单片机应用技术中级教程4的知识

1、11教学内容：并行I/O口P0、P1、P2、P3、的结构原理与功能，读引脚操作、读锁存器操作，定时器/计数器T0、T1的结构原理，相关的特殊功能寄存器、工作方式，T2的结构原理、功能选择，监视定时器T3的工作原理，T0、T1的应用编程。串行口的功能特点：相关的专用寄存器，工作方式，波特率与波特率发生器、串行口简单应用编程。80C51单片机的中断系统、中断源、中断标志、中断矢量，中断允许控制、中断优先级控制，外部中断的两种触发方式，中断响应的条件，响应的过程。教学重点：并行I/O的结构原理、接口功能，读引脚和读锁存器操作，定时器T0，T1的工作方式、相关的专用寄存器、应用编程。串行口的功能特点、

2、相关的专用寄存器、工作方式，初始化编程、中断系统、中断源与标志及中断矢量、外部中断的两种触发方式、中断允许和优先级控制，中断响应的条件、响应的过程式、简单应用编程。教学要求：80C51单片机是通过专用寄存器对各功能单元进行管理的，要求学生掌握这些功能单元的基本应用方法。掌握并行接口（ P0 、P1 、P2 、P3）的内部结构及其特点；掌握定时器/计数器T0、T1的结构原理和特点、以及T0、T1的应用编程；掌握80C51单片机的中断系统的结构原理和特点以及应用编程；掌握串行口的功能特点及应用编程。第四章 80C51单片机的功能单元2 表41 80C51并行I/O接口的比较I/O口P0口P1口P2

3、口P3口位数8888性质真正双向口准双向口准双向口准双向口功能I/O口替代功能I/O口替代功能I/O口替代功能I/O口替代功能SFR字节地址80H90HA0HB0H地址范围80H87H90H97HA0HA7HB0HB7H驱动能力8个TTL负载4个TTL负载4个TTL负载4个TTL负载 4. 1 并行I/O接口 80C51共有4个并行的双向口, 计有32根I/O口线，各口的每一位都由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器所组成。但它们在结构上有一些差异，因此各口的性质和功能也有一些差异。详见P77表41：3 I/O口 P0口P1口P2口P3口替代功能程序存储器、片外数据存储器低8位地址及8位数据CTC2

4、T2、 T2EX(CTC2仅80C52中有) 串行口程序存储器、片外数据存储器高8位地址串行口：RXD TXD中断：INT0 INT1CTC0、1： T0、 T1片外数据存储器：WR RD44. 1. 1 P1口 P1口是一个8位的准双向口,可字节访问及位访问, 其字节地址是90H, 位地址是90H97H。 1。位结构与工作过程分析 P1口的位结构如P78图41所示，它包含输出锁存器、输入缓冲器BUF1(读引脚）和BUF2(读锁存器）以及由场效应晶体管(FET) Q0与上拉电阻组成的输出 / 输入驱动器.P1口的工作过程如下： （参见 P78图41 ） P1 . i 位作输出口用：CPU输出

5、0 时，D0，Q=0, /Q=1, 晶体管Q0导通，A点被下拉为低电平，即输出0； CPU输出1时，D1，Q=1, /Q=0，晶体管Q0截止， A点被上拉为高电平，即输出1。（即输出锁存，输出时没有条件。） P1 . i 位作输入口用：先向P1 . i 位输出高电平，使A点提升为高电平，此操作称为设置P1 . i 位作为输入线。若外设输入为1时，A点为高电平，由BUF1读入总线后，B点也是高电平；若外设输入为0时，A点为低电平，由BUF1读入总线后，B点也是低电平。(即输入缓冲，输入时有条件，需先将该口置1, 再输入。)5单片机的引脚（P1口） P1口：输出锁存器、输入缓冲器BUF1(读引脚）

6、和BUF2(读锁存器）以及由场效应晶体管(FET) Q0与上拉电阻组成的输出 / 输入驱动器。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻P1口某位结构AQ0621DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输出数据 = 1 时110截止=1单片机的引脚（P1口）作输出口用：CPU输出1时，D1，Q=1, /Q=0，晶体管 Q0截止， A点被上拉为高电平，即输出1 。AQ0721DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输出数据 = 0 时001=0导通单片机的引脚（P1口）作输出口用：CPU输出 0 时

7、，D0，Q=0, /Q=1, 晶体管 Q0导通，A点被下拉为低电平，即输出0；AQ0821DQCK/Q读引脚 =1读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输入数据时，要先对其写“1”110截止单片机的引脚（P1口）P1口为 准双向I/O口（内置了上拉电阻），仅在作输入口用时：要先对其(锁存器）写“1”。AQ092 P1口的特点 输出锁存,输出时没有条件; 输入缓冲,输入时有条件,即需要先将该口设为输入状态,先输出1; 工作过程中无高阻悬浮状态,也就是该口不是输入态就是输出态。 具有这种特性的口不属于“真正”的双向口，而被称为“准”双向口。 需要注意是：若在输入操作之前，不将A点设

8、置为高电平(即置1) ，如A点为低电平，则外设输入的任何信号均被A点拉为低电平。此时如外设为高电平，因被Q0强拉为低电平，将可能因大电流使晶体管烧坏。 P1口能驱动4个TTL负载。10简单测控实例原理图11P1.3作输入端口光路通畅，R亮2K光路阻断，R暗 400K R亮 250K 12JOB3: CLR P1.1 ;亮绿灯REDO: SETB P1.3 ;P1.3作输入口必先置1CHECK:JNB P1.3,CHECK ;检测通道是否被阻断？LOOP: ;有入侵者，报警！AJMP REDO ;再跳回去检测任务：红外防盗报警P1.3口用于输入状态检测的语句： R亮250K ，红外线光路阻断时，

9、P1.3端高电平133。P1口的操作 （1）字节操作和位操作： 前面已述， P1口不仅可以作为一个8位字节来操作，也可以按位来操作。如： MOV P1, A , MOV P1, data 等，为字节操作。 MOV P1. i , C , SETB P1. i 等，为位操作。 （2）读引脚操作和读锁存器操作 读引脚信号时要先置1，后输入； MOV A, P1 (P1为源操作数） 读锁存器时，锁存器的值是经缓冲器BUF2读入内部总 线，修改后再写回锁存器。如前所述，它可避免误解。 MOV P1, A ;ANL P1, #10H CLR P1.1 (P1为目的操作数） 4。关于口操作的时序 在执行改

10、变口锁存器内容的指令时，新的内容在指令执行的最后一个周期的 S6P2 时传送到口锁存器内，然而口锁存器仅在任何周期的P1才被其锁存器/缓冲器采样到，在P2时输出此值并保持。因此， S6P2时写入端口的新数值只有到下一周期的S1P1才能出现在输出引脚上。14 5。P1口的多功能线： 在80C52中，P1.0和P1.1是多功能的,即除作一般的双向口外, 它们还具有如下功能： P1.0 定时器2 / 计数器2的外部输入端T2； P1.1 定时器2 / 计数器2的外部控制端T2EX。 此时，该两位的结构与P3口的位结构相当，详情后述。4. 1. 2 P3口： 它是一个多功能的8位口，可字节访问也可位访

11、问， 其字节地址为B0H , 位地址为B0H B7H。 1。 位结构与工作过程分析 （1）位结构： P3口的位结构如 P81 图42 所示。 从图中可见： P3口中增加了一个与非门。其输入端C接Q，另一端B接替代输出功能。 输出锁存器不是从/Q端而是从Q端引出。 有两个输入缓冲器，替代输入功能取自第一个缓冲器的输出端；I /O口的通用输入信号取自第二个缓冲器的输出端。 （2）输出工作过程分析： 当替代输出功能B点置1 时，输出锁存器的输出可以顺利地通到引脚P3. i 。此时，其工作状态与P1口类似，为一准双向的I/O口 (作读引脚输入时应先置1 ) 。 当输出锁存器的输出置1 时，替代输出功能

12、可以顺利通到引脚P3. i : 若替代输出为0，因与非门的C点已置1，现B0，其输出为1，使Q0导通，A为低电平 ；反之，B=1,C=1, Q0截止， A为高电平。此时，P3口处于替代输出功能状态。15 当P3口的某位作为替代输入功能时，此时B=1,C1，FET截止，该引脚为高阻输入。由于端口不执行MOV A, P3 , ”读引脚”无效，第二缓冲器不通，此时某引脚的第二功能信号（如RXD）经第一缓冲器送入替代输入功能端。 2。P3口的功能和特点： P3口是个多功能口，可驱动4个TTL负载。 (1) 可作为普通的I/O口，为准双向口（这点与P1口一样）。 (2) 可作为替代功能的输入、输出 （这

13、点与P1口不同）： P3. 0 RXD, 串行输入 ； P3. 1 TXD，串行输出。 P3. 2 INT0，外部中断0； P3. 3 INT1，外部中断1。 P3. 4 T0，定时器/ 计数器0的外部计数脉冲输入。 P3. 5 T1，定时器/ 计数器1的外部计数脉冲输入。 P3. 6 /WR，外部RAM写选通，输出，低电平有效。 P3. 7 /RD，外部RAM读选通，输出，低电平有效。 因此，P3口不论是作为替代功能输入和替代功能输出，还是作为一般I/O口的输入功能时，都要向该口位的锁存器先输出1，即让图42的C1（Q=1），只是作为替代功能时由内部自动置C1；而作为一般I/O口的输入功能时

14、，应由程序先置1，这一点应引起注意。16单片机的引脚（P3口）P3口的口线逻辑电路如图42所示(P81)P3.0P3.7: 双功能口（内置了上拉电阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线第二功能输出（WR，RD，TxD）引脚 P3.X3内部上拉电阻Vcc第二功能输入（RxD，T0，T1，INT0，INT1）4P3口某位结构 BC1721DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线第二功能输出（WR，RD，TxD）引脚 P3.X3内部上拉电阻Vcc4第二功能输出时，内部自动 D=1111反相器单片机的引脚（P3

15、口）P3.0P3.7: 双功能口（内置了上拉电阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。BC1821DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线此端自动1引脚 P3.X3内部上拉电阻Vcc 第二功能输入（RxD，T0，T1，INT0，INT1）4第二功能输入时，信号经缓冲器4 直接进入内总线1110截止单片机的引脚（P3口）P3.0P3.7: 双功能口（内置了上拉电阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。BC19 2。P3口的功能和特点： P3口是个多功能口，可驱动4个TTL负载。 (1) 可作为普通的I/O口，为

16、准双向口（这点与P1口一样）。 (2) 可作为替代功能的输入、输出 （这点与P1口不同）： P3. 0 RXD, 串行输入 ； P3. 1 TXD，串行输出。 P3. 2 INT0，外部中断0； P3. 3 INT1，外部中断1。 P3. 4 T0，定时器/ 计数器0的外部计数脉冲输入。 P3. 5 T1，定时器/ 计数器1的外部计数脉冲输入。 P3. 6 /WR，外部RAM写选通，输出，低电平有效。 P3. 7 /RD，外部RAM读选通，输出，低电平有效。 因此，P3口不论是作为替代功能输入和替代功能输出，还是作为一般I/O口的输入功能时，都要向该口位的锁存器先输出1，即让图42的C1（Q=

17、1），只是作为替代功能时由内部自动置C1；而作为一般I/O口的输入功能时，应由程序先置1，这一点应引起注意。204. 1. 3 P2口 ： P2口 是个多功能8位口，可字节访问也可位访问， 其字节地址为A0H , 位地址为A0H A7H。1. 位结构与工作过程分析： P2口的位结构如 P82 图43 所示。 （1）位结构： 它与P1口位结构的区别在于： P2口位结构中增加了一个多路开关。其切换由内部控制信号控制，可分别接输出锁存器的Q端或地址寄存器的高8位。 输出锁存器的输出端是Q而不是 /Q，因此开关后面接非门。 （2）工作过程分析： （参见P82 图43） 当内部控制信号使多路开关接锁存器

18、的Q端（C点）时，若内部总线输出0，则Q0, 经开关和反相器后输出 1，Q0导通，A为0，即输出低电平；反之，当内部总线输出 1时，A为 1，输出高电平。 当内部控制信号使多路开关接地址输出侧（B点）时，这时多路开关接地址输出寄存器，A点的电平将随地址输出0、1而 0、1地变化，此时P2口输出高8位地址。212.4.3 单片机的引脚（P2口）P2口的口线逻辑电路如图43所示(P82)P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制引脚 P2.X3

19、内部上拉电阻VccP2口某位结构图CB2221DQCK/Q读引脚 =0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制 引脚P2.X控制=0时，此脚作通用输出口： 输出=1时110截止3内部上拉电阻11Vcc=1=0单片机的引脚（P2口）P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。CB2321DQCK/Q读引脚 =0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制 引脚P2.X控制=0时，此脚作通用输出口：输出=0时001导通3内部上拉电阻00Vcc=0=0单片机的引脚（P2口）P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上

20、拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。CB2421DQCK/Q读引脚 =0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制=1 引脚P2.X控制=1 时，此脚作高8位地址A8A15输出口：当输出 =1 时10截止3内部上拉电阻1=1Vcc=1单片机的引脚（P2口）P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。CB2521DQCK/Q读引脚 =0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制=1 引脚P2.X01导通3内部上拉电阻0=0Vcc=0控制=1 时，此脚作

21、高8位地址A8A15输出口：当输出 =0 时单片机的引脚（P2口）P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。CB26 2。P2口的功能和特点：P2口是个双功能口。可驱动 4个TTL负载。 （1）作为普通I/O口时，P2口是准双向口，功能和P1口相同。 （2）作为地址输出时，P2口可输出程序存储器或片外数据存储器的高 8 位地址，它和P0口输出的低8位地址构成16位地址线。作为地址线时是8位一起自动输出，不能象I/O线那样逐位定义。 3。P2口使用中应注意的问题： （1） 由于P2口具有输出锁存功能，

22、所以输出的高8位地址无需外加地址锁存器。 （2）系统如外接有程序存储器，由于访问片外程序存储器时连续不断地取指令操作，P2口需不断地送高8位地址，这时P2口全部口线均不能再作I/O口使用。 （3）在无外接程序存储器而有片外数据存储器的系统中，P2口的使用可分为两种情况： 若片外数据存储器的容量256B，可使用MOVX A, Ri及MOVX Ri, A来访问片外RAM, 这时P2口不输出地址，因此P2口仍可作为I/O口（准双向）使用。 27 若片外数据存储器的容量256B，这时对256B以上的要使用MOVX A, DPTR类指令来访问，P2口需输出高8位地址，此时，可以根据片外数据存储器读和写选

23、通的频繁程度，有限制地将P2口作为 I/O 口使用 (或只利用P1/P2/P3口的某几根线送地址) 。28 4. 1. 4 P0口 它是个多功能的8位口，可字节访问也可位访问，其字节地址为80H , 位地址为80H 87H。 1。位结构与工作过程分析： P0口的位结构如 P84图44 所示。 （1）位结构 ： P0口的位结构与P1口有明显地区别： P0口中增加了一个多路开关，其输入分别可接地址 / 数据输出或锁存器输出 /Q ，其输出用于控制FET Q0的导通或截止。 而开关的切换由内部控制信号控制。 P0口的输出上拉电路与P1完全不同： P0口的上拉电路的导通或截止受内部控制信号和地址 /

24、数据信号两者相“与”来控制。（2）工作过程分析： 当内部控制信号置1 时，多路开关接通地址/ 数据端。 此时，当地址/ 数据线置1时，“与”门输出为1，上拉FET导通，同时地址 /数据线经反相器输出0，控制下拉FET截止，这样使A点电位上拉，地址/ 数据线为1；而当地址/数据线置0时， “与”门输出为0，上拉FET截止，同时地址/数据线经反相器输出1，控制下拉FET导通，这样使A点电位下拉，地址 / 数据线为 0。 由此可见，此时的输出状态随地址 / 数据线而变。P0可作为地址 / 数据的复用总线使用。P0口相当于一个真双向口。29 当内部控制信号置0 时，多路开关接通锁存器输出 /Q ，此时

25、： 由于内部控制信号为0， “与”门关闭，上拉FET截止，使P0的输出电路变为漏极开路输出； 输出锁存器的/Q端引至下拉FET的栅极，因此P0口的输出由下拉电路决定。即： 当P0口作为输出口时：若P0 . i 1， /Q0，下FET截止，此时 P0 . i 为漏极开路输出( 输出由外接上拉电阻决定 )；若P0 . i 0， /Q1, 下FET导通， P0 . i 为低电平。 当P0口作为输入口时：为了正确读数，必须使P0 . i 先置1，即 /Q0，下拉FET截止， P0 . i 处于悬浮状态，A点电平由外设而定。 2。 P0口的功能和特点： （1）P0口作为I/O口使用：相当于一个准双向口，

26、此时，它与其它口的区别是，输出为漏极开路，若与NMOS电路接口要用上拉电阻；输入时为悬浮状态，为高阻抗输入口。（2） P0口作为地址/ 数据的复用总线：相当于一个真正的双向口。输出低8位地址，输入、输出8 位数据。 此时，口不能逐位定义，也不能再作为一般I/O口使用。 （3）P0口能驱动8个TTL负载。30单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制引脚P0.X34VccP0口1位结构图3

27、121DQCK/Q读引脚 =1读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制引脚P0.X34控制=0 时，作为8位准双向I/O口使用,作输入口（事先必须对它写“1”）00100截止截止=0Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。3221DQCK/Q读引脚 =0读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制=1引脚P0.X34控制=1时，此脚作地址/数据复用口：（1）输出地址/数据 =0 时1011=0导通截止=0Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.

28、7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。3321DQCK/Q读引脚 =0读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制=1引脚P0.X34控制=1时，此脚作地址/数据复用口：（2）输出地址/数据 =1 时1100=1截止导通=1Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。3421DQCK/Q读引脚 =1读锁存器写锁存器内部总线地址/数据

29、控制=1引脚P0.X34控制=1时，此脚作地址/数据复用口： （3）输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。35 4. 2 定时器 / 计数器 4. 2. 1 概述 定时器 / 计数器是单片机的重要部件，它工作方式灵活，编程简单，因此对减轻CPU的负担和简化外围电路有很大好处。 80C51包含2个16位的定时器 / 计数器（T0、T1），80C52包含3个16位的定时器 / 计数器（多个T2）。8

30、0C552还有一个8位定时器（T3）用作看门狗（WDT）。 定时器 / 计数器的核心是一个加1计数器，其基本功能是加1功能。所谓定时器和计数器的差别是：作为计数器是对T0、T1引脚上的外部脉冲计数；而作为定时器是对单片机内部的机器周期计数。 其定时或计数功能的设定都是通过软件进行的。364. 2. 2 定时器 / 计数器T0、T1 1。定时器 / 计数器T0、T1的内部结构：定时器 / 计数器T0、T1的内部结构见P86图45。它们由以下几部分组成： 计数器TH0、TL0和TH1、TL1； 特殊功能寄存器TMOD、TCON ( TCON仅高4位有关 )； 时钟分频器； 输入引脚 T0、T1、/

31、INT0、/INT1。 2。定时器 / 计数器T0、T1的特殊功能寄存器 （1） 定时器 / 计数器的方式寄存器 TMOD TMOD是一个逐位定义的8位寄存器，但只能字节寻址（89H）。GATEC / TM1M0GATEC / TM1M0其中低四位定义定时器 / 计数器T0，高四位定义定时器 / 计数器T1。各位的意义如下： GATE ：门控位。 GATE = 1 时，由外部中断引脚/INT0 (/INT1) 和 TR0 (TR1) 来启动定时器。当/INT0 为高电平及TR0置位时，启动T0；当/INT1 为高电平及TR1置位时，启动T1。 而GATE = 0时，仅由TR0 (TR1) 来启

32、动。37补注：利用GATE的这一特点，可将/INT0(或/INT1)接外部脉冲信号，用它与相应定时器配合来测定该外部脉冲的频率和脉宽。 C / T ： 计数 / 定时功能选择位。 C / T1 时，选择计数功能； C / T0 时，选择定时功能。 M1、M0 ： 工作方式选择位。（详见 P87 表42）M1 M0工作方式计 数 器 的 配 置0 0方式 013 位 计 数 器0 1方式 116 位 计 数 器1 0方式2自 动 再 装 入 的 8 位 计 数 器1 1方式 3T0 分为两个8位计数器，T1 停止计数 方式寄存器TMOD各位的功能汇总于P87表43（表中有误请更正）。（2）定时器

33、 / 计数 器 T0、T1的控制寄存器 TCONTCON是一个逐位定义的 8位寄存器，既可字节寻址又可位寻址，其字节地址为 88H，位地址为 88H 8FH，其格式如下(T0 、T1)：位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位名称TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT038控制寄存器TCON各位的意义见P88及表44（低4位为外部中断）：位名 称功 能D7TF1(TCON. 7)定时器/计数器T1的溢出标志，由内部硬件置位。D6TR1 (TCON. 6)定时器/计数器T1运行控制位，软件控制 (置1启动) 。D5TF0 (TCON. 5)定时器/计数器T0的溢出标志，由

34、内部硬件置位。D4TR0 (TCON. 4)定时器/计数器T0运行控制位，软件控制 (置1启动) 。D3IE1 (TCON. 3)外部中断1沿触发标志位 (置1为有外部中断1请求) 。D2IT1 (TCON. 2)外部中断1触发类型位 (1为沿触发，0为电平触发) 。D1IE0 (TCON. 1)外部中断0沿触发标志位 (置1为有外部中断0请求) 。D0IT0 (TCON. 0)外部中断0触发类型位 (1为沿触发，0为电平触发) 。（3）定时器/计数 器 T0、T1的数据寄存器 TH0、TL0 和 TH1、TL1计数 器 / 定时器T0、T1各有一个16位的数据寄存器，它们都由高8位和低8位寄

35、存器组成，所有这四个寄存器都是读/写寄存器，任何时候都可以对它们进行读/写操作。但它们都只能字节寻址。 TH0、TL0 和 TH1、TL1 相应的字节地址为：8CH、8AH 和 8DH、8BH，复位后，这四个寄存器全部清 0 （见P89 表45）。39 3。 定时器 / 计数 器 T0、T1的功能选择：定时器 / 计数 器的功能是通过TMOD的C/T来选择的，置0为定时器，置1为计数器。 （1）定时器，设置C / T=0 。此时，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使寄存器增1。若振荡周期为12MHz，1机器周期为12个 的振荡周期，计数速率为1MHz，即计数器每1 微秒增 1 。定时器的

36、定时时间 与 系统振荡频率、计数器位数和初值有关。 （2）计数器，设置C / T=1 。此时，通过引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)对外部信号计数。若前一周期采样值为1，下一周期为0(即负跳变时)，则计数器增1。因在每周期的S5P2期间读引脚电平，而在下个机器周期的S3P1期间才使新计数值装入计数器，所以检测一个1到0跳变需要2个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的1 / 24。 4。 定时器 / 计数 器 T0、T1的工作方式 如前所述，根据对M1和M0的设定，定时器/计数器T0、T1可选择四种工作方式，其中前三种方式（0、1、2）相同，而方式3 稍有不同。 （1） 方式 0 ： 当M1

37、M0为 00 时，选工作方式 0 。这种方式下，计数寄存器由13位组成，即TL （注意：不是TH）的高3 位没用。方式0 的结构如 P89图46 所示：40如 P89 图46 所示： 计数时，TL的低5位计满溢出后，向TH进1，13位计满溢出后，将TF置1，并向CPU申请中断。（图右上部所示） 当GATE0时（图左下部所示） ， A点为高电平，定时器/计数器的启动/停止由TRX决定。 TRX 1启动, TRX 0 停止 (由软件控制 )。 当GATE1时（图左下部所示） ， A点电位由INTx决定，因此定时器 /计数器的启动 /停止由 TRX 和 INTx 决定。 两者同时为1时启动, 否则停

38、止 。 计数器溢出时，TFx置位，如果中断允许，则CPU响应中断并转入中断服务程序，由内部硬件清TFx， TFx 也可由程序查询 和 清 0 。 （2） 方式 1 ：当M1M0为 01 时，选工作方式 1 。这种方式下，计数寄存器由16位组成。方式1的结构如 P90 图47 所示。此时，除TLx的8位和THx的8位组成16位外，其它与方式0完全相同。（3） 方式 2 ：当M1M0为 10 时，选工作方式 2 。这种方式下，将16位计数寄存器分为两个8位的寄存器，组成一个可自动重装入的 8位计数器。方式 2 的结构如 P90 图48 所示。在方式2中，TLx作为8位计数器，THx作为8位计数常数

39、的寄存器。当TLx计满溢出时，一方面将TF置位，并向CPU申请中断；另一方面，将THx的内容重新装入TLx中，继续计数。(其它方式需人工重新装入)。方式 2 特别适用于串口波特率发生器的使用。41（4） 方式 3 ：当M1M0为 11 时，选工作方式 3 。方式3仅T0具有，T1不具有这种方式。在方式3时，T0被分为一个8位的定时器/计数器TL0 和一个8位的定时器TH0。此时T0的结构如 P91 图49 所示： 方式3中，TL0可作为8位定时器或计数器，其工作与方式0 相同，只是仅为8位。而TH0只能作8位定时器用，不过此时它要占用T1的TR1、TF1及其中断源，因此，此时T1仅能用作波特率

40、发生器或其它不用中断的地方（此时 T1 的结构见 P92 图410）。42方式0、113位、16位定时/计数器。 THx8位和TLx8位组成16位加1计数器最大计数脉冲个数：165536(216)最长定时时间(晶振12MHz T=1s)：1s 65536T= 65.54ms非门控方式：当GATE0, 控制权由 TRx 决定 TRx1 计数开始 TRx 0 计数停止门控方式：当GATE1、TRx1 控制权由 INTx 决定 INTx1 计数开始 INTx 0 计数停止启动计数方式：43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。用于需要重复定时和计数的场

41、合。最大计数值：256 (28)最大定时时间(晶振12MHz时 T=1s)： 256s44方式3T0分成2个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：TR1。T1不能使用方式3工作454. 2. 3 定时器 / 计数器T2 80C52中还有一个功能较强的16位定时器/计数器，并具有自动重装载和捕获能力。它占用P1口的P1 . 0（T2）和P1 . 1（T2EX）作为外部计数脉冲和控制信号的输入端。而且增设了4个特殊功能寄存器： 控制寄存器 T2CON 方式控制寄存器 T2MOD 数据寄存器 TH2、TL2 捕获寄存器 RC

42、AP2H、RCAP2L 本节（定时器 / 计数器T2）的内容不作为基本要求，留作需要时自学（P7983）。 4. 2. 4 看门狗（Watchdog、WDT） 看门狗（8XC552才有）又称为定时器T3，它的作用是故障复位。46即当单片机由于硬件或软件的故障使程序进入错误状态后，因为在设定的时间内，用户程序没有重装定时器T3，此时将产生一个系统复位信号，强迫单片机复位，从而使之从故障中解脱出来。 8XC552的定时器T3是由一个11位的分频器和8位定时器组成，如P95 图414 所示：T3由外部引脚/EW和电源控制寄存器中的PCON.4（WLE）和PCON.1（PD）控制。 /EW 看门狗定时

43、器允许，低电平有效。 /EW 0看门狗有效，禁止掉电方式； /EW 1看门狗无效，允许掉电方式。 WLE （ PCON. 4 ） 看门狗定时器允许重装标志，若WLE 1，T3只能被软件装入，装入后WLE自动清除。产生复位的时间间隔，由装入T3 的值决定。 定时器T3的工作过程：当T3溢出时，复位8XC552，并产生复位脉冲输出至复位引脚RST。为防止系统复位，必须在T3溢出前，通过软件对其进行重装。如果发生软件或硬件故障，将使软件对T3的重装失败，从而使T3溢出，导致复位信号的产生。用这种方法可以在故障使软件失控时，恢复程序的正常运行，防止死机。例如：看门狗的程序如下： T3 EQU 0FFH

44、 ；T3的地址0FFH PCON EQU 87H ； PCON的地址87H T3_INTV EQU 156 ；看门狗的时间间隔 LCALL W_DOG ；子程序见左边 W_DOG : ORL PCON, #10H MOV T3, #T3 _ INTV RET PCON. 4 = WLE =1 (10H)00010000474. 2. 5 定时器 / 计数 器的编程和使用 1。定时器 / 计数 器溢出率的计算 定时器 / 计数器运行前，在其中预先置入的常数，称为定时常数或计数常数（TC）。由于计数器是加1计数的，故预先置入的常数均应为补码。 TC即为定时器 / 计数 器的初值。 t Tc（2LT

45、C） 12（2LTC）/ fosc 式中：t定时时间。 Tc 机器周期( 注意区别 Tc 和 TC ) fosc 晶振频率。 L 计数器的位数（长度）对于T0 和 T1，不同的工作方式下，最大的计数值2L为： 方式0 L13 2138192 （6MHz晶振，最大定时时间16. 384ms） 方式1 L16 21665 536 （6MHz晶振，最大定时时间131. 072ms） 方式2 L8 28256 （6MHz晶振，最大定时时间0. 512ms）定时时间 t 的倒数为溢出率。溢出率1 / t fosc / (12 (2LTC) 根据确定的定时时间 t 和定时器位长 L，可计算出定时器初值TC

46、： TC 2L （fosc t ）/ 12将上式算出的十进制TC换算为二进制及16进制，分别送入THi、TLi。 MOV THi， TCH ；送高8位 ( T0: i0 ; T1: i1 ) MOV TLi， TCL ；送低 8 / 5 位 ( 方式 0 时TLi为5 位 ) 上面关于定时器 / 计数 器的初值的计算方法应很好地掌握！Tc =12Tosc =12 / fosc48 2。定时器/计数器的编程 定时器/计数器的编程步骤如下： 写TMOD, 只能用字节寻址：设置它的工作方式（M1M0）、功能选择（C/T）、及是否门控（GATE）。 根据TC的计算将时间或计数常数写入THi和TLi（用

47、字节寻址） 写TCON （可字节寻址也可位寻址）：启动定时器/计数器。通常用位寻址。 如： SETB TRi ；启动。( CLR TRi ；停止) 写 I E（1，3，7 位），设置定时器中断的开放或禁止。 如： SETB ETi ；允许定时器中断 （CLR ETi 禁止中断） SETB EA ；开放总中断 （ CLR EA 关闭总中断） 3。定时器/计数器的应用举例例 4.1：使用定时器/计数器T0的方式0，设定1ms的定时，在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出。fosc6 MHz 。(见P100) 解：定时常数的计算 方式0 ：L=13, 2138192， 定时时间 t1ms1103

48、 s时间常数TC2L （fosc t ）/ 128192(6 106 103)/12 8192 - 500 = 7692 = 1111 0000 01100 B = 0F0 0CH49 控制字TMOD的设定：控制字为00H，道理见P101页 编 程： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH ；设置T0的中断矢量，即跳转地址。 AJMP INQP ORG 0050H MAIN: MOV TMOD, #00H ；写控制字 MOV TH0，0F0H ；写定时常数 MOV TL0，0CH SETB TR0 ；启动T0 SETB ET0 ；允许T0中断 SETB EA ；开放CPU中

49、断 （ETA改EA） AJMP $ ；等待中断 （HERE: AJMP HERE） INQP： MOV TH0, #0F0H ；重写定时常数 MOV TL0, #0CH CPL P1. 0 ； P1. 0 变反 RETI ；中断返回 书中例2 类似，自学。 例3所需时间短，可采用2个 8位定时器，即工作方式3。50例4：试设定定时器/计数器T0为计数方式2。当T0引脚出现负跳变时，向CPU申请中断。（P104页）解：定时常数计算：因每次负跳变时向CPU申请中断，即每计1次 就要溢出。所以定时常数TC = 0FFH。 TMOD的设定（控制字）：设定TMOD的低4位（对T0）为：GATE=0，C/

50、T1，M1M0 =10 ，所以控制字为 06H 。 编 程 (详见P104) 例5：利用定时器/计数器T1测定P104图415 所示方波的周期长。解：本例要用到利用门控信号启动定时器的方法，设T0为定时器，/INT0为高电平时，启动T0；计数器1为计数器，其T1电平由10时，计数器计数。 定时器的设置：设T0的基本定时为100ms，采用门控方式及工作方式 1。因此定时器 T0 的 TMOD 设置为9H(09H)。(见P105106) 时间常数计算：设晶振为 6MHz，机器周期Tc2微秒2106s。 T0初值X（TC）216100 103 / 2 10615536 3CB0H 。 因此， (TH

51、0) 3CH , (TL0) 0B0H .51 计数器T1设置： T1为计数器，对外部脉冲计数。从图415 a可见，一个周期正好计数2次，当INT0为高时，启动T0，T1的电平由1到0，T1计数1；当T1计数为2时，计数器T1中断, 并停止T0工作，中断优先级T1高于T0。因此，计数器T1的TMOD设置，其控制字为5H（50H）。把T1和 T0的控制字合起来为 50H09H = 59H （TMOD）。 T1计数器的初值为 0FFFEH。 即 (TH1) 0FFH ，(TL1) = 0FEH。 编程： 详见 P105106页。（其中，中断标志 F1 应改为 0F1H 位）补充例题：用单片机控制一

52、个“航标灯”，使航标灯定时发光，亮、灭间隔各2秒；且当黑夜降临时，它闪闪发光；白天时自动熄灭。硬件线路设计示意图如左图。（1）P1. 7=1, 晶体管导通，灯亮，P1. 7=0, 灯灭。（2）白天，光敏管导通，晶体管基极接高电平，晶体管也导通，INT1为低电平，即INT10。而夜间，光敏管截止，晶体管基极接低电平，晶体管也截止，INT1为高电平，即INT11。（3）用定时2秒来控制航标灯的亮灭。52解： （1）怎样实现较长时间的定时：定时器T1定时寄存器计数。若 定时器T1设定为方式0，基本定时为10ms，那么要达到2秒，则要重复计数200次，设用R7来计数（2000C8H），晶振6MHz 。

53、 T1的定时初值213101036106/12=3192 =01100011 11000B.因为TL1只装入低5位，（TL1）= 18H , （TH1）= 63H 。 （2）定时器T1采用门控方式，GATE=1，黑夜时，/INT1=1，定时器被激活，可以工作；而白天，/INT1=0，定时器不能工作。 （3）编程如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP T1INT ORG 0100H MAIN: MOV SP, #30H GAT1: CLR P1. 7 ；关航标灯 MOV TMOD, #80H ; GATE=1 MOV TL1, #18H ；置T1初值 MOV

54、 TH1, #63H MOV R7, #0C8H ；置计数值200 HR1: JNB P3. 3 , HR1 ；不是黑夜则等待 SETB TR1 ；黑夜，则启动T1 SETB ET1 ；允许T1中断 SETB EA ；开CPU中断 HR2: JB P3. 3 , HR2 ；若是黑夜则等待 CLR TR1 ；白天，则关T1 CLR ET1 ；关中断 CLR EA AJMP GAT1 定时器T1的中断服务子程序T1INT见下幕：53 定时器T1的中断服务子程序： T1INT: MOV TL1, #18H ；重置T1的初值 MOV TH1, #63H DJNZ R7, EXPORT ；R70, 2

55、秒未到，转EXPORT MOV R7, #0C8H ；R70，2秒到，重置R7 CPL P1.7 ；使航标灯状态变反，即闪亮。EXPORT: RETI54例 P1.7驱动LED亮1秒灭1秒地闪烁，设时钟频率为12MHz。 长定时方法：增加一个软件计数器（如R7)， 记录中断次数，计满n个中断为1秒。 ORG0000H AJMPMAIN ORG001BH AJMPPT1INT ORG0030HSTART： MOV R7,#00H MOV TMOD，#10H MOV TL1， #0F0H MOV TH1， #0D8H SETB EA SETB ET1 SETB TR1HERE： SJMP HERE

56、PT1INT: MOV TL1，#0F0H MOV TH1，#0D8H INC R7 CJNE R7,#10, PEND MOV R7, #00H CPL P1.7PEND: RETI55例定时器外部引脚T0(T1)用作外部中断信号输入端。外部负脉冲引起中断请求，选计数方式，时间常数为FFH。例：门控方式测量正脉冲宽度解： INT1引脚输入被检测信号，记录在正脉冲的时间内包含机器脉冲个数。设脉宽小于65.5ms等待查询INT0，正脉冲过后，读出TH1TL1。START：MOV TMOD，#90H MOV TL1，#00H MOV TH1，#00HWAIT1：JBP3.3，WAIT1 SETB

57、TR1WAIT2 ：JNBP3.3，WAIT2 WAIT3 ： JBP3.3，WAIT3CLRTR1MOVR2，TL1MOVR3，TH1TR1=1 T1启动 TR1=0 T1停止INT1564. 3 串行接口 在80C51中有一个全双工的UART (通用异步接收和发送器)，而在其它某些型号还增设了新的串行口，如8XC552中增设了具有I2C总线功能的串行口。 80C51中串行口是一个全双工的异步通信接口，它可以作为通用异步接收和发送器用，也可以作同步移位寄存器用。 并行通信：在同一时刻内，数据的各位并行地传送。如并行打印机接口。其优点是速度快；缺点是占口线多。 串行通信：指数据是一位一位地传送

58、。其优点是占口线少；缺点是速度比较慢(传送速率用每秒传送的二进制位数表示, 称为波特率，单位为 bps)。 半工通信： 只允许单一方向传输数据，不能进行反方向传输。 半双工通信：允许两个方向传输数据，但不能同时只能交替进行。 全双工通信：允许两个方向同时传输数据（A收B发和B收A发）。 同步通信：每位占用的时间相等，发送和接收必须在时间上同步。数据间无起止位，没有间隔，可连续发送。可高速度大容量传送。 异步通信：字符内各位时间相等，字符间间隔可变，每个字符要附加起始位和终止位。其优点是实现较简单灵活，但速率较低。 80C51中具有一个全双工、异步、串行通信口（P3.0 和 P3.1 ）。578

59、0C51串行口内的接收缓冲器和发送缓冲器在物理上是独立的。可以通过访问特殊功能寄存器SBUF来访问接收缓冲器和发送缓冲器。其中接收缓冲器还具有双缓冲功能，即它在接收第一个数据字节后，能接收第二个字节。但它完成接收第二个字节后，若第一个字节仍未被取走，那么该字节将丢失。 1。UART串行口的结构 串行口的结构见 P107 图416 。它可分为两大部分：波特率发生器和串行口。 波特率发生器：主要由定时器/计数器T1(T2是80C52的)及内部的一些控制开关和分频器所组成。相应的控制波特率发生器的特殊功能寄存器有TMOD、TCON、TH1、TL1 、PCON等。 串行口：串行口内部包括： 接收缓冲器

60、SBUF和发送缓冲器SBUF：两者在物理上隔离，但占用同一个字节地址（99H）。 串行口控制逻辑：接受来自波特率发生器的时钟信号(发送时钟 TXCLK，接收时钟RXCLK）；控制内部的输入移位寄存器将外部数据串转并，输出移位寄存器将内部的数据并转串；还控制串行中断（RI 和 TI SI）。 串行口控制寄存器：SCON（98H） 串行数据输入 / 输出引脚：TXD为输出，RXD为输入。58 2。串行口的特殊功能寄存器： 状态寄存器SCON、 控制寄存器PCON （1）状态寄存器SCON：它是一个逐位定义的8位寄存器，由它控制串行通信的方式选择、接收和发送、指示串行口的状态。字节地址为98H，既可