【正文】 方式 0：輸入 1：輸出 4 3 4 2 1 定時(shí)器工作方式 00：無(wú)操作 01：停止計(jì)數(shù) 10：計(jì)滿后停止 11：開始計(jì)數(shù) B口工作方式 0：輸入 1：輸出 C口工作方式 00： ALT1 01： ALT2 10： ALT3 11： ALT4 A口中斷 0：禁止 1：允許 B口中斷 0：禁止 1：允許 50 7 單片機(jī) I/O擴(kuò)展及應(yīng)用 2. 狀態(tài)字 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D INTRA： A口中斷請(qǐng)求 TIMER：定時(shí)器中斷 （計(jì)數(shù)滿時(shí)為高電平，讀出狀態(tài)字或硬件復(fù)位為低電平） ABF： A口緩沖器滿 /空 INTEA： A口中斷允許 INTEB： B口中斷允許 INTRB： B口中斷請(qǐng)求 BBF： B口緩沖器滿 /空 51 7 單片機(jī) I/O擴(kuò)展及應(yīng)用 8155的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1. 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu) 8155的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器是一個(gè) 14位的減法計(jì)數(shù)器 ， 由兩個(gè) 8位寄存器構(gòu)成 ， 以其中的低 14位組成計(jì)數(shù)器 ， 剩下的兩個(gè)高位 (M2， M1)用于定義計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)形式 。 2. I/O及其工作方式 A口 ——該口作輸入還是輸出，由軟件決定。 ——片選信號(hào)。 ALE——地址鎖存信號(hào)。 7 單片機(jī) I/O擴(kuò)展及應(yīng)用 1 5 10 CE1 1A1 2Y4 1A2 2Y3 1A3 2Y2 1A4 2Y1 GND 輸入設(shè)備 74LS244 CE1 CE2 地址選通 信號(hào) ALE P0 74LS373 2716 74LS244 80C51 RD Vcc CE2 1Y1 2A4 1Y2 2A3 1Y3 2A2 1Y4 2A1 20 16 11 42 2. 多輸入口擴(kuò)展 使用多片 74LS244實(shí)現(xiàn)多個(gè) (例如 5個(gè) )輸入口擴(kuò)展。具體方法是： (1) 置定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為工作方式 2，即自動(dòng)加載式 8位計(jì)數(shù)，以便在一次中斷響應(yīng)后，自動(dòng)為下一次中斷作準(zhǔn)備； (2) TH和 TL均置為 FFH； (3) 擴(kuò)展的外部中斷請(qǐng)求信號(hào)接計(jì)數(shù)脈沖輸入端 (T0或 T1)； (4) 把擴(kuò)展的外中斷服務(wù)程序存放在所占用的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器中斷入口地址處 (000BH或 001BH)。 T0 TR0 GATE C/T=0 C/T=1 8位 TH0 TF1 振蕩器 1/12 TR1 8位 29 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) ? 只有 T0可以工作在方式 3——此時(shí) T0分成 2個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器 —TL0和 TH0 ，前者用原來(lái) T0的控制信號(hào) (TR0、TF0)，后者用原來(lái) T1的控制信號(hào) (TR TF1)。 T0 TR0 GATE INT0 C/T=0 C/T=1 TL0 TH0 25 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，方式 2的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為： (28–0) 2us = 29us= 例 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，使用定時(shí)器 0以方式 2產(chǎn)生周期為 200μs的方波脈沖，并由 輸出。 80C51 500μs 20 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 例 ： 0 mov tmod,0 mov th1,0fch mov tl1,3 mov ie,0 setb tr1 loop: jbc tf1,loop1 ajmp loop loop1: mov th1,0fch mov tl1,3 cpl ajmp loop end 21 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 定時(shí)工作方式 1 方式 1—16位方式 振蕩器 1/12 TL0 TH0 TF0 1 ≥1 amp。 12 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 中斷請(qǐng)求的撤銷 1. 定時(shí)中斷請(qǐng)求的撤銷 ——自動(dòng)撤銷 (硬件自動(dòng)清 TF0和TF1) 2. 脈沖方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷 ——自動(dòng)撤銷 (硬件自動(dòng)清 IE0和 IE1；脈沖信號(hào)消失 ) 3. 電平方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷 ——硬件自動(dòng)清 IE0和 IE1，但低電平中斷請(qǐng)求信號(hào)需強(qiáng)制變?yōu)楦唠娖健? ——最短為 3個(gè)機(jī)器周期；最長(zhǎng)為 8個(gè)機(jī)器周期。 cleared by software. 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 位符號(hào) SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 5 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 3. 中斷允許控制寄存器 (IE—Interrupt Enable Register) (1) EA——中斷允許總控制位 (2) EX0和 EX1——外部中斷允許控制位 (3) ET0和 ET1——定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷允許控制位 (4) ES——串行中斷允許控制位 位地址 0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H 位符號(hào) EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 6 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 4. 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 (IP—Interrupt Priority Register) (1) PX0——外部中斷 0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 (2) PT0——定時(shí)中斷 0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 (3) PX1——外部中斷 1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 (4) PT1——定時(shí)中斷 1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 (5) PS——串行中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位 位地址 0BFH 0BEH 0BDH 0BCH 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H 位符號(hào) / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 7 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 5. 中斷優(yōu)先級(jí)控制原則和控制邏輯 ? 中斷嵌套 ——高優(yōu)先級(jí)可以中斷低優(yōu)先級(jí) ? 同級(jí)不能嵌套 ? 同級(jí)中斷同時(shí)請(qǐng)求，查詢次序?yàn)椋? 外部中斷 0→ 定時(shí)中斷 0→ 外部中斷 1→ 定時(shí)中斷 1→ 串行中斷 6. 中斷初始化與中斷控制寄存器狀態(tài)設(shè)置 MOV IE, 81H 。1 MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) MCS51單片機(jī)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 MCS51單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器與中斷綜合應(yīng)用舉例 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 2 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 單片機(jī)中斷技術(shù)概述 中斷源 1. 外部中斷源 —— ()和 () 2. 定時(shí)器中斷源 ——T0和 T1 3. 串行口中斷源 INT0 INT1 3 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 中斷控制 1. 定時(shí)器控制寄存器 (TCON—Timer/Counter Control Register) (1) IE0和 IE1——外中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 (硬件置 1或清 0) (2) IT0和 IT1——外中斷請(qǐng)求觸發(fā)方式控制位 (軟件置 1或清0) (0—電平觸發(fā)， 1—脈沖觸發(fā) ) (3) TF0和 TF1——計(jì)數(shù)器溢出標(biāo)志位 (硬件置 1或清 0) (4) TR0和 TR1——Run Control bits for Timer 1 and Timer 0. Set to run, reset to hold. (軟件置 1或清 0) 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符號(hào) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 4 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 2. 串行口控制寄存器 (SCON—Serial Port Control Register) (1) SM0、 SM SM2——Serial Port Mode Bits (2) REN——允許串行接收位 Receiver Enable(軟件置 1或清 0) (3) TB8——Transmit bit 8. Ninth bit transmitted (in mode 2 and 3)。 cleared by software. (6) RI——接收中斷標(biāo)志位 Receive interrupt flag. Set at end of character reception。 響應(yīng)外部中斷 0 INT0 INT1 10 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 響應(yīng)條件 ——CPU要響應(yīng)中斷需滿足下列條件： (1) 無(wú)同級(jí)或高級(jí)中斷正在服務(wù)； (2) 當(dāng)前指令周期結(jié)束，如果查詢中斷請(qǐng)求的機(jī)器周期不是當(dāng)前指令的最后一個(gè)周期，則不響應(yīng)； (3) 若現(xiàn)行指令是 RETI、 RET或 訪問(wèn) IE、 IP指令，則需要執(zhí)行完當(dāng)前指令及下一條指令方可響應(yīng)。 從查詢中斷請(qǐng)求信號(hào)到中斷服務(wù)程序需要三個(gè)機(jī)器周期： 1個(gè)周期（查詢）＋ 2個(gè)周期（長(zhǎng)調(diào)用 LCALL） (2) 最長(zhǎng)時(shí)間 若當(dāng)前指令是 RET、 RETI和訪問(wèn) IP、 IE指令，緊接著下一條是乘除指令發(fā)生，則最長(zhǎng)為 8個(gè)周期： 2個(gè)周期執(zhí)行當(dāng)前指令 (其中含有 1個(gè)周期查詢 )＋ 4個(gè)周期乘除指令＋ 2個(gè)周期長(zhǎng)調(diào)用＝ 8個(gè)周期。以查詢方式實(shí)現(xiàn)。 80C51 500μs 23 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 例 ： 0 ljmp main 001bh ljmp intt1 main: mov tmod,10h mov th1,0ffh mov tl1,83h setb ea setb et1 setb tr1 sjmp $ intt1: mov th1,0ffh mov tl1,83h cpl reti end 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 定時(shí)工作方式 2 1. 電路邏輯結(jié)構(gòu) 24 方式 2—8位自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)方式 TF0 振蕩器 1/12 1 ≥1 amp。 0 mov tmod,60h mov th1,9ch mov tl1,9ch mov ie,0 setb tr1 loop: jbc tf1,loop1 ajmp loop loop1: inc a ajmp loop end 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) 定時(shí)工作方式 3 28 方式 3— 2個(gè) 8位方式 INT0 振蕩器 1/12 TL0 TF0 1 ≥1 amp。這就是定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn) 外部中斷擴(kuò)展 的思想。sjmp ml0 sjmp $ 34 pito: push psw push acc setb mov tl0,0dch mov th0,0bh djnz 30h,ret0 mov 30h,8 mov r0,7ah acall daad1 mov a,r2 xrl a,60h jnz ret0 acall clr0 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) mov r0,7ch acall daad1 mov a,r2 xrl a,60h jnz ret0 acall clr0 mov r0,7eh acall daad1 mov a,r2 xrl a,24h jnz ret0 acall clr0 ret0: pop acc pop psw reti 35 daad1: mov a,r0 dec r0 swap a orl a,r0 add a,1 da a mov r2,a anl a,0fh mov r0,a mov a,r2 inc r0 anl a,0f0h swap a mov r0,a ret 6 單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng) clr0: clr a mov r0,a dec r0 mov r0,a ret end 36 單片機(jī)為什么需要 I/O擴(kuò)展 單片機(jī)簡(jiǎn)單 I/O擴(kuò)展 8255A可編程通用并行接口芯片 8155帶 RAM和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的可編程并行接口芯片 8279可編程鍵盤 /顯示器接口芯片 MCS51單片機(jī)鍵盤接口技術(shù) MCS51單片機(jī)顯示器接口技術(shù) MCS51單片機(jī)打印機(jī)接口技術(shù) 7 單片機(jī) I/O擴(kuò)展及應(yīng)用 37 單片機(jī)為什么