单片机的其他片内功能部件课件

第,2,章,C8051F,单片机的结构与原理,2.1 C8051F,系列单片机总体结构,2.2 C8051F020,存贮器组织,2.3 CIP-51,指令介绍,2.4,中断系统,2.5,端口输入,/,输出,67,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-1并行,I/O,口,4-2定时器/计数器,4-3串行通信接口,4-4,中,断系统,第四章,单片机的其他片内功能部件,I/O,接口的作用,实现和不同外设的速度匹配,改变数据传送方式,改变信号的性质和电平,第四章,单片机的其他片内功能部件,外部设备的编址方式,1.对外设端口单独编址,IN A,(N) ;N,端口中的数,OUT (N),A,2.,外设端口和存储器统一编址,将一部分地址空间让给外设端口，存储器不再使用。,优点：,（1）一切指令均适用于,I/O,端口的访问，增强了,CPU,对外围设备的处理能力。,（2）,CPU,本身不需要专门的,I/O,指令。,（3）外设地址安排灵活，数量不限。,第四章,单片机的其他片内功能部件,端口与接口,端口：,常指,I/O,接口中带有端口地址的寄存器或缓冲器，,CPU,通过端口地址就可以对端口中信息进行读写。,接口：,指,CPU,与外设间的,I/O,接口芯片，一个外设通常需要一个,I/O,接口，但一个,I/O,接口可以有多个,I/O,端口，传送数据字的端口称数据口，传送命令字的称命令口，传送状态字的称为状态口。,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-1 并行,I/O,口,四个,8,位并行,I/O,端口：,P0、P1、P2,和,P3。,每个端口都是,8,位准双向口，包含一个锁存器（,即特殊功能寄存器,P0P3,）、,一个输出驱动器和一个输入缓冲器。,这四个并行,I/O,口都可以作准双向通用,I/O,口，既可以作输入口，又可以作输出口，还可以作双向口。,输出有锁存功能；输入有三态缓冲但无锁存功能,。它们既可以以字节寻址，也可以按位独立输入,/,输出。,第四章,单片机的其他片内功能部件,三种,I/O,端口操作方式,1.数据输出方式（写端口）,通过一条指令将数据写入,P0-P3,的数据锁存器，然后通过输出驱动器送到端口引脚。,MOV P0,A ;,累加器,A,中内容送,P0,口,2.读端口,对端口锁存器数据进行读入，这个数据并非端口引脚上的数据,ORL P1,#0F0H ;P1,锁存器中数据送,A,经“与”运算后，送,P1,锁存器,第四章,单片机的其他片内功能部件,3.,读引脚,从端口引脚上读数据，先使对应端口锁存器置位，使,T,管截止，然后打开数据缓冲器，使引脚数据输入数据总线。,MOV P1,#0FH ;,使,P1,口低四位锁存器置位,MOV A,P1 ;,读,P1,口低四位引脚线信号,第四章,单片机的其他片内功能部件,P1,口的位结构,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-1-1,P1,口,通用,I/O,口,可以采用字节操作也可以采用位操作，,CPU,既可以把它们看作数据口也可以看作状态口。,CPU,复位后，口锁存器为“1”，对于作为输入的口脚（读引脚），相应位的口锁存器不能写入“0”。,第四章,单片机的其他片内功能部件,例41 读,P1.4P1.7,口状态送指示灯显示。,字节操作参考程序：,ORL P1,#0F0H,； P1.4P1.7,口锁存器置1,MOV A,P1,；,读,P1.4P1.7,引脚状态,SWAP A,；,MOV P1,A,；,RET,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-1-2,P2,口,P2,口有,两种功能,：,对于内部有程序存贮器的单片机，,P2,口既可以作为输入,/,输出口使用，也可以作为系统扩展的地址总线口，输出高,8,位地址,A8,A15,。,对于内部没有程序存贮器的单片机，必须外接程序存贮器,一般情况下,P2,口只能作为系统扩展的高,8,位地址总线口，而不能作为外部设备的输入输出口。,第四章,单片机的其他片内功能部件,P2,口作通用,I/O,口,例,4-3,XRL P2，#01H,；,字节操作，,P2.0,取反,CPL P2.0,；,位操作，,P2.0,取反,P2,口作地址总线,（,1,）,若片外数据存储器的容量256,B,这时,P2,口不输出地址，仍可作为,I/O,口使用,例4-4,将56,H,写入外部,RAM,的38,H,单元，,CPU,执行下面的程序段不影响,P2,口状态：,MOV R0， #38H,MOV A， #56H,MOVX R0， A,第四章,单片机的其他片内功能部件,（,2,）,若片外数据存储器的容量,256,B,MOVX A,DPTR,MOVX DPTR,A,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-1-3,P0,口,P0,口既可作通用,I/O,口（用,8051,时）使用，,又可作地址数据分时复用总线使用。,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-1-4,P3,口,P3,口除了作为准双向通用,I/O,接口使用外，每一根线还具有第二种功能。,引脚,第 二 功 能,P3.0,RXD（,串行输入口）,P3.1,TXD（,串行输出口）,P3.2,INT0（,外部中断0请求输入端）,P3.3,INT1（,外部中断1请求输入端）,P3.4,T0（,定时器/计数器0计数脉冲输入端）,P3.5,T1（,定时器/计数器1计数脉冲输入端）,P3.6,WR(,片外,RAM,写选通信号输出端),P3.7,RD（,片外,RAM,读选通信号输出端）,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-2 定时器/计数器,1、,MCS-51,内部具有两个定时/计数器，可用于定时控制，分频器和事故处理来用。,2、内部是一个二进制加1计数器，当计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求，表示定时时间已到或计数已中止。,第四章,单片机的其他片内功能部件,2个可独立控制的16位定时器/计数器：,T0、T1,原理：,1、定时模式,每一个机器周期计数器加1，直至计满溢出产生中断请求。对于一个,N,位的加1计数器，若计数时钟的频率,f,是已知的，则从初值,a,开始加1计数至溢出所占用的时间为：,当,N=8、a=0、t=1/f,时，最大的定时时间为：,T=256t,2、计数模式,外部输入信号是加到,T0（P3.4）,或,T1（P3.5）,端，,CPU,每个机器周期对,T0(,或,T1),检测一次，只有在前一次检测为1后一次检测为0时才使计数器加1。所以，对外部输入信号的最高计数速率是晶振的1/24。,第四章,单片机的其他片内功能部件,一.定时器控制、状态寄存器,1.,TMOD,定时器,方式寄存器,（89,H）,T1,T0,1）功能选择位,C/T,：,=0，,定时功能，计数内部机器周期脉冲；,=1，计数功能，计数引脚,T0(T1),输入的脉冲下降沿。,2）,方式选择位,M1、M0：,4,种工作方式：13/16/8位,3）门控方式选择位,GATE,：,=0,，,非门控方式(内部启动)：,TRx,=1，,启动定时器工作；,TRx,=0，,停止定时器工作。,=1,，门控方式(外部启动)：,TRx,=1,且引脚,INTx,=1,才启动。,第四章,单片机的其他片内功能部件,TMOD,确定定时器工作方式指令：,MOV TMOD，#,方式字,例：,设,T0,用方式2非门控定时，,T1,用方式1门控计数。,MOVTMOD，#1101 0010B,或,MOVTMOD，#0D2H,第四章,单片机的其他片内功能部件,2.,TCON,定时器控制/状态寄存器（88,H）,1）启动控制位,TR0、TR1,=0,，,停止定时器工作；,=1,，启动定时器工作。,例：启动,T0：SETBTR0,2）溢出中断标志位,TF0、TF1,定时器溢出使,TFx,=1。,中断方式：,TFx,=1,引起中断请求，,CPU,响应,Tx,中断后，自动对,TFx,清0,。,软件查询方式：,可用软件检测,TFx,，,必须软件清0。,WAIT：JBC TF0，NEXT ；,检测,T0,是否溢出,SJMPWAIT ；,未溢出，继续检测,NEXT： ；,溢出，,TF0,清0，处理溢出,第四章,单片机的其他片内功能部件,3可预置初值的16位加1定时计数器,属于,SFR,中的一种，,T0,由,TH0、TL0,组成，,T1,由,TH1、TL1,组成。通过预设初值来定时。,预置,T0,初值指令：,MOVTH0，#X,MOVTL0，#XL,第四章,单片机的其他片内功能部件,二、,定时器工作方式,1.方式0,13位定时/计数器。,计数外部脉冲个数：18192(213)。,定时时间(12,MHz，,即：,T=1,s)：1,s 8.192ms,。,C/T=0,C/T=1,由方式选择位,M1、M0,设定,第四章,单片机的其他片内功能部件,THx,高8位和,TLx,低5位组成13位加1计数器,例：计算得初值为7692，13位定时器,T0,应装初值多少？,7692化为16进制数1,E0CH,则,TH00FOH,TL0=0CH,第四章,单片机的其他片内功能部件,2.,方式,1,16,位定时/计数器。,THx8,位和,TLx8,位组成16位加1计数器,计数外部脉冲个数：165536(216),定时时间(,T=1,s)：1,s 65536T= 65.54ms,C/T=0,C/T=1,第四章,单片机的其他片内功能部件,3.,方式2,自动恢复初值8位定时/计数器。,TLx,为8位加1计数器，,THx,为8位初值暂存器。,无需重装初值，用于需要重复定时和计数的场合。,最大计数值：256 (28),最大定时时间(,T=1,s)： 256,s,第四章,单片机的其他片内功能部件,注意,:,方式2下，当定时器计满回零时，,一方面向,CPU,发出溢出中断请求，,另一方面从,TH,中重新获得初值并启动计数。,方式0、1、3下，,定时器必须通过重装初值来重新启动计数,。,第四章,单片机的其他片内功能部件,4.方式3（只适用,T0）,T0,分成2个独立的8位定时器：,TL0,定时/计数器和,TH0,定时器,TL0,占用,T0,控制位：,C/T，TR0，GATE；TH0,占用,T1,控制位,。,T1,不能使用方式3工作,一般当,T1,作为波特率发生器时,T0,选方式3。,C/T=0,C/T=1,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-2-3 定时器/计数器的初始化,1初始化步骤,1）给定时器方式寄存器,TMOD,送一个方式控制字，以设定定,时器/计数器的相应工作方式。,2）确定需要定时的时间和需要计数的初值，给定时器/计数器,送定时器初值或计数器初值。,3）给中断允许寄存器,IE,选送中断控制字和中断优先级寄存器,IP,选送中断优先级字，以开放相应中断和设定中断优先级。,4）给定时器控制寄存器,TCON,送命令字，以启动或禁止定时器,/计数器的运行。,第四章,单片机的其他片内功能部件,2,计数器初值的计算,TC=M,C,式中，,TC,为计数初值，,C,为计满所需要的计数个数，为计数器模数，该值和计数器工作方式有关。在方式时为,213,；在方式时为,216,；在方式和方式时为,28,。,4-2-3 定时器/计数器的初始化,第四章,单片机的其他片内功能部件,定时器初值的计算,T=(MTC) T,计数,上式也可写成：,TC=MT/ T,计数,式中，为模值，和定时器的工作方式有关；,T,计数,是单片机时钟周期,CLK,的12倍；,TC,为定时器的定时初值。,4-2-3 定时器/计数器的初始化,第四章,单片机的其他片内功能部件,例,4-7,若单片机时钟频率为,12,MHz,，,请计算定时,2,ms,所需,的定时器初值。,解：由于定时器工作在方式2和方式3下时的最大定时时间只有0.256,ms，,因此要想获得2,ms,的定时时间定时器必须工作在方式0或方式1。,若采用方式0，则根据公式可得定时器初值为：,TC=,MT/ T,计数,=,213,2*103/1=6192=1830H,即：,TH0,应装0,C1H；TL0,应装#10,H（,高三位为0）,若采用方式1，则根据公式可得定时器初值为：,TC=2ms/1=63536=F830H,即：,TH0,应装#0,F8H；TL0,应装#30,H。,第四章,单片机的其他片内功能部件,例：,设8031时钟频率为12,MHz，,要求定时器,T0,定时50,ms，,写出初始化程序。,TC=M-T/T,计数216-50,ms/1us=15536=3CB0H,START: MOV TMOD #01H ;,方式1,MOV TH0,#3CH ；,装初值,MOV TL0,#0B0H,SETB TR0 ;,启动,T0,计数,WAIT：JBC TF0，TT0 ；,检测,T0,是否溢出,SJMP WAIT ；,未溢出，继续检测,TTO: MOV TH0, #3CH ；,重装初值,MOV TL0,#0B0H,CPL P1.0 ;,功能？,HERE: SJMP HERE,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-3 串行接口,一.串行通讯的基本方式,(一).异步通讯,以字符为传送单位用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束，,字符间隔不固定，只需字符传送时同步。,异步通讯常用格式：一个字符帧,(二).同步通信,每一数据块开头时发送一个或两个同步字符，使发送与接收双方取,得同步。数据块的各个字符间取消了起始位和停止位，所以通信速,度得以提高。,第四章,单片机的其他片内功能部件,二.串行接口功能,1.发送器：并,串数据格式转换，添加标识位和校验位，一帧发送结束，,设置结束标志，申请中断。,2.接收器：串,并数据格式转换，检查错误，去掉标识位，保存有效数据，,设置接收结束标志，申请中断。,3.控制器：接收编程命令和控制参数，设置工作方式：同步/异步、,字符格式、波特率、校验方式、数据位与同步时钟比例等。,4.串行数据传送方向,单工通讯：数据单向传送。,半双工通讯：数据可分时双向传送。,全双工通讯：可同时进行发送和接收,第四章,单片机的其他片内功能部件,三、串行接口控制器,1.数据缓冲器,SBUF,发送,SBUF,和接收,SBUF,共用一个地址99,H。,1）,发送,SBUF,存放待发送的8位数据，写入,SBUF,将同时启动发送。,发送指令：,MOV SBUF，A,2）,接收,SBUF,存放已接收成功的8位数据，供,CPU,读取。,读取串行口接收数据指令：,MOV A，SBUF,第四章,单片机的其他片内功能部件,2.串行口控制/状态寄存器,SCON(98H),SM2：,多机控制位，用于多机通讯。,REN：,允许接收控制位，,REN=1，,允许接收；,REN=0，,禁止接收。,TB8：,发送的第9位数据位，可用作校验位和地址/数据标识位,RB8：,接收的第9位数据位或停止位,T I：,发送中断标志，发送一帧结束，,TI=1，,必须软件清零,R I：,接收中断标志，接收一帧结束，,RI=1，,必须软件清零,SM0，SM1：,选择串行口4种工作方式,。,第四章,单片机的其他片内功能部件,波特率,：,每秒钟传送二进制数码的位数（,bit,数），单位是,bps(bit,per second)。,若波特率为1200,bps，,字符的实际传送速率为1200/10=120帧/秒。,3.,节电控制寄存器,PCON,SMOD(PCON.7)：,波特率加倍控制位。,SMOD=1，,波特率加倍，,SMOD=0，,则不加倍。,第四章,单片机的其他片内功能部件,四、,串行接口的工作方式,SM0，SM1,选择四种工作方式。,（,1,）方式0：,同步移位寄存器方式。,用于扩展并行,I/O,接口。,1,.一帧8位，无起始位和停止位。,2,.,RXD：,数据输入/输出端。,TXD：,同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。,3,.波特率,B = fosc/12,如：,fosc,=12MHz，B=1MHz，,每位数据占1,s。,4,.,发送过程：,先对,TI,清零，写入,SBUF,，,启动发送，一帧发送结束，,TI=1。,接收过程：,REN=1,且,RI=0,，,启动接收，一帧接收完毕，,RI=1,第四章,单片机的其他片内功能部件,串行输入、并行输出移位寄存器内部结构,第四章,单片机的其他片内功能部件,(2) 方式1,8位数据异步通讯方式。,1.一帧10位：8位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)。,2.,RXD：,接收数据端。,TXD：,发送数据端。,3.波特率：,用,T1,作为波特率发生器，,B=(2,SMOD,/32),T1,溢出率,。,4.发送：,先对,TI,清零，,写入,SBUF，,同时启动发送，一帧发送结束，,TI=1。,接收：,REN=1， RI=0，,允许接收。接收完一帧,，,将接收数据装入,SBUF，,并使,RI=1。,接收原理：,当,REN=1，CPU,开始采样,RXD,引脚负跳变信号，若出现负跳变，才进入数据接收,状态。即先检测起始位，若第一位为0，继续接收其余位；否则，停止接收，重新,采样负跳变。,数据采样速率为波特率16倍频，在数据位中间，用第7、8、9个脉冲采样3次数据,位，并3中取2保留采样值。,第四章,单片机的其他片内功能部件,(2) 方式,8位数据异步通讯方式。,写入,SBUF,采样,（,a）,发送时序图,TXD,数据输出,TI,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,停止位,起始位,RXD,输入数据,（,b）,接收时序图,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,停止位,起始位,RI,检测,负跳变,第四章,单片机的其他片内功能部件,(3) 方式2和方式3,9位数据异步通讯方式。,1,.一帧为11位：9位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)。第9位数据位在,TB8/RB8,中，常用作校验位和多机通讯标识位。,2,.,RXD：,接收数据端，,TXD：,发送数据端。,3,.波特率： 方式2：,B=(2,SMOD,/64)fosc 。,方式3：,B=(2,SMOD,/32)T1,溢出率 。,4,.发送：先装入,TB8，,写入,SBUF,并启动发送，发送结束，,TI=1。,接收：,REN=1，,允许接收。接收完一帧，若,RI=0，SM2=0,或,RB8=1,将接收数据,装入接收,SBUF，,第9位装入,RB8，,使,RI=1；,否则丢弃接收数据，不置位,RI。,第四章,单片机的其他片内功能部件,(3) 方式2和方式3,9位数据异步通讯方式。,发,送,时,序,写入,SBUF,TXD,输出,TI,RXD,输入,接,收,时,序,RI,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,TB,8,停止位,起始位,D,7,D,0,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,RB,8,停止位,起始位,D,7,检测,负跳变,第四章,单片机的其他片内功能部件,（4）计算波特率,方式0,为固定波特率：,B=fosc/12,方式2,可选两种波特率：,B=(2SMOD /64)fosc,方式1、3,为可变波特率，用,T1,作波特率发生器。,B=(2SMOD/32)T1,溢出率,T1,为方式2的溢出时间：,t= (28 -X)T = (28 -X)12/,fosc,T1,溢出率=1/,t=,fosc,/12(2n -X),波特率,B=(2SMOD /32)fosc/12(28-X),串行口方式1、3，根据波特率选择,T1,工作方式，计算时间常数。,T1,选方式2：,TH1=X= 28-fosc/122SMOD/(32B),T1,选方式1用于低波特率，需考虑,T1,重装时间常数时间。,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-3-5 单片机双机通讯和多机通信,1.双机通讯,第四章,单片机的其他片内功能部件,串行口的应用,串行口初始化编程格式：,SIO：MOV SCON，#,H ；,方式字，且,TI=RI=0,MOV PCON，#80H ；,波特率加倍,MOV TMOD，#20H ；T1,作波特率发生器,方式2,MOV TH1， #X ；,选定波特率,MOV TL1， #X,SETB TR1,SETB EA ；,开串行口中断,SETB ES,第四章,单片机的其他片内功能部件,发送程序：先发送一个字符，等待,TI=1,后再发送下一个字符。,1.查询方式：,TRAM： MOV A，R0 ；,取数据,MOV SBUF，A ；,发送一个字符,WAIT： JBCTI，NEXT ；,等待发送结束,SJMP WAIT,NEXT： INCR0 ；,准备下一次发送,SJMP TRAM,2.中断方式：,ORG 0023H ；,串行口中断入口,AJMP SINT,MAIN： ；,初始化编程,TRAM： MOV A，R0 ；,取数据,MOV SBUF，A ；,发送第一个字符,H： SJMP H ；,其它工作,SINT： CLR TI ；,中断服务程序,INC R0,MOV A，R0 ；,取数据,MOV SBUF，A ；,发送下一个字符,RETI,第四章,单片机的其他片内功能部件,接收程序：,REN=1、RI=0,等待接收，当,RI=1，,从,SBUF,读取数据。,1.查询方式：,WAIT：JBC,RI,，NEXT ；,查询等待,SJMPWAIT,NEXT：MOVA，SBUF ；,读取接收数据,MOVR0，A ；,保存数据,INCR0 ；,准备下一次接收,SJMPWAIT,2.中断方式：,ORG0023H,AJMPRINT,MAIN： ；,初始化编程,H：SJMPH ；,其它任务,RINT：,CLRRI ；,清中断标志,MOVA，SBUF ；,读取接收数据,MOVR0，A ；,保存数据,INCR0,RETI,第四章,单片机的其他片内功能部件,(一,),串行口,方式0 用于扩展单片机的并行,I/,O,接口,串行口实现：并行串行的数据转换,74LS165/74LS164,实现：串行并行的数据转换。,(二)异步通讯程序举例,1.发送程序：,将片内,RAM 50H,起始单元的16个数由串行口发送。,要求发送波特率为系统时钟的32分频，并进行奇偶校验。,MAINT： MOV SCON，#80H；,串行口初始化，方式2,MOV PCON，#80H；,波特率，,SMOD=1,SETBEA,SETBES ；,开串行口中断,MOV R0，#50H ；,设数据指针,MOV R7，#10H ；,数据长度,LOOP： MOV A，R0 ；,取一个字符,MOV C，P ；,加奇偶校验,MOV TB8，C,MOV SBUF，A ；,启动一次发送,HERE：SJMPHERE；CPU,执行其它任务,第四章,单片机的其他片内功能部件,ORG 0023H,；,串行口中断入口,AJMP TRANI,TRANI：,PUSH A ；,保护现场,PUSH PSW,CLR TI ；,清发送结束标志,DJNZ R7，NEXT ；,是否发送完？,CLR ES ；,发送完，关闭串行口中断,SJMP TEND,NEXT： INC R0 ；,未发送完，修改指针,MOV A，R0 ；,取下一个字符,MOV C，P ；,加奇偶校验,MOV TB8，C,MOV SBUF，A ；,发送一个字符,POP PSW ；,恢复现场,POP A,TEND：RETI ；,中断返回,第四章,单片机的其他片内功能部件,2. 接收程序：串行输入16个字符，存入片内,RAM,的50,H,起始单元，串行口波特率为2400(设晶振为11.0592,MHz)。,RECS： MOV SCON，#50H ；,串行口方式1允许接收,MOV TMOD，#20H ；T1,方式2定时,MOV TL1，#0F4H ；,写入,T1,时间常数,MOV TH1，#0F4HSETB TR1 ；,启动,T1MOV R0，#50H ；,设数据指针,MOV R7，#10H ；,接收数据长度,WAIT: JBC RI，NEXT ；,等待串行口接收,SJMP WAIT,NEXT:MOV A，SBUF ；,读取接收字符,MOV R0，A ；,保存一个字符,INC R0 ；,修改指针,DJNZ R7，WAIT ；,全部字符接收完?,RET,第四章,单片机的其他片内功能部件,3. 接收程序：串行输入16个字符，进行奇偶校验。,RECS： MOV SCON，#0D0H ；,串行口方式3允许接收,MOV TMOD，#20H ；T1,方式2定时,MOV TL1， #0F4H ；,写入,T1,时间常数,MOV TH1， #0F4H,SETB TR1 ；,启动,T1,MOV R0， #50H ；,设数据指针,MOV R7， #10H ；,接收数据长度,WAIT: JBC RI，NEXT ；,等待串行口接收,SJMP WAIT,NEXT:MOV A，SBUF ；,取一个接收字符,JNB P，COMP ；,奇偶校验,JNB RB8，ERR ；PRB8，,数据出错,SJMP RIGHT ；P=RB8，,数据正确,COMP: JB RB8，ERR,RIGHT: MOV R0，A ；,保存一个字符,INC R0 ；,修改指针,DJNZ R7，WAIT ；,全部字符接收完?,CLR F0 ；F0 =0，,接收数据全部正确,ERR： SETB F0 ；F0 =1，,接收数据出错,RET,第四章,单片机的其他片内功能部件,4-4 中断系统,4.4.1 中断系统概述,一、中断的概念,中央处理器,CPU,正在处理某事件的时候，外部发生了更为紧急的事件，请求,CPU,暂停当前的工作，转入处理所发生的事情，处理完后，再回到被中断的地方，继续原来的工作,这样的过程称为中断。,第四章,单片机的其他片内功能部件,中断技术的优点：,提高,CPU,的效率。,提高实时数据的处理时效。,被控对象的实时参数、越限数据和故障信息为计算机及时采集，,以便应急处理。,故障处理,如掉电中断。,中断系统的功能：,中断优先权排队,根据轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求。,实现中断嵌套,CPU,处理中断时，发生另一个优先级更高的中断请求，,CPU,转而,响应优先级更高的中断请求，处理完之后再回到原来中断服务程序。,自动响应中断,实现中断返回。,第四章,单片机的其他片内功能部件,二、中断系统结构,2个外部中断源信号：,INT0、INT1,2个定时器,T0、T1,溢出中断请求：,TF0、TF1,1个串行口数据发送、接收结束中断请求：,TI、RI,第四章,单片机的其他片内功能部件,三、中断控制寄存器,第四章,单片机的其他片内功能部件,四、中断控制寄存器中的各中断标志,1.,中断标志位,：,TF1、TF0、IE1、IE0、RI 、TI,TCON,SCON,登记各中断源请求信号：=1，有中断请求；=0，无中断请求。,CPU,响应中断后，各中断标志自动清零。,注意：,TI，RI,标志必须软件清零。,2.外部中断触发方式选择位：,IT0、IT1,=1，负边沿触发中断请求；=0，低电平触发中断请求。,第四章,单片机的其他片内功能部件,3.中断允许控制位：,EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0,IE,=1,，开中断；,=0,，关中断。,例：,允许,CPU,响应,T0,的中断请求,M,OV IE,#82H,或者,SETB ET0,SETB EA,4中断优先级控制位：,PS、PT1、PX1、PT0、PX0,IP,2级优先级：=1，为高优先级；=0，为低优先级。,同一优先级别按内部查询顺序排列优先级：,高,INT0、T0、INT1、T1、SIO,低。,五、中断控制寄存器中各控制位,第四章,单片机的其他片内功能部件,注意：,一种中断一旦得到响应，与它同级的中断不能再中断它。,低优先级中断可以被高优先级中断所中断，反之不能。,第四章,单片机的其他片内功能部件,4.4.2 中断处理过程,1.中断响应,（一）中断响应条件,1.有中断源发出中断请求；,2.中断总允许位,EA1，,即,CPU,开中断；,3.相应的中断允许位为1，即没有屏蔽。,（二） 响应过程,1.阻断同级或低级中断；,2.,PC,指针内容压栈保护；,3.相应中断入口地址装入,PC,程序转移到该中断入口地址单元。,第四章,单片机的其他片内功能部件,（三）,中断响应阻断,1 .,当,CPU,未执行完一条指令。,2,当有同级或高级中断服务。,3,执行,RET、RETI,等指令后，不能立即响应中断。,4.4.2 中断处理过程,1.中断响应,第四章,单片机的其他片内功能部件,2.中断处理,注意：,（,1,）各中断源的入口矢量地址之间，相隔,8,个单元，通常是在中断入口矢量地址单元处存放一条无条件转移指令，转至存储器其他的任何空间去执行中断服务程序。,（,2,）若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中断，应用软件关闭,CPU,中断，或屏蔽更高级中断源的中断，在中断返回前再开放中断。,（,3,）在保护现场和恢复现场时，为了不使现场信息受到破坏或造成混乱，一般在此情况下，应关,CPU,中断，使,CPU,暂不响应新的中断请,求。,3.中断返回,中断返回指令：,RETI,= RET,指令 + 通知,CPU,中断服务已结束,。,第四章,单片机的其他片内功能部件,4.4.3 中断系统应用,中断服务程序的般格式如下：,CLREA ；,关中断,PUSH PSW ；,保护现场,PUSH A,SETBEA ；,开中断，允许,CPU,响应高级中断, ；服务程序,CLREA,；,关中断,POP A,；,恢复现场,POP PSW,SETBEA,；,开中断,RETI,；,中断返回,第四章,单片机的其他片内功能部件,1定时器/计数器的应用和编程,例,4,-,10,产生2,ms,的方波,ORG0000H,RESET,：,AJMP,MAIN,；,转主程序,ORG 000BH,；,转中断处理程序,AJMP,IT0P,ORG 0100H,MAIN,：,MOV SP,，,#60H,ACALL,PT0M0,HERE,：,SJMP HERE ；,等待中断,PT0M0:,MOVTL0,，,#0CH,；,T0,置初值,MOVTH0,，,#0F0H,SETBTR0,SETBET0,；,允许,T0,中断,SETB EA,；,CPU,开放中断,RET,第四章,单片机的其他片内功能部件,IT0P:,MOVTL0，#0CH ；T0,重新置初值,MOVTH0，#0F0H,CPLP1.0 ；P1.0,取反,RETI,第四章,单片机的其他片内功能部件,2,串行口的应用和编程,例,4-12,MAIN,：,MOV TMOD,，,#20H ；T1，,方式2，产生波特率,MOV,THl,，,#0FDH ；T1,装初值,MOV TL1,，,#0FDH,SETB,TRl,MOV SCON,，,#52H,；,选串行口方式,l,，,允许接收，,MOV R4,，,#0,；,R4,作字符串表指针,MOV DPTR,，,#TSAB,MLPl,：,MOV A,，,R4,MOVC A,，,A+DPTR,JZ MLP6,；,字符串以,0,表示结束,MLP3,：,JBC TI,，,MLP2 ;,判断上一位是否发送完,SJMP MLP3,MLP2,：,MOV SBUF,，,A ；,发送下一位,INC R4 ；,位指针加一,SJMP MLP1,第四章,单片机的其他片内功能部件,MLP6: JBC RI，MLP5,；,上一位接收完则接收下一位数,SJMP MLP6,；,未接收完则等待,MLP5: MOV A，SBUF,MLP8: JBC TI，MLP7,；,上一位发送完则发送下一位数,SJMP MLP8,；,未发送完则等待,MLP7: MOV SBUF，A,SJMP MLP6,TSAB: DB MCS-51 Microcomputer,DB 0AH，0DH，0,