单片机内部资源简介1、整体简介 2、端口 3、定时器 4、串口 5、中断MCS-51MCS-51单片机的基本组成单片机的基本组成片内资源AT89S52STC89C52RC中央处理器CPU8位8位程序存储器ROM8KB8KB数据存储器RAM256B512B并行I/O口4个P0P3+P4串行口11定时计数器3个16位3个16位中断系统中断源8个，两级8个，4级P0P0口口下图为P0口的某位P0.n(n=07)结构图，它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路及控制电路组成。P0口既可以作为I/O用，也可以作为地址/数据线用。三态缓冲器与门多路开关一、一、P0P0口作为一般口作为一般I/OI/O口使用口使用1) P口用作输出口时CPU发出控制电平“0”（即：硬件自动使“控制” =0）封锁“与门”，将输出 上拉场效应管T1截止，同时使多路开关MUX把锁存器的输出端 Q与场效应 管T2栅极接通。2) P02) P0口用作输入口时口用作输入口时输入时-分读引脚或读锁存器。读引脚：由传送指令(MOV)实现。下面的缓冲器2用于读端口引脚数据，当执行一条由端 口输入的指令时，读脉冲把三态缓冲器2打开，这样端 口引脚上的数据经过缓冲器读入到内部总线。第1步：输入时，先 向锁存器“写”1。指令 为：SETB P0.n 或：MOV P0，#0FFH1100T2截止第2步：引脚信号“读引脚”信号有效，缓冲 器2打开 P0 P0口用作输入口时口用作输入口时 输入时-分读引脚或读锁存器读锁存器：有些指令 如：ANL P0，A 称为“读-修 改-写” 指令， 需要读锁存器。缓冲器1用于读端口锁存器数据。原因：原因：如果此时该端口的负载恰是一个晶体管基极，且原端口输出值为1，那么导通了的PN结会把端口引脚高电平拉低；若此时直接读端口引脚信号，将会把原输出的“1”电平误读为“0”电平。现采用读输出锁存器代替读引脚，图中，上面的三态缓冲器就为读锁存器Q端信号而设，读输出锁存器可避免上述可能发生的错误。准双向口 从图中可以看出，在读入端口数据时，由于输出驱动FET并接 在引脚上，如果T2导通，就会将输入的高电平拉成低电平，产 生误读。所以在端口进行输入操作前，应先向端口锁存器写 “1”，使T2截止，引脚处于悬浮状态，变为高阻抗输入。这就 是所谓的准双向口。二、二、 P0P0口作为地址口作为地址/ /数据总线使用数据总线使用在系统扩展时，P0端口作为地址/数据总线使用时 。执行“MOVX”指令或 EA =0 时执行“MOVC”指令时， 内部硬件自动使“控制” =1。P0口用作输出地址/数据总线。 P0引脚输出地址/输入数据输入信号是从引脚通过输入缓冲器进入内部总线。 此时，CPU自动使MUX向下，并向P0口写“1”，“读引脚”控制 信号有效，下面的缓冲器打开，外部数据读入内部总线。P1P1 口口它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和 输出驱动电路组成-准双向口。P2P2口口1)P2口作为普通I/O口 CPU发出控制电平“0” ，使多路开关MUX倒向锁存器输出Q端，构成一个准双 向口。其功能与P1相同。P2P2口口2）P2口作为地址总线 在系统扩展片外程序存储器扩展数据存储器且容量超过256B (用MOVX DPTR指令)时，CPU发出控制电平“1”，使多路开关 MUX倒向内部地址线。此时，P2输出高8位地址。P3P3口口P3口是多功能端口。 一、作通用I/O口用：输出：当W=1时（由内部硬件自动置W为高电平） ，输出Q端的信号（即输出内部数据）输入时：先向端口写“1”，即锁存器Q端为“1”。P3P3口口 P3口的第二功能口线 替代的第二功能P3.0RXD（串行口输入）P3.1TXD（串行口输出）P3.2INT0（外部中断0输入）P3.3INT1 （外部中断1输入）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1 （定时器1的外部输入）P3.6WR（片外数据存储器“写选通控制”输出）P3.7RD （片外数据存储器“读选通控制”输出）P3P3口口二、P3口作为第二功能(内部硬件自动使Q=1) 此时引脚部分输入(Q=1、W=1) 。例如：P3.0作为 串行口输入P3P3口口P3P3口作为口作为第二功能(Q=1) 部分输出(Q=1、W 输出) 。例如：P3.1 作为串行口 输出端口的负载能力和接口要求端口的负载能力和接口要求lP0口的输出级无上拉电阻。当输出要去驱动NMOS（N沟 道增强型场效应管）等负载时，需外接上拉电阻，这时 才有高电平输出；作为输入用时，需向端口写“1”；作为 地址/数据总线用时，无需外接上拉电阻。lP0口的每一位口线可驱动8个LS型TTL负载。1. P0口2. P1P3口 P1P3口都是准双向口，作为输入用时，必须向相应的 端口写“1”； P1P3口内部有上拉电阻，其每一位口线可驱动4个LS 型TTL负载。补充补充“灌电流”与“拉电流” “灌电流”“灌电流”与“拉电流” “拉电流”P0口的驱动能力较大，当其输出高电平时， 可提供400A的电流（“拉电流”）；当其输 出低电平（0.45V）时，则可提供3mA左右的 “灌电流”。P1、P2、P3口的每一位只能驱动4个LSTTL， 即可提供的电流只有P0口的一半。所以，任何一个口要想获得较大的驱动能 力，只能用低电平输出。P1、P3口的驱动能力有限，在低电平输出时 ，一般也只能提供不到2mA的“灌电流”。定时/计数器接口一、定时/计数器的主要特性1）STC89C52RC单片机三个16位的可编程定时/计数器：定时/计数器T0 和定时/计数器T1以及定时/计数器T2。2）每个定时/计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以对外部信 号计数实现计数功能，通过编程设定来实现。3）每个定时/计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工作方式；T1有 三种工作方式，T2有三种工作方式。通过编程可设定工作于某种方式。4）每一个定时/计数器定时计数时间到时产生溢出，使相应的溢出位置 位，溢出可通过查询或中断方式处理。二、 定时/计数器T0、T1的结构及工作原理TH1TL1TH0TL0TCONTMOD启动启动溢出溢出工作 方式工作 方式中断请求内部总线TcyT1T0三、定时/计数器的方式和控制寄存器1、定时/计数器的方式寄存器TMODTMODD7D6D5D4D3D2D1D0(89H)GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时器1定时器02、定时/计数器的控制寄存器TCONTCOND7D6D5D4D3D2D1D0(88H)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0IE1: 外部边沿触发中断1请求标志，其功能和操作类似于TF0。 IT1: 外部中断1类型控制位，通过软件设置或清除，用于控 制外中断的触发信号类型。IT1=1，边沿触发。IT=0是电平触发。 IE0: 外部边沿触发中断0请求标志，其功能和操作类似于IE1。 IT0: 外部中断0类型控制位，通过软件设置或清除，用于控 制外中断的触发信号类型。其功能和操作类似于IE1。 必须注意：在不同外部中断触发方式下，标志清除方法不一样。四、 定时/计数器的工作方式1、方式0（13位）振荡器12TLx (低5位)THx (高8位)TFx与或Tx TRxGATEINTxS2S1C/TTcy中断请 求3、方式2（8位自动装载）振荡器12TLx （8位）THx （8位）TFx与或Tx TRxGATEINTxS2S1C/TTcy中断请 求重装初值82、方式1（16位）方式1的结构与方式0结构相同，只是把13位变成16位， 16位的加法计数 器被全部用上。振荡器12TL0 （8位）TF0与或T0TR0GATEINT0S2S1C/TTcy中断请求TH0 （8位）TF1S2中断请求T1TR14、方式3（分成两个8位定时器/计数器）五、定时/计数器的初始化编程及应用1、定时/计数器的编程单片机定时/计数器初始化过程如下： 1）根据要求选择方式，确定方式控制字，写入方式控制寄存器TMOD。 2）根据要求计算定时/计数器的计数值，再由计数值求得初值，写入初值 寄存器。 3）根据需要开放定时/计数器中断（后面须编写中断服务程序）。 4）设置定时/计数器控制寄存器TCON的值，启动定时/计数器开始工作。 5）等待定时/计数时间到，到则执行中断服务程序；如用查询处理则编写 查询程序判断溢出标志，溢出标志等于1，则进行相应处理。2、定时/计数器的应用通常利用定时/计数器来产生周期性的波形。利用定时/计数器产生周期性 波形的基本思想是：利用定时/计数器产生周期性的定时，定时时间到则对输 出端进行相应的处理。如产生周期性的方波只须定时时间到对输出端取反一次 即可。【例1】 设系统时钟频率为12MHZ，用定时/计数器T0编程实现从P1.0输 出周期为500s的方波。 分析：从P1.0输出周期为500s的方波，只须P1.0每250s取反一次则可 。当系统时钟为12MHZ，定时/计数器T0工作于方式2时，最大的定时时间 为256s，满足250s的定时要求，方式控制字应设定为00000010B（02H） 。系统时钟为12MHZ，定时250s，计数值N为250，初值X=256-250=6，则 TH0=TL0=06H。C语言程序： # include /包含特殊功能寄存器库 sbit P1_0=P10; void main() TMOD=0x02; TH0=0x06; TL0=0x06; EA=1; ET0=1; TR0=1; while(1); void time0_int(void) interrupt 1 /中断服务程序 P1_0=!P1_0; (1)采用中断处理方式的程序：（2）采用查询方式处理的程序# include /包含特殊功能寄存器库 sbit P1_0=P10; void main() char i; TMOD=0x02; TH0=0x06; TL0=0x06; TR0=1; for(;) if (TF0) TF0=0; P1_0=! P1_0; /查询计数溢出 如果定时时间大于65536s，这时用一个定时/计数器直接处理不能实现，这 时可用两个定时/计数器共同处理或一个定时/计数器配合软件计数方式处理。 【例2】设系统时钟频率为12MHZ，编程实现从P1.1输出周期为1s的方波。根据例5-2的处理过程，这时应产生500ms的周期性的定时，定时到则 对P1.1取反就可实现。由于定时时间较长，一个定时/计数器不能直接实现， 可用定时/计数器T0产生周期性为10ms的定时，然后用一个寄存器R2对10ms 计数50次实现。系统时钟为12MHZ，定时/计数器T0定时10ms，计数值N为 10000，只能选方式1，方式控制字为00000001B（01H），初值X： X=65536-10000=55536=1101 1000 1111 0000B 则TH0=11011000B=D8H，TL0=11110000B=F0H。# include /包含特殊功能寄存器库 sbit P1_1=P11; char i; void main() TMOD=0x01; TH0=0xD8; TL0=0xf0; EA=1; ET0=1; i=0; TR0=1; while(1); void time0_int(void) interrupt 1 /中断服务程序 TH0=0xD8; TL0=0xf0; i+; if (i= =50) P1_1=! P1_1;i=0; （1）用寄存器R2作计数器软件计数，中断处理方式。（2） 用定时/计数器T1计数实现，定时/计数器T1工作于计数方式时，计数脉冲 通过T1（P3.5）