计数器串行口和中断器

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1、1第五章 MCS-51定时/计数器，串行口 及中断系统5.1 MCS-51定时/计数器5.2 MCS-51 串行口5.3 MCS-51单片机中断系统2一、定时/计数器结构2个16位定时/计数器T0和T1分别由8位寄存器 TH0,TL0和TH1，TL1构成，它们是以“加1”的方式完成计 数，计数寄存器满则溢出，并向CPU 发出中断。31方式控制寄存器TMODGATE：门控位，与INTX有关，当GATE=1，TRX=1 时， INTX=1开始计数，而INTX=0时则终止计数。C/T：计数器方式还是定时器方式选择位。M1M0：操作方式选择位，对应4种操作方式，如下表：是一个8位SFR，不可以位寻址，

2、各位定义如下，4二：定时器控制寄存器TCONTF1：T1溢出标志。当T1产生溢出，由硬件置“1”，可向 CPU发出中断请求，CPU响应中断后被硬件自动清0，也 可由程序查询清0。 TR1：T1运行控制位。由软件置“1”或置“0”来启动或关闭T1 工作，因而又称启/停控制位。 TF0：T0溢出标志。 TR0：T0运行控制位。是一个8位SFR，可以位寻址，各位定义如下55.1.3 定时/计数器的4种工作方式一：方式0当编程使TMOD中的M1M0=0时，计数器按13 位工作，由TL的低5位（高三位未用）和TH的 高8位构成13位计数器，其逻辑图如下6工作方式二: 方式1当编程使方式寄存器TMOD中M

3、1M0=10时，定时/计 数器按16位工作，其操作方式与方式0完全相同。7工作方式三:方式2当M1M0=10时，定时/计数器成为可自动装载计数初 值的8位寄存器。TL1或TL0定义为计数器，而其高8位 TH1和TH0为赋值寄存器（装计数初值），在TL1， TL0溢出后，重新装入TH1，TH0的内容，而TH1， TH0的内容不变。8工作方式四: 方式3当M1M0=11时，内部控制逻辑把TL0和TL1配置成2 个互相独立的8位计数器。9工作方式3TL08位计数/定时器。工作方式与方式0完全相同。TH08位定时器。105.1.5 定时/计数器的初始化一：定时/计数器的初始化步骤1：确定工作方式-对方

4、式寄存器TMOD赋值。2：预置定时器/计数器初值，直接将初值写入TL0，TH1或TL1，TH1中。3：开启或禁止定时/计数器中断：SET ET0。4：启动定时器/计数器：对TCON 中的TR1或TR0置1。11二:计数器初值的计算1：计数器最大计数值：选择不同的工作方式，最大 计数值M不同。 方式0：M=213=8192方式1：M=216=65536方式2，3：M=28=256 2：计数初值X的计算： （1）计数方式时：X=M-计数值 （2）定时方式时：（M-X） T=定时值 故，X=M-定时值/T （ 其中T为计数周期，是单片 机时钟的12分频）。12例5-1 若单片机晶振为12MHZ，要求

5、产生500US定时，试计算X的初 值。由于T = 1s，产生500s定时，需要“+1” 500次，定时器方能产生溢出。采用方式0：( 13位计数器 )X= 213（50010-6 /10-6 ）= 8192 500 = 7692 = 1E0CH = F00CH采用方式1：( 16位计数器 )X= 216 （50010-6 /10-6）= 65036 = FE0CH？1 1 1 1 0 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 THiTLiD7D6D5 0 0 0不用F00CH =？暂时写成解：晶振为12MHz，则T = 12/12=1s。135.1.6 定时/计数器应用举例1 、 定时器2、

6、计数器14定时器应用举例解1 ：方式0：用P1.0做方波输出信号，周期为2MS的方波即每1MS改变一次电平，故定时值应为1ms，可作“+1”运算1000次，使T1作定时器工作在方式0，即13位计数器。定时初值：X=M-计数次数=8192-1000=7192=1C18H由于TL1的高3位不用，1C18H应插入未用的三位，11100000 000 11000 B=E018HTH1初值为E0H，TL1的初值为18H 。例5-2 设主频为12MHZ，利用定时器T1定时，使P1.0输 出周期为2MS的方波。方式控制字的设定MOV TMOD, #00H MOV TH1, #0E0H MOV TL1, #1

7、8H SETB EA SETB ET1 SETB TR1 SJMP $;T1按方式0工作;给计数器赋初值 ;CPU开总中断 ;T1允许中断 ;启动T1 ;模拟主程序程序 ：16ORG 001BH AJMP BR1BR1： MOV TH1, #0E0H MOV TL1, #18H CPL P1.0 RETI;T1中断入口 ;转T1中断服务;重装T1的初值;输出方波 ;返回ORG 0100H17方式1若定时器T1按方式1工作，即16位计数器，则定时初值：X=M-计数次数=65536-1000=FC18HTH1初值为FCH，TL1初值为18H。其他编程与方式0类同。18例5-3 根据例5-2要求产生

8、周期为2MS方波，但不用中断 方式，而用查询方式工作，查询标志为TF1。18MOV TMOD, #10H SETB TR1LOOP： MOV TH1, #0FCH MOV TL1, #18HJNB TF1, $ CPL P1.0CLR TF1 SJMP LOOP;T1按方式1工作 ;启动T1定时;给计数器赋初值;TF10;输出方波;返回解：利用方式1，16位计数器； 当定时时间到，T1计数器溢出使TF1置“1” 由于不采用中断方式，TF1置“1”后不会自动复“0”， 故需要指令给TF1清”0“。192.作计数器用计数器方式2的应用 例5-4 用T0监视一生产流水线，每生产100个工件， 发出一

9、包装命令，包装成一箱，并记录其箱数。 解 硬件电路如图所示：MCS-51P1. 0T0Vcc包装机包装命令100个光源光 敏20GATE C/TM1M0控制T1控制T0TMOD选方式2选计数器INT0不参与控制0 1 1 0 计数初值X = M64H = 9CH 用P1.0启动外设发包装命令 用R5R4作箱数计数器 方式字TMOD = 06H21程序：MOV TMOD, #6MOV P1.0, #0MOV R5, #0 MOV R4, #0MOV TH0, #9CHMOV TL0, #9CH SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SJMP $ORG 000BH AJMP COUN

10、T;P1.0为低;箱数计数器清“0” ;置T0工作方式;T0开中断;CPU开中断;启动T0 ;模拟主程序;T0中断入口 ;转向中断服务22COUNT: MOV A, R4 ADD A, #1 MOV R4, A MOV A, R5 ADDC A, #0 MOV R5, A SETB P1.0 MOV R3, #100DLY： NOP DJNZ R3, DLYCLR P1.0 RETI中断服务：;箱计数器加“1” ;启动外设包装;给外设足够时间 ;延时 ;停止包装;中断返回;先在低字节加“1”ORG 0100H23门控位GATE的应用GATE C/TM1M0控制T1控制T0TMOD选方式1选定时

11、器方式INT1为高时，T1开始计数1 0 0 124门控位GATE的应用例5-5 用GATE控制位，测量INT1（P3.3）引脚上正脉冲的 宽度（设晶振位12MHZ，正脉冲宽度小于65MS）。25执行完CLR TR1后停止计数，此时TH1，TL1 的内容即为正脉冲宽度（单位：US）。MOV TMOD, #90HMOV TL1, #0 MOV TH1, #0JB P3.3, $SETB TR1 JNB P3.3, $JB P3.3, $CLR TR1：程序：;置T1方式控制字;T1从0开始计数 ;等INT1低电平 ;T1允许计数;等INT1高电平 ;等INT1低电平 ;停止计数“与”计数时间26

12、5.2 MCS-51 串行口 51系列有一个可编程的全双工的串行I/O口。 串行通信：是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式。 并行通信：8位数据同时传递。 特点： 串行通信：只需一根数据线，线路简单，成本低，但传递 速率慢，传递距离长。 并行通信：需要8根数据线，传递速度快，传递距离短。 波特率：每秒钟内能发送或接收的二进制位数称为波特率。 单位是： 位/秒(bps)。它表示串行通信传输的快慢。通常为： 1400，2800，3200，7200，9600 每位的传输时间Td=1/波特率27单工串行口，半双工串行口 和全双工串行口 按照串行进行交换的方式可分为单工串行口，半双工串行 口和全双工串

13、行口。（9Q314） 单工串行口：只能发送。 双工串行口：既能发送，又能接受。 半双工：发送和接受不能同时进行。 全双工：发送和接受可以同时进行。285.2.1 串行通信的两种基本方式 异步传送方式：发送端与接受端可以有各自的时 钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此 独立，互不同步。字符的发送是随机进行的，因 而，在异步通信时，对传送的字符必须规定一定 的格式。 同步传送方式：发送时钟和接收时钟保持严格同 步。29异步传送方式一个字符在异步传送中又称为一帧数据，一帧数据由四部分组 成： 起始位：为逻辑“0”信号，占用一位，用来通知接收设备，一 个新的字符开始了。 数据位：紧跟着起始位的是

14、 58 位数据的最低位 LSB。异步 传送规定低位在前，高位在后。 30异步传送方式奇偶位：紧跟在数据最高位 MSB 之后，占用一位，奇偶校验 时，根据协议置“1”或“0”（可省去）。 停止位：为逻辑“1”信号，可占用一位，也可占用两位。接收 端收到停止位时，表示一帧数据结束。同时为接收下一帧数据 作好准备，只要再收到一个逻辑“0”就是一个新字符开始了。31异步传送方式因此，在异步通信时，收发双方需达成协议，一是规定 字符格式：即采用几位数据，是否要奇偶校验位，是奇校验 还是偶校验，几位停止位等。二是规定波特率，以及时钟频 率与波特率之间的比例关系等。 由于异步通信按即定的字符格式和波特率传送

15、数据，因 而硬件线路简单，实现方便。缺点是数据帧中要插入起始位 和停止位等附加位以实现同步，从而降低了有效数据位的传 送速率。32同步传送方式 发送时钟和接收时钟保持严格同步。 数据块传递开始有12个同步字符来指示。 同步传送的数据一般叫信息帧，信息帧由“ 同步字符+一串数据字符+校验字符”组成。 同步传送的传送速度快，但硬件要求高。331. 数据缓冲器SBUF 串行口有两个物理空间上各自独立的发送缓冲器（只写不读） 接收缓冲器（只读不写） 它们使用了同一地址99H，（一般还是用其标 号SBUF），通过不同的指令就可以分别访问 这两个缓冲器。 接受缓冲器是双缓冲的，以避免两帧数据的重叠 问题。5.2.2 MCS-51串行口结构342.串行口控制寄存器SCON和PCON1：SCON各位的定义35