单片机原理与接口技术：第7章 MCS-51单片机定时计数器和串行接口

1、单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 1 21:12 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 2 21:12 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 3 21:12 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 4 21:12 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 5 21:12 -T0、T1结构结构 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 6 21:12 -加加1计数器计数器 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 7 21:1

2、2 -TCON 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 8 21:12 -TMOD 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 9 21:12 -定时定时/计数功能选择计数功能选择 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 10 21:13 -定时器功能定时器功能 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 11 21:13 -计数器功能计数器功能 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 12 21:13 -四种工作方式四种工作方式 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版

3、社返回目录 13 21:13 -方式方式0，13位计数位计数 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 14 21:13 -方式方式0，13位定时位定时 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 15 21:13 无论是计数器状态还是计时器状态，随着加法计数的无论是计数器状态还是计时器状态，随着加法计数的 增大，增大，TL0的低的低5位溢出后自动向位溢出后自动向TH0进位，进位，TH0溢溢 出后，将溢出标志位出后，将溢出标志位TF0置位，并向置位，并向CPU发出中断请发出中断请 求。求。 -方式方式0计数溢出置位计数溢出置位TF0 单片机原理与接口技

4、术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 16 21:13 -启动方式启动方式 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 17 21:13 -方式方式1，16位定时位定时/计数计数 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 18 21:13 -方式方式2，自动重载，自动重载初值初值 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 19 21:13 -方式方式2，自动重载，自动重载初值初值 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 20 21:13 -方式方式3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业

5、出版社返回目录 21 21:13 -方式方式3时时T0的的结构结构 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 22 21:13 -方式方式3时时T0的结构的结构 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 23 21:13 -方式方式3时时T1的工作模式的工作模式 如果定时如果定时/计数器计数器T0已工作在方式已工作在方式3下，则定时下，则定时/计数器计数器 T1只能工作在方式只能工作在方式0、方式、方式1或方式或方式2下。此时由于下。此时由于T1的运行的运行 控制位控制位TR1及计数溢出标志位及计数溢出标志位TF1已被定时已被定时/计数器计数器T0借

6、用借用 而没有计数溢出标志位可供使用，因此只能把计数溢出直接而没有计数溢出标志位可供使用，因此只能把计数溢出直接 送给串行口，作为串行口的波特率发生器使用，以确定串行送给串行口，作为串行口的波特率发生器使用，以确定串行 通信的速率。通信的速率。 当作为波特率发生器使用时，只需要设置好工作方式，当作为波特率发生器使用时，只需要设置好工作方式， 便可自动运行。如要停止工作，只需送入一个把便可自动运行。如要停止工作，只需送入一个把T1设置为设置为 方式方式3的方式控制字就可以了。因为定时的方式控制字就可以了。因为定时/计数器计数器T1不能在方不能在方 式式3下使用，如果硬把它设置为方式下使用，如果硬

7、把它设置为方式3，则停止工作。，则停止工作。 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 24 21:13 -方式方式3时时T1的工作模式的工作模式 如果定时如果定时/计数器计数器T0已工作在方式已工作在方式3下，则定时下，则定时/计数器计数器 T1只能工作在方式只能工作在方式0、方式、方式1或方式或方式2下。下。 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 25 21:13 -定时器作用定时器作用 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 26 21:13 -计数器作用计数器作用 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出

8、版社返回目录 27 21:13 -初始化步骤初始化步骤 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 28 21:13 -计数器初始化计数器初始化 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 29 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 30 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 31 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录

9、 32 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 33 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 34 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 35 21:13 -计数器初始化，例计数器初始化，例7-1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 36 21:13 -定时器初始化定时器初始化 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返

10、回目录 37 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 38 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 39 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 40 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 41 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓

11、林.电子工业出版社返回目录 42 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 43 21:13 -定时器初始化，例定时器初始化，例7-3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 44 21:13 -应用实例，例应用实例，例7-4 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 45 21:13 -应用实例应用实例，例，例7-4 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 46 21:13 （2）C51程序段：程序段： -应用实例应用实例，例，例7-4 单片机原理

12、与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 47 21:13 -应用实例应用实例，例，例7-4 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 48 21:13 -应用实例应用实例，例，例7-5 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 49 21:13 -应用实例应用实例，例，例7-5 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 50 21:13 -应用实例应用实例，例，例7-5 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 51 21:13 -应用实例应用实例，例，例7-5 单片机原理与接口技术(第2版)

13、.李晓林.电子工业出版社返回目录 52 21:13 -扩展外部中断扩展外部中断 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 53 21:13 -扩展外部中断扩展外部中断 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 54 21:13 -扩展外部中断扩展外部中断 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 55 21:13 -扩展外部中断扩展外部中断 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 56 21:13 -数据通信传输方式数据通信传输方式 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 57 2

14、1:13 -并行通信，并行通信，串行通信串行通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 58 21:13 -串行通信串行通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 59 21:13 -异步串行通信异步串行通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 60 21:13 -同步串行通信同步串行通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 61 21:13 - 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 62 21:13 -传输的准确性传输的准确性 单片机原理与接口技术(第2版).

15、李晓林.电子工业出版社返回目录 63 21:13 -奇偶校验奇偶校验 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 64 21:13 -和校验和校验 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 65 21:13 -循环冗余码校验循环冗余码校验 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 66 21:13 -SBUF 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 67 21:13 -串行口结构串行口结构 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 68 21:13 -接收接收/发送缓冲器发送缓冲器(S

16、BUF) 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 69 21:13 -串行控制寄存器串行控制寄存器(SCON) 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 70 21:13 -串行控制寄存器串行控制寄存器(SCON) 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 71 21:13 -串行控制寄存器串行控制寄存器(SCON) 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 72 21:13 -串行控制寄存器串行控制寄存器(SCON) 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 73 21:13 -串

17、行控制寄存器串行控制寄存器(SCON) 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 74 21:13 -PCON与与IE 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 75 21:13 75 21:13 -PCON与与IE EA：总中断允许控制位。当EA=0时，屏蔽所有的中断；当 EA=1时，开放所有的中断。 ES：串行口中断允许控制位。当ES=0时，屏蔽串行口中断；当 ES=1且EA=1时，开放串行口中断。 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 76 21:13 -工作方式工作方式 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工

18、业出版社返回目录 77 21:13 -工作方式工作方式0 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 78 21:13 -工作方式工作方式0 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 79 21:13 -工作方式工作方式0 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 80 21:13 起起 始始 D0D1D2D3D4D5D6D7 停停 止止 -工作方式工作方式1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 81 21:13 -工作方式工作方式1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 82

19、 21:13 -工作方式工作方式1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 83 21:13 起起 始始 D0D1D2D3D4D5D6D7D8 停停 止止 -工作方式工作方式2、3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 84 21:13 -工作方式工作方式2、3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 85 21:13 - 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 86 21:13 - 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 87 21:13 -串行移位输出串行移位输出 单片

20、机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 88 21:13 -串行移位输出，汇编程序串行移位输出，汇编程序1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 89 21:13 -串行移位输出，汇编程序串行移位输出，汇编程序2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 90 21:13 -串行移位输出，串行移位输出，C程序程序1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 91 21:13 -串行移位输出，串行移位输出，C程序程序2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 92 21:13 -双机

21、通信双机通信1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 93 21:13 -双机通信双机通信2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 94 21:13 -双机通信双机通信3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 95 21:13 -双机通信双机通信4 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 96 21:13 -双机通信，发送程序双机通信，发送程序1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 97 21:13 -双机通信，发送程序双机通信，发送程序2 单片机原理与接口技术(第

22、2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 98 21:13 -双机通信，发送程序双机通信，发送程序3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 99 21:13 -双机通信，接收程序双机通信，接收程序1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 100 21:13 -双机通信，接收程序双机通信，接收程序2 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 101 21:13 -双机通信，接收程序双机通信，接收程序3 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 102 21:13 -双机通信双机通信 单片机原理与接口技术

23、(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 103 21:13 103 21:13 n(1)硬件连接 单片机构成的多机系统常使串行口工作在方式2 和方式 3 ，采用总线型主从式结构(一个是主机，其余的是从机 ，从机要服从主机的调度、支配)。有时还要对信号进 行光电隔离、电平转换等。在实际的多机应用系统中， 常采用RS-485 串行标准总线进行数据传输。简单的硬件 连接如图7-18 所示(图中未画出RS-485 接口)。 -双机通信双机通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 104 21:13 104 21:13 104 21:13 (2) 通信协议 主机置SM2

24、位为0 ，所有从机的SM2 位置1，处于接收地址帧 状态。 主机发送一地址帧，其中， 8 位是地址，第9 位为1 表示该帧 为地址帧。 所有从机收到地址帧后，都将接收的地址与本机的地址比较。 对于地址相符的从机，使自己的SM2 位置0(以接收主机随后发来 的数据帧)，并将本站地址发回主机作为应答:对于地址不符的从 机，仍保持SM2=1 ，对主机随后发来的数据帧不予理睬。 -双机通信双机通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 105 21:13 105 21:13 105 21:13 105 21:13 (2) 通信协议 从机发送数据结束后，要发送一帧校验和，并置第

25、9 位(TB8) 为1，作为从机数据传送结束的标志。 主机接收数据时先判断数据接收标志(RB8) ，若接收 帧的R8=0 ，则存储数据到缓冲区，井准备接收下一帧 信息。若R8=1，表示数据传送结束，并比较此帧校验 和，若正确则回送正确信号00H ，此信号命令该从机复 位(重新等待地址帧); 若校验和出错，则发送0FFH，命 令该从机重发数据。 -双机通信双机通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 106 21:13 106 21:13 106 21:13 106 21:13 106 21:13 (2) 通信协议 主机收到从机应答地址后，确认地址是否相符，如果 地址

26、不符，发复位信号(数据帧中TB8=1 );如果地址相符 ，则清TB8，开始发送数据。 从机收到复位命令后回到监昕地址状态（SM2=1 ) 。 否则开始接收数据和命令。 -双机通信双机通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 107 21:13 107 21:13 107 21:13 107 21:13 107 21:13 107 21:13 (3)应用程序设计 n设主机发送的地址联络信号为：00H，01H, 02H，( 即从机设备地址)。地址FFH 为命令各从机复位，即 恢复SM2=1 。 n主机命令编码：01H，主机命令从机接收数据02H ， 主机命令从机发送数据

27、。其他都按02H 对待。 n n程序分为主机程序和从机程序，约定一次传递数据为 16 字节。程序如下: -双机通信双机通信 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 108 21:13 *主机主程序* ORG0000H;主机入口程序 LJMP T0_DMAINT;主程序入口地址 ORG0023H LJMP INTSE1;串行口中断服 务程序入口地址 T0_DMAINT: MOV PCON, #80H;波特率加倍 MOV SCON, #80H;置串行口方式2 MOV TMOD, #20H;置T1工作于定时器方 式2 MOV TH1, #0E8H;置1 200 bps波特率相

28、 应的时间常数 MOV TL1, #0E8H SETB TR1;启动T1 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 109 21:13 MOV DPTR, #DAADT;置数据地址指针 MOV R0, #00H;置发送数据字节数指针 MOV R2, #ADAD1;从机地址号送R2 SETB EA;CPU开中断 SETB ES;串行口开中断 SETB TB8;置位TB8,作为地址帧信 息特征位 MOV A, R2;发送地址帧信息 MOV SBUF, A WAIT_INT:SJMP WAIT_INT;等待中断 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 1

29、10 21:13 ;*主机串行口发送中断服务程序* INTSE1:CLRTI;清发送中断标 志位 CLRTB8;清TB8位,为发送数据 帧做准备 MOVXA, DPTR;发送一个字节数据 MOV SBUF, A INCDPTR;修改指针 INCR0 CJNE R0, #0FH, LOOP_ED;判断字节数据 是否发完 CLRES;发送完,则关串行口中 断 LOOP_ED:RETI;中断返回 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 111 21:13 ;*主机串行口接收中断服务程序* ;主机串行口接收中断服务程序与从机串行口接收中断服 务程序结构类似（略） 单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录 112 21:13 ;*从机主程序* ORG0000H;从机入口地址 LJMPMAINR;从机主程序入口地址 ORG0023H LJMPINTDE2;串行口中断服务程 序入口地址 MAINR:MOVPCON, #80H;波特率加倍 MOVSCON, #0B0H;置串行口方式 2,SM2=1,REN=1,接收状态 MOV