【正文】 存器 IE 見表 38，中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 IP 見表 39，其相應(yīng)標(biāo)志位的功能及編程時(shí)的使用方法見表 310；表 311 為中斷服務(wù)程序的入口地址。 表 38 中斷允許控制寄存器 IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 表 39 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 IP D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 — — PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 表 310 中斷控制專用寄存器標(biāo)志位的功能 特殊功能寄存器 標(biāo)志位 定義和功能 控制寄存器 TCON IE1 外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng) CPU 檢測(cè)到 INT1 低電平或下降沿且IT1=1 時(shí)，由內(nèi)部硬件置位 IE1 標(biāo)志位（ IE1=1），向 CPU 請(qǐng)求中斷，當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷并轉(zhuǎn)向該中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)，由硬件內(nèi)部自動(dòng)將 IE1 清 0。 13 TR0 外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng) CPU 檢測(cè)到 INT0 低電平或下降沿且IT0=1 時(shí)，由內(nèi)部硬件置位 IE0 標(biāo)志位（ IE0=1），向 CPU 請(qǐng)求中斷，當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷并轉(zhuǎn)向該中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)，由硬件內(nèi)部自動(dòng)將 IE0 清 0。 IT1 用軟件置位 /復(fù)位 IT1 來(lái)選擇外部中斷 INT1 是下降沿觸發(fā)還是電平觸發(fā)中斷請(qǐng)求 。 IT0 用軟件置位 /復(fù)位 IT0 來(lái)選擇外部中斷 INT0 是下降沿觸發(fā)還是電平觸發(fā)中斷請(qǐng)求。 中斷允許控制寄存器 IE EA 中斷總控制位。 EA=1， CPU 開中斷，它是 CPU 是否響應(yīng)中斷的前提； EA=0，無(wú)論哪個(gè)中斷源有請(qǐng)求， CPU 都不予以響應(yīng)。 ET2 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2中斷控制位， ET2=1，允許 T2 計(jì)數(shù)溢出中斷；ET2=0，禁止 T2 中斷。 ES 串行口中斷控制位， ES=1，允許串行口發(fā)送 /接受中斷； ES=0，禁止串行口中斷。 ET1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1中斷控制位， ET1=1，允許 T1 計(jì)數(shù) 溢出中斷；ET1=0，禁止 T1 中斷。 EX1 外部中斷 1 控制位， EX1=1，允許中斷； EX1=0，禁止外部中斷1 中斷。 ET0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0中斷控制位， ET0=1，允許 T0 計(jì)數(shù)溢出中斷；ET0=0，禁止 T0 中斷。 EX0 外部中斷 0 控制位， EX0=1，允許中斷； EX0=0，禁止外部中斷0 中斷。 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 IP PT2 T2中的優(yōu)先級(jí)控制位， PT2=1,設(shè)定定時(shí)器 T2 為高優(yōu)先級(jí)中斷；PT2=0 為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PS 串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 PS=1 設(shè)定串行口為高優(yōu)先級(jí)中斷；PS=0 為低優(yōu)先級(jí)中斷 PT1 T1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 PT1=1 設(shè)定定時(shí)器 T1 為高優(yōu)先級(jí)中斷；PT1=0 為低優(yōu)先級(jí)中斷 PX1 外部中斷 1 優(yōu)先級(jí)控制位。 PX1=1 設(shè)定定時(shí)器外部中斷 1 為高優(yōu)先級(jí)中斷； PX1=0 為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PT0 T0中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 PT0=1 設(shè)定定時(shí)器 T0 為高優(yōu)先級(jí)中斷；PT0=0 為低優(yōu)先級(jí)中斷。 PX0 外部中斷 0 優(yōu)先級(jí)控制位。 PX0=1 設(shè)定定時(shí)器外部中斷 0 為高優(yōu)先級(jí)中斷； PX0=0 為低優(yōu)先級(jí)中斷。 表 311 中斷服務(wù)程序的入口地址 符號(hào) 名稱 中斷引起原因 C51 對(duì)應(yīng)中斷源的編號(hào) 14 INT0 外部中斷 0 引腳的低電平 0 INT1 外部中斷 1 引腳的低電平 1 T0 定時(shí)器 0 中斷 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)回零溢出 2 T1 定時(shí)器 1 中斷 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)回零溢出 3 TI/RI 串行口中斷 串行通信完成一幀發(fā)送或接收引起中斷 4 INT2 定時(shí)器 2 中斷 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)回零溢出 5 AT89C52 單片機(jī)的各引腳功能 AT89C52 單片機(jī)的引腳圖如圖 35 所示 ,由于上述分析中以對(duì) I/O 進(jìn)行的系統(tǒng)性的介紹，下面只對(duì)其第二功能做具體 的補(bǔ)充，詳細(xì)見表 312。 圖 35 PDIP 封裝形式的 AT89C52 單片機(jī)引腳排列 VCC：電源電壓 GND：接地 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出項(xiàng)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/ PROG ： 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) 將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 PROG 。 PSEN ：程序儲(chǔ)存允許 PSEN 輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，15 將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H— FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash 存儲(chǔ)器編程 時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 本次設(shè)計(jì)因?yàn)?EA接高電平。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 表 312 AT89C52 單片機(jī) P0 口和 P3 口引腳的第二功能 口線 第二功能 信號(hào)名稱 T2 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入或時(shí)鐘輸出 T2EX 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制 RXD 串 行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 INT0 外部中斷 0 請(qǐng)求信號(hào)輸入 INT1 外部中斷 1 請(qǐng)求信號(hào)輸入 T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通 可編程并行接口芯片 8255A 8255A 有 24 條 I/O 線，分為 A、 B、 C 共 3 個(gè)端口來(lái)使用； 8 條數(shù)據(jù)線，用于數(shù)據(jù)和控制命令傳送；兩條地址線，讀 /寫時(shí)用于選擇片內(nèi)的控制寄存器或 A、 B、 C 口對(duì)應(yīng)的 3 個(gè)端口寄存器 PA、 PB、 PC；讀 /寫信號(hào)控制線各一根；還有復(fù)位信號(hào)，片選信號(hào)、電源等引腳。 8255A 的 24 條 I/O 線可編程分為兩組，有 3 種工作方式，其中，方式 0 是最為簡(jiǎn)單和常用的一種，該方式下端口 A、 B、 C 僅作簡(jiǎn)單的出入 /輸出使用。 8255A 的工作方式有其片內(nèi)的控制寄存器選擇。 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A 內(nèi)部由 PA、 PB、 PC 這 3 個(gè) 8 位可編程雙向 I/O 口， A 組控制器和 B 組控制器，數(shù)據(jù)緩沖器及讀 /寫控制邏輯 4 部分電路組成，其結(jié)構(gòu)如圖 36[5]所示。 PA、 PB、 PC 口： PA、 PB、 PC 口均為 8 位 I/O 數(shù)據(jù)口，但結(jié)構(gòu)上略有差別。 A 口由 一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸出緩沖 /鎖存器和一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入緩沖 /鎖存器組成， B 口和 C 口各由一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸出緩沖 /鎖存器和一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)輸入緩沖器 (無(wú)輸入數(shù)據(jù)緩沖器，故 B 口不能在模式 2 下工作 )組成。 A 組控制器和 B 組控制器： A、 B 組控制器對(duì)應(yīng)的控制字寄存器接受 CPU 送來(lái)的控制字，用于決定8255A 的工作方式。 A 組控制器控制 A 口和 C 口上半部（ PC4~PC7）， B 組控制器控制 B 口和 C 口下半部（ PC0~PC3）。 [5] 梁景凱 ,蓋玉先 .機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020,第 108 頁(yè) . 16 數(shù)據(jù)總線緩沖器：這是一個(gè) 8 位雙向三態(tài)驅(qū)動(dòng)器，用于 8255A 和單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連，以實(shí)現(xiàn)8255A 與單片機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送 。 讀 /寫控制邏輯：接收 CPU 送來(lái)的讀 /寫信號(hào)和選口地址，用于控制對(duì) 8255A 的讀 /寫。 圖 36 8255A 邏輯結(jié)構(gòu)圖 8255A 的引腳功能 8255A 有 40 條引腳，采用雙列直插式封裝，見圖 。 圖 37 8255A 引腳圖 ① 數(shù)據(jù)總線（ 8 條）： D0~D7，用于傳送 CPU 和 8255A 間的數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)字。 ② 控制總線（ 6 條）： 17 RESRT：復(fù)位線，高電平有效。 CS：片選線，低電平有效。若 CS為高電平，則 8255A 不被選中；若 CS為低電平，則 8255A 選中。 RD為讀命令線， WR為寫命令線，皆為低電平有效。若 RD為低電平（ WR必為高電平），則所選 8255A處于讀狀態(tài)；若 WR為低電 平（ RD必為高電平），則所選 8255A 處于寫狀態(tài)。 A0、 A1：地址輸入線，用于選中 PA、 PB、 PC 口和控制寄存器中哪一個(gè)工作。 上述控制線的功能如表 312 所列。 表 312 8255A 控制線功能 A1 A0 RD WR CS 功能 0 0 0 1 0 讀端口 A 數(shù)據(jù) 0 1 0 1 0 讀端口 B 數(shù)據(jù) 1 0 0 1 0 讀端口 C 數(shù)據(jù) 0 0 1 0 0 寫數(shù)據(jù)到端口 A 0 1 1 0 0 寫數(shù)據(jù)到端口 B 1 0 1 0 0 寫數(shù)據(jù)到端口 C 1 1 1 0 0 寫命令到控制寄存器 — — — — 1 數(shù)據(jù)總線呈高阻狀態(tài) 1 1 0 1 0 非法條件 — — 1 1 0 數(shù)據(jù)總線呈高阻狀態(tài) ③ 并行 I/O 總線（ 24 條）：這些總線用于和外設(shè)相連，共分 3 組。 PA7~PA0：雙向 I/O 總線。 PA7 為最高位，用于傳送 I/O 數(shù)據(jù)，可以設(shè)定為輸入或輸出方式，也可設(shè)定為輸入 /輸出雙向方式。 PB7~PB0：雙向 I/O 總線。 PB7 為最高位，用于傳送 I/O 數(shù)據(jù)，可以設(shè)定為輸入或輸出方式。 PC7~PC0：雙向數(shù)據(jù) /控制總線。 PC7 為最高位，用 于傳送 I/O 數(shù)據(jù)或控制 /狀態(tài)信息，可以設(shè)定為輸入或輸出方式，也可設(shè)定為控制 /狀態(tài)方式。 ④ 電源線（ 2 條）： Vcc 為 +5V 電源線， GND 為地線。 8255A 的工作方式 8255A 有 3 種工作方式：方式 0、方式 方式 2。 方式 0：基本輸入 /輸出方式。這種方式中 3 個(gè)端口被設(shè)置成輸入或輸出口，但不能既作輸入又作輸出。 PC 口分成兩部分：上半口（ PC4~PC7）、下半口（ PC0~PC3），兩部分可分別設(shè)置傳動(dòng)方向。各端口均可用于無(wú)條件數(shù)據(jù)傳送，也可通過(guò)人為指定 PC 口的某些位作為 PA 口、 PB 口的狀態(tài)信號(hào)，進(jìn)行查詢方式傳 送。 方式 1：選通輸入 /輸出方式。這種方式下 PA 口、 PB 口通過(guò)編程設(shè)定為輸入口或輸出口，而 PC 口則分成兩部分，分別用作 PA 口和 PB 口的控制和同步信號(hào)，以便于 8255A 和 CPU 之間傳送信息和中斷請(qǐng)求。這種聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)由 8155A 內(nèi)部規(guī)定的，不是由使用者指定的。 PC 口的高 4 位服務(wù)于 A 口，稱 A組。 PC 口的低 4 位服務(wù)于 B 口，稱 B 組。 方式 2：雙向總線方式。只有 PA 口可工作于此方式，這時(shí) PA 口既可輸入又可輸出， PC 口的 PC3~PC718 用作輸入 /輸出的同步控制信號(hào)。此時(shí)， PB 口可以工作于方式 0，但不能工作于方式 1。 8255A 控制字 8255A 方式控制字如圖 38，分為兩種類型控制字：方式控制字如圖 和 C 口置位 /復(fù)位控制字如圖 38。 方式控制字 圖 38 方式選擇控制字格式 C 口置位 /復(fù)位控制字 19 圖 39C 口控制字格式 20 4 基于 PROTEUS 仿真電路分析 XY 數(shù)控工作臺(tái)控制系統(tǒng)仿真電路圖 圖 41 XY 數(shù)控工作臺(tái)控制系統(tǒng)仿真電路圖 XY 數(shù)控工作臺(tái)控制系統(tǒng)硬件資源及其分配 XY 數(shù)控工作臺(tái)控制系統(tǒng)硬件資源主要包括有： AT89C52 單片機(jī)、鎖存器 74LS37可編程控制器8255A、 8 位 8 段共陰 數(shù)碼管、四行四列矩陣鍵盤、限位 /急停按鈕、晶振電路、復(fù)位電路、以及六線制的四相八拍工作制的 X 和 Y 向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各一個(gè)?？刂葡到y(tǒng)硬件資源的分配如表 41 所列。 表 41 XY 數(shù)控工作臺(tái)控制系統(tǒng)硬件資源分配 硬件芯片 端口（引腳） 用途（功能） AT89C52 8 位 P0 口 地址總線：輸出電平信號(hào)到 74LS373 送到 82