪些功能應if(count<=20){m=0;b=1;y=0;該放在中斷程序中,哪些功能應該放在主程序中。}else{一般來說中斷服務程序應該做最少量的工作,這樣m=1;b=0;y=1;2425單片機知識點周冰}傳輸,但兩個方向的數(shù)據(jù)傳輸不能同時進行。TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;(3)全雙工,可同時進行數(shù)據(jù)收/發(fā)的工作方式。}串行通信CS-51的串行口全雙工的異步通訊串行口數(shù)據(jù)通信,計算機之間以及計算機與其他設備4種工作方式,波特率由片內定時器/計數(shù)器之間的信息交換。兩種方式,串行通信和并行通信。,串行通信,數(shù)據(jù)的各位按一定的順序逐位分控制。,1時傳送。優(yōu)點,只需要一對數(shù)據(jù)線,成本低,適合每發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù),均可發(fā)出中斷請求。遠距離通信。除用于串行通訊,還可用來擴展并行I/O口。(2)并行通信,數(shù)據(jù)的各位同時傳送。優(yōu)點,速度1串行口的結構快。缺點,數(shù)據(jù)有多少就要多少根數(shù)據(jù)線,成本高,串行口內部結構如下圖,兩個物理上獨立地接抗干擾能力降低。收和發(fā)送緩沖器,可同時收、發(fā)數(shù)據(jù)。1串行通信的通信方式兩個緩沖器共用一個特殊功能寄存器字節(jié)地(1)同步通信址,SBUF,99H,。基本特征是,發(fā)送和接收時鐘保持嚴格同步。控制寄存器共兩個,特殊功能寄存器SCON信息開始時加同步字符,沒有信息時填空字符。和PCON。分為,面向字符型和面向位型,串行口控制寄存器SCON面向字符型有單同步、雙同步和外同步。字節(jié)地址98H,可位尋址,格式如圖所示。(2)異步通信幀格式數(shù)據(jù)組成,起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位。2串行通信的傳輸方式,1,SM0、SM1——串行口4種工作方式的選擇單工、半雙工、全雙工三種位(1)單工,數(shù)據(jù)只能單方向傳輸。SM0SM1方式功能說明(2)半雙工,通信雙方能交替地進行雙向數(shù)據(jù)000同步移位寄存器方式,用于擴展I/O口,2526單片機知識點周冰0118位異步收發(fā),波特率可變,由定時器控制,作為奇偶校驗位使用,也可作為地址幀或數(shù)據(jù)幀的1029位異步收發(fā),波特率為fosc/64或fosc/32標志。1139位異步收發(fā),波特率可變,由定時器控制,=1為地址幀,=0為數(shù)據(jù)幀,2,SM2——多機通信控制位,5,RB8——接收到的第9位數(shù)據(jù)方式2和3時,RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)。用于方式2或方式3中。當串行口以方式2或方式3接收時,在方式1,如果SM2=0,RB8是接收到的停止位。如果SM2=1,只有當接收到的第9位數(shù)據(jù),RB8,在方式0,不使用RB8。為“1”時,才將接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF,,6,TI——發(fā)送中斷標志位并置“1”RI,產(chǎn)生中斷請求,當接收到的第9位數(shù)方式0時,串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結束時由硬件置據(jù),RB8,為“0”時,則將接收到的前8位數(shù)據(jù)丟“1”,棄。其它工作方式,串行口發(fā)送停止位的開始時置“1”。如果SM2=0,則不論第9位數(shù)據(jù)是“1”還是“0”,TI=1,表示一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結束,可供軟件查詢,也都將前8位數(shù)據(jù)送入SBUF中,并置“1”RI,產(chǎn)生可申請中斷。CPU響應中斷后,在中斷服務程序中中斷請求。向SBUF寫入要發(fā)送的下一幀數(shù)據(jù)。TI必須由軟在方式1時,如果SM2=1,則只有收到停止位件清0。時才會激活RI。,7,RI——接收中斷標志位在方式0時,SM2必須為0。方式0時,接收完第8位數(shù)據(jù)時,RI由硬件置1。,3,REN——允許串行接收位其它工作方式,串行接收到停止位時,該位置“1”。由軟件置“1”或清“0”。RI=1,表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢,并申請中斷,要求REN=1允許串行口接收數(shù)據(jù)。CPU從接收SBUF取走數(shù)據(jù)。該位的狀態(tài)也可供REN=0禁止串行口接收數(shù)據(jù)。軟件查詢。RI必須由軟件清“0”。,4,TB8——發(fā)送的第9位數(shù)據(jù),特殊功能寄存器PCON方式2和3時,TB8是要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù),可字節(jié)地址為87H,沒有位尋址功能。2627單片機知識點周冰方式0接收時,REN為串行口允許接收控制位。REN=0,禁止接收。SMOD,波特率選擇位。例如,方式1的波特率的計算公式為,2SMOD/32,×定時器T1的溢方式1波特率=,出率當SMOD=1時,要比SMOD=0時的波特率加倍,REN=1,允許接收。當CPU向串行口的SCON也稱SMOD寄存器寫入控制字,置為方式0,并置“1”REN位,位為波特率倍增位。同時RI=0,時,產(chǎn)生一個正脈沖,串行口即開始串行口的4種工作方式接收數(shù)據(jù)。引腳RXD為數(shù)據(jù)輸入端,TXD為移位,方式0脈沖信號輸出端,接收器也以fosc/12的固定波特同步移位寄存器輸入輸出方式,常用于外接移位率采樣RXD引腳的數(shù)據(jù)信息,當接收到8位數(shù)據(jù)寄存器,以擴展并行I/O口。時置“1”中斷標志RI。表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢,可8位數(shù)據(jù)為一幀,不設起始位和停止位,先發(fā)送或進行下一幀數(shù)據(jù)的接收。時序如下圖,接收最低位。波特率固定為fosc/12。幀格式如下,1,方式0發(fā)送當CPU執(zhí)行一條將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF的指令時,產(chǎn)生一個正脈沖,串行口即把SBUF方式0下,SCON中的TB8、RB8位沒有用到,發(fā)中的8位數(shù)據(jù)以fosc/12的固定波特率從RXD引送或接收完8位數(shù)據(jù)由硬件置“1”TI或RI中斷標腳串行輸出,低位在先,TXD引腳輸出同步移位脈志位,CPU響應中斷。TI或RI標志位須由用戶軟沖,發(fā)送完8位數(shù)據(jù)置“1”中斷標志位TI。時序如件清“0”,可采用如下指令,圖所示。CLRTI,TI位清“0”2,方式0接收CLRRI,RI位清“0”2728單片機知識點周冰方式0時,SM2位,多機通訊控制位,必須為0。“1”中斷標志位TI,然后失效。方式1發(fā)送數(shù)據(jù)的,方式1時序,如圖所示。SM0、SM1=01。用于數(shù)據(jù)的串行發(fā)送和接收。TXD腳和RXD腳分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。方式1收發(fā)一幀的數(shù)據(jù)為10位,1個起始位,0,,8個數(shù)據(jù)位,1個停止位,1,,先發(fā)送或接收最低2,方式1接收位。幀格式如圖所示。數(shù)據(jù)從RXD,P3.0,引腳輸入。當檢測到起始位的負跳變時,則開始接收。定時控制信號有波特率由下式確定,兩種,如圖所示,,一種是接收移位時鐘,RX時方式1波特率=,2SMOD/32,×定時器T1的溢鐘,,它的頻率和傳送的波特率相同。另一種是位出率檢測器采樣脈沖,它的頻率是RX時鐘的16倍。SMOD為PCON寄存器的最高位的值,0或1,。也就是在1位數(shù)據(jù)期間,有16個采樣脈沖,以波1,方式1發(fā)送特率的16倍的速率采樣RXD引腳狀態(tài),當采樣方式1輸出時,數(shù)據(jù)位由TXD端輸出,一到RXD端從1到0的跳變時就啟動檢測幀信息為10位,1位起始位0,8位數(shù)據(jù)位,先低位,和1位停止位1。當CPU執(zhí)行一條數(shù)據(jù)寫發(fā)送緩沖器SBUF的指令,就啟動發(fā)送。圖中TX時鐘的頻率就是發(fā)器,接收的值是3次連續(xù)采樣,以確認是否是真正送的波特率。發(fā)送開始時,內部發(fā)送控制信號變?yōu)榈钠鹗嘉?負跳變,的開始。有效。將起始位向TXD輸出,此后,每經(jīng)過一個當一幀數(shù)據(jù)接收完畢以后,必須同時滿足以下兩TX時鐘周期,便產(chǎn)生一個移位脈沖,并由TXD個條件,這次接收才真正有效。輸出一個數(shù)據(jù)位。8位數(shù)據(jù)位全部發(fā)送完畢后,置?RI=0,即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時,RI=1發(fā)出的2829單片機知識點周冰中斷請求已被響應,SBUF中的數(shù)據(jù)已被取走,說2,方式2接收明“接收SBUF”已空。SM0、SM1=10,且REN=1。數(shù)據(jù)由RXD端輸SM2=0或收到的停止位=1,方式1時,停止位?入,接收11位信息。當位檢測邏輯采樣到RXD已進入RB8,,則收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8引腳從1到0的負跳變,并判斷起始位有效后,便,RB8裝入停止位,,且置“1”中斷標志RI。開始接收一幀信息。在接收器完第9位數(shù)據(jù)后,需若這兩個條件不同時滿足,收到的數(shù)據(jù)不能裝入滿足以下兩個條件,才能將接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF,該幀數(shù)據(jù)將丟失。SBUF。,方式2,1,RI=0,意味著接收緩沖器為空。2,SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)位RB8=1時。9位異步通信接口。每幀數(shù)據(jù)均為11位,1位起,始位0,8位數(shù)據(jù)位,先低位,,1位可程控的第9當上述兩個條件滿足時,接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF位數(shù)據(jù)和1位停止位。幀格式見下圖。,接收緩沖器,,第9位數(shù)據(jù)送入RB8,并置“1”RI。若不滿足這兩個條件,接收的信息將被丟棄。方式2的波特率由下式確定,串行口方式2接收數(shù)據(jù)的時序波形如圖所示。方式2波特率=,2SMOD/64,×fosc1,方式2發(fā)送發(fā)送前,先根據(jù)通訊協(xié)議由軟件設置TB8,例如,,方式3雙機通訊時的奇偶校驗位或多機通訊時的地址/數(shù)當SM0、SM1=11,串行口工作在方式3。方據(jù)的標志位,。式3為波特率可變的9位異步通訊方式,除波特率方式2發(fā)送數(shù)據(jù)波形如圖所示。外,方式3和方式2相同。方式3發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的時序波形見方式2的圖。方式3的波特率由下式確定,方式3波特率=,2SMOD/32,×定時器T1的2930單片機知識點周冰溢出率多機通訊工作過程,多機通訊多個MCS-51單片機可利用串行口可進行多機,1,從機串行口編程為方式2或方式3接收,且通訊。要保證主機與所選擇的從機實現(xiàn)可靠地通置“1”SM2和REN位,使從機只處于多機通訊且接訊,必須保證串行口具有識別功能。收地址幀的狀態(tài)。,2,在主機先將從機地址,即準備接收數(shù)據(jù)的從串行口控制寄存器SCON中的SM2位就是滿足這一條件而設置的多機通訊控制位。原理是在串行機,發(fā)送給各從機,接著才傳送數(shù)據(jù)或命令,主機口以方式2,或方式3,接收時,若SM2=1,表示發(fā)出的地址信息的第9位為1,數(shù)據(jù),包括命令,置多機通訊功能位,這時出現(xiàn)兩種可能情況,信息的第9位為0。當主機向各從機發(fā)送地址時,1,接收到的第9位數(shù)據(jù)為1時,數(shù)據(jù)才裝各從機的串行口接收到的第9位信息RB8為1,,入SBUF,并置中斷標志RI=1向CPU發(fā)出中斷請且由于SM2=1,則置“1”中斷標志位RI,各從機8031求,,2,接收到的第9位數(shù)據(jù)為0時,則不產(chǎn)生中響應中斷,執(zhí)行中斷服務程序。在中斷服務子程序斷標志,信息將拋棄。中,判主機送來的地址是否和本機地址相符合,若若SM2=0,則接收的第9位數(shù)據(jù)不論是0還為本機地址,則該從機清“0”SM2位,準備接收主是1,都產(chǎn)生RI=1中斷標志,接收到的數(shù)據(jù)裝入機的數(shù)據(jù)或命令,若地址不相符,則保持SM2=1SBUF中。狀態(tài)。應用上述特性,便可實現(xiàn)MCS-51的多機通訊。3,接著主機發(fā)送數(shù)據(jù)幀,此時各從機串行口接收設多機系統(tǒng)中有一主機和3個8031從機,如下圖。到的RB8=0,只有與前面地址相符合的從機系統(tǒng)主機的RXD與所有從機的TXD端相連,TXD與,即已清“0”SM2位的從機,才能激活中斷標志所有從機的RXD端相連。從機的地址分別為00H、位RI,從而進入中斷服務程序,在中斷服務程序01H和02H。中接收主機的數(shù)據(jù),或命令,,其它的從機因SM2保持為1,又RB8=0不激活中斷標志RI,不能進入中斷,所接收的數(shù)據(jù)丟失不作處理,從而保證主3031單片機知識點周冰機和從機間通訊的正確性。MCS-51單片機擴展存儲器的設計波特率的制定方法概述方式0和方式2的波特率是固定的,方式1和方片內的資源如不滿足需要,需外擴存儲器和I/O功式3波特率可由定時器T1的溢出率來確定。能部件,系統(tǒng)擴展問題,內容主要有,波特率的定義定義,串行口每秒鐘發(fā)送,或接收,的位數(shù)稱為波(1)外部存儲器的擴展,外部存儲器又分為外部程特率。序存儲器和外部數(shù)據(jù)存儲器,對于定時器的不同工作方式,得到的波特率的范(2)I/O接口部件的擴展。圍不一樣,因為,計數(shù)位數(shù)的不同。系統(tǒng)擴展的首要問題:定時器T1產(chǎn)生波特率的計算構造系統(tǒng)總線,然后再往系統(tǒng)總線上“掛”存儲器,1,方式0,波特率固定為時鐘頻率fosc的1/12,芯片或I/O接口芯片,“掛”存儲器芯片就是存儲器且不受SMOD位的值的影響。若fosc=12MHz,波擴展,“掛”I/O接口芯片就是I/O擴展。特率為fosc/12即1Mb/s。MCS-51由于受引腳,2,方式2,波特率與SMOD位的值有關。數(shù)目的限制,數(shù)據(jù)線方式2波特率=,2SMOD/64,×fosc和低8位地址線復用若fosc=12MHz:SMOD=0波特率=187.5kb/s,。為了將它們分離出SMOD=1波特率=375kb/s來,需要外加地址鎖3,串行口工作在方式1或方式3時,常用定時器存器,從而構成與一T1作為波特率發(fā)生器,其波特率為,般CPU相類似的片外波特率=,2SMOD/32,×T1的溢出率三總線,見右圖。實際設定波特率時,T1常設置為方式2定時,自地址鎖存器一般采用74LS373,采用74LS373的動裝初值,這種方式不僅操作方便,也可避免因軟地址總線的擴展電路如下圖。件重裝初值而帶來的定時誤差。T1的溢出率=fosc/12*(256-X)3132單片機知識點周冰擇,“片選”和“單元選擇”。存儲器空間分配除考慮地址線連接外,還討論各存儲器芯片在整個存儲空間中所占據(jù)的地址范圍,常用的存儲器地址分配的方法有兩種,線性選1.以P0口作為低8位地址/數(shù)據(jù)總線。擇法,簡稱線選法,和地址譯碼法,簡稱譯碼法,。2,以P2口的口線作高位地址線。1.線選法3.控制信號線。直接利用系統(tǒng)的高位地址線作為存儲器芯*使用ALE信號作為低8位地址的鎖存控制信號。片,或I/O接口芯片,的片選信號。優(yōu)點,電路簡單,不需要地址譯碼器硬件,體*以PSEN*信號作為擴展程序存儲器的讀選通信積小,成本低。號。缺點,可尋址的器件數(shù)目受到限制,地址空間*以EA*信號作為內外程序存儲器的選擇控制信號。不連續(xù)。*由RD*和WR*信號作為擴展數(shù)據(jù)存儲器和I/O口例某一系統(tǒng),需要外擴8KB的EPROM,2的讀選通、寫選通信號。片2732,,4KB的RAM,2片6116,,這些芯片與盡管MCS-51有4個并行I/O口,共32條口線,MCS-51單片機地址分配有關的地址線連線,電路但由于系統(tǒng)擴展需要,真正作為數(shù)據(jù)I/O使用的,如下圖。就剩下P1口和P3口的部分口線。單片機系統(tǒng)的串行擴展技術優(yōu)點,串行接口器件體積小,與單片機接口時需要的I/O口線很少,僅需3-4根,,提高可靠性。缺點:串行接口器件速度較慢存儲器地址空間分配MCS-51發(fā)出的地址是用來選擇某個存儲器單元進行讀寫,要完成這種功能,必須進行兩種選2732:4KB程序存儲器,有12根地址線A0,3233單片機知識點周冰A11,分別與單片機的P0口及P2.0,P2.3口相連。出只有某一個固定的引腳輸出為低電平,其余的為2732,1,的片選端接A15,P2.7,,2732,2,的高電平。片選端接A14,P2.6,。當要選中某個芯片時,單片機P2口對應的片選信號引腳應為低電平,其它引腳一定要為高電平。74LS138譯碼器真值表6116:2KB數(shù)據(jù)存儲器,需要11根地址線作為輸入輸出G1G2A*G2B*CBAY7*Y6*Y5*Y4*Y3*Y2*Y1*Y0*單元的選擇,而剩下的P2口線,P2.4,P2.7,作為片選線。兩片程序存儲器的地址范圍,2732,1,的地址范圍,7000H,7FFFH;2732,2,的地址范圍:B000H,BFFFH;6116,1,的地址范圍,E800H,EFFFH;(2)74LS139,雙2-4譯碼器,引腳如下圖。6116,2,的地址范圍,D800H,DFFFH。線選法特點,簡單明了,不需另外增加硬件電路。只適于外擴芯片不多,規(guī)模不大的單片機系統(tǒng)。2.譯碼法下面以74LS138為例,介紹如何進行地址分配。最常用的譯碼器芯片,74LS138,3-8譯碼器,例要擴8片8KB的RAM6264,如何通過74LS13874LS139,雙2-4譯碼器,74LS154,4-16譯碼器,。把64KB空間分配給各個芯片,可根據(jù)設計任務的要求,產(chǎn)生片選信號。全譯碼,全部高位地址線都參加譯碼,部分譯碼,僅部分高位地址線參加譯碼。(1)74LS138,3,8譯碼器,當譯碼器的輸入為某一個固定編碼時,其輸采用的是全地址譯碼方式,單片機發(fā)地址碼時,每3334單片機知識點周冰次只能選中一個存儲單元。同類存儲器間不會產(chǎn)生一樣,為繪制印刷電路板時的布線提供了方便。程序存儲器的操作時序地址重疊的問題。1.訪問程序存儲器的控制信號外部地址鎖存器1,ALE常用的地址鎖存器芯片有:74LS373、8282、,,2,PSEN*74LS573等。,3,EA*1.鎖存器74LS373帶有三態(tài)門的8D鎖存器,其引腳其內部結構如下如果指令是從片外EPROM中讀取,ALE用圖。于低8位地址鎖存,PSEN*接外擴EPROM的OE*腳。P0口:分時低8位地址總線和數(shù)據(jù)總線,P2口:高8位地址線。2.操作時序2.鎖存器8282(1)應用系統(tǒng)中無片外RAM功能及內部結構與74LS373完全一樣,只是其引腳的排列與74LS373不同,8282的引腳如右圖。引腳的排列為繪制(2)應用系統(tǒng)中接有片外RAM印刷電路板時的布線提供了方便。3,鎖存器74LS573輸入的D端和輸出的Q端也是依次排在芯片的兩側,與鎖存器82823435單片機知識點周冰由圖(b)可看出,,1,將ALE用作定時脈沖輸出時,執(zhí)行一次MOVX指令就會丟失一個脈沖。,只有在執(zhí)行MOVX指令時的第二個機器周,2各片62128地址分配見下表。期期間,地址總線才由數(shù)據(jù)存儲器使用。各片62128地址分配程序存儲器EPROM的擴展P2.6P2.7譯碼輸出選中芯片地址范圍存儲容量采用只讀存儲器,非易失性。00YO*IC10000H-3FFFH16K,1,掩膜ROM01Y1*IC24000H-7FFFH16K10Y2*IC38000H-BFFFH16K在制造過程中編程。成本較高,因此只適合于大11Y3*IC4C000H-FFFFH16K綜合擴展的硬件接口電路批量生產(chǎn)。例采用線選法擴展2片8KB的RAM和2片8KB,2,可編程ROM,PROM,的EPROM。RAM選6264,EPROM選2764。擴用獨立的編程器寫入。但PROM只能寫入一次,展接口電路見下圖。且不能再修改。,1,各芯片地址空間分配,3,EPROM,2,控制信號及片選信號電信號編程,紫外線擦除的只讀存儲器芯片。,4,E2PROM,EEPROM,電信號編程,電信號擦除的ROM芯片。讀寫操作與RAM幾乎沒有什么差別,只是寫入的速度慢一些。但斷電后能夠保存信息。IC2和IC4占用地址空間為2000H,