片机内部资源简介

《片机内部资源简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《片机内部资源简介（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、单片机内部资源简介,MCS-51单片机的基本组成,P0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、P0口作为一般I/O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) P0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

2、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，#0FFH,1,1,0,0,T2截止,第2步：引脚信号,“读引脚”信号有效，缓冲器2打开, P0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：,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

3、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、 P0口作为地址/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。,

4、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。,P1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。,P2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。,P2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

5、关 MUX倒向内部地址线。此时，P2输出高8位地址。,P3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”。,P3口,P3口的第二功能,P3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,P3口,P3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,P0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，

6、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。 P0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,“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

7、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

8、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,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TMOD,2、定时/计数器的控制寄存器TCON,IE1: 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IE

9、1。,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）,3、方式2（8位自动装载）,2、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。,4、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

10、）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

11、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=!P

12、1_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，

13、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; v

14、oid 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）输入，设定时/计数器T0定时时间到对T1（P3.5）取反一次，则T1（P3.5）每20ms产生一个计数脉冲

15、，那么定时500ms只须计数25次，设定时/计数器T1工作于方式2，初值X=256-25=231= 11100111B=E7H，TH1=TL1=E7H。因为定时/计数器T0工作于方式1，定时，则这时方式控制字为01100001B（61H）。定时/计数器T0和T1都采用中断方式工作。,C语言程序如下： # include /包含特殊功能寄存器库 sbit P1_1=P11; sbit P3_5=P35; void main(), TMOD=0x61;/T1为8位自动装载计数器 TH0=0xD8; TL0=0xf0; TH1=0xE7; /计数25次 TL1=0xE7; EA=1; ET0=1;

16、ET1=1; TR0=1; TR1=1; while(1); void time0_int(void) interrupt 1 /T0中断服务程序 TH0=0xD8; TL0=0xf0; P3_5=!P3_5; void time1_int(void) interrupt 3 /T1中断服务程序 P1_1=! P1_1; ,【例3】采用10MHZ晶振，在P1.0输出周期为2.5s，占空比为20%的脉冲信号。 解 对于10MHZ晶振，使定时器最大的定时为几十ms,取10ms定时，则周期2.5s需250次中断，占空比为20%，高电平应为50次中断。 晶振10MHZ，机器周期=12/10000000. 10ms定时，定时器需计数100000/12=8333. 程序如下：,#include #define uchar unsigned char uchar i,time;