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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,12,讲 中断源扩展、专题六 内部,I/O,口、定时器,/,计数器,计算机硬件技术基础,专题六外部中断源的扩展（三）,专题七,MCS51,内部的,I/O,和定时器（一）,第,12,讲,主讲教师：赵晓安,重点、难点,重点：,1)MCS-51,内部并行,I/O,口及应用,2),定时器,/,计数器的组成,3),定时器,/,计数器的控制、工作方式,难点：,1),中断嵌套程序设计,教 学 要 求,1,掌握：,MCS-51,内部并行,I/O,口及其应用程序设计,MCS-51,的中断嵌套程序设计,3)MCS-51,定时器,/,计数器的组成、控制、工作方式,2.,熟悉,:,1),内部,I/O,口兼作对外扩展的三总线,3.,了解：,中断源的扩展,使用硬件申请软件查询法扩展外部中断源,讲 课 进 程,专题五 输入输出和中断（三）,5.5 MCS-51,对中断源的扩展,5.5.1,借用定时器溢出中断扩展外部中断源,5.5.2,硬件申请软件查询法扩展外部中断源,专题六,MCS-51,内部的,I/O,口、定时器及其应用,6.1 MCS-51,内部并行,I/O,口及应用,6.1.1 P0,口,6.1.2 P1,口,6.1.3 P2,口,6.1.4 P3,口,6.1.5 MCS-51,内部并行,I/O,口的应用,1.“,读锁存器”和“读引脚”的指令,2.P0,、,P2,、,P3,口复用作为片外扩展系统的系统总线,3.,直接输入,/,输出（例,6-1,）,4.,补充,P1,中断方式输入输出，,/INT1,定义为高级，,/INT0,为低级。,6.2 MCS-51,定时器,/,计数器,6.2.1,定时器,/,计数器的组成,1.,定时方式,2.,计数方式,6.2.2,定时器,/,计数器的控制,1.TMOD,2.TCON,6.2.3,定时器,/,计数器的工作方式,1.,方式,0,2.,方式,1,作 业,思考题：,P173 5-16 5-17 5-18 5-19 5-20,P228 6-1 6-4,5,5 MCS-51,对外部中断源的扩展,通常,MCS-51,扩展外部中断源有,三种,方法：,1,、,借用定时器,/,计数器溢出,中断扩展外部中断源；,2,、采用,硬件申请软件查询法,扩展外部中断源；,3,、采用,8259A,扩展外部中断源。,这里介绍前面两种比较简单可行的方法。,1,、借用定时器,/,计数器溢出,中断扩展外部中断源,MCS-51,单片机内部的定时器,/,计数器是,16,位的，当定时器从全“,1”,变为全“,0”,时，会向,CPU,发出溢出中断请求。,根据这一原理，可把内部不用的定时器,/,计数器借给外部中断使用，以达到扩展一个（或二个）外部中断源的目的。,2,、采用,硬件申请软件查询法,扩展外部中断源,如果,MCS-51,需要扩展的外部中断源较多时，借用定时器,/,计数器溢出中断来扩展外部中断源已不能满足实际外部设备的需要，此时可用硬件申请软件查询法来扩展外部中断源。,硬件申请软件查询法，原则上可处理任意多个外部中断源，现举例说明。,专题七,MCS-51,内部的,I/O,口、定时器及其应用,6.1 MCS-51,内部并行,I/O,口及应用,6.1.1 P0,口,6.1.2 P1,口,6.1.3 P2,口,6.1.4 P3,口,6.1.5 MCS-51,内部并行,I/O,口的应用,6.2 MCS-51,定时器,/,计数器,6.2.1,定时器,/,计数器的组成,6.2.2,定时器,/,计数器的控制,6.2.3,定时器,/,计数器的工作方式,6.3 MCS-51,串行,I/O,口及串行通信,本专题重点内容和要求,本章重点讨论,MCS-51,单片机内部的资源的原理及其应用,并行,I/O,口,定时器,/,计数器,串行,I/O,口,基本要求：,掌握,P0P3,的特性及其应用,掌握,T/C,的原理、工作方式、程序设计方法及应用,学会综合运用,了解串行口的原理、制式,6,3 MCS-51,串行,I/O,口及串行通信,第六章,MCS-51,内部的,I/O,口、定时器及其应用,6.1 MCS-51,内部的并行,I/O,口及应用,6,2 MCS-51,的定时器,/,计数器,6,1,1,P,0,口,6,1,2,P,1,口,6,1,3,P,2,口,6,1,4,P,3,口,6,1,5 MCS-51,内部并行,I/O,口,的应用,6.1 MCS-51,内部的,并行,I/O,口及应用,6,2,1,定时器,/,计数器的,组成,6,2,2,定时器,/,计数器的,控制,6.2.3,定时器的四种,工作方式,6,2,4,T/C,的,初始化,6,2,5,定时器,/,计数器的溢出校准和,实时读取,6,2,6,应用,举例,6,2 MCS-51,的定时器,/,计数器,6,3 MCS-51,串行,I/O,口及串行通信,6,3,1,串行通信,基础知识,一、并行通信与,串行通信,二、异步通信和,同步通信,三、串行通信,的制式,8051,单片机内部有四个,8,位并行,I/O,口：,P0,、,P1,、,P2,和,P3,P0,P3,这,4,个并行,I/O,口都可以作准双向通用,I/O,口,P0,、,P2,和,P3,口还有复用的第二功能,每个口都包含：,一个（,8,位）锁存器（即特殊功能寄存器,P0,P3,）,一个输出驱动器,和两个三态缓冲器,6.1 MCS-51,内部的并行,I/O,口及应用,6.1.1 P0,口,功能：,控制,=0,：,P0,口可作通用,I/O,口，是漏级开路的。因此必须外接上拉电阻，以保证“,1”,信号正常输出。,控制,=1,：,P0,口分时作为地址,/,数据总线使用。,内部结构：,如图所示,当外部扩展存储器或,I/O,口时，由,EA,、,PC,指针从外部程序存储器取指令码、执行指令,MOVC,、,MOVX,时，控制信号,=1,使,MUX,与反向器,3,连通，作分时地址,/,数据总线。,6.1.2 P1,口,功能：,P1,口作通用,I/O,口,P1,口也是一个“准双向”口，作输入口时要先将输出驱动管截止。,即先执行一条指令,MOV P1,#0FFH,内部结构：,如图所示,6.1.3 P2,口,功能：,控制,=0,：,P2,口用作通用,I/O,口,与,P1,口类似,控制,=1,：,P2,口用作高,8,位地址总线,内部结构,:,如图所示,6.1.4 P,3,口,功能：,第二输出功能端,=1:,P3,口用作通用,I/O,口,P3,口用作第二功能,三根第二功能输出引脚,TXD,、,WR,和,RD,五根第二功能输入引脚,INT0,、,INT1,、,T0,、,T1,和,RXD,内部结构,:,如图所示,6,1,5 MCS-51,内部并行,I/O,口的应用,“,读锁存器,”,和,“,读引脚,”,的指令,P0,、,P2,、,P3,口复用作片外扩展系统的,系统总线,输入,/,输出,一、“读锁存器”和“读引脚”的指令,1,“,读锁存器,”,的指令,P0,P3,作目的操作数的指令，能实现,“,读,修改,写,”,口锁存器的操作，这类指令有：,（,1,）字节操作指令 （,2,）位操作指令,ANL,Px,，,JBC,PX.Y,rel,ORL,Px,，,CPL PX.Y,XRL,Px,，,CLR PX.Y,DEC,Px,SETB PX.Y,DJNZ,Px,，,rel,MOV PX.Y,C,INC,Px,其中：,X,是口的序号,0,3,，,Y,是位的序号,0,7,P0,P3,编程和使用的方法,2,“,读引脚,”,的指令,“读引脚”指令的特点是：,P0,P3,作为源操作数出现在指令中，但在读引脚数据之前，必须对所读的口或口位的,D,锁存器写入“,1”.,要正确读引脚数据，必须先写一条,MOV PX,，,#0FFH,指令或能对所读的口或口位的,D,锁存器写入“,1”,的指令，而后紧接着写下面的指令,:,(1),字节操作指令,MOVA,，,Px,ANL A,，,PX,MOVdirect,，,Px,ORL A,，,PX,XCHA,，,PX XRL A,，,PX,PUSH PX ANL direct,，,PX,ADDA,，,PX ORL direct,，,PX,ADDCA,，,PX XRL direct,，,PX,SUBBA,，,PX,Q,引脚信号,（,2,）位操作指令,同理，必须先写一条,SETB PX.Y,或能对所读口位的,D,锁存器写入“,1”,的指令，在其后再紧跟如下指令。,MOV C,PX.Y,ANL C,，,PX.Y,ORL C,，,PX.Y,JNB PX.Y,，,rel,JB PX.Y,，,rel,P0,、,P2,、,P3,口复用作片外扩展系统的系统总线,无条件输入,/,输出程序,查询输入,/,输出程序,中断输入,/,输出程序,三、直接输入,/,输出,例,6-1,简单开关量的输入,/,输出,1,）,P1.7,P1.4,并行输出程序,通过驱动,P1.7,P1.4,输出，使,LED3,LED0,巡回显示，程序如下,:,ORG 0000H,MAIN1,：,MOV SP,，,#6FH,MOV A,，,#0FFH,MOV P1,，,A,ANL A,，,#0EFH,LOOP,：,MOV P1,，,A,；,P1.4=0,ACALL DLY,RL A,JB ACC.0,LOOP,MOV A,，,#0EFH,SJMP LOOP,；延时子程序,DLY:MOV R6,#0FH,DLY1:MOV R5,#0FFH,DLY2:MOV R4,#0FFH,DLY3:DJNZ R4,DLY3,DJNZ R5,DLY2,DJNZ R6,DLY1,RET,END,LED“0”,亮,“,1”,灭,(2),查询输入,/,输出程序,读入,P3.0,引脚上的开关,K4,的预置状态,若,P3.0=1,，则驱动,P1.7,输出使,LED3,闪亮一段时间；否则，查询等待。参考程序如下,：,ORG 0200H,MAIN3:MOV SP,，,#60H,SETB P1.7,WAIT:,JNB P3.0,WAIT,MOV R7,#0FH,LOOP:CPL P1.7,ACALL DLY,DJNZ R7,LOOP,SJMP WAIT,END,6,2,1,定时器,/,计数器的,组成,6,2,2,定时器,/,计数器的,控制,6.2.3,定时器的四种,工作方式,6,2,4,T/C,的,初始化,6,2,5,定时器,/,计数器的溢出校准和,实时读取,6,2,6,应用,举例,6,2 MCS-51,的定时器,/,计数器,6,2 MCS-51,的定时器,/,计数器,在单片机实时应用系统中，需要定时和对外部事件计数的功能。,定时：,对周期已知的脉冲信号计数,计数：,对外部事件计数，对周期未知的外来脉冲信号计数,定时方法：,采用软件延时占用,CPU,的时间，降低了,CPU,的使用效率；,定时或计数方法：,采用专门的硬件电路，参数调节不便；,采用可编程的定时器,/,计数器是最好的方法。,可以方便灵活地修改定时或计数的参数或方式,与,CPU,并行工作，大大提高了,CPU,的工作效,6.2.1,定时器,/,计数器的组成,Timer/Counter,MCS-51,单片机内部有二个,16,位的可编程的定时器,/,计数器：,定时器,/,计数器,0,（,T/C0,）,定时器,/,计数器,1,（,T/C1,）,它们都有定时和对外部事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件检测和计数等场合,.,T/C0,和,T/C1,的结构及与,CPU,的关系如图,6-3,所示。,结构组成：,T/C0,由两个,8,位的,TH0,（,8CH,）和,TL0,（,8AH,）组成,T/C1,由,TH1,（,8DH,）和,TL1,（,8BH,）组成,软件设置：,计数初值：对,TH1,、,TL1,、,TH0,、和,TL0,的初始化编程,工作方式：通过,TMOD,和,TCON,对每个,T/C,设置定时或计数,特殊功能寄存器,TMOD(Timer
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