【正文】 TL2和 TH2寄存器中，重新計數(shù)，以便獲得準(zhǔn)確的溢出信號。 在捕捉方式中通過設(shè)置 T2CON 中的 EXEN2 位即可得兩個選項。 (2) 無論向下還是向上計數(shù)， T2溢出信號均會觸發(fā)EXF2標(biāo)志位狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，但 EXF2置 1時不產(chǎn)生中斷，因此EXF2位相當(dāng)于一個附加計數(shù)位，即電平控制重裝方式可以被看做 17位計數(shù)器。當(dāng) T2EX()引腳為高電平時， T2向上計數(shù) (即加 1計數(shù) )，溢出時分別將 RCAP2L和 RCAP2H中的初值重新裝入TL2和 TH2，循環(huán)計數(shù)；而當(dāng) T2EX()引腳為低電平時，T2向下計數(shù) (即減 1計數(shù) )，溢出時將 0FFFFH裝入 TH2和TL2(即重裝初值固定為 0FFFFH)。可見，在這種工作方式下， T2溢出或 T2EX()引腳上的負跳變脈沖均會觸發(fā) T2重裝。如果 TR2位為 1，則每來一個脈沖， T2計數(shù)器加 1，當(dāng) T2溢出時，溢出信號使 TF2中斷標(biāo)志置 1，同時重裝初值控制或門輸出高電平，把存放在 RCAP2L和RCAP2H中的初值裝入 TL2和 TH2，重新計數(shù)。 T2MOD寄存器各位含義如圖 413所示。當(dāng) T2溢出時， TF2位置 1。 87 對于計數(shù)器 T2來說，只要 TF2與 EXF2標(biāo)志位其中之一有效， T2中斷標(biāo)志位即有效。 86 RCLK(即 b5)——串行口 (方式 方式 3)接收波特率選擇位。當(dāng)其置位且定時器 T2 未作為串行口波特率時鐘發(fā)生器使用時，T2EX()引腳負跳變脈沖將觸發(fā)捕獲或重裝。 2RL/CP2T/C2RL/CP2RL/CP2RL/CP2T/C2T/C85 TR2(即 b2)——定時 /計數(shù)器 T2計數(shù)脈沖通 /斷控制位。當(dāng) 為 0， T2工作于 16位自動重裝初值方式；當(dāng) 為 1時， T2工作于 16位捕捉方式。 81 在增強型 MCS51中，與定時 /計數(shù)器 T2有關(guān)的寄存器有： T2CON(定時器 T2控制寄存器 )、 T2MOD(增強型 MCS51新增的定時器 T2工作模式寄存器 )、 TH TLRCAP2H和 RCAP2L(各寄存器字節(jié)地址可參閱第 2章表 25)。 76 圖 410 定時 /計數(shù)器 T0工作于方式 3的結(jié)構(gòu) 77 當(dāng) TL0溢出時，定時器 T0溢出中斷標(biāo)志位 TF0置 1；而TH0溢出時，定時器 T1溢出中斷標(biāo)志位 TF1置 1，而且還借用了定時 /計數(shù)器 T1的啟動控制位 TR1作為 TH0的啟動控制位，即工作在方式 3下的定時 /計數(shù)器 T0占用了 T1的啟動控制位 TR1和溢出中斷標(biāo)志位 TF1，使定時 /計數(shù)器 T1的功能受到了限制，如圖 411所示，只能作為不需要中斷功能的波特率發(fā)生器。 72 圖 49 定時 /計數(shù)器 T0(T1)工作于方式 2的結(jié)構(gòu) 73 由于方式 2的計數(shù)長度為 8位，因此定時時間 T與計數(shù)器初值 M之間的關(guān)系為： (“12時鐘 /機器周期”模式 ) (45) (“6時鐘 /機器周期”模式 ) (46) 顯然，當(dāng)晶振頻率為 12?MHz時，在“ 12時鐘 /機器周期”模式下，方式 2的最長定時時間為： 由于在方式 2中，自動重裝初值保存在 TH0寄存器中，因此同樣需要初始化 TL0和 TH0(內(nèi)容與 TL0相同 )。 定時 /計數(shù)器 T0工作于方式 2的結(jié)構(gòu)如圖 49所示，除了計數(shù)長度 (8位 )、自動重裝初值功能外，其他情況與方式 1相同。 由于方式 1沒有自動重裝初值功能， TH0溢出后，定時器將從 0000H開始計數(shù)?？梢姡?dāng) GATE位為 0時，定時 /計數(shù)器 T0的開與關(guān)完全由TR0位控制，與 。 將定時時間 10?ms(即 10 000?μs)、晶振頻率 12?MHz代入式 (43)，可得初值： 即定時器初值 TH0為 0D8H， TL0為 0F0H。如果定時器 T0溢出中斷開關(guān) ET0為 1(即允許 T0中斷 )，將向 CPU發(fā)出定時器溢出中斷請求(CPU能否響應(yīng)，取決于中斷響應(yīng)條件 )。 1) 方式 1(16位定時 /計數(shù)器 ) 當(dāng) M M0初始化為 01時，定時 /計數(shù)器工作于方式 1，即計數(shù)長度為 16位。 T/CT/CT/CT/C61 2) 控制字寄存器 TCON 定時 /計數(shù)器啟動控制位以及定時 /計數(shù)器溢出中斷標(biāo)志存放在特殊功能寄存器 TCON的高 4位，其各位含義如圖 47所示。 由于裝入初值容易出錯，故 不推薦使用方式 0 01 方式 1( 常用 ) 16 位定時 / 計數(shù)器 10 方式 2( 常用 ) 自動重裝初值的 8 位定時 / 計數(shù)器 11 方式 3 定時 / 計數(shù)器 T0 可以工作在這一方式，相當(dāng)于兩個獨立的 8 位定時 / 計數(shù)器。其中 TMOD控制定時 /計數(shù)器 T0、T1的工作方式，而 TCON控制定時 /計數(shù)器的啟動并記錄 定時 /計數(shù)器的溢出標(biāo)志。 ?MCS51 CPU在每個機器周期的 S5P2相檢測 、 狀態(tài)，如果前一個機器周期采樣值為高電平，而后一個機器周期采樣值為低電平，則計數(shù)器加 1，在下一機器周期的S3P1相后，更新定時 /計數(shù)器 TH、 TL的值。T0、 T1采用加法計數(shù)方式，即每輸入一個計數(shù)脈沖，計數(shù)器加 1。 (3) 每來一個脈沖，計數(shù)器加 1(或減 1)。不過這兩種工作方式并沒有本質(zhì)的區(qū)別，只是計數(shù)脈沖的來源不同而已。 (5) 在單片機中，還要了解該中斷源能否喚醒處于掉電狀態(tài)下的 CPU。即中斷允許由中斷控制寄存器 IE的哪一位控制；優(yōu)先級由 IPH、 IP寄存器的哪一位控制，以及同優(yōu)先級硬件查詢順序。 如果低電平信號能自動消失，但維持時間可能大于中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間時，在系統(tǒng)反映速度允許的情況下，為降低成本，可在外中斷服務(wù)程序中加入引腳電平狀態(tài)檢測指令，確保 (對 來說 )或 (對 來說 )引腳變高電平后再清除相應(yīng)的外中斷請求標(biāo)志并返回。 48 對于采用電平觸發(fā)方式的外中斷 和 來說，如果低電平有效信號不自動消失，或低電平維持時間大于外中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間時，在退出中斷服務(wù)程序前，即使通過“ CLR IE0”或“ CLR IE1”指令清除了中斷標(biāo)志 IE0或 IE1，但如果 ，下一機器周期中斷標(biāo)志又再次被置位，如果滿足中斷響應(yīng)條件，將造成“同一請求，多次響應(yīng)”的現(xiàn)象。 47 (2) 中斷服務(wù)程序入口地址 (也稱為中斷向量 )由硬件決定，與 CPU類型有關(guān)，不能更改。因此只要中斷服務(wù)程序中出現(xiàn)寫寄存器組 R7～ R0之一，就需要切換工作寄存器區(qū)。中斷服務(wù)程序最后一條指令是中斷返回指令“ RETI”，執(zhí)行了中斷返回指令“ RETI”后，先將對應(yīng)中斷的優(yōu)先級觸發(fā)器清零 (以便返回后 CPU能夠響應(yīng)同級或更低級的中斷請求 )，并將堆棧內(nèi)的兩個字節(jié)彈到程序計數(shù)器 PC，以便從斷點處繼續(xù)執(zhí)行被中斷程序的后續(xù)指令。 INT0INT140 對于不能自動清除的中斷請求標(biāo)志，需要在中斷服務(wù)程序中用“ CLR 位地址”或“ ANL IE， XXH”指令清除。 串行接收有效中斷標(biāo)志 RI； 下降沿觸發(fā)的外中斷 的中斷請求標(biāo)志 IE0； 37 表 41 中斷服務(wù)程序入口地址 中斷源 入口地址 ( 即 L CAL L 指令的 xxxx 地址 ) 外中斷0I N T 0003 H 定時 / 計數(shù)器 T0 溢出中斷 000BH 外中斷 I N T 1 0013 H 定時 / 計數(shù)器 T1 溢出中斷 001BH 串行口中斷 0023 H 定時 / 計數(shù)器 T2 溢出中斷 002BH 38 由于各中斷服務(wù)程序入口地址僅相隔 8個字節(jié)，難以容納中斷服務(wù)程序，為此可在中斷程序入口處放置一條長跳轉(zhuǎn)指令，這樣實際的中斷服務(wù)程序就可以放在存儲器區(qū)內(nèi)的任意位置 (一般放在主程序后 )，程序如下所示： ORG 0003H LJMP INT0 ；在外中斷入口處放一條長跳轉(zhuǎn)指令 ORG 0100H MAIN: ；主程序 … INT0: ；外中斷的中斷服務(wù)程序 39 (3) 清除中斷請求標(biāo)志。 36 2. 中斷響應(yīng)過程及中斷服務(wù)程序入口地址 如果滿足中斷響應(yīng)條件，將進入中斷響應(yīng)過程： (1) ?CPU先將對應(yīng)中斷的優(yōu)先級觸發(fā)器置 1(每一中斷源對應(yīng)一個中斷優(yōu)先級觸發(fā)器， 圖 41中并未沒畫出該觸發(fā)器 )，阻止 CPU再響應(yīng)同級或更低級的中斷請求。 35 例如，低電平觸發(fā)的外中斷 INT0低電平維持時間為 1個機器周期，假設(shè)在 M1機器周期有效，則 M1機器周期的S5P2狀態(tài)后，標(biāo)志位 IE0為 1；盡管在 M2機器周期的 S6狀態(tài)，CPU查詢到 IE0有效，但不滿足中斷響應(yīng)條件，即 M3機器周期不響應(yīng) INT0的中斷請求，繼續(xù)執(zhí)行隨后指令序列。也就是說，中斷控制器各狀態(tài)位尚未穩(wěn)定前，不響應(yīng)中斷，以免出現(xiàn)不確定后果。 (2) 當(dāng)前機器周期必須是當(dāng)前指令的最后一個機器周期，否則等待。復(fù)位后， IPH、 IP初值為 00000000，即所有中斷優(yōu)先級均為 0。 可見，當(dāng) IPH為 xx000000B時，中斷優(yōu)先級僅由 IP寄存器決定，即與標(biāo)準(zhǔn) MCS51內(nèi)核中斷優(yōu)先級兼容。 PT0H、 PT0——定時 /計數(shù)器 T0優(yōu)先級高、低位。但當(dāng) EX0或 EA之一為 0時， CPU將不查詢 IE0的中斷請求標(biāo)志 (即該中斷請求被 CPU忽略 )。 ET1——允許 /禁止定時器 T1中斷 (0禁止， 1允許 )，當(dāng)ET1位為 0時，禁止定時 /計數(shù)器 T1中斷。當(dāng) EA為 0時，將屏蔽所有中斷請求。而定時 /計數(shù)器 T2溢出中斷標(biāo)志 TF2存放在定時 /計數(shù)器 T2控制寄存器 T2CON中，有關(guān)定時器溢出中斷下節(jié)將詳細介紹。由于僅在每個機器周期的 S5P2相采樣 ，因此采用下降沿觸發(fā)方式時，外中斷 高、低電平的保持時間也必須大于一個機器周期，否則也可能出現(xiàn)漏檢。為防止漏檢，采用低電平觸發(fā)時，外中斷 低電平保持時間不能小于一個機器周期。 寄存器 TCON的 IT0位和 IE0位與外中斷 有關(guān)，其中 IE0為外中斷 中斷標(biāo)志； IT0為外中斷 觸發(fā)方式選擇位 (0為低電平觸發(fā)； 1為下降沿觸發(fā) )。增強型 MCS51系列具有 4個中斷優(yōu)先級，中斷源優(yōu)先級由優(yōu)先級控制寄存器 IPH、 IP對應(yīng)位編碼確定。 11 4. 中斷處理過程 中斷處理過程包含中斷查詢和中斷響應(yīng)兩個方面，涉及以下幾個問題，即當(dāng)某一事件發(fā)生時，對應(yīng)的中斷標(biāo)志，即中斷請求何時有效？ CPU什么時候查詢中斷標(biāo)志？在什么情況下 CPU會響應(yīng)中斷請求？下面結(jié)合增強型 MCS51中斷控制系統(tǒng)逐一介紹。有了中斷優(yōu)先級控制后，就可以解決多個中斷請求同時有效時，先響應(yīng)哪一個中斷請求的問題，以及高優(yōu)先級中斷請求可中斷低優(yōu)先級中斷處理進程，實現(xiàn)中斷嵌套。計算機內(nèi)中斷控制器的功能越強，能管理、控制的中斷源個數(shù)越多，該計算機系統(tǒng)的性能也就越高。 串行接收有效中斷。 各類定時 /計數(shù)器溢出中斷 (即定時時間到或計數(shù)器滿中斷 )。 7 1. 中斷源 在計算機控制系統(tǒng)中，把引起中斷的事件稱為中斷源。 6 CPU響應(yīng)外設(shè)中斷請求的過程稱為中斷響應(yīng)；待完成數(shù)據(jù)傳送后，再返回斷點處繼續(xù)執(zhí)行被中斷了的程序的過程稱為中斷返回。 可見，查詢方式硬件開銷少、傳輸程序簡單。 CPU與外設(shè)通信方式概述 3 查詢方式 查詢方式包括查詢輸出方式和查詢輸入方式。1 第 4章 中斷控制、定時 /計數(shù)器與串行口 ? CPU與外設(shè)通信方式概述 ? 增強型 MCS51中斷控制系統(tǒng) ? 增強型 MCS51定時 /計數(shù)器 ? 串行通信系統(tǒng) ?習(xí)題 4 2 在計算機系統(tǒng)中， CPU速度快，外設(shè)速度慢，這樣CPU與外設(shè)之間進行數(shù)據(jù)交換時，就遇到了 CPU與外設(shè)之間的同步問題。由于在單片機控制系統(tǒng)中，外設(shè)與 CPU之間需要傳送的數(shù)據(jù)量較少，對傳輸率要求不高，一般不用 DMA方式，這里也就不介紹了。當(dāng) CPU需要向外設(shè)輸出數(shù)據(jù)時，先將控制命令 (如外設(shè)的啟動命令 )寫入外設(shè)的控制端口，然后不斷讀外設(shè)的狀態(tài)口，當(dāng)發(fā)現(xiàn)外設(shè)處于空閑狀態(tài)后，就將數(shù)據(jù)寫入外設(shè)的數(shù)據(jù)口，完成數(shù)據(jù)的輸出過程。當(dāng) CPU需要向外設(shè)輸出數(shù)據(jù)時，將啟動命令寫入外設(shè)控制口后就繼續(xù)執(zhí)行隨后的指令序列，而不是被動等待；當(dāng)外設(shè)處于空閑狀態(tài)，可以接收數(shù)據(jù)時，由外設(shè)向 CPU發(fā)出允許數(shù)據(jù)傳送的請求信號 (即中斷請求信號 )，如果滿足中斷響應(yīng)條件， CPU將暫停執(zhí)行隨后的指令序列，轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的數(shù)據(jù)傳送程序 (即中斷服務(wù)程序 )。因此，中斷傳輸方式是 CPU與外設(shè)之間最常見的一種數(shù)據(jù)傳輸方式。 8