第四章 MCS-51的片内接口内容提要 :4-1 MCS-51中断系统4-2 定时 / 计数器4-4 MCS-51片内串行接口4-3 定时 / 计数器的应用4-1 MCS-51中断系统 一、概述与上对比，单片机中也有同样的问题。CPU正 在执行原程序，突然，被意外事情打断，转去执行 新程序。CPU执行新程序结束后，又回到原程序中 继续执行。这样的过程就叫 。中断中断什么叫中断？举例：某同学正在教室写作业，忽然被人叫出去，回来 后，继续写作业。这就是生活中中断的例子。 对突发事故，做出紧急处理。 根据现场随时变化的各种参数、信息，做出实时监控 。 CPU与外部设备并行工作,以中断方式相联系,提高工 作效率。 解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾。 在多项外部设备同时提出中断请求情况下，CPU能根 据轻重缓急响应外设的中断请求。 中断的作用：对于MCS-51单片机中断系统的组成可以用一句话来讲，叫做：“五源中断，两级管理” 五个中断源： 入口地址外部中断0（/INT0） 0003HT0溢出中断 000BH外部中断1（/INT1） 0013HT1溢出中断 001BH串口中断 0023H 二、中断请求源（“五源中断”）中断源的中断请 求，如何通知 CPU？利用中断请求标志位来通知！以上6个中断请求标志位分别分布在TCON、SCON两个寄存器中 。TCONIT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1TF1 T1的溢出中断标志硬件置1，硬件清0（也可软件清0） TF0 T0的溢出中断标志。（同TF1，只是针对T0的）IE1 外部中断1（/INT1）请求标志。外部有中断请求时，硬件使IE1置1，硬件清0。IE0 外部中断0（/INT0）请求标志。IT1 外部中断1（/INT1）触发类型控制位。IT1 = 0 ，低电平触发。IT1 = 1 ， 下降沿触发。 IT0 外中断0（/INT0）触发类型控制位，用法同IT1。 SCON RI TIRB8TB8RENSM2SM1SM0TI 串口发送中断标志位。发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLR TI） RI 串行口接收中断标志位。硬件置1，软件清0。 在中断源与CPU之间有二级中断允许控制逻辑电路，类似开关，其 中第一级为一个总开关，第二级为五个分开关，由IE控制。 三、中断控制（两级管理）1、中断屏蔽（第一级管理）IEEX0ET0EX1ET1 ES EAEA 总控制位 “” 未定义位ES 串口控制位 ET1 T1中断控制位 EX1 /INT1控制位 ET0 T0中断控制位 EX0 /INT0控制位 若为“1”，开关接通，允许例如 SETB EA若为“0”，开关断开，不允 许例如 CLR IE.72、中断优先级（第二级管理）为什么要有 中断优先级 ？CPU同一时间只能响应一个中断请求。若同时来了两个或两个 以上中断请求，就必须有先有后。 ！为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。 IPPX0PT0PX1PT1 PSP S 串口的中断优先级别PT1 定时 / 计数器T1的中断优先级别PX1 外部中断1 的中断优先级别PT0 定时 / 计数器T0的中断优先级别PX0 外部中断0 的中断优先级别该位是“1”时，为高级优先级该位是“ 0”时，为低级优先级同一级中的5个中断源的优先顺序是：/INT0中断 T0溢出中断 /INT1中断 T1溢出中断串口中断 高低出厂前已由厂家固化顺序 事先约定中断优先原则：（概括为四句话）1、低级不打断高级2、高级不睬低级3、同级不能打断4、同级、同时中断，事先约定。 事件1事件2子程序2子程序1中断嵌套的概念： 主程序中断 中断四、MCS-51中断的响应过程 CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有中 断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在： （1）CPU正处理相同级别或更高级别的中断；（2）正在执行指令，还未到最后一个机器周期；（3）正在执行的指令是RETI或访问IP、IE指令，则执行完上述指令后，再执行一条指令后，才会响应新中断。 日常生活中的中断与单片机中断的比较：某同学 单片机 过程说明 正在看书 执行主程序 有人找出去 中断信号 中断请求 暂停看书 暂停执行主程序 中断响应 书中作记号 当前PC入栈 保护断点 出去做事 执行中断程序 中断服务 回来继续看 返回主程序 中断返回响应过程：（假设已使某中断请求标志置1）（1）先使相应优先级状态触发器置1；（2）执行一个硬件子程序的调用，1）硬件清零相应中断请求标志（TI、RI除外）2）将当前PC内容压入堆栈保护断点；3）将中断服务子程序入口地址送PC转移。 返回过程：（RETI执行后）（1）使相应优先级状态触发器清0。（2）从堆栈中弹出栈顶的两个字节内容送PC恢复断点。（3）CPU接着中断处继续执行原程序。 注意：1）保护断点与保护现场以及恢复断点与恢复现场的区别。2）外部中断响应时间在3 8个机器周期之间。利用外部中断实现单步操作: 8031+5v 在主程序中:CLR IT0SETB EASETB PX0SETB EX0在中断服务子程序中:JNB P3.2 , $JB P3.2 , $RETI小结：1、MCS-51单片机中断系统有几个中断源？分别是什么？事先约定的优先顺序是怎样的？2、如何进行中断允许控制？如何进行中断优先级控制？3、中断优先的规则是什么？ 4-2 定时 / 计数器一、定时/ 计数器的结构51子系列单片机内有两个十六位增一 定时 / 计数器TH0计数值高八位 TL0计数值低八位TH1计数值高八位 TL1计数值低八位TMOD TCON工作方式 定时 / 计数控制控制控制1、工作方式控制寄存器 TMOD TMOD M0 M1C / GATE M0 M1C / GATET1T0GATE 门控位。GATE = 0 启动不受 /INT0或 /INT1的控制；GATE = 1 启动受 /INT0 或 /INT1 的控制。 C/T 外部计数器 / 定时器方式选择位C/T = 0 定时方式；C /T = 1 计数方式。 M1M0 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式） 。 2、定时 / 计数器控制寄存器TCON TCONTF1 TR1 TF0 TR0 IE1IT1IE0IT0能否启动定时 / 计数器工作与GATE有关，分两种情况：GATE = 0 时，若TRi = 1，开启Ti计数工作；(i = 0或1）若TRi = 0，停止Ti计数。GATE = 1 时，若TRi = 1 且/INTi = 1时开启Ti计数；若TRi = 1 且/INTi = 0时不能开启Ti计数。若TRi = 0， 停止Ti计数。 TR0 定时 / 计数器0运行控制位。软件置位，软件复位。 TR1 定时 / 计数器1运行控制位。（用法与TR1类似） 二、定时 / 计数器的四种工作模式M1 M0 模式 说明0 0 0 13位定时/计数器高八位TH（7 0）+ 低五位TL（4 0）0 1 1 16位定时/计数器TH（7 0）+ TL（7 0）1 0 2 8位计数初值自动重装TL（7 0） TH（7 0）1 1 3 T0运行，而T1停止工作，8位定时/计数。 1、模式0计数寄存器TLi 低5位 + THi8位 （T1、T0的等效逻辑结构） TLi(5位)THi(8位)TFi中断控制BAC/T=0振荡器1/12TL0 = 0CHT1模式1、计数：N = 1000则 X = 655361000 = 64536 = 0FC18H（若选模式0也可以，此时X = 7192=1C18H） 程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP TOSORG 1000H MAIN： MOV TMOD，#50H；T0定时，模式0；T1计数，模式1MOV TL0，#0CHMOV TH0，#0F0HMOV TL1，#18HMOV TH1，#0FCH SETB TR1SETB TR0SETB ET0SETB EAWAIT： JNB TF1，WAIT；查询1000个脉冲计够没有到？CLR EACLR ET0ANL TCON，#0FH ； 停T0、T1SJMP TOS： MOV TL0，#0CHMOV TH0，#0F0HCPL P10RETIEND 例3、脉冲参数测量GATE功能的使用。脉冲高电平（计数）长度值存于21H、20H中，脉冲低电平长度存于23H、22H中。电路连接如下图所示。解： 复习GATE的用法：GATE = 0时，TRi = 1，即可启动Ti定时 / 计数GATE = 1时，TRi = 1，且 =1，才启动定时 / 计数。8031P3.2P3.11被测信号 21a3T0计数T1计数ORG 0000HLJMP MAINORG 2000HMAIN：MOV TMOD，#99H ；T0、T1均工作在定时，；模式1，GATE=1MOV A，#00H ；T0、T1赋计数初值00H，; 定时最长时间为0000 65536MOV TL0，A MOV TH0，AMOV TL1，AMOV TH1，A TEST0： JB P32，TEST0 ；检测是否到a点SETB TR0 ；到a点，TR0 = 1，做好取计时值准备。TEST1： JNB P32，TEST1 ；检测是否到1点SETB TR1 ；到1点T0计时；TR1 = 1，做好T1计时准备。TEST2：JB P32，TEST2 ；检测是否到2点CLR TR0 ；到2点，停止T0计时，T1开始计时。MOV 20H，TH0 ；保存T0计时结果MOV 21H，TL0TEST3：JB P33，TEST3 ；检测是否到3点CLR TR1 ；到3点，停止T1计数MOV 22H，TH1 ；保存T1计数结果MOV 23H，TL1 LCALL DISPSJMP 小结：1、定时/计数的四种方式是怎样的？2、如何计算计数初值？如何编程送入计数初值？3、GATE的用法是怎样的？ 布置作业：P141 10、 11 4-4 MCS-51单片机串行接口一、串行通信概述1、什么叫串行通信？ 在生活中同学们排横队行走 并行；排纵队行走 串行。计算机中在传输信息、数据时也有并行、串行的问题。0010001001P1.0 P1.1 P1.2 P1.3RXDTXD单片机外设1外设2111111 0 1