【文章內容簡介】 數自動重裝兩種工作模式，即增強型 MCS51芯片內的 T2具有 5種工作方式。 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 在增強型 MCS51中，與 T2定時 /計數器有關的寄存器有： 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、 RCAP2L（各寄存器字節(jié)地址可參閱第 2章“特殊功能寄存器列表”）。其中 TH TL2分別是定時 /計數器 T2的高 8位和低 8位， TH2和 TL2構成了 16位計數器；而RCAP2H和 RCAP2L構成了一個 16位寄存器，在自動重裝初值方式下， RCAP2H、 RCAP2L分別存放 TH2和 TL2的重 裝初值；在捕捉方式下， 當 （ ）時， T2計數器高 8位 TH低 8位 TL2分別被捕捉到 CAP2H、RCAP2L寄存器中。 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 1. 定時 /計數器 T2的控制 在標準 MCS52系列中，定時 /計數器 T2的工作方式、用途由 T2CON寄存器內容決定，各位含義如圖 412所示： 圖 412 T2CON寄存器各位含義 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 在增強型 MCS51中， T2工作方式還與 T2MOD寄存器有關， T2MOD各位含義如圖 413所示。 圖 413 T2MOD寄存器各位含義 2/ RLCPRCLK+TCLK TR2 T2OE DCEN 工作方式及狀態(tài) 0 0 1 0 0 下降沿觸發(fā)重裝方式 0 0 1 0 1 外部電平控制重裝方式 0 1 1 0 X 16位捕捉方式 1 X 1 X X 串行口方式 方式 3發(fā)送或接收波特率發(fā)生器 0 X 1 1 X 時鐘輸出方式 X X 0 X X 停止計數 由 T2CON、 T2MOD寄存器定義的定時 /計數器 T2工作方式如表42所示 。 表 42 定時 /計數器 T2工作方式 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 2. T2的工作方式 (1) 下降沿觸發(fā)自動重裝初值 16位定時或計數器 當 TCLK、 RCLK、 、 T20E、 DCEN均為 0時，定時 /計數器 T2是一個下降沿觸發(fā)自動重裝初值的 16位定時或計數器，內部結構如圖 414所示 。 2/ RLCP圖 414 下降沿觸發(fā)自動重裝初值 16位定時 /計數器 T2結構 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 (2) 外部電平控制重裝方式 當 TCLK、 RCLK、 、 T20E、 EXEN2為 0，而DCEN為 1時，定時 /計數器 T2是一個外電平控制自動重裝初值的 16位定時或計數器，計數方向由 T2EX()引腳電平控制，當 T2EX（ ）引腳為高電平時， T2向上計數（即加 1計數），溢出時分別將 RCAP2L、 RCAP2H重裝TL2和 TH2，循環(huán)計數；而當 T2EX（ ）引腳為低電平時， T2向下計數（即減 1計數），溢出時將 0FFFFH裝入TH2,TL2（即重裝初值固定為 0FFFFH）。 T2工作于外電平控制自動重裝方式下的內部結構如圖 415所示。 2/ RLCP圖 415 外電平控制重裝方式下的 T2結構 (3) 捕捉方式 當 TCLK、 RCLK位為 0， 位為 1時，定時 /計數器 T2工作于捕捉方式，內部結構如圖 416所示。 2/ RLCP圖 416 定時 /計數器 T2的捕捉方式 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 (4) 可編程時鐘輸出方式 當 T2MOD寄存器 T2OE位為 1，且 T2CON寄存器 位為 0時， T2工作于可編程時鐘輸出方式， T2溢出信號自動觸發(fā) T2()引腳狀態(tài)翻轉，從 、精度很高的方波信號；同時使 RCAP2L、 RCAP2H寄存器內容裝入 TL2和 TH2寄存器中，重新計數，以便獲得準確的溢出信號。 T2工作于時鐘輸出方式的結構如圖 417所示。 2/TC圖 417 時鐘輸出方式下的定時器 T2結構 (5) 串行口波特率發(fā)生器 當 TCLK或 RCLK位為 1時，定時器 T2作為串行口方式方式 3發(fā)送或接收波特率發(fā)生器（在這種情況下， 位沒有意義，可以是 0或 1），內部結構如圖 418所示。 2/ RLCP圖 418 T2作為串行口波特率發(fā)生器的結構 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 定時 /計數器初始化及應用 (1) 確定定時 /計數器工作方式 ， 計算定時 /計數器初值 M。 (2) 初值 M送定時 /計數器高 、 低位 (即 TH和 TL)。 (3) 初始化 TMOD寄存器 。 (4) 如果允許定時器溢出中斷 ， 則還需初始化定時 /計數器中斷優(yōu)先級 （ 即需要設置 IPH及 IP） 、 禁止 /允許定時 /計數器中斷 (即需要設置 IE)， 并啟動 。 可如下順序初始化定時 /計數器： 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 串行通信系統(tǒng) 串行通信概念 增強型 MCS51串行通信口控制及初始化 串行口工作方式及應用 RS232C串行接口標準及應用 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 串行通信概念 CPU與外設之間信息交換過程稱為通信，根據 CPU與外設之間連線結構、數據發(fā)送方式的不同，可將通訊分為并行通信和串行通信兩種基本方式。 在并行通信方式中，數據各位同時傳送，如圖 419(a)所示。 (a)并行通信 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 而在串行通信方式中，數據按位逐一傳送，如圖 419（ b）所示。 (b) 串行通信 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 1. 串行通信的種類 根據數據傳輸方式的不同，可將串行通信分為同步通信和異步通信兩種。 同步通信是一種數據連續(xù)傳輸的串行通信方式。通信時，發(fā)送方把需要發(fā)送的多個字節(jié)數據和校驗信息連接起來，組成數據塊。發(fā)送時，發(fā)送方只需在數據塊前插入 1～ 2個特殊的同步字符，然后按特定速率逐位輸出（發(fā)送）數據塊內的各位數據。接收方在接收到特定的同步字符后，也按相同速率接收數據塊內的各位數據。 典型的同步通信數據幀格式如下： 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 異步通信的特點是每次只傳送一個字，每個字由起始位（規(guī)定為 0電平）、數據位、奇偶校驗位、停止位（規(guī)定為 1電平）組成，典型的異步通信數據幀格式如下所示： 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 2. 波特率 在串行通信系統(tǒng)中常用波特率來衡量通信的快慢 ，含義是每秒中傳送的二進制數碼的位數 ， 單位是位 /秒 (b/s或 Kb/s)， 簡稱 “ 波特 ” 。 例如 ， 兩個異步串行通信設備之間每秒鐘傳送的信息量是 240字節(jié) ， 如果一幀數據包含10位 （ 1個起始位 、 8個數據位和 1個停止位 ） ， 則發(fā)送 、接收波特率為： 240B/s 10位 =2400 b/s=2400波特 一般異步通信波特率為 110～ 9600，而同步通信波特率在56Kb以上。 3. 串行通信數據傳輸方向 根據串行通信數據傳輸方向，可將串行通信系統(tǒng)分為：單工方式、半雙工方式和全雙工方式，如圖 420所示。 圖 420 數據傳輸方式 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 4. 串行通訊接口種類 根據串行通訊格式及約定 （ 如同步方式 、 通訊速率 、信號電平等 ） 不同 ， 形成了許多串行通訊接口標準 ， 如常見的 RS23 RS42 RS48 IEEE139 I2C、 SPI（ 同步通信 ） 、 USB（ 通用串行總線接口 ） 、 CAN總線接口等 。下面結合增強型 MCS51介紹 UART接口及使用規(guī)則 。 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 增強型 MCS51串行通信口控制及初始化 8XC5X、 8XC5XX2系列單片機芯片內置的增強型全雙工串行接口部件 UART除了具備標準 MCS51串行接口部件 UART功能外，還具有幀錯誤偵測和自動地址識別功能。 MCS51內置了一個可編程的、全雙工通用異步串行通信接口部件 UART，內部結構如圖 421所示。主要由兩個物理上完全獨立的串行數據接收緩沖器和串行數據發(fā)送緩沖器、接收控制器（包括輸入移位寄存器）、發(fā)送控制器（包括發(fā)送門）、接收信號線 RXD()引腳和發(fā)送信號線 TXD（ ）引腳組成。 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 圖 421 MCS51串行口結構 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 1. 串行口控制寄存器 SCON 串行口控制寄存器 SCON各位含義如圖 422所示。 圖 422 SCON各位含義 第 4章 中斷控制、定時 /計數器與串行口 P A N 2022/8/20 單片機原理與應用 SMODOSC 216nf ??SMOD2321T ?溢出率162T溢出率SM0 SM1 工作方式 說明 波特率 0 0 方式 0 （擴展 I/O口方式） 移位輸入 /輸出（ 用于擴展 I/O引腳 ， 不能用于串行通訊 ） 輸入 /輸出移位脈沖為 （ 對 “ 12時鐘 /機器周期 ” ， n=12；對于 “ 6時鐘 /機器周期 ” ， n=6） 0 1 方式 1 （常用） 波特率可變的 8位異步串行通信方式 或 1 0 方式 2 (不常用 ) 波特率固定的 9位異步串行通信方式 （ 對 “ 12時鐘 /機器周期 ” ， n=4；對于 “ 6時鐘 /機器周期 ” ， n=2） 1 1 方式 3 （常用） 波特率可變的 9位異步串行通信方式 或 162T 溢出率S M O D2321T ?溢出率nfOSCS M O D2