《内部功能系统》PPT课件.ppt

微机原理及应用多媒体课件 江南大学 n n 第六章第六章 MCS-51MCS-51单片机的定时单片机的定时/ /计数器计数器 n n 第七章第七章 MCS-51MCS-51单片机的串行接口单片机的串行接口 n n 第八章第八章 MCS-51MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统 第四部分第四部分 MCS-51MCS-51单片机的内部功能系统单片机的内部功能系统 若有疑问，请致信若有疑问，请致信 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 第六章第六章 MCS-51MCS-51单片机的定时单片机的定时/ /计数器计数器 6.1 6.1 定时定时/ /计数器工作方式与原理计数器工作方式与原理 6.2 6.2 定时定时/ /计数器的四种工作模式计数器的四种工作模式 6.3 MCS-516.3 MCS-51定时定时/ /计数器的控制和状态寄存器计数器的控制和状态寄存器 6.5 6.5 定时定时/ /计数器应用中的注意问题计数器应用中的注意问题 6.4 6.4 四种工作模式的定时常数计算四种工作模式的定时常数计算 返回章节菜单 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 定时器定时器/ /计数器是一种应用非常广泛的计数器是一种应用非常广泛的硬件逻硬件逻 辑电路辑电路，它可以完成两种不同的方式工作，它可以完成两种不同的方式工作“ “定时定时” ”、“ “ 计数计数” ”，MCS-51MCS-51单片机有单片机有2 2个这样的定时器个这样的定时器/ /计数器，计数器， 分别是定时器分别是定时器/ /计数器计数器T0T0和定时器和定时器/ /计数器计数器T1 T1 。 定时器定时器/ /计数器的核心是计数器的核心是1616位加法计数器位加法计数器，物理，物理 地址在地址在SFRSFR中的中的TH0TH0、TL0TL0是定时器是定时器/ /计数器计数器0 0加法计加法计 数器的高数器的高8 8位和低位和低8 8，TH1TH1、TL1TL1是定时器是定时器/ /计数器计数器1 1加加 法计数器的高法计数器的高8 8位和低位和低8 8位位。 6.1 6.1 定时器定时器/ /计数器工作方式与原理计数器工作方式与原理 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 1. 1. 计数：计数：对外部的事件对外部的事件( (脉冲脉冲) )进行统计。进行统计。 MCS-51 T0 ( T1) 端口 外部脉冲 外部 设备 作计数器用时，16位加法计数器分别对芯片引脚 T0（P3.4）或T1（P3.5）上输入的脉冲计数。每输入 一个脉冲（下降沿，2个机器周期），加法计数器增 加1。加法计数溢出时可向CPU发出请求信号。 计数器 最高频 率为 fosc/24 原理原理 很明显外部事件的发生是随机的，单片机不可能预很明显外部事件的发生是随机的，单片机不可能预 知外部事件何时发生，只能进行统计其发生的次数。知外部事件何时发生，只能进行统计其发生的次数。 当达到所要求的计数值时，单片机进行相应的操作。当达到所要求的计数值时，单片机进行相应的操作。 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 2. 2. 定时定时：用于：用于产生一个标准的时间间隔；如产生一个标准的时间间隔；如20ms20ms， 100ms100ms等。单片机使用这种方式可以产生一个符合等。单片机使用这种方式可以产生一个符合 某一要求的脉冲方波（如下图）。某一要求的脉冲方波（如下图）。 20mS 40mS MCS-51 P x.y 输出波形 作定时器使用时，16位加法计数器对内部机器周 期脉冲计数。由于机器周期Tcy是定值，所以计数也 成了定时。 定时器 最高频 率为 fosc/12 原理原理 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 加法计数器的加法计数器的初值初值可以由程序设定，设置的初可以由程序设定，设置的初 值不同，加法计数器到值不同，加法计数器到溢出溢出的时间就不同，计数值的时间就不同，计数值 或定时时间也就不同。在定时器计数器的工作过或定时时间也就不同。在定时器计数器的工作过 程中，加法计数器的内容可用程序读回程中，加法计数器的内容可用程序读回CPUCPU。 D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0TFx 计数 脉冲 CP 溢出标志 8位的加法计数器 定时定时/ /计数器的基本模型计数器的基本模型 原理原理 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 3. 3. 定时定时/ /计数器的结构及工作原理：计数器的结构及工作原理： N位增量计数器TFx 系统内部 时钟fosc 启动控制 TRx 外部脉冲 T0或T1引脚 定时/计数 控制C/T 计数器溢出 （中断信号） 计数脉冲 CP C/T=0 C/T=1 MCS-51单片机定时器模型 （1 1）：如何控制启动定时器）：如何控制启动定时器/ /计数器？计数器？ 思考题：思考题： （2 2）：如何控制是定时还是计数？）：如何控制是定时还是计数？ （3 3）：如何控制定时）：如何控制定时/ /计数的长短？计数的长短？ 原理原理 注意注意 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l 由启动控制开关由启动控制开关TRxTRx来控制计数器是否计数：来控制计数器是否计数： 当当TRx=0TRx=0时：计数器的计数脉冲被断开，所以停止工作；时：计数器的计数脉冲被断开，所以停止工作； 当当TRx=1TRx=1时：计数器的计数脉冲输入端与信号源接通，时：计数器的计数脉冲输入端与信号源接通， 计数器开始计数（工作）。计数器开始计数（工作）。 l l 定时、计数方式由定时、计数方式由C/TC/T控制。控制。 当当C/T=0C/T=0时：多路器选择的是系统时钟（时：多路器选择的是系统时钟（fosc/12fosc/12），）， 即定时方式；即定时方式； 当当C/T=1C/T=1时：多路器选择的是外部（时：多路器选择的是外部（T0T0或或T1T1引脚）输入，引脚）输入， 即计数方式。即计数方式。 l l 初值寄存器中的初值是用来设定初值寄存器中的初值是用来设定定时定时/ /计数长短的参数计数长短的参数。 l l 注意：加法计数器注意：加法计数器TH1TH1溢出后，必须用程序重新对溢出后，必须用程序重新对TH1TH1、TL1TL1 设置初值，否则下一次设置初值，否则下一次TH1TH1、TL1TL1将从将从0 0开始加法计数。开始加法计数。 返回 原理原理 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 6.2 6.2 定时定时/ /计数器的四种工作模式计数器的四种工作模式 n n 模式模式0 0 ：1313位计数器模式位计数器模式 n n 模式模式1 1 ：1616位计数器模式位计数器模式 n n 模式模式2 2 ：8 8位自动重装初值模式位自动重装初值模式 n n 模式模式3 3 ：拆分：拆分/ /组合扩展组合扩展8 8位模式位模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 1 1，模式，模式0 0：1313位计数器模式（以位计数器模式（以T1T1为例）为例） 1313位计数器在某一个初值的基础上加位计数器在某一个初值的基础上加1 1计数，计数， 当计数器计满为全当计数器计满为全“ “1”1”，再来一个计数脉冲时，就产，再来一个计数脉冲时，就产 生一个生一个“ “溢出中断信号溢出中断信号” ”，使，使TF1=1TF1=1。 TH1 TL1 震荡器1/12 (8位)(低5位) TF1中断 启动控制 T1 引脚 TR1 GATE INT1 高三位弃用 C/T=0 C/T=1 返回 13位加1计数器 GATE=0 GATE=0时，时，TR1=1TR1=1开始定时开始定时/ /计数；计数； GATE=1GATE=1时时（门控方式），（门控方式），TR=1TR=1且且INT1=1INT1=1时，开始工作。时，开始工作。 此种方式主要用于测量加在此种方式主要用于测量加在INT1INT1脚上一个正脉冲的脉宽。脚上一个正脉冲的脉宽。 模式模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 16 16位计数器在某一个初值的基础上加位计数器在某一个初值的基础上加1 1计数，当计数器计计数，当计数器计 满为全满为全“ “1”1”，再来一个计数脉冲时，就产生一个，再来一个计数脉冲时，就产生一个“ “溢出中断信号溢出中断信号 ” ”，使，使TF1=1TF1=1。 GATE=0GATE=0时，时，TR1=1TR1=1开始定时开始定时/ /计数；计数； GATE=1GATE=1时时（门控方式），（门控方式），TR=1TR=1且且INT1=1INT1=1时，开始工作。时，开始工作。 此种方式主要用于测量加在此种方式主要用于测量加在INT1INT1脚上一个正脉冲的脉宽。脚上一个正脉冲的脉宽。 TL1TH1 震荡器1/12 (8位)(8位) TF1中断 启动控制 T1 引脚 TR1 GATE INT1 C/T=0 C/T=1 2 2，模式，模式1 1：1616位计数器模式（以位计数器模式（以T1T1为例）为例） 16位加1计数器 模式模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l 由由TL1TL1做计数器，做计数器，TH1TH1做初值寄存器，做初值寄存器， 工作前工作前TL1TL1，TH1TH1 分别预置相同的初值。分别预置相同的初值。 l l TL1TL1计数后，当产生溢出，使计数后，当产生溢出，使TF1=1TF1=1的同时，将的同时，将TH1TH1中的初中的初 值自动重装值自动重装TL1TL1。TL1TL1继续计数继续计数，此模式主要用于做，此模式主要用于做串串 行口波特率发生器（下一章讲述）行口波特率发生器（下一章讲述）。 TL1(8位) TH1(8位) 震荡器1/12 TF1中断 控制 T1 引脚 TR1 GATE INT1 C/T=1 C/T=0 3 3，模式，模式2 2 ：8 8位自动重装初值模式位自动重装初值模式（以（以T1T1为例）为例） 8位加1计数器 8位初值寄存器 模式模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l 在这种模式中，单片机将在这种模式中，单片机将T0T0和和T1T1重新进行重新进行“ “拆分、组合拆分、组合” ”。 将将T0T0变为由变为由TH0TH0，TL0TL0组成的两个独立的组成的两个独立的8 8位定时位定时/ /计数器。计数器。 TL0 震荡器1/12 TF0中断 控制 T0 引脚 TR0 GATE INT0 C/T=0 C/T=1 TH0TF1 中断 控制 TR1 fosc/12 在模式3时的模式中定时器T0的结构图 4 4，模式，模式3 3 拆分拆分/ /组合扩展模式（仅对组合扩展模式（仅对T0T0有效）有效） 模式模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l 注意注意: :模式模式3 3时时T0T0（TH0,TL0TH0,TL0）及）及T1T1的各自特点的各自特点: : 1, 1, TH0TH0计数脉冲来自内部计数脉冲来自内部foscfosc，所以它只能处于，所以它只能处于” ”定时定时” ”方式；方式； 2, TH02, TH0分别借用了定时器分别借用了定时器T1T1的的TR1TR1和和TF1TF1为自己服务，使为自己服务，使TH0TH0 能象能象TL0TL0那样用那样用TR1TR1启动定时，并用启动定时，并用TF1TF1来作为来作为TH0TH0的溢出中的溢出中 断的标志；断的标志； 3, 3, 此时，由于此时，由于T1T1缺少了启动控制信号缺少了启动控制信号TR1TR1和溢出中断标志和溢出中断标志TF1TF1 ，那么在模式，那么在模式3 3时，时，T1T1是如何启动和工作？是如何启动和工作？ 没有溢出中断标志没有溢出中断标志TF1,TF1,则则T1T1就不用中断方式工作（实际就不用中断方式工作（实际 上连查询也不行）；没有启动控制信号上连查询也不行）；没有启动控制信号TR1TR1，TMODTMOD设置完以设置完以 后就可以开始工作，并且让它事先设定为自动重装模式后就可以开始工作，并且让它事先设定为自动重装模式（模式（模式 2 2、一般作为串行口的波特率发生器）、一般作为串行口的波特率发生器） 。 4, 4, 模式模式3 3就是将单片机原有的就是将单片机原有的T0T0、T1T1两个计数器变成三个独立两个计数器变成三个独立 的计数器。的计数器。 模式模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 在模式在模式3 3时时T0,T1T0,T1的电路结构图的电路结构图 TL0八位定时/计数器 TH0八位定时器 T1(TL1,TH1)自动重装模式 TF0 TF1 将T0分解为两个计数器 TL0和TH0,其中TH0借 用了T1的TR1和TF1 T1已无TR1,TF1功能, 建议T1做波特率发生器 TH0、TL0和T1三个计数器 模式模式 返回 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 6.3 6.3 定时定时/ /计数器的控制和状态寄存器计数器的控制和状态寄存器 l l GATE GATE 选通门选通门: : GATE=0GATE=0时，只要时，只要TRx=1TRx=1，加法计数器就开始工作。，加法计数器就开始工作。 一种通用模一种通用模 式；式；GATE=1GATE=1时，为时，为“ “门控方式门控方式” ”，只有，只有INTx=TRx=“1”INTx=TRx=“1”时，加法时，加法 计数器工作，一种用于测量计数器工作，一种用于测量INTxINTx脚高电平脉冲的宽度的模式。脚高电平脉冲的宽度的模式。 GATEGATEC/TC/TM1M1M0M0GATEGATEC/TC/TM1M1M0M0 定时/计数器1 定时/计数器0 1 1，模式控制寄存器，模式控制寄存器TMODTMOD（SFRSFR的地址的地址:89H:89H） 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l C/T C/T 计数、定时方式选择位计数、定时方式选择位: : C/T=1C/T=1时，计数方式。时，计数方式。 C/T=0C/T=0时，定时方式。时，定时方式。 l l M1 M1 、M0 M0 模式选择：确定四种工作模式。模式选择：确定四种工作模式。 M1M1、M0M0工作模式工作模式 0 00 0模式模式0 0（1313位）位） 0 10 1模式模式1 1（1616位）位） 1 01 0模式模式2 2（8 8位自动重装）位自动重装） 1 11 1模式模式3 3（8 8位拆分组合）位拆分组合） 注意：注意：TMODTMOD不能位寻址，只能用直接寻址方式访不能位寻址，只能用直接寻址方式访 问问 字节地址单元，如字节地址单元，如MOV TMODMOV TMOD，#20H#20H。 控制控制 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 2, 2, 控制寄存器控制寄存器TCON TCON （SFRSFR地址地址:88H:88H） l l TF0 TF0 定时定时/ /计数器计数器T0T0的溢出标志的溢出标志: : 当加法计数器发生溢出时硬件自动置位，即当加法计数器发生溢出时硬件自动置位，即 TF0=1TF0=1，向，向CPUCPU发出信号，提醒发出信号，提醒CPUCPU作出相应处理。作出相应处理。 TR0TR0定时定时/ /计数器计数器T0T0的控制位的控制位: : 由软件设定由软件设定: TR0=1: TR0=1加法计数器开始工作；加法计数器开始工作； TR0=0TR0=0加法计数器停止计数。加法计数器停止计数。 TF1TF1TR1TR1TF0TF0TR0TR0 控制控制 （低（低4 4位在第位在第8 8章讲述）章讲述） 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l TF1TF1定时定时/ /计数器计数器T1T1的溢出标志：的溢出标志： 当加法计数器发生溢出时硬件自动置位，即当加法计数器发生溢出时硬件自动置位，即TF1=1TF1=1 ，向，向CPUCPU发出信号，提醒发出信号，提醒CPUCPU作出相应处理。作出相应处理。 TR1TR1定时定时/ /计数器计数器T1T1的控制位的控制位: : 由软件设定由软件设定: TR1=1: TR1=1加法计数器开始工作；加法计数器开始工作； TR1=0TR1=0加法计数器停止计数。加法计数器停止计数。 TF1TF1TR1TR1TF0TF0TR0TR0 控制寄存器控制寄存器TCON TCON （SFRSFR地址地址:88H:88H） 返回 （低（低4 4位在第位在第8 8章讲述）章讲述） 控制控制 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 6.4 6.4 四种模式定时常数计算四种模式定时常数计算 模模 式式计数位数计数位数 最大计数值最大计数值 模式模式0 01313位位T max=213=8192 模式模式1 11616位位T max=216=65536 模式模式2 2，3 38 8位位T max=28=256 T=（TmaxTC） Tcy 其中, T：定时时间；Tmax：计数最大值； TC：计数初值； Tcy ：计数器计数脉冲的周期， Tcy = fosc/12，若fosc=12MHz时，Tcy =1。 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 （1 1）模式）模式0 0定时常数计算定时常数计算 计数方式：计数值N= 2 213 13初始值x 定时方式：定时时间T=（2 213 13初始值x）Tcy 500us 例：例：设单片机晶振频率设单片机晶振频率fosc=6MHZfosc=6MHZ，要求，要求P1.0P1.0脚输出脚输出 500us500us的方波信号，该方波信号的周期用定时器的方波信号，该方波信号的周期用定时器T1T1确确 定，采用查询方法实现。定，采用查询方法实现。 1. 1. 晶振频率晶振频率fosc=6MHZfosc=6MHZ，机器周期，机器周期=12/fosc=2us=12/fosc=2us，定，定 时时间时时间T=500us/2=250usT=500us/2=250us，对于模式，对于模式0 0的的1313位计数器，位计数器， （最大定时时间（最大定时时间16384us16384us），根据方程（），根据方程（2 213 13 x x）2us 2us 250us 250us 可求得初始值可求得初始值 x=1F83H=0001,1111,1000,0011Bx=1F83H=0001,1111,1000,0011B（计算值）（计算值） 1111,1100,1111,1100,0000000,0011B 0,0011B FC03HFC03H（设定值）（设定值） 。 2. 2. 若将定时器若将定时器T1T1设为定时模式设为定时模式0 0，则，则TMOD=00HTMOD=00H； 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 参考程序：参考程序： ORG 0000HORG 0000H MOV TMOD , #00H ;MOV TMOD , #00H ;定时模式定时模式0 0 MOV TH1 , #0FCH ; MOV TH1 , #0FCH ;初始值初始值 MOV TL1 , #03HMOV TL1 , #03H SETB TR1 ; SETB TR1 ;启动定时器启动定时器 LOOP:JNB TF1 , LOOPLOOP:JNB TF1 , LOOP MOV TH1 , #0FCH ; MOV TH1 , #0FCH ;重置初始值重置初始值 MOV TL1 , #03HMOV TL1 , #03H CLR TF1 CLR TF1 CPL P1.0 ; CPL P1.0 ;输出值取反输出值取反 AJMP LOOPAJMP LOOP END END 500us 250us250us 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 （2 2）模式）模式1 1定时常数计算定时常数计算 计数方式：计数方式：计数值计数值N= 2N= 216 16初始值 初始值x x 定时方式：定时方式：定时时间定时时间T=(2T=(216 16初始值 初始值x)Tcyx)Tcy 同一例题：同一例题：设单片机晶振频率设单片机晶振频率fosc=6MHZfosc=6MHZ，要求，要求P1.0P1.0脚脚 输出输出500us500us的方波信号，该方波信号的周期用定时器的方波信号，该方波信号的周期用定时器T1T1 确定。确定。 1. 1. 对于模式对于模式1 1的的1616位计数器，根据方程位计数器，根据方程(2(216 16-x)2us -x)2us =250us =250us可求得初始值可求得初始值x=FF83Hx=FF83H； 2. 2. 将定时器将定时器T1T1设为定时模式设为定时模式1 1，则，则TMOD=10HTMOD=10H。 参考程序类同模式参考程序类同模式0 0例题例题 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 参考程序：参考程序： ORG 0000HORG 0000H MOV TMOD , #10H ;MOV TMOD , #10H ;定时模式定时模式1 1 MOV TH1 , #0FFH ; MOV TH1 , #0FFH ;初始值初始值 MOV TL1 , #83HMOV TL1 , #83H SETB TR1 ; SETB TR1 ;启动定时器启动定时器 LOOP:JNB TF1 , LOOPLOOP:JNB TF1 , LOOP MOV TH1 , #0FFH ; MOV TH1 , #0FFH ;重置初始值重置初始值 MOV TL1 , #83HMOV TL1 , #83H CLR TF1 CLR TF1 CPL P1.0 ; CPL P1.0 ;输出值取反输出值取反 AJMP LOOPAJMP LOOP END END 500us 250us250us 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 （3 3）模式）模式2 2定时常数计算定时常数计算 计数方式：计数方式：计数值计数值N= 2N= 2 8 8 - -初始值初始值x x 定时方式：定时方式：定时时间定时时间T=(2T=(2 8 8 - -初始值初始值x)Tcyx)Tcy 同一例题同一例题: :设单片机晶振频率设单片机晶振频率fosc=6MHZfosc=6MHZ，要，要 求求P1.0P1.0脚输出脚输出500us500us的方波信号，该方波信号的的方波信号，该方波信号的 周期用定时器周期用定时器T1T1确定。确定。 1. 1. 对于模式对于模式2 2的的8 8位计数器，根据方程位计数器，根据方程(2(2 8 8 -x)-x) 2us 2us 250us 250us 可求得初始值可求得初始值x=83Hx=83H； 2. 2. 若将定时器若将定时器T1T1设为定时模式设为定时模式2 2， 则则TMOD=20HTMOD=20H。 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 参考程序：参考程序： ORG 0000HORG 0000H MOV TMOD , #20H ; MOV TMOD , #20H ;定时模式定时模式2 2 MOV TH1 , MOV TH1 , #83H#83H ; ;初始值初始值 MOV TL1 , MOV TL1 , #83H#83H SETB TR1 ; SETB TR1 ;启动定时器启动定时器 LOOP:LOOP:JBCJBC TF1 , LOOP1 TF1 , LOOP1 AJMP LOOP AJMP LOOP LOOP1:CPL P1.0 ;LOOP1:CPL P1.0 ;输出值取反输出值取反 AJMP LOOPAJMP LOOP END END 注意指注意指 令使用令使用 方法！方法！ 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 （4 4）模式）模式3 3定时常数计算定时常数计算 l l 模式模式3 3中的中的T0T0拆分为拆分为2 2个个8 8位定时器使用，定时常数位定时器使用，定时常数 计算类似模式计算类似模式2 2；T1T1一般用于波特率发生器（模式一般用于波特率发生器（模式2 2 ），计算方式请见，计算方式请见串行接口串行接口一节。一节。 l l 例：例：设单片机晶振频率设单片机晶振频率fosc=6MHZfosc=6MHZ，定时器，定时器T0T0工作于工作于 定时模式定时模式3 3，用于产生，用于产生200us200us和和400us400us的定时中断，使得的定时中断，使得 P1.0P1.0和和P1.1P1.1引脚上分别产生引脚上分别产生400us400us和和800us800us的方波。的方波。 1. 1. 对于模式对于模式3 3的的2 2个个8 8位计数器位计数器TL0TL0和和TH0TH0，根据方程，根据方程 (2(2 8 8 -x1)2us -x1)2us 200us 200us 可求得初始值可求得初始值x1=9CHx1=9CH， 根据方程根据方程(2(2 8 8 -x2)2us -x2)2us 400us 400us ，可求得初始值，可求得初始值 x2=38H x2=38H ； 2. 2. 若将定时器若将定时器T0T0设为定时模式设为定时模式3 3，则，则TMOD=23HTMOD=23H。 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 ORG 0000H ORG 0000H MAIN: MOVMAIN: MOVTL1 , #0FDH ;T1TL1 , #0FDH ;T1初始值初始值 MOVMOVTH1 , #0FDHTH1 , #0FDH MOV MOVTL0 , #9CH ;T0TL0 , #9CH ;T0初始值初始值 MOVMOVTH0 , #38HTH0 , #38H MOVMOVTMOD , #23H ;T0TMOD , #23H ;T0初始化初始化 SETBSETBTR0 ;TR0 ;启动启动TL0TL0 SETB SETBTR1 ;TR1 ;启动启动TH0TH0 LOOP: LOOP: JNB JNB TF0 , LOP1 TF0 , LOP1 CLR CLR TF0TF0 MOV MOVTL0 , #9CHTL0 , #9CH CPL CPLP1.0 P1.0 返回 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 LOP1: LOP1: JNB TF1 , LOOPJNB TF1 , LOOP CLR TF1 CLR TF1 MOV TH0 , #38H MOV TH0 , #38H CPL P1.1 CPL P1.1 AJMP LOOP AJMP LOOP ENDEND 定时常数计算定时常数计算 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 6.5 6.5 定时器定时器/ /计数器应用中的注意问题计数器应用中的注意问题 1. 1. 从运行中的定时器从运行中的定时器/ /计数器内读取计数值的方法时计数器内读取计数值的方法时 ：先读：先读THTH，后读，后读TLTL，再读，再读THTH，若前后两次读得，若前后两次读得 的的THTH相同，则读得的内容正确；若不相同，则应相同，则读得的内容正确；若不相同，则应 该重新读取数据。该重新读取数据。 RP: MOV A ,TH0RP: MOV A ,TH0 MOV MOV R0R0 , TL0 , TL0 CJNE A ,TH0 , RP CJNE A ,TH0 , RP MOV MOV R1R1,A,A RET RET 尽量减小尽量减小 误差！误差！ 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 2. 2. 定时器定时器/ /计数器用作计数方式时，内部加法计数器计数器用作计数方式时，内部加法计数器 对来自外部引脚对来自外部引脚T0T0（P3.4P3.4）和）和T1T1（P3.5P3.5）的脉冲进）的脉冲进 行计数，为保证在一个机器周期的采样周期内读到行计数，为保证在一个机器周期的采样周期内读到 相应引脚信号的变化，电平必须至少相应引脚信号的变化，电平必须至少保持一个机器保持一个机器 周期周期。所以输入脉冲的最高频率为振荡频率的二十。所以输入脉冲的最高频率为振荡频率的二十 四分之一（四分之一（fosc/24fosc/24）。）。 思考题：想一想，为什么？思考题：想一想，为什么？ 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 3. 3. 门控位的使用门控位的使用 当定时器当定时器T0T0的的GATE=1GATE=1时，定时器时，定时器T0T0的启动受的启动受 INT0(P3.2)INT0(P3.2)上的电平控制，当上的电平控制，当TR0=1TR0=1且且INT0INT0引脚上引脚上 的高电平时，定时器的高电平时，定时器T0T0才能启动，用于测量才能启动，用于测量INT0INT0引引 脚上输入信号的脉冲宽度。脚上输入信号的脉冲宽度。 返回 下页举例下页举例 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 ORG 0000H ORG 0000H MOV TMOD , MOV TMOD , #09H#09H MOV TL0 , #00H MOV TL0 , #00H MOV TH0 , #00H MOV TH0 , #00H JB P3.2 , $ ; JB P3.2 , $ ;等待等待INT0INT0为低为低 SETB TR0SETB TR0 JNB P3.2 ,$ ; JNB P3.2 ,$ ;等待等待INT0INT0为高为高 JB P3.2 ,$JB P3.2 ,$ CLR TR0 ; CLR TR0 ;停止停止T0T0 MOV 70H MOV 70H，TL0TL0 MOV 71H MOV 71H，TH0TH0 END END 下页应用举例下页应用举例 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 应用举例应用举例 n n 在在80C5180C51单片机中，已知晶振频率为单片机中，已知晶振频率为12MHZ12MHZ，请，请 编程使编程使P1.0P1.0和和P1.1P1.1分别输出周期为分别输出周期为1ms1ms和和4ms4ms的方的方 波脉冲信号波脉冲信号 。 选择选择T0T0工作于方式工作于方式1 1定时定时500s500s，fosc=12MHzfosc=12MHz，所，所 以机器周期以机器周期TcyTcy1us1us。 根据公式（根据公式（6553665536X X）1S1S500s 500s 所以，定时常数初始值所以，定时常数初始值X X6503665036FE0CHFE0CH 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 MOV MOVTMODTMOD，#01H#01H MOVMOVTH0TH0，#0FEH#0FEH MOVMOVTL0TL0，#0CH#0CH SETB SETBTR0 TR0 DEL:DEL: MOV MOVR7R7，#4#4 D500:D500: JBC JBCTF0TF0，D2D2 AJMP AJMPD500D500 D2: CPL D2: CPLP1.0P1.0 MOV MOV TH0TH0，#0FEH#0FEH MOV MOVTL0TL0，#0CH#0CH DJNZ DJNZR7R7，D500D500 CPL CPLP1.1P1.1 AJMPAJMPDELDEL 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 作业作业(4)(4) n n 1. 1. 设设MCS-51MCS-51单片机的晶振频率为单片机的晶振频率为12MHZ12MHZ， 试用单片机的内部定时器方式产生频率为试用单片机的内部定时器方式产生频率为 10KHZ10KHZ的等宽矩形方波信号。的等宽矩形方波信号。 n n 2. P1252. P125页第页第5 5题题 n n 2. P1252. P125页第页第7 7题题 返回 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 第七章第七章 MCS-51MCS-51单片机的串行接口单片机的串行接口 7.1 串行通讯概述 7.2 MCS-517.2 MCS-51串行口结构与工作原理串行口结构与工作原理 7.3 7.3 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCONSCON 7.4 7.4 串行口的串行口的工作模式工作模式 7.5 7.5 波特率及定时器波特率及定时器T1T1的设定的设定 返回章节菜单 7.6 7.6 串行接口应用举例串行接口应用举例 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 7.1 7.1 串行通讯概述串行通讯概述 甲甲 乙乙甲甲 乙乙 并行通讯示意图并行通讯示意图串行通讯示意图串行通讯示意图 （数据各位同时传送）（数据各位同时传送）（数据各位按序依次传送）（数据各位按序依次传送） 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 l l 串行通讯串行通讯可以实现单片机与单片机、单片机与普可以实现单片机与单片机、单片机与普 通微机之间的数据交换。通微机之间的数据交换。 l l 在一些系统中在一些系统中, , 采用串行通讯的形式可将多个微处采用串行通讯的形式可将多个微处 理器连接起来，构成一个完整的多理器连接起来，构成一个完整的多CPUCPU控制系统。控制系统。 l l 串行通讯串行通讯电路简单电路简单，实现远距离低成本的数据传，实现远距离低成本的数据传 输。输。缺点缺点是一般逻辑电平与是一般逻辑电平与TTLTTL不匹配，需要进行不匹配，需要进行 逻辑逻辑电平转换电平转换；传输速度慢传输速度慢。 概述概述 串行通讯特征：串行通讯特征： 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 异步通讯异步通讯ASYNCASYNC (Asynchronous Data communication)(Asynchronous Data communication) n n 数据是以数据是以字符字符或或字节字节为单位组成为单位组成字符帧字符帧传传 送。使用一条数据线发送或接收数据。发送。使用一条数据线发送或接收数据。发 送与接收可以相互独立送与接收可以相互独立, ,互不同步，互不同步，但双方但双方 必须使用相同的波特率和字符帧格式必须使用相同的波特率和字符帧格式。 串行通讯方式分类：串行通讯方式分类： 概述概述 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 同步通讯同步通讯SYNCSYNC (Synchronous Data communication)(Synchronous Data communication) n n 以以一串字符一串字符为一个传送单位，字符间不加为一个传送单位，字符间不加 标识位，在一串字符的开始用同步字符标标识位，在一串字符的开始用同步字符标 识，一帧数据的长度可以任意，硬件要求识，一帧数据的长度可以任意，硬件要求 高，通讯双方须高，通讯双方须严格同步严格同步，遵守协议。传，遵守协议。传 送协议一般包括：送协议一般包括：开始开始/ /结束标志结束标志、地址场地址场 和控制场和控制场、信息场信息场、帧校验场等帧校验场等。 概述概述 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 串行（异步）通讯应用示意图串行（异步）通讯应用示意图 MCS-51 TXD （甲） RXD RXD MCS-51 TXD （乙） TXD RXD RXD TXD RS-232 或485 RS-232 或485 TXD RXD RS-232 PC机 COM1,COM2 单片机甲、乙之间近距离的直接通讯（2030厘米） 单片机甲乙两地之间远距离通讯（15米以内或1千米以内） 单片机与PC机之间的数据通讯（10米左右） 概述概述 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 串行通讯中的基本概念串行通讯中的基本概念 l l 字符帧字符帧: :也称数据帧。也称数据帧。 由由“ “起始位起始位” ”+ +“ “数据位数据位” ”+ +“ “停止位停止位” ”构成构成( (如下图如下图) )。 D0D0D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7 起始位 停止位 01 一个字符帧的格式 l l 波特率波特率: :每秒钟传输二进制数的个数。每秒钟传输二进制数的个数。 波特率使用的单位是波特率使用的单位是: :bpsbps（bit per secondbit per second） 位位/ /秒。秒。 概述概述 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 01 停 止 位 起 始 位 低位高位 8位或9位数据 停 止 位 第N个字符 1 MCS-51MCS-51单片机串行通讯格式单片机串行通讯格式 概述概述 1010位或位或1111位异步通讯模式位异步通讯模式 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 串行通讯的制式分为串行通讯的制式分为3 3种：种： 1. 1. 单工通讯：数据单向传送单工通讯：数据单向传送 如：电视广播如：电视广播 2. 2. 半双工通讯：数据可分时双向传送；半双工通讯：数据可分时双向传送； 如：对讲机如：对讲机 3. 3. 全双工通讯：可同时进行发送和接收。全双工通讯：可同时进行发送和接收。 如：电话，网络如：电话，网络 概述概述 如下页示意图如下页示意图 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 发送端发送端接收端接收端 发送发送 / /接收端接收端 接收接收 / /发送端发送端 发送发送 / /接收端接收端 接收接收 / /发送端发送端 1. 1. 单工通讯单工通讯 （Simplex） 2. 2. 半双工通讯半双工通讯 （Half Duplex） 3. 3. 双工通讯双工通讯 （Full Duplex） 返回返回 微机原理及应用多媒体课件 江南大学 7.2 MCS-517.2 MCS-51串行口结构与工作原理串行口结构与工作原理 l l MCS-51MCS-51的串行口电路是一个独立的的串行口电路是一个独立的硬件逻辑部件硬件逻辑部件， 其中有其中有两个两个分别用来存放发送和接收数据的数据缓冲分别用来存放发送和接收数据的数据缓冲 寄存器，它们都用寄存器，它们都用SBUFSBUF表示，在表示，在SFRSFR中的地址都为中的地址都为 99H99H，但在物理结构上，它们是两个独立的缓冲器。，但在物理结构上，它们是两个独立的缓冲器。 由于由于发送发送SBUFSBUF与与接收的接收的SBUFSBUF是两个不同的是两个不同的硬硬 件逻辑部件件逻辑部件，所以在硬件设计上保证了，所以在硬件设计上保证了5151单片机串单片机串