第四章I、O应用技术

第四章

I/O应用技术第一节

MCS-51单片机的中断系统中断源与中断标志位分类中断源SFR中的中断申请标志位中断原因中断入口外部中断源外部中断0IE0(TCON.1)P3.2/脚上的信号可以引起中断申请0003H外部中断1IE1(TCON.3)P3.3/脚上的信号可以引起中断申请0013H内部中断源T0:定时器/计数器0中断IF0(TCON.5)T0计数溢出后引起中断申请000BHT0:定时器/计数器1中断IE0(TCON.7)T1计数溢出后引起中断申请001BH串行口中断RI(SCON.0)串行口接收完一帧数据后引起中断申请0023HTI(SCON.1)串行口发送完一帧数据后引起中断申请INT1INT0INT0INT1外部中断TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TCON.7.6.5.4.3.2.1TCON.0TCON:用于T0和T1

用于外部中断IT0(TCON.0)——外部中断0触发方式控制位IE0(TCON.1)——外部中断0中断申请标志位IT1(TCON.1)——触发方式控制位,功能同IT0IE1(TCON.1)——中断申请标志位,功能同IE0INT1INT1中断允许寄存器IEEAESET1EX1ET0EX0IE.7.6.5.4.3.2.1IE.0IE:总中断允许EX0(IE.0)——外部中断允许位ET0(IE.1)——

T0中断允许位EX1(IE.2)——中断允许位ET1(IE.3)—— T1中断允许位ES(IE.4)—— 串行口中断允许位EA(IE.7)—— 总中断允许位INT0INT1中断优先级寄存器IP——————PSPT1PX1PT0PX0 IE.4.3.2.1IP.0IE:保留位INT0优先级T0INT1T1串行口优先级中断入口中断源中断入口地址0003HT0000BH0013HT1001BH串行口0023HINT0INT1堆栈应用用堆栈保护断点的方法堆栈区与SP应注意的五点：

1）从栈底到栈顶 2）数据先进后出 3）PUSH与POP成对使用 4）堆栈区字节再做数据缓冲区使用 5）必须对SP置初值中断响应全过程中断申请的准备中断申请的提出响应中断申请的条件CPU响应一个中断之后的操作中断嵌套在中断服务子程序执行完的操作中断实例——管脚输入单脉冲的实验图中的按键S每被压下一次，则单片机P1口上点亮的一个发光二极管VL将向下循环移一位。1111R1R0R6R7VL1VL0VL6VL7…P1.0P1.1P1.6P1.7……INT1+5VR9S8031STR_ADD EQU 4000HBRK_ADD EQU 4013H ;中断服务子程序入口 ORG STR_ADD AJMP MAIN ORG BRK_ADD AJMP BREAK ORG STR_ADD+#30H ;MAIN=4030HMAIN: MOV A,#01H SETB IT1 ;设置成沿触发方式 MOV IE,#10000100B ;开中断 MOV P1,#0 ;关灯ROTATE: NOP SJMP ROTATE ORG STR_ADD+#60H ;BREAK=4060HBREAK: MOV P1,A ;点亮一个灯 RL A ;循环左移一位 CLR IE1 ;清中断申请标志 RETI ;中断返回 END第二节

定时器/计数器及其应用与定时器/计数器有关的特殊功能寄存器计数器定时器/计数器方式寄存器TMODGATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD.7.6.5.4.3.2.1TMOD.0TMOD: T1方式字段 T0方式字段GATE(位TMOD.3)——门控位。与TCON.4都为高电平 时才能启动T0C/T(位TMOD.2)——定时或计数功能选择位。M1和M0(TMOD.1和TMOD.0)——工作方式选择位。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TCON.7.6.5.4.3.2.1TCON.0TCON:定时器控制 外部中断控制定时器/计数器控制寄存器TCONTR0(

TCON.0)——T0的运行控制位。TF0(

TCON.0)——T0溢出兼中断申请标志位。TR1——

T1的运行控制位。TF1——

T1溢出兼中断申请标志位。

注：TMOD和TCON的复位值都是00H定时器/计数器的四种工作方式（一）方式0——13位定时器/计数器1。晶振电路机器周期C/T=0C/T=1TL0（5位）TH0（8位）TF0T0溢出标志位门控开关中断允许GATE位门控信号≥1&TR0位门控信号门控电平S6S5外部计数脉冲P3.4/

T0P3.2/INT0门控脚定时器/计数器的四种工作方式（二）方式1——16位定时器/计数器方式2——可自动重装初值的 8位定时器/计数器方式3——两个8位定时器/计数器定时器/计数器应用实例·方式0应用

例1

已知单片机晶振频率为6MHz，要求使用T0定时器1ms，使单片机P1.0脚上连续输出周期为2ms的方波。 解： 1、计算并确定T0的初值； 2、写程序（如下）

ORG 0000H ;复位入口RESET： AJMP START ORG 000BH ;T0中断入口 AJMP T0INT ORG 0030HSTART： MOV SP，#60H ;初始化程序 MOV TH0，#0F0H ;T0赋初值 MOV TL0，#0CH SETB TR0 ;启动T0 SETB ET0 ;开中断 SETB EA ;开总中断MAIN: AJMP MAIN ;主程序T0INT: CPL P1.0 ;P1.0脚取反 MOV TL0,#0CH ;重装初值 MOV TH0,#0F0H RETI精度不高,原因: 1,中断服务子程序执行时间未计入T0定时 2,从中断申请到CPU响应该中断所经历的 时间未计入T0定时将中断服务子程序改为:T0INT: CLR EA ;关总中断 CLR TR1 ;停止T0计数 MOV A,#0F0H ;取高8位计算的初值 ADD A,TH0 ;加修正值 MOV TH0,A ;修正后送TH0 MOV A,#0CH ;取低5位计算的初值 ADD A,#0EH ;加14个机器周期 JNB ACC.5,MMM ;加修正值 JNC TH0 ;判低5位有进位否 ANL A,#0001111BMMM: MOV TL0,A ;修正后闭塞TL0 CPL P1.0 SETB TR1 ;启动T0 SETB EA RETI补偿方法,原理: 1,在中断服务子程序执行过程中关掉总中断 防止其它中断嵌套影响定时精度 2,用CLRTR0指令停止T0计数定时器/计数器应用实例·方式1应用

例2

试用单片机定时器/计数器T1的方式1完成对某生产线的传送带上不断传送的产品进行计数.+6V11+5V7V灯控S4010640106R3R2R1R5R4VTHL1红传送带光电开关HL2C5C48031P3.3/INT0P3.5/T1其它电路

ORG 0000H ;复位入口 AJMP START ;T1中断入口 ORG 001BH AJMP 0500H ORG 0100HSTART: MOV SP,#65H ;初始化程序 MOV TCON,#00H ;可省略 MOV TMOD,#0D0H MOV TH0,#00H ;可省略 MOV TL0,#00H ;可省略 MOV R0,#00H ;清中断次数计数单元 MOV P3,#28H ;设置P3.5第二功能 SETB TR1 ;启动T1 SETB ET1 ;开T1中断 SETB EA ;开总中断MAIN ACALL XSZ ;主程序,调显示子程序 ……………… ORG 0500HT1INT: INC R0 ;中断服务子程序 RETI ORG 0600HXSZ: ……………… ;显示子程序,略 RET方式2应用例3 设单片机8031使用的晶振频率为6MHz，编程使P1.7脚输出1kHz连续方波。

ORG 0

AJMP 0050H

ORG 000BH

AJMP 0250H

ORG 0050H

START: MOV SP,#60H

MOV TMOD,#2

MOV TH0,#6

MOV TL0,#6

MOV IP,#2

SETB TR0

MOV IE,#82H

MAIN: AJMP MAIN

ORG 0250H

T0INT: CPL P1.7

RETI例4 8031型单片机晶振为6MHz，设定8031和T1做为串行口波特率发生器，此时T1没有申请中断的功能。要求使用T0完成对某高频发射机同步头信号的宽度进行监测。

ORG 0

AJMP 0030H

ORG 001BH

AJMP 0700H

ORG 0030H

START: MOV SP,#60H

MOV IP,#8

MOV TMOD,#00101001B

MOV TL0,#0

MOV TH0,#0

MOV IE,#10001000B

MOV TCON,#01010000B

MAIN: AJMP MAIN

… …

ORG 0700H

T1INT: MOV TCON,#0

PUSH A

MOV A,TL0

CJNE A,#23H

JC AAA1

CLR PSW.5

AJMP AAA2

AAA1: SETB PSW.5

AAA2: MOV TL0,#

MOV TH0,#

MOV TCON,#01010000B

POP A

RETI第三节

并行接口应用举例P1口的简单应用例1

P1口作为八个键盘S1~S8的状态检测输入口,键盘码读入内部40H单元.ST_ADDR EQU 0000H ORG ST_ADDR LJMP S1 ORG ST_ADDR+100HS1: MOV P1,#0FFH ;P1口先置全1START: MOV A,P1 ;读入P1口 MOV 40H,A …… …… ;消抖程序,省略 SJMP START ;循环 ENDP1.0P1.1P1.6P1.78031+5VS1S2S7S8………例2

P1口各位线经反相器74LS04各接一个发光二极管VL.要求编写一个程序,每隔1S循环点亮一只发光二极管.

ORG 0000H LJMP START ORG 0030HSTART: MOV A,#01H ;先点亮第一个发光二极管LOOP: MOV P1,A ;输出到P1口 MOV R1,#10 ;延时1SDEL1: MOV R2,#200DEL2: MOV R3,#126 NOPDEL3: DJNZ R3,DEL3 DJNZ R2,DEL2 DJNZ R1,DEL1 RL A ;左移一次 LJMP LOOP ;循环 END1VL61VL71VL01VL1P1.0P1.1P1.6P1.78031…+5V1VL51VL4P3.5P3.4P1.6P1.78031+5V+5VS6S774LS04例3 如图，用P1.6和P1.7脚上的两个开关S6、S7分别控 制P3.5和P3.4脚上的两个发光二极管VL4、VL5的亮 与灭。

ORG 0000H

AJMP 4100H

ORG 4100H

START: MOV P1,#0FFH

MOV C,P1.6

MOV P3.5,C

NOP

MOV C,P1.7

MOV P3.4,C

SJMP START

END例4 设A、B两条道路的交叉路口上有四组红黄绿交通灯。A道路的两组灯用8031型单片机脚P1.0~P1.2控制，B道路的两组灯用脚P1.3~P1.5控制。并加一紧急事件处理键S0。 P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5INT08031+5V红黄绿红黄绿A道路6个灯B道路6个灯

ORG 0000H

RESET: AJMP START

ORG 0003H

AJMP 0200H

ORG 0030H

START: MOV SP,#50H

MOV TMOD,#1

MOV IP,#0

MOV IE,#81H

CLR 0F0H

AA0: MOV P1,#11001100B

MOV R0,#0A3H

MOV R1,#2

LCALL YSZ

SETB 0F0H

AA2: MOV P1,#11100001b

MOV R0,#0A3H

MOV R1,#2

LCALL YSZ

AA3: CLR 0F0H

MOV P1,#11010001B

MOV R0,#26H

MOV R1,#1

LCALL YSZ

AJMP AA0

ORG 0150H

YSZ: MOV TCON,#10H

MOV TH0,#0

MOV TL0,#0

AA4: CLR TF0

AA5: JNB TF0,AA5

DJNZ R0,AA4

DJNZ R1,AA4

RET ORG 0200H

INT0Z: PUSH 00H

PUSH 01H

JNB 0F0H,MM1

MOV 01,#11010001B

AJMP MM5MM1: MOV P1,#11001010B

MM5: MOV R0,#20

MOV R1,#1

LCALL YSZ

MOV R1,#11001001B

MM7: JR IE0,MM7

CLR EA

MOV R7,#7FH

MOV R6,#0

MM8: DJNZ R6,MM8

DJNZ R7,MM8

SETB EA

JNB 0F0H,MM9

MOV P1,#11100001B

SJMP MM10

MM9: MOV P1,#11001100B

MOV R0,A

MM10: POP 01H

POP 00H

RETI第四节

串行I/O接口及其应用串行通信的概念及数据格式异步方式同步方式D0D1D2D3D4D5D6D7标志位停止位空闲D6标志停停D0D0D6D7D8空闲起始位同步字符1同步字符2数据块(几个字节)校验符1校验符2起始结束与串行口有关的特殊功能寄存器串行口数据缓冲器SBUF

串行口为接收方式时，SBUF为数据接收缓冲器 串行口为发送方式时，则为数据发送缓冲器。串行口控制寄存器SCON电源控制寄存器PCON:PCON.7=SMODSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCON.7.6.5.4.3.2.1SCON.0SCON:SM0,SM0——定义串行口四种工作方式SM2——多机通信时的接收允许标志位REN——串行接收允许位TB8——方式2、方式3中为发送的第九位数据，传送用户定义的信息RB8——方式2、方式3中为接收的第九位数据TI——发送一帧数据的结束标志位兼发送中断申请标志位RI——接收一帧数据的结束标志位兼接收中断申请标志位串行口的四种工作方式串行口方式0——移位寄存器方式 用外接移位寄存器芯片扩展并行I/O口方式D0D7…DATACLKSTBCD4094QS并行输出口P3.0/RXDP3.1/TXDP1.08031D0D7…DATACLKSTBCD4094QS并行输出口DATA…CLK并行输出口P3.0/RXDP3.1/TXD8031QAQH…CLK74LS164并行输出口DATA74LS164CLKSTBCLKQAQHABAB串行口方式0输出状态的两种电路图P8P1…CLKCD4014DS并行输入口P