广东机电职业技术学院智能电子教研室

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1、广东机电职业技术学院 智能电子教研室项目三 8051内部资源8051内部资源，即8051的片内外围部件，要用特殊功能寄存器或SFR寻址。SFR是位于80HFFH的片内可直接寻址存储器。开发工具软件提供了定义这些寄存器的头文件。需要将这些已提供的头文件或自行创建的头文件包含到程序中，才能访问片内外围部件。3.1.1 中 断的定义1、中断是指当计算机执行正常程序时，系统中出现某些急需处理的异常情况和特殊请求，CPU暂时中止现行程序，转去对随机发生的更紧迫事件进行处理；处理完毕后，CPU自动返回原来的程序继续执行。3. 1 中 断2、中断源中断源是指能发出中断请求，引起中断的 装置或事件。80C51

2、单片机的中断源共有5个，其中2个为 外部中断源，3个为内部中断源：v INT0:外部中断0，中断请求信号由P3.2输入。v INT1:外部中断1，中断请求信号由P3.3输入。v T0:定时/计数器0溢出中断，对外部脉冲计数由P3.4输入 。v T1:定时/计数器1溢出中断，对外部脉冲计数由P3.5输入 。v 串行中断:包括串行接收中断RI和串行发送中断TI。 中断请求控制寄存器INT0、INT1、T0、T1中断请求标志放在TCON中串行中断请求标志放在SCON中。TCON的结构、位名称、位地址和功能如下：TCOND7D6D5D4D3D2D1D0 位名称TF1TF0IE1IT1IE0IT0 位地

3、址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H功能 T1 中断 标标志T0 中断 标标志中断 标标志触发发 方式中断 标标志触发发 方式3、中断寄存器设置TCON位功能: TF1 T1溢出中断请求标志T1计数溢出后，TF1=1 TF0 T0溢出中断请求标志T0计数溢出后，TF0=1 IE1 外中断中断请求标志当P3.3引脚信号有效时，IE1=1 IE0 外中断中断请求标志当P3.2引脚信号有效时，IE0=1 IT1 外中断触发方式控制位IT1=1，边沿触发方式；IT1=0，电平触发方式。 IT0 外中断触发方式控制位其意义和功能与IT1相似。串行控制寄存器SCONTCOND7 D6 D5D

4、4 D3 D2D1D0位名称 TIRI位地址 99H98H功能 串行发发送 中断标标志串行接收 中断标标志 TI 串行口发送中断请求标志 RI 串行口接收中断请求标志中断的控制u 中断允许控制寄存器IEIE的结构、位名称和位地址如下：IED7D6 D5D4D3D2D1D0位名称EA ESET1EX1ET0EX0位地址AFH ACHABHAAHA9HA8H中断源CPU 串行口T1T0 EA CPU中断允许控制位EA=1，CPU开中；EA=0，CPU关中，且屏蔽所有5个中断源。 EX0 外中断INT0中断允许控制位EX0=1，INT0开中；EX0=0，INT0关中。 EX1 外中断INT1中断允许

5、控制位EX1=1，INT1开中；EX1=0，INT1关中。 ET0 定时/计数器T0中断允许控制位ET0=1，T0开中；ET0=0，T0关中。 ET1 定时/计数器T1中断允许控制位ET1=1，T1开中；ET1=0，T1关中。 ES 串行口中断(包括串发、串收)允许控制位 ES=1，串行口开中；ES=0，串行口关中。说明: 80C51对中断实行两级控制，总控制位是EA，每一 中断源还有各自的控制位。首先要EA=1，其次还要自 身的控制位置“1”。u中断优先级控制寄存器IP80C51有5个中断源，划分为2个中断优先级： 高优先级和低优先级。IP的结构、位名称和位地址如下：IED7D6D5D4D3

6、D2D1D0 位名称PSPT1PX1PT0PX0位地址BCHBBHBAHB9HB8H中断源串行口T1INT1T0INT05、中断响应中断源中断服务程序入口编编号中断源入口地址0INT00003H1T1000BH2INT10013H3T1001BH4串行中断0023H各中断服务程序入口地址仅间隔8字节，编译器在这些地址放人无条件转移指令，跳转到服务程序的实际地址。Cx51编译器支持在C源程序中直接开发中断程序，因此减轻了用汇编语言开发中断程序的繁琐过程。使用该扩展属性的函数定义语法如下：返回值 函数名 interrupt nn对应中断源的编号寄存器组切换当一个特定任务正在执行时，可能有更紧急的事

7、需引起CPU注意。在一个具有优先级的系统中，CPU不是等待第一个任务完成，而是假定前一个任务已完成，立即处理新任务。若程序流程立刻转向新任务，则新任务使用的各寄存器破坏了第一个任务使用的中间信息。8051是一个基于累加器的单片机，具有8个通用寄存器(R0R7)。每个寄存器都是一个单字节的寄存器。这8个通用寄存器可以认为是一组寄存器或一个寄存器组。8051提供了4个可用的寄存器组。当使用中断时，多组寄存器将带来许多方便。典型的8051 C程序不需要选择或切换寄存器组，默认使用寄存器组0。寄存器组1、2或3最好在中断服务程序中使用，以避免用堆栈保存和恢复寄存器。高优先级中断可以中断正在处理的低优先

8、级程序，因而必须注意寄存器组。除非可以确定未使用R0R7(用汇编程序)，最好给每种优先级程序分配不同的寄存器组。幸运的是，Cx51编译器可以特殊指定寄存器独立的函数。当前工作寄存器由PSW中的两位设置，也可使用using指定，using后的变量为一个03的常整数。using不允许用于外部函数,它对函数的目标代码影响如下：函数入口处将当前寄存器组保留；使用指定的寄存器组；函数退出前，寄存器组恢复。中断服务函数的完整语法如下：返回值 函数名(参数)模式重入interrupt n using ninterrupt后接一个031的整数，不允许使用表达式。中断不允许用于外部函数。它对函数目标代码影响如下

9、：当调用函数时，SFR中的ACC、B、DPH、DPL和PSW(当需要时)入栈；如果不使用寄存器组切换，则甚至中断函数所需的所有工作寄存器都入栈；函数退出前，所有的寄存器内容出栈；函数由8051的指令RETI终止。在外部中断源比较多时，可以在8051的一个外部中断请求端“线与多个中断。这些中断源同时分别接到输入端口的各位。然后在中断服务程序中采用查询法顺序检索引起中断的中断源。这种方法在中断源较多时查询的时间太长，CPU中断响应的速度会明显降低。若采用一个优先权解码芯片74LSl48，把多个中断源信号作为一个中断，则效果很好。例：参见教材P1646、中断编程（函数实现）3.1.2 中断实现交通灯

10、、程序3.2 定时器/计数器8051系列单片机至少有两个16位内部定时器计数器(T/C，Timer/Counter)。8052有3个定时器计数器，其中两个基本定时器计数器是定时器计数器0(TC0)和定时器计数器1(TC1)。它们既可以编程为定时器使用，也可以编程为计数器使用。若是计数内部晶振驱动时钟，则它是定时器；若是计数8051的输入引脚的脉冲信号，则它是计数器。8051的T/C是加1计数的。定时器实际上也是工作在计数方式下，只不过对固定频率的脉冲计数；由于脉冲周期固定，由计数值可以计算出时间，有定时功能。当 T/C工作在定时器时，对振荡源12分频的脉冲计数，即每个机器周期计数值加1，计数频

11、率=fosc12。当晶振为6 MHz时，计数频率=500 kHz，每2 us计数值加1。当T/C工作在计数器时，计数脉冲来自外部脉冲输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)。2、硬件电路3.3 串行通信3.3.1 串行通信与串行中断一并行通信和串行通信计算机0 1 0 0 1 0 0 1计算机0 1 0 0 1 0 0 1（或外设 ）D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 控制或选通 状态计 算 机计 算 机（或外设 ）计算机与外界的通信有两种基本方式：并行通信和串行通信。根据信息传送的方向，串行通信可以分为单工、半双工和全双工3种。 (a)A B(b) (c)A B A Bs s二

12、同步通信和异步通信串行通信按信息的格式又可分为异步通信和同步通信两种方式。1串行异步通信方式串行异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符（字 节）为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1” 。传送一个字符又称为一帧信息，传送时每一个字符前加一个低电平的 起始位，然后是数据位，数据位可以是58位，低位在前，高位在后， 数据位后可以带一个奇偶校验位，最后是停止位，停止位用高电平表示 ，它可以是1位、1位半或2位。格式如图 .第n+1个字符起始位奇偶校验位 停止位下一个起始位D2D1D0D3D4D5D6D7数据位D0D1 0010/10/10/10/10/10/10/10

13、/10/10/10/1D2 第n个字符由于一次只传送一个字符，因而一次传送的位数比较少，对发 送时钟和接收时钟的要求相对不高，线路简单，但传送速度较慢。 2串行同步通信方式 串行同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次 传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校 验字符，格式如图：同步字符1同步字符2数据块校验字符1校验字符2同步方式时一次连续传送多个字符，传送的位数多，对发送时钟和接收 时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快 。三波特率波特率是指串行通信中，单位时间传送的二进制位数，单位为bps。 在异步通信中，传输速度往往又可用

14、每秒传送多少个字节来表 示（Bps）。它与波特率的关系为： 波特率（bps）=一个字符的二进制位数字符/秒（Bps）例如：每秒传送200个字符，每个字符1位起始位、8个数据位、1 个校验位和1个停止位。则波特率为2200bps。 3.3.2 MCS-51单片机串行口功能与结构一功能MCS-51单片机具有一个全双工的串行异步通信接口，可以同时发送 、接收数据，发送、接收数据可通过查询或中断方式处理，使用十 分灵活它有四种工作方式，分别是方式0、方式1、方式2和方式3。其 中： 方式0，称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯 片扩展I/O接口。 方式1，8位的异步通信方式，通常用于双机通

15、信。 方式2和方式3，9位的异步通信方式，通常用于多机通信。二结构发送 SBUF接收 SBUF发送控制器接收控制器输入移位寄存器串行口控制寄存器波特率发生器串行口中断内部总线门+RXD(P3.0)TXD(P3.1)RITIMCS-51单片机串行口主要由发送数据寄存器、发送控制器、输 出控制门、接收数据寄存器、接收控制器、输入移位寄存器等组成 从用户使用的角度，它由三个特殊功能寄存器组成：发送数据 寄存器和接收数据寄存器合起用一个特殊功能寄存器SBUF（串 行口数据寄存器），串行口控制寄存器SCON和电源控制寄存器 PCON。 三串行口控制寄存器SCONSCOND7D6D5D4D3D2D1D0

16、98HSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI其中： SM0、SM1：串行口工作方式选择位。用于选择四种工作方式 SM0SM1方式功能波特率 00方式0移位寄存器方式fosc/12 01方式18位异步通信方式可变 10方式29位异步通信方式fosc/32或fosc/64 11方式39位异步通信方式可变SM2：多机通信控制位。 REN：允许接收控制位。当REN=1，则允许接收，当REN=0，则 禁止接收。TB8：发送数据的第9位。 RB8：接收数据的第9位。 TI：发送中断标志位。 RI：接收中断标志位。 四电源控制寄存器PCONPCOND7D6D5D4D3D2D1D0 87HSMOD当SMOD位为1，则串行口方式1、方