MCS-51单片机内部资源

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1、单元五单元五 MCS-51单片机内部资源5.1 任务九 单片机计数并显示5.2 任务十 单片机流水灯控制5.3 任务十一 两台单片机数据互传返回主目录学习目标： 通过任 务九的学习、完成，掌握 单片机硬件资源定时计数 器的使用。5.1 5.1 任务九任务九 单片机计数并显示单片机计数并显示任务描述： 单片机 对按键次数（99次）进 行计数，并在发光二极管 上实时显示。5.1.1 硬件电路与工作原理1.硬件电路2.工作原理用手按动按键 S3，每按键一次 S3引脚上出现一 个负脉冲，单片 机计数一次，并 实时将按键次数 以BCD码方式， 在发光二极管上 面显示。定时计数器定时计数器T0T0初始化初

2、始化 启动计数器启动计数器T0T0 开始开始 计数值送计数值送P1P1口显示口显示 结束结束 5.1.2 控制程序 1.主程序流程2.控制程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV TMOD,#06H ；设定T0的工作方式MOV TH0,#00H ；设定计数初值MOV TL0,#00H ；SETB TR0 ；启动计数器MOV P1,TL0 ；送显示END5.1.3 5.1.3 源程序的编辑、编译、下载源程序的编辑、编译、下载 1.打开“伟福”模拟仿真软件进行程序的编辑、编译。1、正确选择单片机类型8751或80312、正确选择编译器伟福编译器3、选择模拟仿真功能

3、4、打开或新建文件进行编辑5、编译 2.打开“ISP下载软件”将目标文件下载到ISP-4实验开发 板上的AT89S51单片机芯片，观察程序运行结果。1、编译成功后打开下载软件2、选择好单片机89S51并测试3、打开伟福6000编译生成的.BIN或.HEX文件4、选择自动写完成擦除、写、读、校验过程5、观看运行结果5.1.4 相关知识1.单片机是如何进行计数的？本次任务中，单片机完成了对S3键按键次数的累计，那 么，单片机是如何进行计数的？在单片机的内部结构中，我们知道在MCS-51的单片机内 有两个16位可编程的定时/计数器，它们具有四种工作方式 ，其控制字和状态均在相应的特殊功能寄存器中，通

4、过对控 制寄存器的编程，就可方便地选择适当的工作方式。 T1T1由由TH1TH1、TL1TL1 构成，字节地址构成，字节地址 为为8 8DHDH、8BH8BHT0T0由由TH0TH0、TL0TL0 构成，字节地址构成，字节地址 为为8 8CHCH、8AH8AHTCON则用于控制定时计 数器T0和T1的启动和停止 计数，同时管理定时器T0 和T1的溢出标志等。 特殊功能寄 存器TMOD 控制定时计 数器的工作 方式 TMOD 89H D7D6D5D4D3D2D1D0GATA M1M0GATAM1M0T1方式字段T0方式字段GATE 门控位。GATE = 0 启动不受 /INT0或 /INT1的控

5、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） 。 C/T = 0 定时； C/T = 1 对外计数。定时：fosc / 12 = 1 /（12/fosc） = 1 / T N个方波T计数：脉冲不等间隔。 波形等间隔，次数已定，时间确定即对机器周期进行计数。左图定时时间为 N*T每个下降沿计数一次 确认一次负跳变需两个机器周期， 所以，计数频率最高为fosc / 24。 TCON 88H D7D6D5D4D3D2D1D0TF1T

6、R1TF0TR0TR0 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TR0类似） TF0、TF1 分别是定时、计数器T0、T1的溢出标志位。（1）定时/计数器的工作方式M1M0 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）0 0 13位定时/计数器 模式00 1 16位定时/计数器 模式11 0 8 位定时/计数器（自动重装初值） 模式21 1 T0 8位定时/计数 模式31 1 T1 停止工作 模式31）工作方式0T0的等效逻辑结构在计数工作方式下，计数器的计数值范围是：18192（2的13方）当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：（ 8

7、192 -计数初值）晶振周期12 或 （ 8192 -计数初值）机器周期 其时间单位与晶振周期或机器周期相同。如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：8192（81921）1/610-612=210-6(s)=2(us) 最长定时时间为：(81920)1/610-612=1638410-6(s)=16384(us)。2）工作方式1T0的等效逻辑结构在工作方式1下，计数器的计数值范围是：165536（2的16方）当为定时工作方式1时，定时时间的计算公式为：（65536计数初值） 晶振周期12 或 （65536计数初值） 机器周期 其时间单位与晶振周期或机器周期相同。如果单片机的晶

8、振选为6.000MHz，则最小定时时间为：65536（655361）1/610-612=210-6(s)=2(us) 最长定时时间为：(655360)1/610-612=13107210-6(s)=131072(us)。3）工作方式2T0的等效逻辑结构方式2与方式0、1的区别：工作方式0和工作方式1的最大特点就是计数溢出后，计 数器为全0，因而循环定时或循环计数应用时就存在反复设 置初值的问题，这给程序设计带来许多不便，同时也会影 响计时精度。工作方式2就具有自动重装载功能，即自动加载计数初值 ，所以也有的文献称之为自动重加载工作方式。在这种工 作方式中，16位计数器分为两部分，即以TL0为计

9、数器，以 TH0作为预置寄存器，初始化时把计数初值分别加载至TL0 和TH0中，当计数溢出时，不再象方式0和方式1那样需要“ 人工干预”，由软件重新赋值，而是由预置寄存器TH以硬 件方法自动给计数器TL0重新加载。方式2在串口通讯时，常用作波特率发生器。 4）工作方式3如果定时/计数器0工作于工作方式3，那么定时/计数器1的 工作方式就因为自己的一些控制位已被定时/计数器0借用， 只能工作在方式0、方式1或方式2下，等效电路参见下图： 2.怎样编制计数程序？从前面的任务中，我们看到了，首先必须对定时计数器 进行初始化，然后再开启定时或计数。简单的总结一下， 定时计数器的初始化包括以下内容。（1

10、）确定工作方式对TMOD赋值； 如：任务中的MOV TMOD,#06H指令，设定T0为计数 器工作方式。 （2）预置定时计数器中计数的初值直接写入TH和 TL； 如：任务中的MOV TH0,#00H 两条指令，设定计数初 值。MOV TL0,#00H（3）根据需要开放定时器/计数器的中断对IE位赋值； （4）启动定时器/计数器； 如：任务中的SETB TR0 指令 初值的计算方法 X=M-计数值 M是定时器的最大计数值。视工作方式不同而不同。工作方式工作方式0 0： 13位定时/计数方式，因此，最多可以计到2的13 次方，也就是8192次。工作方式工作方式1 1： 16位定时/计数方式，因此，

11、最多可以计到2的16 次方，也就是65536次。工作方式工作方式2 2和工作方式工作方式3 3：都是8位的定时/计数方式，因此，最 多可以计到2的8次方，也说是256次。预置值计算： 用最大计数量减去需要的计数次数即可。 通过上面的任务，我们掌握了计数程序的编制方法，下面 我们再看看定时程序怎样编制。 首先我们看一下下面的程序段。MOV TMOD,#01H MOV TL0,#00H MOV TH0,#4CH SETB TR0 以上程序是任务一中的定时程序段，它的初始化过程和计 数方式类似。 小结：1.定时计数器的基本结构及其四种工作方式？2.定时计数程序的编制方法？实验实训 项目8 定时器控制

12、流水灯课题 项目9 计数器课题 要求： 课外完成编程、相关 硬件安装、仿真与调试思考与练习：5.3 5.55.2 任务十 单片机流水灯控制 学习目标： 通过任务十的学习、完成，掌握单片 机硬件资源中断系统的使用。任务描述： 单片机上电，单灯按1HZ频率循环， 一旦按下P3.2所接的按键，发光二极管按双灯循环， 松开此键，单灯继续原来的循环。5.2.1 硬件电路与工作原理1.硬件电路2.工作原理一旦按下P3.2所接按键后， P3.2口线上会出现这样两个变化，第一，口线上出现由 高到低的变化，即出现下降 沿。第二，P3.2按住后口线保持低电平直到松键为止。 单片机就是利用口线上的这 种变化，实现上

13、述各种状态 的切换。1.程序流程图 5.2.2 控制程序2.控制程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT_0 ORG 001BH LJMP DELAY MAIN:SETB IT0 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#00H MOV TH0,#4CH SETB PT0 SETB EA SETB EX0 SETB ET0MOV B,#20 SETB TR0 MOV A,#0FEH BEGIN:MOV P1,A CJNE B,#00,$ MOV B,#20 RLA SJMP BEGIN INT_0:PUSH ACC MOV A,#0FBH LOOP

14、:MOV P1,A CJNE B,#00,$ MOV B,#20 RLAJNBP3.2,LOOP POPACC RETI DELAY:MOV TL0,#00H MOV TH0,#4CH DJNZ B,LOOP1 LOOP1: RETI END5.2.3 5.2.3 源程序的编辑、编译、下载源程序的编辑、编译、下载 1.打开“伟福”模拟仿真软件进行程序的编辑、编译。1、正确选择单片机类型8751或80312、正确选择编译器伟福编译器3、选择模拟仿真功能4、打开或新建文件进行编辑5、编译 2.打开“ISP下载软件”将目标文件下载到ISP-4实验开发 板上的AT89S51单片机芯片，观察程序运行结果

15、。1、编译成功后打开下载软件2、选择好单片机89S51并测试3、打开伟福6000编译生成的.BIN或.HEX文件4、选择自动写完成擦除、写、读、校验过程5、观看运行结果5.2.4 5.2.4 相关知识相关知识 1.单片机如何中断原来的工作？在本任务中当按键S1按下后，原来单片机正在进行的工作被打断，按键松开后单片机又恢复了原来的工作，这就是我们在前面所说的中断。或者说，CPU正在执行原程序时，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。（1）MCS-51的中断结构5个中断源，两个中断优先级控制 。（2）中断处理流程 CPU响应中断请求后，就立即转入执行中断服务程 序。不同的中断源、不同的中断要求可能有不同的中断处 理方法，但它们的处理流程一般都如下所述。