(完整版)51单片机教程PPTg

1、2-1 mcs-51单片机的组成单片机的组成2-2 mcs-51单片机的引脚及其功能单片机的引脚及其功能2-3 mcs-51单片机的存储器配置单片机的存储器配置2-4 振荡器与时钟电路及振荡器与时钟电路及cpu时序时序2-5 并行并行i/o端口端口2-6 mcs-51单片机基本工作系统的组成单片机基本工作系统的组成mcs-51mcs-51单片机结构原理单片机结构原理l8 8位中央处理单元位中央处理单元(cpu)(cpu)l128b/256b128b/256b的数据存储器的数据存储器ramraml4kb/8kb4kb/8kb的片内的片内rom/epromrom/eproml4 4个个8 8位并行

2、位并行i/oi/o口口p0-p3p0-p3l2 2个定时器个定时器/ /计数器计数器l5 5个中断源个中断源l1 1个全双工的个全双工的uartuart（通用异步（通用异步接收、发送器）接收、发送器）l片内振荡与时钟产生电路片内振荡与时钟产生电路1 1、中央处理单元中央处理单元 cpucpu（8 8位）位）用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）2 2、只读存储器只读存储器 romrom（4kb4kb或或8kb8kb）用于永久性存储应用程序，掩膜用于永久性存储应用程序，掩膜rom、eprom、eeprom3 3、随机存取存取器随机存取存取器 ramr

3、am（128b/256b128b/256b）用于程序运行中存储工作变量和数据用于程序运行中存储工作变量和数据用作系统总线、扩展外存、用作系统总线、扩展外存、i / oi / o接口芯片接口芯片4、并行输入并行输入/ /输出口输出口 i/oi/o（3232线）线）5 5、串行输入串行输入/ /输出口输出口 uartuart（二线）（二线）串行通信、扩展串行通信、扩展i / oi / o接口芯片接口芯片6 6、定时定时/ /计数器计数器 t/c(16t/c(16位增量可编程）位增量可编程）它与它与cpucpu之间各自独立工作，当它计数满时向之间各自独立工作，当它计数满时向cpucpu中断中断7 7

4、、时钟电路时钟电路分为内部振荡器、外接振荡电路分为内部振荡器、外接振荡电路五源中断、两级优先，可编程进行控制五源中断、两级优先，可编程进行控制8 8、中断系统中断系统中央处理器中央处理器(cpu)(cpu) 包含包含运算器运算器和和控制器控制器两部分两部分（2 2）8 8位累加器位累加器accacc（a a）：）：（3 3）8位寄存器位寄存器b：（4 4）8 8位程序状态寄存器位程序状态寄存器pswpsw：（5 5）布尔处理器：）布尔处理器：（6 6）2 2个个8 8位暂存器：位暂存器：运算器 可对可对4 4位（半字节），位（半字节），8 8位（单字节）和位（单字节）和1616位位（双字节）数

5、据进行操作，（双字节）数据进行操作，数据来自两个暂存器。数据来自两个暂存器。它是最繁忙的它是最繁忙的8 8位特殊功位特殊功能寄存器，能寄存器，累累加器加器a a在大在大部分的算术运算中存放某部分的算术运算中存放某个操作数和运算结果。个操作数和运算结果。8 8位程序状态字寄存器，位程序状态字寄存器，用于存放指令执行后的状用于存放指令执行后的状态信息，供程序查询和判态信息，供程序查询和判别。别。布尔操作器布尔操作器8 8位寄存器，在乘除运算位寄存器，在乘除运算时，用来存放另一个操作时，用来存放另一个操作数，并存放一部分结果。数，并存放一部分结果。（2 2）指令寄存器）指令寄存器(ir)(ir)（3

6、 3）指令译码器）指令译码器(id)(id)（4 4）振荡器及定时与控制电路）振荡器及定时与控制电路控制器中央处理器中央处理器(cpu)(cpu)控制器控制器 由两个由两个8位的计数器位的计数器(pcl,pch)组成，组成，pc存储将要存储将要执行的下一条指令的地址，执行的下一条指令的地址，16位可容纳的最大数值为位可容纳的最大数值为65535,为为64kb，因此，因此，mcs-51可寻址可寻址64kb的程序存储的程序存储器。改变器。改变pc内的值，就可改变程序执行的方向。内的值，就可改变程序执行的方向。1616位程序计数器位程序计数器-pc-pc 由由pc内容指定的内容指定的rom地址单元中

7、取出的指令，经指地址单元中取出的指令，经指令寄存器送至指令译码器进行译码，进而令寄存器送至指令译码器进行译码，进而cpu产生相应产生相应的控制信号，执行指令所规定的操作。的控制信号，执行指令所规定的操作。指令存储器及指令译码器指令存储器及指令译码器 m c s - 5 1 片 内 有 振 荡 器片 内 有 振 荡 器 o s c ， 通 过 单 片 机 的， 通 过 单 片 机 的xtal1,xtal2连接片外的石英晶体及两个频率微调电容，连接片外的石英晶体及两个频率微调电容，产生单片机工作所需要的基本时钟产生单片机工作所需要的基本时钟节拍。节拍。振荡器及定时控制电路振荡器及定时控制电路 1、

8、电源管脚：、电源管脚： vcc,vss2、时钟电路管脚：、时钟电路管脚： xtal1,xtal23、控制信号脚：、控制信号脚： rst/vpd, ale/prog psen及及vpp/ea4、i/o管脚管脚 p0,p1,p2,p3电源管脚电源管脚 vcc：电源端，为电源端，为5v，允许电源有偏差；，允许电源有偏差；gnd(vss):地。地。 注注：为了防止电源脉冲对单片机的影响，一般在：为了防止电源脉冲对单片机的影响，一般在vcc和和gnd之间接上一个之间接上一个1uf的电容。的电容。时钟电路管脚时钟电路管脚 xtal1：芯片内部反相放大器输入端，使用外部振荡器时需接地。芯片内部反相放大器输入

9、端，使用外部振荡器时需接地。xtal2: 芯片内部反相放大器输出端，使用外部振荡时接振荡器输芯片内部反相放大器输出端，使用外部振荡时接振荡器输 入的信号。入的信号。 xtal2xtal1内部振荡方式内部振荡方式xtal2xtal1外部振荡器外部振荡器外部振荡方式外部振荡方式控制线控制线 ale/progale/prog ale： 地址锁存信号端，当地址锁存信号端，当cpu访问片外扩展存储器时，该访问片外扩展存储器时，该信号作为锁存低信号作为锁存低8位地址的控制信号。位地址的控制信号。prog： 当片内有当片内有eprom时，该管脚提供编程写入时的编程时，该管脚提供编程写入时的编程脉冲信号输入端

10、。脉冲信号输入端。 控制管脚控制管脚 rst/vpdrst/vpd rst： 复位信号输入端，高电平有效。保持两个机器周期以上，并变复位信号输入端，高电平有效。保持两个机器周期以上，并变为低电平，单片机开始从为低电平，单片机开始从0000地址执行，即可完成单片机复位。单地址执行，即可完成单片机复位。单片机复位不改变片内片机复位不改变片内ram的值的值。vpd: 备用电源。备用电源。+5vreset10uf控制管脚控制管脚 psenpsen psen： 程序存储器允许输出信号端。在访问片外程序存储程序存储器允许输出信号端。在访问片外程序存储器时，器时，cpu控制该端输出负脉冲作为外部存储器的选通

11、控制该端输出负脉冲作为外部存储器的选通信号，允许信号，允许cpu读出读出eprom中被选中单元中的指令码。中被选中单元中的指令码。该管脚一般连程序存储器的选通信号端该管脚一般连程序存储器的选通信号端(oe)。控制管脚控制管脚 ea/vppea/vpp ea： 外部程序存储器地址允许输入端外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入固化编程电压输入端。程序存储器允许输出信号端。当端。程序存储器允许输出信号端。当ea接高时，前接高时，前4kb或或8kb程序在单片机内，当程序在单片机内，当ea接地时，所有程序均在外接地时，所有程序均在外存储器。存储器。vpp: 对单片机内程序存储器编程时施加的高电

12、平输入端。对单片机内程序存储器编程时施加的高电平输入端。计算机存储结构：计算机存储结构： 哈佛结构：程序存储与数据存储分开哈佛结构：程序存储与数据存储分开单片机单片机 冯冯.诺依曼结构：程序与数据存储在一起诺依曼结构：程序与数据存储在一起通用计算通用计算机机单片机的存储器结构（单片机的存储器结构（romram）：）： rom：常用于存放程序和需要长时间存放的数据，掉：常用于存放程序和需要长时间存放的数据，掉电不丢失电不丢失; ram：随时可读可写的存储器，掉电后数据立即丢失。：随时可读可写的存储器，掉电后数据立即丢失。00hffh1 1、单片机的存储器结构、单片机的存储器结构 采用哈佛结构，存

13、在采用哈佛结构，存在4个物理上相互独立的存储器空间：个物理上相互独立的存储器空间：l 片内程序存储器片内程序存储器 片外程序存储器片外程序存储器l 片内数据存储器片内数据存储器 片外数据存储器片外数据存储器0fffh0000h片内片内4k4kromrom0000hffffh片外片外64krom片外片外64kram(i/o)0000hffffhsfr片内片内ramram7fh80h0fffheaea引脚引脚=0=0访问片内与片外访问片内与片外ram靠指令区分靠指令区分mov与与movxeaea引脚引脚=1=12 2、单片机的程序存储器、单片机的程序存储器 常用单片机的程序存储器容量：常用单片机的

14、程序存储器容量： 随着单片机制造技术的发展，现在内部随着单片机制造技术的发展，现在内部rom有有64kb，ram达几达几kb的都有。在进行单片机应用系统开发时，应注意选择，能不扩展的尽量的都有。在进行单片机应用系统开发时，应注意选择，能不扩展的尽量不扩展。不扩展。（片内（片内128b不包含不包含sfr区）区）单片机的程序存储器单片机的程序存储器 单片机的程序存储器的应用：单片机的程序存储器的应用：l上电复位时，上电复位时，pc=0000;pc=0000;l程序存储器有保留单元：程序存储器有保留单元：3 3、单片机的数据存储器、单片机的数据存储器 单片机的数据存储器最大寻址为单片机的数据存储器最

15、大寻址为64kb，地址为：，地址为：0000ffffh片内为片内为128b的数据存储器，片外为的数据存储器，片外为64kb，地址有重叠，靠指令区分，地址有重叠，靠指令区分00h07h08h0fh10h17h18h1fh2fh30h20h7fh用户ram区位寻址区3组2组1组0组通用工作寄存器通用工作寄存器r0r7低低128b的数据的数据ram高高128b的特殊寄存器区的特殊寄存器区sfr区区80hffh单片机的数据存储器单片机的数据存储器 数据存储器中的堆栈：数据存储器中的堆栈：l堆栈用于保护中断时程序的断点地址，以便中断返回堆栈用于保护中断时程序的断点地址，以便中断返回时程序的继续执行；时程

16、序的继续执行；l堆栈的特点是先进后出，后进先出；堆栈的特点是先进后出，后进先出；l堆栈的指令是：堆栈的指令是：push（压入）和（压入）和pop（弹出）（弹出）l堆栈寄存器叫堆栈寄存器叫sp，其内部的数值叫栈底，初始值为，其内部的数值叫栈底，初始值为07h，一，一般应进行设置到般应进行设置到50h或或60h。mov sp,#60hpush a.push b07h60h61h7fhspspaspb单片机的数据存储器单片机的数据存储器低低128b的分区：的分区：l工作寄存器区，工作寄存器区，r0-r7，共四组，由，共四组，由psw中的中的rs1,rs0决定；决定；l位寻址区位寻址区20h-2fh，

17、位地址为：，位地址为：00h-7fh；l一般数据存储区；一般数据存储区；l堆栈区（由用户进行设置，初始值为堆栈区（由用户进行设置，初始值为07h）高高128b的分区：的分区：l特殊功能寄存器特殊功能寄存器(sfr): acc,b,psw,p0,p1,p2,p3,ip,ie,tcon,scon可位寻址可位寻址(11个个) sp,dptr,tmod,th0,tl0,th1,tl1,sbuf,pcon不可位寻址不可位寻址(共共9个个) 特殊功能寄存器特殊功能寄存器(sfr)的初始值除的初始值除p0,p1,p2,p3为为ffh，sp为为07外，其外，其余均为余均为00h。单片机的特殊功能寄存器单片机的

18、特殊功能寄存器(sfr)(sfr) pswpsw（program state word）程序状态字；）程序状态字；cy进位位标志位或借位位标志位；进位位标志位或借位位标志位；ac半字节进位位标志位或半字节借位标志位；半字节进位位标志位或半字节借位标志位； f0用户标志位；用户标志位；rs1,rs0工作寄存器组选择位，工作寄存器组选择位，00-0区，区，01-1区，区，10-2区，区，11-3区；区；ov溢出标志位，当进行补码运算时，如有溢出，超出溢出标志位，当进行补码运算时，如有溢出，超出-128127范围时置位；范围时置位； /未定位位，在未定位位，在52中为中为f1，用户标志位；，用户标志

19、位； p奇偶标志位，每条指令执行完后，跟踪指示奇偶标志位，每条指令执行完后，跟踪指示a内的内的1 的个数，如为奇数，的个数，如为奇数， 则则p=1,否则为否则为0，常用于校验串行通信中的数据传送是否出错。，常用于校验串行通信中的数据传送是否出错。1. 振荡器与时钟电路：振荡器与时钟电路：单片机内部的增益反向放大器通过单片机内部的增益反向放大器通过xtal1、xtal2两个引脚外接的反馈石两个引脚外接的反馈石英晶体元件构成自激振荡器。时钟发生器把振荡器的信号进行二分频，向英晶体元件构成自激振荡器。时钟发生器把振荡器的信号进行二分频，向cpu提提供了两相时钟脉冲信号供了两相时钟脉冲信号p1和和p2

20、。时钟信号的周期称为。时钟信号的周期称为s,它是振荡周期的它是振荡周期的2倍，在倍，在每个时钟周期每个时钟周期s的前半周期，的前半周期，p1有效，后半周期，有效，后半周期，p2有效。有效。2. 机器周期和指令周期：机器周期和指令周期：单片机的一个机器周期由单片机的一个机器周期由6个个s状态周期组成，即状态周期组成，即s1-s6,每个状态又持续两个每个状态又持续两个振荡周期，即振荡周期，即p1和和p2两拍，故一个机器周期包含两拍，故一个机器周期包含12个振荡周期，即个振荡周期，即s1p1,s1p2,s2, p1,s2p2,s6p1,s6p2共共12个状态拍。若采用个状态拍。若采用12mhz晶振，

21、则每个机器周期为晶振，则每个机器周期为1us。单片机的指令长度分为单片机的指令长度分为1b、2b和和3b三种，按三种，按cpu执行每条指令的时间分为执行每条指令的时间分为单周期指令单周期指令、双周期指令双周期指令和和四周期指令四周期指令三种三种。每一条指令的每一条指令的执行包括取指、执执行包括取指、执指两个阶段。在每指两个阶段。在每个机器周期内个机器周期内ale两次有效，第一次两次有效，第一次出现在出现在s1p2和和s2p1之期间，第二次出之期间，第二次出现在现在s4p2和和s5p1期期间。间。3. 取指、执指的时序：取指、执指的时序：8051单片机有四个单片机有四个8位的位的i/o端口，分别

22、称为端口，分别称为p0,p1,p2,p3，每，每个端口均为准双向口，共占个端口均为准双向口，共占32只引脚，每个端口可作为只引脚，每个端口可作为8位的总位的总线使用，也可作为单独的线使用，也可作为单独的i/o应用。每个端口都包含一个锁存器应用。每个端口都包含一个锁存器（即（即特殊寄存器特殊寄存器p0-p3），一个输出驱动器和输入缓冲器。作输），一个输出驱动器和输入缓冲器。作输出线时数据可以锁存，作输入时可以缓冲。出线时数据可以锁存，作输入时可以缓冲。当有外部扩展的存储器时，当有外部扩展的存储器时，p0作为地址的作为地址的低低8位位，p2作为作为高高8位位组成组成16位位地址总线，而地址总线，而

23、p0复用为复用为8位的数据总线。位的数据总线。p0p2p3p11 1、p0p0口口 无外扩存储器时，无外扩存储器时，p0p0可作为可作为i/oi/o应用。应用。cpucpu执行传送或改写位内容的指令时，硬件使执行传送或改写位内容的指令时，硬件使c=0,c=0,开关开关muxmux处于图示位置，处于图示位置，p0p0作为通用作为通用i/oi/o口。此时，口。此时，t1t1处于截止状态，输出极变为漏极处于截止状态，输出极变为漏极开路，此时需加上拉电阻。开路，此时需加上拉电阻。vccp0p0口结构口结构 （1 1）p0p0用作输出口时用作输出口时，当，当cpucpu执行输出指令时，写脉冲加在执行输出

24、指令时，写脉冲加在d d锁存器锁存器的的cpcp上，输出数据经过锁存器的上，输出数据经过锁存器的d d端，反相输出在端，反相输出在q q非非，然后加到，然后加到t2t2上，上，到数据为到数据为1 1是，是，t2t2导通，导通，p0.ip0.i输出为输出为0 0, ,当数据为当数据为0 0时，时，t2t2截止，截止，p0.ip0.i的数的数据经上拉电阻拉高，为据经上拉电阻拉高，为1 1。vcc 特殊的单片机特殊的单片机“读读运算（修改）运算（修改）写写”输出指令，其执行过程为输出指令，其执行过程为先读出锁存器的数据，然后运算再锁存到锁存器，然后输出到引脚，读先读出锁存器的数据，然后运算再锁存到锁

25、存器，然后输出到引脚，读锁存器中的数据时，锁存器中的数据时，q q端数据经过控制开通的三态缓冲器端数据经过控制开通的三态缓冲器1 1送入内部数据送入内部数据总线。总线。p0p0口结构口结构 （2 2）p0p0用作输入口时用作输入口时，读引脚的指令将三态缓冲器，读引脚的指令将三态缓冲器2 2打开，端口引打开，端口引脚上的数据经上图蓝色的线输入内部数据总线。脚上的数据经上图蓝色的线输入内部数据总线。 在读引脚时，由于在读引脚时，由于t2t2并接在引脚上，如果并接在引脚上，如果t2t2导通它会把引脚上的高导通它会把引脚上的高电平拉成低电平，从而产生误读。因此，在读端口之前，应先向端口锁电平拉成低电平

26、，从而产生误读。因此，在读端口之前，应先向端口锁存器写存器写“1”1”，从而是，从而是q q非为非为“0”0”，使，使t2t2截止。截止。vccp0p0口结构口结构 p0 p0口用作数据口用作数据/ /地址总线使用时地址总线使用时，芯片外部有锁存器：，芯片外部有锁存器： （1 1）p0p0口先送出低口先送出低8 8位地址再送出数据位地址再送出数据 此时此时c=1c=1，muxmux打到上方，打到上方，地址地址/ /数据位驱动数据位驱动t1t1，其反相驱动，其反相驱动t2t2，当地址，当地址/ /数据位为数据位为“1”1”时，时，t1t1导导通，通，t2t2截止，截止，p0.ip0.i输出为输出

27、为“1”1”；当地址；当地址/ /数据位为数据位为“0”0”时，时，t1t1截止，截止，t2t2导通，导通，p0.ip0.i为为“0”0”。 （2 2）p0p0口先送出低口先送出低8 8位地址再输入数据位地址再输入数据 送出地址与上相同，但读送出地址与上相同，但读入数据时，打开缓冲器入数据时，打开缓冲器2,2,引脚数据经缓冲器引脚数据经缓冲器2 2进入内部数据总线。进入内部数据总线。vccp1p1口结构口结构 p1 p1口为准双向口，用作通用口为准双向口，用作通用i/oi/o口（开关量输入口（开关量输入/ /输出），输出输出），输出驱动有上拉电阻（实质为由两个场效应管构成的），其余与驱动有上拉

28、电阻（实质为由两个场效应管构成的），其余与p0p0作为作为i/oi/o口相同。口相同。p2p2口结构口结构 p2 p2口可作为地址高口可作为地址高8 8位，也可作为通用位，也可作为通用i/oi/o口。口。 （1 1）作为高）作为高8 8位地址总线：位地址总线：muxmux打向上方，使地址与反相器打向上方，使地址与反相器3 3连接，由连接，由p2.xp2.x输出输出地址信息；地址信息；（2 2）作为通用）作为通用i/oi/o口时：口时：muxmux打向下方，输入打向下方，输入/ /输出与输出与p0p0口相同。口相同。 p3p3口结构口结构 (1)p3 (1)p3口作为通用口作为通用i/oi/o口

29、：当口：当cpucpu执行对执行对p3p3口的口的i/oi/o操作时，操作时，w w被置被置1,p31,p3口变为通用口变为通用i/oi/o口，与口，与p0p0、p1p1、p2p2作为作为i/oi/o时的工作原理一致。时的工作原理一致。p3p3口除了具有准双向口除了具有准双向i/oi/o口以外，各引脚还具有另外一项功能，即第二口以外，各引脚还具有另外一项功能，即第二功能。功能。p3p3口结构口结构p3p3口的第二功能：口的第二功能： (2)p3口用作第二功能时，锁存器的输出口用作第二功能时，锁存器的输出q由硬件设置为由硬件设置为1。 p3口输出时，数据由口输出时，数据由w线经反相器线经反相器3

30、输出；输出； p3口输入时，经同相器口输入时，经同相器4输入至第二功能线。输入至第二功能线。端口的负载能力和接口要求端口的负载能力和接口要求 p0口：可驱动口：可驱动8个个ls型型ttl负载；负载； p1-p3：可驱动：可驱动4个个ttl型负载；型负载； ale端：可驱动端：可驱动8个个ls型型ttl负载；负载； psen：可驱动：可驱动8个个ls型型ttl负载。负载。 作为输入口时，任何作为输入口时，任何ttl或或nmos电路都能以正常的方式驱动电路都能以正常的方式驱动8051单片机单片机(hmos)的的p1-p3口，由于其输出级具有上拉电阻，故可被口，由于其输出级具有上拉电阻，故可被oc门

31、门的电路所驱动，无需上拉电阻；的电路所驱动，无需上拉电阻； 注意：注意：由于单片机的端口只提供几毫安的输出电流，因而，当输出口由于单片机的端口只提供几毫安的输出电流，因而，当输出口去驱动一个普通晶体管的基极去驱动一个普通晶体管的基极(或或ttl电路输入端电路输入端)时，应在端口与晶体时，应在端口与晶体管的基极之间串联一个电阻，以限制高电平输出时的电流。管的基极之间串联一个电阻，以限制高电平输出时的电流。洗衣机控制电路板洗衣机控制电路板复读机控制电路板复读机控制电路板排队机控制电路板排队机控制电路板看电视看电视中断处理中断处理中断请求中断请求实际生活实际生活中断返回中断返回电话铃响电话铃响接听电

32、话接听电话看电视看电视主程序主程序计算机计算机事件发生事件发生事件处理事件处理主程序主程序执行主程序主程序继续执行主程序断点中断请求中断响应执行中断处理程序中断返回中断的概念中断的概念: :中断请求标志1高级低级mcs-51mcs-51单片机的中断系统内部查询内部查询入口地址入口地址int0int1t0t1txrx中断允许控制中断优先级ea中断源1.中断源 共有五个中断源，分别是外部中断两个、定时中断两个和串行中断一个，它们是：外部中断外部中断0-int00-int0，由p3.2提供，外部中断外部中断1int11int1，由p3.3提供，外部中断有两种信号方式，即电平方式和脉冲方式。（it0、

33、it1）t0t0溢出中断；溢出中断； 由片内定时/计数器0提供t1t1溢出中断；溢出中断； 由片内定时/计数器1提供串行口中断串行口中断ri/tiri/ti； 由片内串行口提供二、中断源二、中断源具体入口如下：中断源 入口地址int0 0003t0 000bhint1 0013ht1 001bhri/ti 0023h在这些单元中往往是一些跳转指令，跳到真正的中断服务程序，这是因为给每个中断源安排的空间只有8个单元。 三、 中断控制的寄存器 与中断控制有关的控制寄存器有四个：tcon-定时控制寄存器， ie-中断允许控制寄存器，ip-中断优先级控制寄存器，scon-及串行口控制寄存器。 定时控制

34、寄存器定时控制寄存器tcontcon 中断请求标志触发方式选择0 低电平1 下降沿串行口控制寄存器串行口控制寄存器sconscon 串行中断请求标志中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器ieie 中断优先级控制寄存器（中断优先级控制寄存器（ipip） 0 禁止，1允许0 低级别，1高级别ip=09h=0000 1001pt1、px0高int0、t1、t0、int1、串行口ip=55h=0101 0101ps、px1、px0 同级别，都为1pt0、pt1 同级别，都为0处理顺序为 px0 px1 ps pt0 pt1 int0 int1 rx / tx t0 t1例： tf1 tr1 tf0 tr

35、0 ie1 it1 ie0 it0tcon tcon (88h)(88h) ti riscon scon (98h)(98h) ea es et1 ex1 et0 ex0 ie ie (a8h)(a8h) ps pt1 px1 pt0 px0 ip ip (b8h)(b8h)p1p1口口外部中断信号int0int0数据80c5180c51内部总线工作方式工作方式th1tl1th0tl0tcontmodt1t0微处理器计数功能计数功能-计数脉冲来自相应的外部输入引脚，t0为p3.4，t1为p3.5。定时功能定时功能-计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使寄存器的值加1。所以，计数频率是振荡频

36、率的1/12。tmod中，各有一个控制位（ct），分别用于控制定时/计数器t0和t1工作在定时器方式还是计数器方式。二、定时器计数器的控制寄存器 与定时器计数器有关的控制寄存器有：定时器控制寄存器tcon中断请求标志触发方式选择启动定时/计数器0 低电平1 下降沿0 停止1 启动工作方式控制寄存器tmod t1控制t0控制gate门控位c/t计数/定时选择m1 m0工作方式选择计数脉冲输入计数脉冲输入三、定时器计数器的工作方式 1. 方式013位方式。由由tl0tl0的的低低5 5位位和和th0th0的的8 8位位组成。组成。th0th0溢出时，置位溢出时，置位tf0tf0标志，向标志，向cp

37、ucpu发出中发出中断请求。断请求。tf0t0tr0gateint011&c/t=1振荡器1/12c/t=0tl0 th08位低5位13位计数器定时定时器器计数计数器器定时= （2 213 x）*12*1/fosc 8*10-3=(213-x)*12*1/（12*106）x = 213 8000 =192 =0 xc02. 2. 方式方式116116位方式位方式 振荡器1/12tl0 th0tf011&t0tr0/tr1gateint0c/t=0c/t=18位8位16位计数器1616位计数，由位计数，由tl0tl0作为低作为低8 8位、位、th0th0作为高作为高8 8位位 。

38、1616位计数，由位计数，由tl1tl1作为低作为低8 8位、位、th1th1作为高作为高8 8位位3. 3. 方式方式2828位自动装入时间常数方式位自动装入时间常数方式 tf0振荡器1/1211&t0tr0gateint0c/t=0c/t=1tl0 th0自动重装初值的自动重装初值的8 8位计数方式位计数方式 ，适合于用作较精确，适合于用作较精确的脉冲信号发生器。的脉冲信号发生器。4. 4. 方式方式3232个个8 8位方式位方式 仅t0可以工作在方式3，t1处于方式3时停止计数。此时t0分成2个独立的计数器tl0和th0 ，前者用原来t0的控制信号（tr0、tf0），后者用原来t

39、1的控制信号（tr1、tf1）。 (1) th0由tr1启动/停止，溢出tf1（2）tl0由tr0启动/停止，溢出tf0（3）th0只能定时，tl0可以定时/计数，且都是8位定时t=(28）*12fosctl0计数初值2882 设计数器最大计数值为m，选择不同的工作方式最大计数值不同。12mhz方式0：m=213=8192 , 8.192ms方式1：m=216=65536, 65.536ms方式2：m=28=256, 256us方式3：m=28=256, 256us四、应用举例四、应用举例计算计数器的计数初值: 编程时将计数初值送thi、 tli； 可编程器件在使用前需要进行初始化：确定tmo

40、d控制字：编程时将控制字送tmod； 开中断（如果使用中断方式）: 编程实置位ea、eti tri位置位控制定时器的启动和停止。 【例】【例】若单片机晶振为12mhz，要求产生500s的定时，试计算x的初值。解：采用方式采用方式0：500*10-6=（213-x）*12*1/foscx=7692=1e0ch=1 1110 000 0 1100 f0h 0ch即将即将f0h装入装入th0，0ch装入装入tl0。tmod=gate c/t m1m0 gate c/t m1m0 0 0 0 0 0 0 00 00h 采用方式采用方式1：500*10-6=(216-x )*12*1/foscx=650

41、36=fe0ch即将即将feh装入装入th1，0ch装入装入tl1。tmod=gate c/t m1m0 gate c/t m1m0 0 0 01 0 0 0 0 10h51单片机的串口通信单片机的串口通信 51单片机的串行接口单片机的串行接口 一、一、 串行通信的基本概念串行通信的基本概念 并行并行 和和 串行串行 并行通信的优点是速度快，效率高，确点是不适合远距离通信。串行通信刚好相反。单工：信息只能沿着一个方向传播单工：信息只能沿着一个方向传播半双工：信息沿一条线双向传播，不能同时实半双工：信息沿一条线双向传播，不能同时实 现双向传播。现双向传播。全双工：使用两条独立的数据通道，收发可同

42、时进行。全双工：使用两条独立的数据通道，收发可同时进行。单工、半双工单工、半双工 和和 全双工全双工 同步方式和异步方式同步方式和异步方式 (1) 同步方式是将一大批数据分成几个数据块, 数据块之间用同步字符予以隔开, 而传输的各位二进制码之间都没有间隔。 其基本特征是发送与接收时钟始终保持严格同步。 (2）异步通信是按帧传送数据, 它利用每一帧的起、止信号来建立发送与接收之间的同步,每帧内部各位均采用固定的时间间隔, 但帧与帧之间的时间间隔是随机的。其基本特征是每个字符必须用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志, 它是以字符为单位一个个地发送和接收的。 同步方式和异步方式同步方式和异步方式

43、二、二、 与串行口有关的特殊功能寄存器与串行口有关的特殊功能寄存器 1. 数据缓冲器数据缓冲器sbuf 串行口缓冲器串行口缓冲器sbuf是可直接寻址的特殊功能寄存器是可直接寻址的特殊功能寄存器, 其内部其内部ram字字节地址是节地址是99h。在物理上。在物理上, 它对应着两个独立的寄存器它对应着两个独立的寄存器, 一个发送寄存器一个发送寄存器, 一个接收寄存器。发送时一个接收寄存器。发送时, 就是就是cpu写写 sbuf的时候的时候; 接收时接收时, 就是读取就是读取sbuf的过程的过程, 接收寄存器是双缓冲的接收寄存器是双缓冲的, 以避免在接收下一帧数据之前以避免在接收下一帧数据之前, cp

44、u未能及时响应接收器的中断未能及时响应接收器的中断, 没有把上一帧数据读走没有把上一帧数据读走, 而产生两帧而产生两帧数据重叠的问题。数据重叠的问题。 2. 串行口控制寄存器串行口控制寄存器scon scon用于控制和监视串行口的工作状态用于控制和监视串行口的工作状态, 其各位定义如图其各位定义如图 5.3 所示。所示。相应的各位功能介绍如下相应的各位功能介绍如下: sm0、sm1: 用于定义串行口的操作模式用于定义串行口的操作模式, 两个选择位对应两个选择位对应 4 种模式种模式,见表见表6.2。其中。其中fosc是振荡器频率是振荡器频率, uart为通用异步接收和发送器的英为通用异步接收和

45、发送器的英文缩写。文缩写。 sm2: 多机通信时的接收允许标志位。多机通信时的接收允许标志位。 在模式在模式 2 和和 3 中中, 若若sm2 = 1, 且接收到的第且接收到的第 9 位数据（位数据（rb8）是）是 0, 则接收中断标志（则接收中断标志（ri）不会被激活。）不会被激活。在模式在模式1中中, 若若sm2=1 且没有接收到有效的停止位且没有接收到有效的停止位, 则则 ri不会被激活。不会被激活。 在在模式模式 0 中中, sm2 必须是必须是 0。 特殊功能寄存器特殊功能寄存器pcon中中, 只有一位（最高位）只有一位（最高位）smod与串行口的与串行口的工作有关工作有关, 该位是

46、串行口波特率系数的控制位该位是串行口波特率系数的控制位: smod=1 时时, 波特率加倍波特率加倍, 否则不加倍。否则不加倍。 pcon的地址为的地址为 87h, 不可位寻址不可位寻址, 因此初始化时需要字节传送因此初始化时需要字节传送。 3. 3. 电源控制寄存器电源控制寄存器pconpcon串行口操作模式选择 三、三、 串行口的串行口的 4 种工作模式种工作模式 模式模式 0 同步移位寄存器输入输出模式，可外接移位寄存器，以扩展i/o口。 2. 模式模式 1 串行口工作于模式串行口工作于模式 1 时时, 为波特率可变的为波特率可变的 8 位异步通信接位异步通信接口。数据位由口。数据位由 p3.0 (rxd)端接收端接收, 由由p3.1(txd)端发送。端发送。 传送传送一帧信息为一帧信息为 10 位位: 一位起始位（一位起始位（0）, 8 位数据位（低位在前）位数据位（低位在前）和一位停止位（和一位停止位（1）。波特率是可变的）。波特率是可变的, 它取决于定时器它取决于定时器 t1 的的溢出速率及溢出速率及smod的状态的状态。 模式模式 1 发送过程。发送过程。 用软件清除用软件清除 ti后后, cpu执行任