单片机原理及应用--第四章80C51单片机的功能ppt课件

1、河南科技大学河南科技大学电子信息工程学院自动化系电子信息工程学院自动化系主讲：张松灿主讲：张松灿单单 片片 机机 原原 理理 与与 应应 用用第四章第四章 80C5180C51单片机的功能单元单片机的功能单元第四章第四章 80C5180C51单片机的功能单元单片机的功能单元4.14.1并行并行I/OI/O接口接口4.1.1 P14.1.1 P1口口4.1.2 P34.1.2 P3口口4.1.3 P24.1.3 P2口口4.1.4 P04.1.4 P0口口4.24.2定时器定时器/ /计数器计数器4.2.14.2.1概述概述4.2.24.2.2定时器定时器/ /计数器计数器T0T0、T1T14.

2、2.34.2.3定时器定时器/ /计数器计数器T2T24.2.44.2.4看门狗看门狗4.2.54.2.5定时器定时器/ /计数器的编程和运用计数器的编程和运用4.34.3串行接口串行接口4.44.4中断系统中断系统4.4.14.4.1中断、中断源及中断优先级中断、中断源及中断优先级4.4.24.4.2中断的控制和操作中断的控制和操作4.4.34.4.3中断的呼应过程和中断矢量地址中断的呼应过程和中断矢量地址 80C51 80C51有四个有四个8 8位的并行双向口，共有位的并行双向口，共有3232根输入根输入/ /输输出出I/OI/O口线。口线。 口组成：锁存器、输出驱动器和输入缓冲器。口组成

3、：锁存器、输出驱动器和输入缓冲器。 各并口在构造上有差别，故各口的性质和功能也有各并口在构造上有差别，故各口的性质和功能也有所不同。所不同。4.1 4.1 并行并行I/OI/O接口接口I/O口口P0口口P1口口P2口口P3口口位数位数8888性质性质真正双向口真正双向口 准双向口准双向口准双向口准双向口准双向口准双向口功能功能I/O口口替代功能替代功能I/O口口替代功能替代功能I/O口口替代功能替代功能I/O口口替代功能替代功能SFR字字节地址节地址80H90HA0HB0H地址地址范围范围80H87H 90H97HA0HA7HB0HB7H驱动驱动能力能力8个个TTL负负载载4个个TTL负载负载

4、4个个TTL负负载载4个个TTL负载负载 80C51 80C51并行并行I/OI/O接口的比较接口的比较I/O口口 P0口口P1口口P2口口P3口口替 代替 代功能功能程序存储器、程序存储器、片外数据存片外数据存储器储器低低8位地址位地址及及8位数据位数据CTC2：T2、 T2EX( C T C 2 仅仅80C52中有中有) 串行口串行口程 序 存 储程 序 存 储器、器、片 外 数 据片 外 数 据存储器存储器高高8位地址位地址串行口：串行口：RXD TXD中断：中断：INT0 INT1C T C 0 、 1 ： T0、 T1片外数据存储片外数据存储器：器：WR RD 4.1.1 P14.1

5、.1 P1口口 8 8位口位口, ,可以字节访问可以字节访问, , 地址：地址：90H90H；也可位访问；也可位访问, , 地址：地址：90H-97H90H-97H。位构造与任务过程：位构造与任务过程：构造构造: :输出锁存器、输入缓冲器输出锁存器、输入缓冲器BUF1BUF1读引脚、读引脚、BUF2 BUF2 读锁存器以及由读锁存器以及由FETFET晶体管晶体管Q0Q0与上拉电阻组成的输与上拉电阻组成的输出出/ /输入驱动器。输入驱动器。DCLQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0+5VP1.0引脚引脚锁存器锁存器内部总线内部总线ABUF2BUF1内部上拉电阻内部上拉电阻作

6、用作用: :P1P1口只能作为口只能作为输入口或输出输入口或输出口运用。口运用。DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0+5VP1.0锁存器锁存器P1P1口直接做输出口时，输出信息的过程：口直接做输出口时，输出信息的过程：将将1 1送到送到P1.0P1.0的过程的过程) )1001留意：留意：P1口做输出口时，内部数据经过锁存器送到口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P10-P17上。上。由于内部有上拉电阻，所以由于内部有上拉电阻，所以P1口作输出口运用时，不用外接上拉电阻。口作输出口运用时，不用外接上拉电阻。内部总线内部总线DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存

7、器写锁存器DB0.0+5VP1.0锁存器锁存器P1口直接做输入口时，输入信息的过程：口直接做输入口时，输入信息的过程： 将将P1.0处的处的0送入送入DB0.0的过程的过程)00留意留意: 1、P1口作输入口时，口作输入口时，P10P17上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。在读引脚之前，要先将锁存器置在读引脚之前，要先将锁存器置1，否那么总是读到，否那么总是读到0。2、CPU对对P1口的读操作有口的读操作有2种：读引脚和读种：读引脚和读改改写锁存器。写锁存器。 当当CPU执行执行 MOV A，P1或或 JB/JNB P1.x，标号，标号 时，产生读引脚控

8、制信号，时，产生读引脚控制信号，此时读的是引脚的形状此时读的是引脚的形状 。当当CPU执行读执行读改改写指令以端口为目写指令以端口为目的操作数的的操作数的ANL、ORL、XRL、DEC、INC 、SETB、CLR等时，产生读锁存等时，产生读锁存信号，此时是先读锁存器的形状，在修正信号，此时是先读锁存器的形状，在修正之后，送回锁存器保管。之后，送回锁存器保管。 内部总线内部总线2 2、P1P1口的特点口的特点 输出锁存输出锁存, ,输出时没有条件输出时没有条件; ; 输入缓冲输入缓冲, ,输入时有条件输入时有条件, ,即需求先将该口设为输入形即需求先将该口设为输入形状状, ,先输出先输出1;1;

9、 任务过程中无高阻悬浮形状任务过程中无高阻悬浮形状, ,即：该口不是输入态就即：该口不是输入态就是输出态。是输出态。 具有这种特性的口不属于具有这种特性的口不属于“真正的双向口，而被真正的双向口，而被称为称为“准双向口。准双向口。 3 3、P1P1口的操作口的操作 对于对于P1P1口不仅可以字节操作口不仅可以字节操作, , 也可以按位操作。也可以按位操作。 字节操作指令：字节操作指令： 输出输出 MOV P1,A ;(P1) (A)MOV P1,A ;(P1) (A) MOV P1,#data ;(P1)#data MOV P1,#data ;(P1)#data MOV P1, direct

10、;(P1)(direct) MOV P1, direct ;(P1)(direct) 输入输入 MOV A ,P1 ; (A)(P1)MOV A ,P1 ; (A)(P1) MOV direct,P1 ;(direct)(P1) MOV direct,P1 ;(direct)(P1)位操作指令：位操作指令： 置位、去除置位、去除 SETB P1.i ;P1.i1SETB P1.i ;P1.i1 CLR P1.i ;P1.i0 CLR P1.i ;P1.i0输入、输出输入、输出 MOV P1.i,C ;P1.iCYMOV P1.i,C ;P1.iCY MOV C, P1.i ;CY P1. I

11、MOV C, P1.i ;CY P1. I判跳判跳 JB P1.i,rel ;P1.i=1,JB P1.i,rel ;P1.i=1,跳转跳转 JBC P1.i ,rel ;P1.i=1,JBC P1.i ,rel ;P1.i=1,跳转且跳转且P1.i0 P1.i0 逻辑运算逻辑运算 ANL C, P1.i ;CY( P1.iCY) ANL C, P1.i ;CY( P1.iCY) ORL C, P1.i;CY( P1.i+CY) ORL C, P1.i;CY( P1.i+CY) 其中：其中：P1.iP1.i中的中的i=0i=0，7 7。 4 4、口操作时序、口操作时序 在执行改动端口锁存器内容

12、的指令时，新的内容在执行改动端口锁存器内容的指令时，新的内容在指令执行的最后一个周期的在指令执行的最后一个周期的S6P2S6P2时传送到口的锁存时传送到口的锁存器内。然而口锁存器仅在任何周期的器内。然而口锁存器仅在任何周期的P1P1时才采样端口时才采样端口锁存器缓冲器，在锁存器缓冲器，在P2P2时输出锁存器的值并坚持时输出锁存器的值并坚持P1P1时所采样到的内容。时所采样到的内容。 因此，因此，S6P2S6P2时写入端口锁存器的新数值直到下一时写入端口锁存器的新数值直到下一个周期的个周期的P1P1时被采样到，即只需在下一个机器周期的时被采样到，即只需在下一个机器周期的S1P1S1P1时，才真正

13、出如今引脚上。时，才真正出如今引脚上。5 5、P1P1口的多功能线口的多功能线 80C5280C52中，中，P1.0P1.0和和P1.1P1.1是多功能线，除作普通是多功能线，除作普通I/OI/O外，外，还具有以下功能：还具有以下功能： P1.0P1.0定时器定时器/ /计数器计数器2 2的外部输入端的外部输入端T2; T2; P1.1 P1.1定时器定时器/ /计数器计数器2 2的外部控制端的外部控制端T2EXT2EX。 此时，该两位的构造与此时，该两位的构造与P3P3口的位构造相当。口的位构造相当。 4.1.2 P34.1.2 P3口口 多功能的多功能的8 8位口位口, ,可以字节访问，地

14、址：可以字节访问，地址：B0HB0H；也可；也可位访问位访问, , 地址：地址：B0H-B7HB0H-B7H。1 1 位构造与任务过程分析位构造与任务过程分析 P3P3口的位构造口的位构造 如图如图4-24-2所示。所示。 P3P3口能驱动口能驱动4 4个个TTLTTL负载。负载。 DCLKQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0+5VP3.0锁存器锁存器替代输出功能替代输出功能替代输入功能替代输入功能内部总线内部总线ABCQ0图图42 P342 P3口的位构造口的位构造与与P1P1口的区别：口的区别：1 1添加一个与非添加一个与非门。与非门有两个输门。与非门有两个输入：一个

15、为入：一个为Q Q端，另端，另一个为替代功能的控一个为替代功能的控制输出。与非门的输制输出。与非门的输出端控制出端控制FETFET管管Q0Q0。2 2输出锁存器从输出锁存器从Q Q端引出。端引出。3 3有两个输入缓有两个输入缓冲器，替代输入功能冲器，替代输入功能取自第一个缓冲器的取自第一个缓冲器的输出端；输出端；I/OI/O口的通口的通用输入信号取自第二用输入信号取自第二个缓冲器的输出端。个缓冲器的输出端。DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0+5VP3.0锁存器锁存器替代输出功能替代输出功能替代输入功能替代输入功能P3P3口直接做输出口时，输出信息的过程：口直接做输

16、出口时，输出信息的过程：将将1 1送到送到P3.0P3.0的过程的过程) )1001留意：留意：P3P3口做输出口时，内部数据经过锁存器送到口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P30-P37P30-P37上。上。由于内部有上拉电阻，由于内部有上拉电阻，P3P3口作输出口运用时，不用外接上拉电阻。口作输出口运用时，不用外接上拉电阻。内部总线内部总线BCADCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0+5VP3.0锁存器锁存器替代输出功能替代输出功能替代输入功能替代输入功能0P3P3口直接做输入口时，输入信息的过程：口直接做输入口时，输入信息的过程：将将P3.0P3.0处的处的0

17、 0送入送入DB0.0DB0.0的过程的过程) )0留意留意: 1、P3口作输入口时，口作输入口时，P30P37上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。在读引脚之前，要先将锁存器置在读引脚之前，要先将锁存器置1，否那么总是读到，否那么总是读到0。2、CPU对对P3口的读操作有口的读操作有2种：读引脚和读种：读引脚和读改改写锁存器。写锁存器。 当当CPU执行执行 MOV A，P3或或 JB/JNB P3.x，标号，标号 时，产生读引脚控制信号，时，产生读引脚控制信号，此时读的是引脚的形状此时读的是引脚的形状 。当当CPU执行读执行读改改写指令以端口为目写指令以

18、端口为目的操作数的的操作数的ANL、ORL、XRL、DEC、INC 、SETB、CLR等时，产生读锁存等时，产生读锁存信号，此时是先读锁存器的形状，在修正信号，此时是先读锁存器的形状，在修正之后，送回锁存器保管。之后，送回锁存器保管。 内部总线内部总线ABCC内部总线内部总线BQ0A上拉电阻上拉电阻DCLQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0+5VP3.0锁存器锁存器替代输出功能替代输出功能替代输入功能替代输入功能作用作用:1、P3口可以直接作为输入口或输出口运用。口可以直接作为输入口或输出口运用。2、P3口的引脚又具有第二功能。口的引脚又具有第二功能。1 当运用单片机内部

19、串行口时，假设CPU执行MOV A，SBUF指令，那么P3.0(RXD)作为接纳信号线，接纳由外界串行输入的数据；假设CPU执行MOV SBUF，A指令，那么P3.1(TXD)作为发送信号线，串行发送数据至外界。 2当单片机运用外中断时，P3.2INT0作为外中断0的中断恳求输入线，3.3(INT1) 作为外中断1的中断恳求输入线。3当单片机运用定时器，且定时器任务于计数方式时，P3.4T0作为定时器0的计数脉冲输入线，P3.5(T1)作为定时器1的计数脉冲输入线。4当单片机外扩RAM或I/O接口芯片时，P3.6WR作为RAM或I/O接口芯片的写控制信号，P3.7(RD)作为RAM或I/O接口

20、芯片的读控制信号。 当P3口的一些引脚没有作为第二功能运用时，这些引脚就被释放，直接作为I/O口线运用。(2) (2) 输出过程分析输出过程分析 B B点置点置1 1时，锁存器输出可以顺利通到引脚时，锁存器输出可以顺利通到引脚P3.iP3.i。此。此时为准双向口。时为准双向口。 当输出锁存器输出当输出锁存器输出 C C点置点置1 1，替代输出功能可，替代输出功能可以顺利通到引脚以顺利通到引脚P3.iP3.i。假设替代输出为。假设替代输出为0 0时，因时，因C C点已点已置置1 1，现，现B B点为点为0 0，故与非门输出为，故与非门输出为1 1，使，使Q0Q0导通，从而导通，从而使使A A点为

21、点为0 0。假设替代输出为。假设替代输出为1 1时，与非门输出为时，与非门输出为1 1，Q0Q0截止，从而使截止，从而使A A点为高电平。点为高电平。P3P3口处于替代输出功能形口处于替代输出功能形状。状。 总之。不论是替代输出还是替代输入功能时，输总之。不论是替代输出还是替代输入功能时，输出锁存器的输出置出锁存器的输出置1 1是必需。是必需。 因此，因此，P3P3口不论作替代功能输入，还是作替代功能口不论作替代功能输入，还是作替代功能输出，甚至作普通输出，甚至作普通I/OI/O的输入功能时，都需求向该口位的输入功能时，都需求向该口位输出输出1 1。2 2、P3P3口的功能和特点口的功能和特点

22、 P3P3口口-多功能口。多功能口。1 1可作可作I/OI/O口运用口运用, ,为准双向口。为准双向口。 既可以字节操作，也可以位操作；既可以字节操作，也可以位操作； 既可以既可以8 8位口操作，也可以逐位定义口线为输入位口操作，也可以逐位定义口线为输入线或输出线；线或输出线； 既可以读引脚，也可以读锁存器，实现既可以读引脚，也可以读锁存器，实现“读读修正修正输出操作。输出操作。2 2替代功能。替代功能。替代输入功能替代输入功能: :P3.0RXDP3.0RXD， 串行输入口。串行输入口。P3.2INT0P3.2INT0， 外部中断外部中断0 0的恳求。的恳求。P3.3INT1P3.3INT1

23、， 外部中断外部中断1 1的恳求。的恳求。P3.4T0P3.4T0， 定时器定时器/ /计数器计数器0 0外部计数脉冲输入。外部计数脉冲输入。P3.5T1P3.5T1， 定时器定时器/ /计数器计数器1 1外部计数脉冲输入。外部计数脉冲输入。替代输出功能替代输出功能: :P3.1TXDP3.1TXD， 串行输出口。串行输出口。P3.6WRP3.6WR，外部数据存储器写选通，输出，低有效。，外部数据存储器写选通，输出，低有效。P3.7RDP3.7RD，外部数据存储器读选通，输出，低有效。，外部数据存储器读选通，输出，低有效。DCLQQDB0.0控制线控制线+5VP2.0多路开关多路开关锁存器锁存

24、器作用作用:1、外扩芯片时，、外扩芯片时，P2口不再做口不再做I/O口运用，而是传送高口运用，而是传送高8位地址。位地址。2、没有外扩芯片时，、没有外扩芯片时，P2口可以直接作为输入口或输出口运用。口可以直接作为输入口或输出口运用。读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器内部总线内部总线地址地址4.1.3 P24.1.3 P2口口 P2P2口，多功能的口，多功能的8 8位口位口, ,可以字节访问也可位访问可以字节访问也可位访问, ,字节访问地址：字节访问地址：A0H,A0H,位访问地址：位访问地址：A0H-A7HA0H-A7H。1 1 位构造与任务过程分析位构造与任务过程分析 AQ0BC与

25、与P1P1口的区别：口的区别： P2 P2口添加一个多路开关。口添加一个多路开关。 多路开关的输入有两个：一个是口输出锁存器的多路开关的输入有两个：一个是口输出锁存器的输出端输出端Q Q；一个是地址存放器；一个是地址存放器PCPC或或DPTRDPTR的高位输出的高位输出端。多路开关的输出经反相器反相后去控制输出端。多路开关的输出经反相器反相后去控制输出FET FET Q0Q0。多路开关的切换由内部控制信号控制。多路开关的切换由内部控制信号控制。 输出锁存器的输出端是输出锁存器的输出端是Q Q而不是而不是/Q/Q。DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0控制线控制线+5V

26、P2.0多路开关多路开关锁存器锁存器P2P2口直接做输出口时，输出信息的过程：口直接做输出口时，输出信息的过程：将将0 0送到送到P2.0P2.0的过程的过程) )00010留意：留意：P2口做输出口时，内部数据经过锁存器送到口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P20-P27上。上。由于内部有上拉电阻，所以由于内部有上拉电阻，所以P2口作输出口运用时，不用外接上拉电阻。口作输出口运用时，不用外接上拉电阻。AQ0BC地址地址内部总线内部总线DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0控制线控制线+5VP2.0转换开关转换开关锁存器锁存器P2P2口直接做输入口时，输入信息的过程

27、：口直接做输入口时，输入信息的过程：将将P2.0P2.0处的处的0 0送入送入DB0.0DB0.0的过程的过程) )000留意留意: 1、P2口作输入口时，口作输入口时，P20P27上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。在读引脚之前，要先将锁存器置在读引脚之前，要先将锁存器置1，否那么总是读到，否那么总是读到0。2、CPU对对P2口的读操作有口的读操作有2种：读引脚和读种：读引脚和读改改写锁存器。写锁存器。 当当CPU执行执行 MOV A，P2或或 JB/JNB P2.x，标号，标号 时，产生读引脚控制信号，时，产生读引脚控制信号，此时读的是引脚的形状此时

28、读的是引脚的形状 。当当CPU执行读执行读改改写指令以端口为目写指令以端口为目的操作数的的操作数的ANL、ORL、XRL、DEC、INC 、SETB、CLR等时，产生读锁存等时，产生读锁存信号，此时是先读锁存器的形状，在修正信号，此时是先读锁存器的形状，在修正之后，送回锁存器保管。之后，送回锁存器保管。 AQ0BC地址地址内部总线内部总线(2) 任务过程分析任务过程分析 多路开关投向输出锁存器的输出多路开关投向输出锁存器的输出C点，接通输出锁存器。点，接通输出锁存器。P2口的任务形状是口的任务形状是I/O口形状。口形状。 多路开关的输入投向地址输出多路开关的输入投向地址输出B点，多路开关将接通

29、地址存放器输出。同样可点，多路开关将接通地址存放器输出。同样可以知道，以知道，A点的电平将随地址输出的点的电平将随地址输出的0、1而相应地变化。而相应地变化。 P2口的任务形状是输出高口的任务形状是输出高8位地址。位地址。 2 2、P2P2口的功能和特点口的功能和特点 P2P2口是一个双功能的口：口是一个双功能的口：(1)(1)作作I/OI/O口时，口时，P2P2口为一准双向口，功能与口为一准双向口，功能与P1P1口一样。口一样。(2)(2)作地址输出时，作地址输出时，P2P2口可以输出程序存储器或片外数口可以输出程序存储器或片外数据存储器的高据存储器的高8 8位地址，与位地址，与P0P0口输

30、出的低地址一同构成口输出的低地址一同构成1616位地址线，从而可分别寻址位地址线，从而可分别寻址64 KB64 KB的程序存储器或片的程序存储器或片外数据存储器。外数据存储器。8 8位地址线是一同自动输出。位地址线是一同自动输出。(3) P2(3) P2口能驱动口能驱动4 4个个TTLTTL负载。负载。3 3、P2P2口运用中留意的问题口运用中留意的问题(1)(1)由于由于P2P2口具有输出锁存功能，在取指周期或外部口具有输出锁存功能，在取指周期或外部RAMRAM读、写期间，输出的高读、写期间，输出的高8 8位地址是锁存的，故无需外加位地址是锁存的，故无需外加地址锁存器。地址锁存器。(2) (

31、2) 假设外接程序存储器，访问片外程序存储器时需求假设外接程序存储器，访问片外程序存储器时需求不断进展取指操作，不断进展取指操作，P2P2口需求不断送出高位地址，这时口需求不断送出高位地址，这时P2P2口线均不宜再作口线均不宜再作I/OI/O口运用。口运用。(3) (3) 仅有片外数据存储器的系统中，仅有片外数据存储器的系统中，P2P2口运用可分为两口运用可分为两种情况：种情况： 假设片外假设片外RAMRAM容量容量256 B256 B：可运用：可运用“MOVX AMOVX A，RiRi及及“MOVX RiMOVX Ri，A A 访问片外访问片外RAMRAM，此时，此时P2P2口不输出口不输出

32、地址，地址，P2P2口仍可作为口仍可作为I/OI/O口运用；口运用； 假设片外数据存储器的容量假设片外数据存储器的容量256 B256 B，运用，运用“MOVX MOVX A A，DPTRDPTR及及“MOVX DPTRMOVX DPTR，A A 指令访问片外数据存指令访问片外数据存储器，储器，P2P2口需输出高口需输出高8 8位地址。位地址。 在片外在片外RAMRAM容量不太大时，也可只利用容量不太大时，也可只利用P1P1、P3P3甚至甚至P2P2口中的某几根口线送高位地址，从而保管口中的某几根口线送高位地址，从而保管P2P2口的全口的全部或部分口线作部或部分口线作I/OI/O口用。口用。

33、留意，这时运用的是留意，这时运用的是“MOVX AMOVX A，RiRi及及“MOVX MOVX RiRi，A A类访问指令，高位地址不再是自动送出的，而类访问指令，高位地址不再是自动送出的，而要经过程序设定。要经过程序设定。 DCLQQDB0.0地址地址/数据线数据线+5VP0.0多路开关多路开关锁存器锁存器作用作用:1、外扩芯片时，、外扩芯片时，P0口不再做口不再做I/O口运用，而是先传送地址，后传送数据。口运用，而是先传送地址，后传送数据。2、没有外扩芯片时，、没有外扩芯片时，P0口可以直接作为输入口或输出口运用。口可以直接作为输入口或输出口运用。控制控制读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁

34、存器写锁存器内部总线内部总线AQ04.1.4 P04.1.4 P0口口 多功能多功能8 8位口位口, ,可以字节访问，地址为可以字节访问，地址为80H80H；也可位；也可位访问访问, , 地址为地址为80H-87H80H-87H。1 1 位构造与任务过程分析位构造与任务过程分析10与与P1P1口有明显区别：口有明显区别： P0 P0口中添加一个多路开关：其输入有两个，地址口中添加一个多路开关：其输入有两个，地址/ /数据输出；输出锁存器的输出。数据输出；输出锁存器的输出。 其输出用于控制输出其输出用于控制输出FET Q0FET Q0的导通和截止。的导通和截止。 多路开关的切换由内部控制信号控制

35、。多路开关的切换由内部控制信号控制。 P0 P0口的上拉电路与口的上拉电路与P1P1口完全不同：口完全不同： P0P0口的上拉电路导通和截止受内部控制信号和地口的上拉电路导通和截止受内部控制信号和地址址/ /数据信号共同相数据信号共同相“与来控制。与来控制。(2) (2) 任务过程分析任务过程分析 控制信号置控制信号置1 1时，接通地址时，接通地址/ /数据输出端。数据输出端。 当地址当地址/ /数据线置数据线置1 1时，时，“与门输出为与门输出为1 1，上拉，上拉FETFET导通；同时反相器输出导通；同时反相器输出0 0，控制下拉，控制下拉FETFET截止，截止，A A点电位点电位上拉，地址

36、上拉，地址/ /数据输出线为数据输出线为1 1。 当地址当地址/ /数据线置数据线置0 0时，时，“与门输出为与门输出为0 0，上拉，上拉FETFET截止，同时反相器输出截止，同时反相器输出1 1，控制下拉，控制下拉FETFET导通，导通，A A点电位点电位下拉，地址下拉，地址/ /数据输出线为数据输出线为0 0。 此时的输出形状随地址此时的输出形状随地址/ /数据线而变。数据线而变。 因此，因此，P0P0口可以作为地址口可以作为地址/ /数据复用总线运用。上数据复用总线运用。上下两个下两个FETFET处于反相，构成推拉式输出电路，负载才干处于反相，构成推拉式输出电路，负载才干大大添加。此时的

37、大大添加。此时的P0P0口相当一个双向口。口相当一个双向口。 控制信号置控制信号置0 0时，接输出锁存器的时，接输出锁存器的/Q/Q端。端。与门封锁，上拉与门封锁，上拉FETFET截止，截止，P0P0口为漏极开路输出。口为漏极开路输出。P0P0口作输出口，假设口作输出口，假设P0.iP0.i输出输出1 1，输出锁存器的端为，输出锁存器的端为0 0，下拉下拉FETFET截止，截止，P0.iP0.i为漏极开路输出；假设为漏极开路输出；假设P0.iP0.i输出输出0 0，输出锁存器的端为输出锁存器的端为1 1，下拉，下拉FETFET导通，导通，P0.iP0.i输出低电平。输出低电平。 P0 P0口作

38、输入口，必需先使口作输入口，必需先使P0.iP0.i锁存器置锁存器置1 1。下拉。下拉FETFET也截止，也截止，P0.iP0.i处于悬浮形状。处于悬浮形状。A A点的电平由外设的电平点的电平由外设的电平而定，经过输入缓冲器读入而定，经过输入缓冲器读入CPUCPU。P0P0口相当于一个高阻口相当于一个高阻抗的输入口。抗的输入口。 详细见以下图阐明：详细见以下图阐明：P0P0口直接做输出口时，输出信息的过程：口直接做输出口时，输出信息的过程：将将0 0送到送到P0.0P0.0的过程的过程) )DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0地址地址/数据线数据线+5VP0.0多路

39、开关多路开关锁存器锁存器00010留意留意: P0口做输出口时，内部数据经过锁存器送到口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P00-P07上。由于上管上。由于上管一直截止，而当下管也截止时，一直截止，而当下管也截止时，P00P07被架空，没有规范的高电平，所被架空，没有规范的高电平，所以以P0口作输出口运用时，必需外接上拉电阻。口作输出口运用时，必需外接上拉电阻。 控制控制内部总线内部总线AQ00P0口直接做输入口时，输入信息的过程：将P0.0处的1送入DB0.0的过程)DCPQQ读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁存器写锁存器DB0.0地址地址/数据控制线数据控制线+5VP0.0转换开关转换开关锁

40、存器锁存器001留意留意: 1、P0口作输入口时，口作输入口时，P00P07上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。在读引脚之前，要先将锁存器置在读引脚之前，要先将锁存器置1，否那么总是读到，否那么总是读到0。2、CPU对对P0口的读操作有口的读操作有2种：读引脚和读种：读引脚和读改改写锁存器。写锁存器。 1当当CPU执行执行 MOV A，P0或或 JB/JNB P0.x，标号，标号 时，产生读引脚控制信号，时，产生读引脚控制信号，此时读的是引脚的形状此时读的是引脚的形状 。当当CPU执行读执行读改改写指令以端口为写指令以端口为目的操作数的目的操作数的ANL

41、、ORL、XRL、DEC、INC SETB、CLR等时，产生等时，产生读锁存信号，此时是先读锁存器的形状，读锁存信号，此时是先读锁存器的形状，在修正之后，送回锁存器保管。在修正之后，送回锁存器保管。 内部总线内部总线AQ002 2、P0P0口的功能和特点口的功能和特点(1)(1)作作I/OI/O口运用。口运用。 相当于一个真正的双向口，输出锁存、输入缓冲，相当于一个真正的双向口，输出锁存、输入缓冲，输入时需先将口置输入时需先将口置1 1； 每根口线可以独立定义为输入或输出。它具有双每根口线可以独立定义为输入或输出。它具有双向口的一切特点。向口的一切特点。特点：特点： 输出为漏极开路输出，与输出

42、为漏极开路输出，与NMOSNMOS的电路接口时要用的电路接口时要用电阻上拉；电阻上拉； 输入时为悬浮形状，为一个高阻抗的输入口。输入时为悬浮形状，为一个高阻抗的输入口。 (2)(2)作地址作地址/ /数据复用总线用。数据复用总线用。 P0P0口为一个准双向口。但是没有上拉电阻，作数口为一个准双向口。但是没有上拉电阻，作数据输入时，口也不是悬浮形状。据输入时，口也不是悬浮形状。 作地址作地址/ /数据复用总线时，口不能逐位定义为输入数据复用总线时，口不能逐位定义为输入/ /输出。作数据总线用，输入输出。作数据总线用，输入/ /输出输出8 8位数据；作地址总位数据；作地址总线用，输出低线用，输出低

43、8 8位地址。也不能作位地址。也不能作I/OI/O口运用。口运用。(3) P0(3) P0口能驱动口能驱动8 8个个TTLTTL负载。负载。MCS-51 MCS-51 单片机并行口运用单片机并行口运用 在没有外扩任何芯片时，单片机内部并行口在没有外扩任何芯片时，单片机内部并行口 可以作为输出口，直接与输出外设衔接，常用的可以作为输出口，直接与输出外设衔接，常用的输出外设是发光二极管；输出外设是发光二极管； 可以作为输入口，直接与输入外设衔接，常用的可以作为输入口，直接与输入外设衔接，常用的输入外设是开关。输入外设是开关。直接做输出口直接做输出口 直接做输入口直接做输入口直接做输出口直接做输出口

44、P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.789C51+5V电阻的作用是当流过发光二极管的电流过大时，它就会被烧坏。电阻可以电阻的作用是当流过发光二极管的电流过大时，它就会被烧坏。电阻可以限制流过发光二极管的电流，因此这个电阻叫作限流电阻。限流电阻阻值限制流过发光二极管的电流，因此这个电阻叫作限流电阻。限流电阻阻值的计算方法如下：的计算方法如下： R=(5-1.75)/Id ；Id 是流过发光二极管的电流，普通从是流过发光二极管的电流，普通从8mA到到20mA，其，其值越大，发光二极管越亮，但不能太大，当流过发光二极管的电流超越值越大，发光二极管越亮，但不能太大，当流过发光

45、二极管的电流超越20mA时，容易烧坏发光二极管。时，容易烧坏发光二极管。例例1：用：用89C51的的P1口驱动口驱动8个发光二极管，使个发光二极管，使8个发光二极管由上向下轮番点个发光二极管由上向下轮番点亮。试画出衔接图，编制驱动程序。亮。试画出衔接图，编制驱动程序。解：解：1、画电路图、画电路图2、编程、编程 mov a,#0feh up: mov p1,a lcall delay rl a sjmp upDelay : mov r7,#2delay11: mov r6,#250 djnz r6,$ djnz r7,delay11 ret直接做输出口直接做输出口P1.0P1.1P1.2P1.

46、3P1.4P1.5P1.6P1.789C51+5V例例2：用：用80c51的的P1口驱动口驱动1个数码管，制成个数码管，制成1位秒表位秒表.试画出衔接图，编制驱动程序。试画出衔接图，编制驱动程序。 解：解：1、画电路图、画电路图2、编程、编程abcdefgDpabcdefgDpUP0： MOV R7，#10 MOV R2,#00H MOV DPTR,#TAB UP: MOV A,R2 MOVC A,A+DPTR MOV P1 , A LCALL D1S INC R2 DJNZ R7，UP SJMP UP0TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,

47、80H,98H例例2：用：用8051的的P1口驱动口驱动1个数码管，制成个数码管，制成1位秒表位秒表.试画出衔接图，编制驱试画出衔接图，编制驱动程序。动程序。思索：思索： 假设用假设用P2口驱动发光二极管，公共端接口驱动发光二极管，公共端接P3.0，那么如何修正？，那么如何修正？ 假设制成假设制成0.1S的表，那么如何修正？的表，那么如何修正？P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.789C51P3.0abcdefgDp CLR P3.0UP0： MOV R7，#10 MOV R2,#00H MOV DPTR,#TAB UP: MOV A,R2 MOVC A,A+DPTR

48、 MOV P2 , A LCALL D1S INC R2 DJNZ R7，UP SJMP UP0TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H DB 99H,92H,82H,0F8H,80H,98HP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.789C51+5V例例1：用：用89C51的的P1口传送口传送8个开关形状，用个开关形状，用P2口显示口显示8个开关个开关形状，假设开关合那么对应灯亮，试画出衔接图，编制驱动程形状，假设开关合那么对应灯亮，试画出衔接图，编制驱动程序。序。解：解：1、画电路图、画电路图MOV P1，#0FFHUP：MOV A，P1 MOV P2，A

49、 SJMP UPP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7+5V开关处的电阻称为上拉电阻，它的作用是当开关断开时，使P1口的电压上拉为准确的高电平，防止悬空形状。 2、编程、编程强调：强调：8051内部并行口内部并行口直接作为输入口时，直接作为输入口时，必需先将口锁存器必需先将口锁存器置置1。直接做输入口直接做输入口P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.789C51MOV P1，#0FFHUP：MOV A，P1 CPL A MOV P2，A SJMP UPP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7+5V思索：假设将发光二极管反

50、接，那么如何修正程序？思索：假设将发光二极管反接，那么如何修正程序？ 直接做输入口直接做输入口89C51+5V例例2：用：用8051的的P1口驱动口驱动8个发光二极管，个发光二极管，P3.4接一个开关接一个开关K1，当开关按下，当开关按下时，时，8个发光二极管由左向右轮番点亮；开关断开时，个发光二极管由左向右轮番点亮；开关断开时，8个发光二极管不亮。个发光二极管不亮。试画出衔接图，编制驱动程序。试画出衔接图，编制驱动程序。 解：解：1、画电路图、画电路图P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.72、编程、编程+5VP3.4 mov p3,#0ffh up0: mov a,

51、#0feh up1: jb p3.4,up1 mov p1,a lcall delay1 rl a sjmp up1delay1: mov r7,#2delay11: mov r6,#250 djnz r6,$ djnz r7,delay11 ret 根本概念根本概念1 1、定时的定义：、定时的定义： 定时定时: :对周期固定、知的脉冲计数。对周期固定、知的脉冲计数。2 2、计数的定义：、计数的定义： 计数计数: :对外界产生的周期不固定的未知脉冲计数。对外界产生的周期不固定的未知脉冲计数。计数器的计数方式可以是加计数器的计数方式可以是加1 1计数，也可以是减计数，也可以是减1 1计数。计数。

52、3 3、定时、定时/ /计数的实现方法：计数的实现方法：硬件数字电路：用硬件数字电路：用555555构成的定时器和计数器等。构成的定时器和计数器等。软件编程软件编程可编程定时可编程定时/ /计数器计数器4.2 4.2 定时器定时器/ /计数器计数器例：编制一个延时例：编制一个延时2mS的子程序。的子程序。 D2MS： MOV R7，#2 D2MS0： MOV R6，#250 DJNZ R6，$ DJNZ R7，D2MS0 RET例：统计开关按动次数，并存于例：统计开关按动次数，并存于30H单元。单元。 MOV 30H，#0 UP: JB P1.0,$ JNB P1.0,$ INC 30H SJ

53、MP UP软件编程软件编程可编程定时可编程定时/ /计数器计数器 控制系统有按时间间隔来进展控制，如定时的温度检测等。可用延迟程控制系统有按时间间隔来进展控制，如定时的温度检测等。可用延迟程序来实现，但会降低序来实现，但会降低CPU任务效率。假设用可编程的实时时钟，实现定时或任务效率。假设用可编程的实时时钟，实现定时或延时，那么延时，那么CPU不用经过等待来实现延时，可提高不用经过等待来实现延时，可提高CPU的效率。的效率。 也有控制系统是按计数的结果来进展的。也有控制系统是按计数的结果来进展的。 因此在微机控制系统中常运用可编程的硬件定时计数器。如今有很多因此在微机控制系统中常运用可编程的硬

54、件定时计数器。如今有很多定时计数器的接口芯片。单片机内有硬件定时计数器，可以简化系统设定时计数器的接口芯片。单片机内有硬件定时计数器，可以简化系统设计。计。 不论是独立的定时器芯片还是单片机内定时器，都有以下特点：不论是独立的定时器芯片还是单片机内定时器，都有以下特点：1有多种任务方式，可以是计数方式也可以是定时方式等等。有多种任务方式，可以是计数方式也可以是定时方式等等。2计数器模值是可变的，计数的最大值也就限制了定时的最大值。计数器模值是可变的，计数的最大值也就限制了定时的最大值。3当定时时间到或者计数终止时，发出中断恳求，以便实现定时或计数控制。当定时时间到或者计数终止时，发出中断恳求，

55、以便实现定时或计数控制。 除了上述共同特点外，各种定时器还会有各自的特点，各自的任务方式除了上述共同特点外，各种定时器还会有各自的特点，各自的任务方式和控制方式。和控制方式。4.2.14.2.1概述概述 单片机控制系统中经常遇到定时与计数问题。单片机控制系统中经常遇到定时与计数问题。 定时器定时器/ /计数器计数器timer/countertimer/counter是单片机中重是单片机中重要部件，其任务方式灵敏、编程简单，运用它可减轻要部件，其任务方式灵敏、编程简单，运用它可减轻CPUCPU的负担和简化外围电路。的负担和简化外围电路。 80C5180C51有两个有两个1616位的定时器位的定时

56、器/ /计数器：计数器：T0T0和和T1T1； 80C5280C52有三个有三个1616位的定时器位的定时器/ /计数器：计数器：T0T0、T1T1和和T2T2；在在80C5180C51系列的部分产品系列的部分产品80C55280C552中，还包含有一个中，还包含有一个用做看门狗的用做看门狗的8 8位定时器位定时器T3T3。 定时器定时器/ /计数器的中心是一个加一计数器，其根本计数器的中心是一个加一计数器，其根本功能是加功能是加1 1功能。功能。 T0 T0、T1T1或或T2T2引脚上施加一个引脚上施加一个1 1到到0 0的跳变，计数器增的跳变，计数器增1 1，即是计数功能；即是计数功能；

57、在单片机内部对机器周期或其分频进展计数，从而在单片机内部对机器周期或其分频进展计数，从而得到定时，即定时功能。得到定时，即定时功能。 在单片机中，定时功能和计数功能的设定和控制都在单片机中，定时功能和计数功能的设定和控制都是经过软件来进展。是经过软件来进展。4.2.24.2.2定时器定时器/ /计数器计数器T0T0、T11T11 MCS51MCS51单片机内有单片机内有2 2个独立的个独立的1616位的可编程定时位的可编程定时/ /计计数器数器T0T0和和T1T1。它们构造类似，内部构造简图如图。它们构造类似，内部构造简图如图4-54-5。定时器定时器/ /计数器计数器T0T0、T1T1组成：

58、组成： 计数器计数器TH0TH0、TL0TL0和和TH1TH1、TL1TL1； 特殊功能存放器特殊功能存放器TMODTMOD、TCONTCON； 时钟分频器；时钟分频器； 输入引脚输入引脚T0T0、T1T1、INT0INT0、INT1INT1。图图4-5 4-5 定时器定时器/ /计数器计数器T0T0、T1T1的内部构造简图的内部构造简图振荡器12C/T=0C/T=1+加加1计数器计数器TF0合合/断断T0TR0GATE0INT0TCONTMODTH0TL0TH1TL1T0T0的构造：的构造：GATEC/TM1M0GATEC/TM1M02 2、T0T0、T1T1的特殊功能存放器的特殊功能存放器

59、(1)(1)方式存放器方式存放器TMODTMOD，地址：，地址：89H89H 逐位定义的逐位定义的8 8位存放器，只能字节寻址的存放器。位存放器，只能字节寻址的存放器。其格式如下：其格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0低低4 4位设置定时器位设置定时器/ /计数器计数器T0T0；高高4 4位设置定时器位设置定时器/ /计数器计数器T1T1。GATEGATE：门控标志。控制定时：门控标志。控制定时/ /计数器的启动。计数器的启动。 当当GATE=1GATE=1时，定时计数器的启动除了受时，定时计数器的启动除了受TRTR控制外，

60、控制外，还受还受INTINT引脚的控制。当引脚的控制。当TR=1TR=1且且INTINT引脚上出现高电平引脚上出现高电平常才干启动定时计数器。常才干启动定时计数器。C CT T：用来确定：用来确定T0(T1)T0(T1)是任务在计数方式还是任务在是任务在计数方式还是任务在定时方式。定时方式。C CT=0T=0为定时方式，为定时方式，C CT=1T=1为计数方式。为计数方式。M1M1和和M0M0： 确定确定T0(T1)T0(T1)的详细任务方式。的详细任务方式。M1M1、M0M0的四种组合确定四种任务方式，分别是方式的四种组合确定四种任务方式，分别是方式0 0、方式方式1 1、方式、方式2 2、