【正文】 T1 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 I/O擴展及應(yīng)用 2. 狀態(tài)字 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D INTRA： A口中斷請求 TIMER：定時器中斷 （計數(shù)滿時為高電平，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口中斷請求 BBF： B口緩沖器滿 /空 51 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 8155的定時器 /計數(shù)器 1. 定時器 /計數(shù)器的計數(shù)結(jié)構(gòu) 8155的定時器 /計數(shù)器是一個 14位的減法計數(shù)器 ， 由兩個 8位寄存器構(gòu)成 ， 以其中的低 14位組成計數(shù)器 ， 剩下的兩個高位 (M2， M1)用于定義計數(shù)器輸出的信號形式 。 ——片選信號。 7 單片機 I/O擴展及應(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 ALE P0 74LS373 2716 74LS244 80C51 RD Vcc CE2 1Y1 2A4 1Y2 2A3 1Y3 2A2 1Y4 2A1 20 16 11 42 2. 多輸入口擴展 使用多片 74LS244實現(xiàn)多個 (例如 5個 )輸入口擴展。 T0 TR0 GATE C/T=0 C/T=1 8位 TH0 TF1 振蕩器 1/12 TR1 8位 29 6 單片機中斷與定時系統(tǒng) ? 只有 T0可以工作在方式 3——此時 T0分成 2個獨立的計數(shù)器 —TL0和 TH0 ，前者用原來 T0的控制信號 (TR0、TF0)，后者用原來 T1的控制信號 (TR TF1)。 80C51 500μs 20 6 單片機中斷與定時系統(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 單片機中斷與定時系統(tǒng) 定時工作方式 1 方式 1—16位方式 振蕩器 1/12 TL0 TH0 TF0 1 ≥1 amp。 ——最短為 3個機器周期；最長為 8個機器周期。1 MCS51單片機的中斷系統(tǒng) MCS51單片機的定時器 /計數(shù)器 MCS51單片機外部中斷源的擴展 定時器 /計數(shù)器與中斷綜合應(yīng)用舉例 6 單片機中斷與定時系統(tǒng) 2 6 單片機中斷與定時系統(tǒng) MCS51單片機的中斷系統(tǒng) 單片機中斷技術(shù)概述 中斷源 1. 外部中斷源 —— ()和 () 2. 定時器中斷源 ——T0和 T1 3. 串行口中斷源 INT0 INT1 3 6 單片機中斷與定時系統(tǒng) 中斷控制 1. 定時器控制寄存器 (TCON—Timer/Counter Control Register) (1) IE0和 IE1——外中斷請求標志位 (硬件置 1或清 0) (2) IT0和 IT1——外中斷請求觸發(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——計數(shù)器溢出標志位 (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 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 4 6 單片機中斷與定時系統(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)。 響應(yīng)外部中斷 0 INT0 INT1 10 6 單片機中斷與定時系統(tǒng) 響應(yīng)條件 ——CPU要響應(yīng)中斷需滿足下列條件： (1) 無同級或高級中斷正在服務(wù)； (2) 當前指令周期結(jié)束，如果查詢中斷請求的機器周期不是當前指令的最后一個周期，則不響應(yīng)； (3) 若現(xiàn)行指令是 RETI、 RET或 訪問 IE、 IP指令，則需要執(zhí)行完當前指令及下一條指令方可響應(yīng)。以查詢方式實現(xiàn)。 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 單片機中斷與定時系統(tǒng) 定時工作方式 3 28 方式 3— 2個 8位方式 INT0 振蕩器 1/12 TL0 TF0 1 ≥1 amp。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 單片機中斷與定時系統(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 單片機中斷與定時系統(tǒng) clr0: clr a mov r0,a dec r0 mov r0,a ret end 36 單片機為什么需要 I/O擴展 單片機簡單 I/O擴展 8255A可編程通用并行接口芯片 8155帶 RAM和定時器 /計數(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單片機鍵盤接口技術(shù) MCS51單片機顯示器接口技術(shù) MCS51單片機打印機接口技術(shù) 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 37 單片機為什么需要 I/O擴展 I/O口的直接使用 1. 數(shù)據(jù)的無條件傳送 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 80C51 K0 K3 LED0 LED3 +5V ORG 0200H EXTR: MOV A, 0FH MOV P1, A MOV A, P1 CPL A ANL A, 0FH SWAP A MOV P1, A RET END 38 2. 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 80C51 INT0 +5V K0 K3 LED0 LED3 K +5V 74LS00 1K? 1K? ORG 0000H START: AJMP MAIN ORG 0003H AJMP EXTR ORG 0030H MAIN: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA SJMP $ ORG 0200H EXTR: MOV A, 0FH MOV P1, A MOV A, P1 CPL A ANL A, 0FH SWAP A MOV P1, A RETI END 39 為什么要擴展 I/O接口 1. 單片機本身接口功能有限 2. 單片機控制應(yīng)用中的復(fù)雜接口要求 (1) 速度差異大 (2) 設(shè)備種類繁多 (3) 數(shù)據(jù)信號形式多種多樣 3. 擴展 I/O接口電路的功能 (1) 速度協(xié)調(diào) (2) 輸出數(shù)據(jù)鎖存 (3) 輸入數(shù)據(jù)三態(tài)緩沖 (4) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 40 I/O擴展的相關(guān)技術(shù) 1. 接口與端口 2. 數(shù)據(jù)總線隔離技術(shù) 3. 單片機 I/O編址技術(shù) (1) 獨立編址方式 (2) 統(tǒng)一編址方式 單片機 I/O控制方式 1. 無條件傳送方式 2. 查詢方式 3. 中斷方式 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 41 單片機簡單 I/O擴展 簡單輸入口擴展 1. 兩個輸入口擴展 簡單輸入口擴展使用中小規(guī)模集成電路芯片 ，比較典型的有 74LS244芯片 。 ——寫選通信號。其工作方式由軟件決定。 ? MCS51單片機的定時器 /計數(shù)器，計數(shù)溢出時，自動置位TCON寄存器的計數(shù)溢出標志位 (TF)，供用戶查詢或中斷方式使用；但 8155的定時器 /計數(shù)器，計數(shù)溢出時向芯片外部輸出一個信號 (TIMER OUT)。 D7D6=10 達到計數(shù)值（計數(shù)器減為 0）后停止。則定時器 /計數(shù)器的高 8位為： 43H，低 8位為：0E8H。 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 59 (3) 掃描計數(shù)器 掃描計數(shù)器有兩種輸出方式。 ? /CS——選片信號。 在鍵盤工作方式下，當 FIFO/傳感器 RAM中有數(shù)據(jù)時，此中斷請求線變高電平。當 RESET輸入端出現(xiàn)高電平時， 8279被復(fù)位，復(fù)位后 8279被設(shè)置為： 16個 8 位字符顯示為左端輸入；編碼的掃描鍵為兩鍵連鎖；程序時鐘前置分頻器被置為 31H。 DD(D4D3)為顯示器方式選擇位，其定義如下： 所謂左入口，即顯示位置從最左一位 (最高位 )開始，以后逐次輸入的顯示字符逐個向右順序排列，所謂右入口，則是顯示位置從最右一位 (最低位 )開始，以后逐次輸入顯示字符時，已有的顯示字符依 次向左移動。 N 取值為2~31。在鍵盤工作方式中，由于讀出操作嚴格按照先入先出順序，因此，不需使用這條命令。 其中： D7D6D5=100為寫顯示 RAM命令宇特征位。因此，從 CPU寫入顯示器 RAM數(shù)據(jù)時，不會影響 A的顯示。 其中： D7D6D5=110為清除命令特征位。 清除顯示 RAM大約需 100μS 時間，在此期間， CPU 不能向 顯示 RAM 寫入數(shù)據(jù)。因此，在傳感器工作方式中，此命令用來結(jié)束傳感器 RAM的中斷請求。 ? S/E (D6 Sensor/Errorflag)——為傳感器信號結(jié)束 /錯誤特征位。 3. 數(shù)據(jù)寄存器 在鍵掃描方式中，鍵輸入數(shù)據(jù)格式如下： ? CNTL (D7)——控制鍵 CNTL的狀態(tài)。轉(zhuǎn)顯示程序 AJMP KEY1 LK1: ACALL DIR ACALL DIR 。1B 7 單片機 I/O擴展及應(yīng)用 JB , LD1 。由于加直流信號將使 LCD 的壽命減少，故通常采用動態(tài)驅(qū)動的方式。 ? BUSY——打印機 “ 忙 ” 狀態(tài)信號