基于汇编与C语言的单片机原理及应用第6章(第1稿).ppt

1、第6章MCS-51系列微控制器内部功能模块和应用程序；MCS-51系列微控制器通用产品的内部功能模块包括P0、Pl、P2、P3四个双向8位并行端口、T0、T1两个16位定时/柜台(52子系列包括第三个定时/柜台T2)MCS、6.1 MCS-51微控制器内部的并行端口、MCS-51系列微控制器中称为P0、Pl、P2和P3的并行介面，每个接口主要由四部分组成：数据锁定内存、输入缓冲区、输出驱动器和介面针脚。每个I/o可以在输入或输出时缓冲数据。这四个接口不具有完全相同的功能，内部结构也略有不同，但在I/O工作方式中特性几乎完全相同。图(a)(d)分别提供了P0、P1、P2和P3端口的L位的结构框。

2、P0、P1、P2、P3端口的L位结构框，第2章详细介绍了MCS-51微控制器并行I/o端口，并提高了对并行介面应用程序示例并行介面使用的理解。示例6-1对于示例6-1电路图，微控制器P1.4P1.7有4个发光二极管，P1.0P1.3有4个交换机，每个键一次中断，发光二极管显示开关状态。图6-1示例6-1中的电路图应相应的发光二极管亮或关。读取P1端口的内容，通过高、低4位交换通过P1端口输出即可。汇编语言参考过程是org 0000h ljmp start org 0003h ljmp ext 0 org 0030h start 3360 setb ea。打开中断主交换机setbex0。Setb

3、 it0中断允许下降生成中断MOV P1，# 0fh。将P1通信端口行4位设置为输入状态sjmp $ org0100h ext03360mov a、P1 SWAP A MOV P1、A RETI、C语言参考节目：#include INT0 () interrupt 0 /*中断函数/*读取交换机状态，然后向左移动4位，使交换机反映在发光二极管*/main() EA=1中。/*打开中断主开关*/EX0=1；/*允许中断*/IT0=1；/*下降边缘创建中断*/while(1)；/*备用中断*/，6.2 MCS-51微控制器内部的计时器/柜台，通常有三种实现计时/计数的茄子主要方法。(1)软件计时：

4、软件计时不占用硬件资源，但会消耗CPU时间，从而降低CPU利用率。(2)基于时间的电路硬件计时：由小型集成电路设备组成的硬件计时电路，电路简单，但是要更改计时范围，电阻和电容，修改不便，即无法编程。(3)可编程定时/柜台定时：为方便电脑系统的设计和应用而开发的芯片，采用硬件定时，通过软件、初始化编程，可以轻松识别和修改定时值。满足各种计时和计数要求，广泛应用于微控制器、嵌入式系统设计和应用。6.2.1定时/柜台实现方法，微控制器内部的定时/计数器也属于上述第三可编程定时/柜台实现时序。但是，牙齿可编程定时/计数器的硬件模块集成在微控制器内部。6.2.2 MCS-51微控制器内部的计时/柜台，计

5、时/计数器是MCS-51系列微控制器中的重要组件，操作方式灵活，编程简单，大大减轻CPU的负担，简化周边电路任务。在MCS-51系列微控制器中，除了51子系列微控制器中的两个计时/柜台T0和T1，52子系列微控制器(上述两个计时/柜台)外，还有比以前两个更好的计时/柜台T2。图6-2是MCS-51系列微控制器内部定时/柜台结构框。图6-2 MCS-51系列微控制器内部定时/柜台结构框，定时/计数器主要由特殊功能寄存器TH0、TL0、TH1、TL1和TMOD、TCON组成。定时/计数器的本质是添加由高8位和低8位寄存器两个组成的1柜台(16位)。其中TH0(高8位)，TL0(低8位)配置16位1

6、柜台T0以存储T0的初始值。TH1(高8位)，TL1(低8位)配置116位柜台T1，存储T1的计数初始值两个16位柜台都是16位加1计数器。TMOD用于控制两个计时/计数器的工作方式。TCON用作中断溢出标志，并控制计时器的启动和停止。柜台输入计数脉冲加1有两个茄子源。(1)系统的时钟振荡器输出脉冲通过12分频发送。(2) T0或T1针输入的外部脉冲源。在每个脉冲计数器加1，计数器为1时再输入一个脉冲，计数器将返回0，由于计数器的溢出，将TCON设置为TF0或TF1牙齿1，并将中断请求发送到CPU(允许定时/柜台中断)。如果计时/计数器在计时模式下工作，则计时时间已到达。如果操作处于计数模式，

7、则计数值已满。因此，在溢出时，柜台值减去计数初始值是加1计数器的计数值。1)如果定时/计数器设置为计时器模式，则加1计数器计算内部机器周期数(1机器周期是12个振动周期，即系数频率是确定频率的1/12)。计数值N乘以机器周期Tcy，即计时T。2)定时/计数器设置为柜台模式时，外部事件计数脉冲从T0或T1针输入到计数器。在每个机器循环中取样T0或T1接脚层级。如果一个周期采样到高水平输入，下一个周期采样到低水平，计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期中加载计数器。采样平面必须至少保持一个机器周期，因为检测从1到0的下降需要两个机器周期。如果晶振频率为12MHz，则最大计数频率不会超过1/2MH

8、z。也就是说，脉冲计算周期大于2 s。6.2.2.1计时器/柜台控制寄存器、微控制器计时/柜台T0、T1操作主要由TMOD、TCON、IE 3茄子特殊功能寄存器控制。其中TMOD用于设置每个计时/计数器的工作方式，以及选择计时或计数功能。TCON用于控制启动运行和运行状态的标志等。IE用于允许定时/柜台中断控制。1工作方式控制寄存器TMOD，TMOD寄存器用于设置定时/柜台工作方式的特殊功能寄存器，低4位用于T0控制，高4位用于T1控制。字节地址为89H，不能按位寻址。设置TMOD需要字节操作说明。重置时TMOD为00H。它的定义是图6-3，图6-3 TMOD各位定义，(1)M1，M0:工作方

9、式选择位，表6-1计时/柜台选择方法，M1，M0用于选择工作方式，对应关系见表6-1。(3)GATE:门控制，2计时器控制寄存器TCON，图6-4 TCON定义，(1)TF0和TF1:计数溢出标志位柜台计数溢出(全部)时位置1。使用祖怀方法时，牙齿位是查询的状态，但要注意查询有效后，应用软件方法及时清除0。使用中断方法时，牙齿位在切换到中断标志位中断服务程序时，将自动成为硬件0牙齿。(2)TR0和R1:计时器执行控制位TR0(TR1)=0，计时/柜台停止运行TR0(TR1)=1，启动计时/柜台操作。牙齿位根据需要放置软件1或0，以控制计时器的启动或停止。3中断允许控制寄存器IE，IE寄存器计时

10、/柜台相关位为ET0和ET1，分别是计时/柜台0，1的中断允许控制位。ET0(或ET1)=0时允许定时/柜台0(或1)中断禁止ET0(或ET1)=1时允许定时/柜台0(或1)中断、6.2.2.2计时器/柜台的工作方式、1方法0，13位计数结构的工作方式TL0的低5位溢出四舍五入到TH0，TH0溢出时放置TCON的TF0标志，向CPU发送中断请求。图6-5工作方式0的逻辑电路结构，图6-6工作方式0的工作原理框，方法0是13位计时/计数方式，因此最大计划值(总值)为M=213=8192。如果计数值为N，则放置的初始值X为X=8192-N。例如，如果计时/柜台T0的计数值为1000，则初始值为71

11、92，二进制数转换为1110000011000B，则th0=1110000b=计时/柜台T0，T1都可以设置工作方式1，T0(或T1)的计数器，th0(或T1)逻辑电路和工作方式与0基本相同。区别是构成计数器的位数，其计数范围比工作方法0更大，因此在实际应用中可以替代工作方法1牙齿工作方法0。图6-7、图6-8分别是工作方式0的逻辑电路结构、工作原理框图。图6-7工作方式L的逻辑电路结构，图6-8工作方式1的工作原理框，由于是16位定时/计数方式，因此最大计划值(总值)为M=216=65536。如果计数值为N，则放置的初始值X为X=65536-N。例如，如果定时/柜台T0的计数值为1000，则

12、初始值为65536-1000=64536，二进制值转换为11110000011000B，方法3 2，自动重新安装初始值的8位计数结构的工作方式，定时/柜台T0，T1都可以设置工作方法2方法2中，16位计数器分为两部分。也就是说，在初始化时，以TL0(或TL1)作为计数器，以TH0(或TH1)作为字典设置寄存器(即存储计数初始值)，将8位计数初始值分别包装为TL0(或TL1)和TH0()。TL0(或TL1)数溢出后，与前两个茄子的工作方式一样，不是通过软件方法，而是通过预设寄存器TH0(或TH1)牙齿硬件方法自动重新加载到柜台TL0(或TL1)中。图6-9、图6-10分别是工作方式2的逻辑电路结

13、构、工作原理框图。图6-9工作方式2的逻辑电路结构，图6-10工作方式2的工作原理框，因为是8位定时/计数方式，所以最大计划值(总值)为M=28=256。如果计数值为N，则放置的初始值X为X=256-N。例如，定时/柜台T0的计数值为100，初始值为256-100=156，如果转换为二进制数10011100B，则th0=tl0注意：方法2满后，溢出信号将触发三态语句，从而将th0(或TH1)值转换为tl0(或TL1)，4工作方式3，工作方式3仅适用于计时器T0。如果尝试将计时器T1设置为方法3，则停止计数，效果与设置TR1=0相同。也就是说，关闭计时器T1。在T0牙齿方法3中工作时，它被分为两

14、个单独的8位柜台TL0和TH0。图6-11、图6-12分别是工作方式3的逻辑电路结构、工作原理框图。图6-11工作方式3的逻辑电路结构，图6-12工作方式3的工作原理框，TL0可以同时用作计时器和计数器，但TH0只能用作计时器，不能用作计数器，因此在工作方式3中，定时/柜台0可以配置两个计时器或计时器和计数器。注意：方法3中T0和T1的操作差异很大。区别如下：1)将T1放置在方法3中与设置TR1=0具有相同的效果。也就是说，关闭计时器T1。在牙齿时，计时器T1保持内容不变。因此，通常不将T1放置在方法3中。2)将T0放在方法3中，将16位计数器分解为两个独立操作的8位柜台TL0和TH0。但是这

15、两个8位计数器的操作不同。第一，它们的工作方式不同。对于TL0，可以按计算或按时间运行。TH0可以按时运行。控制方法也不同。3)在T0牙齿方法3的情况下，T1作为方法0、1、2工作，但T1不控制阻止TR1和溢出中断TF1的能力，因此T1可以仅作为串行端口的波特率发生器使用，也可以在没有中断的情况下使用。6.2.2.3计时器/计数器的初始值计算，MCS-51的计时器/计数器使用增量计数。根据计时/柜台数结构，最大数量为2m。其中m是柜台位数，工作方式0，m=13的最大数目为213=8192。对于工作方法1，m=16，最大数量为216=65536；对于工作方法2和工作方法3，m=8，最大数量为28

16、=256。在实际应用程序中，计数数字要求通常小于2米。例如，当请求数达到1000时，生成溢出(例如，直到1000)。在牙齿情况下，计数时可以从固定值开始，而不是从0开始。取决于牙齿固定值的大小(计数的大小)。要数1000，将预先放入计数器的数量(2m 1000)和1000脉冲相加，牙齿2米时，生成溢出、位置TF0牙齿。牙齿(2m 1000)的数量称为初始计数值，也称为字典设置值。时机也有同样的问题，可以用同样的方法解决。如果定时/计数器的工作方式为0，微控制器晶振为12MHz，则每个定时脉冲为1s，213=8192个脉冲需要8.192ms。只需1毫秒的计时，就可以处理1毫秒，即仅1000小时的l000s。因此，在开始计数之前，在计数器中预先插入2131000=81921000=7192，开始计数后，将1000个脉冲填满8192，则溢出。计数初始值为x时，计算计时时间t为t=(2NX)Tcy=(2NX)12/fosc格式：Tcy为机器周期，fosc为确定周