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文档简介
1、计算机原理与接口技术复习计算机原理与接口技术复习黄勋黄勋1. 1. 各种进制数间的相互转换各种进制数间的相互转换 2.2.补码补码 X 0X2 n-1 2nX 2 n-1X0 (mod2n) XX补补 2)2)负数补码的求法负数补码的求法 补码的求法一般有两种补码的求法一般有两种: :用补码定义式用补码定义式: : X X补补2 2n nX X2 2n n|X| |X| -2 -2 n-1n-1X0(X0(整数整数) ) 求反码求反码, ,再在数值末位加再在数值末位加1 1可得到补码可得到补码, ,即即: : X X补补X X反反1 1。3 BCD3 BCD码和码和ASCIIASCII码码 B
2、CD BCD码码 (Binary Coded Decimal)(Binary Coded Decimal)1 1位十进制数:位十进制数:1010个数码个数码, , 4 4位二进制数:位二进制数:1616种组合种组合取其取其1010种组合分别代表种组合分别代表1010个十进制数码(个十进制数码(不是唯一的不是唯一的)。)。最常用的方法是最常用的方法是8421BCD8421BCD码码, ,其中其中8 8、4 4、2 2、1 1分别为分别为4 4位二进制数的位权值。位二进制数的位权值。 8421BCD8421BCD码表码表 2.4 2.4 单片机单片机Single-Chip Microcompute
3、r / One-Chip Single-Chip Microcomputer / One-Chip MicrocomputerMicrocomputer在一片芯片上集成在一片芯片上集成CPUCPU、存储器、存储器、I / OI / O接口、接口、定时器计数器、中断控制部件等组成一台完整定时器计数器、中断控制部件等组成一台完整的微型计算机。的微型计算机。单片机体积小、功能强、功耗低、可靠性高和单片机体积小、功能强、功耗低、可靠性高和性价比高的特点。单片机经历了性价比高的特点。单片机经历了1 1位、位、4 4位、位、8 8位、位、1616位及位及3232位的发展阶段。位的发展阶段。单片机的类型及常
4、用系列单片机的类型及常用系列及其及其配置一览表配置一览表系列系列片内存储器(字节)片内存储器(字节)定时器定时器计数器计数器并行并行I/OI/O串行串行I/OI/O中中断断源源片内片内ROMROM片内片内RAMRAM无无有有ROMROM有有EPROMEPROMIntelIntelMCS-51MCS-51子系列子系列8031803180C3180C318051805180C5180C51(4K(4K字节字节) )8751875187C5187C51(4K(4K字节字节) )128128字节字节2x162x164x84x8位位1 15 5IntelIntelMCS-52MCS-52子系列子系列80
5、32803280C3280C328052805280C5280C52(8K(8K字节字节) )8752875287C5287C52(8K(8K字节字节) )256256字节字节3x163x164x84x8位位1 16 6ATEMLATEML89C89C系列系列( (常用型常用型) )1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)(2020条引脚条引脚DIPDIP封装)封装)1281282 215151 15 589C51(4K)/ 89C52(8K)89C51(4K)/ 89C52(8K)(4040条引脚条引脚DIPDIP封装)
6、封装)128/128/2562562/32/332321 15/65/61 1) )地址总线(单向)地址总线(单向)CPUCPU通过地址总线输出地址来选择某一存储单元、通过地址总线输出地址来选择某一存储单元、I/OI/O接口接口 2 2根地址线:可寻址根地址线:可寻址2 22 2=4=4个字节单元;个字节单元; 1616根地址线:可寻址根地址线:可寻址2 21616=64K=64K字节单元;字节单元;地址:内存由许多存储单元组成,每个存储单元地址:内存由许多存储单元组成,每个存储单元(字节)有一个用于区分的编号(字节)有一个用于区分的编号2.3.3 2.3.3 系统总线系统总线2 2) )数据
7、总线数据总线 上述三个部件之间传递数据(双向)上述三个部件之间传递数据(双向)3 3) )控制总线控制总线 用来传达用来传达CPUCPU发出的或者送至发出的或者送至CPUCPU的控制信息与的控制信息与状态信息,使微机协调工作。(单向)状态信息,使微机协调工作。(单向)2.3.4 2.3.4 常用术语常用术语1 1) )位(位(bitbit)、字节()、字节(ByteByte)、字()、字(WordWord)、)、双字(双字(DWDW)2 2) )字长:计算机所处理的基本二进制数据的字长:计算机所处理的基本二进制数据的位数。国际上以微处理器芯片外部数据总位数。国际上以微处理器芯片外部数据总线的位
8、数来确定计算机的字长。线的位数来确定计算机的字长。 8 8位机、位机、1616位机、位机、3232位机和位机和6464位机位机3 3) )主存储容量主存储容量 1B=8bit 1B=8bit;1KB=1024B1KB=1024B;1MB=1024KB1MB=1024KB;1GB=1024MB1GB=1024MB 1K=2 1K=21010=1024=1024,1M=21M=22020=1KK =1KK 8K 8K、64K64K、16M16M、64M64M8 8 位的位的 CPUCPU,片内有振荡器和时钟电路,片内有振荡器和时钟电路, , 片内片内 128/256128/256字节字节 RAMR
9、AM片内片内 0K/4K/8K0K/4K/8K字节字节 程序存储器程序存储器ROMROM可寻址片外可寻址片外 64K64K字节字节 数据存储器数据存储器RAMRAM可寻址片外可寻址片外 64K64K字节字节 程序存储器程序存储器ROMROM片内片内 21/2621/26个个 特殊功能寄存器(特殊功能寄存器(SFRSFR)4 4个个8 8位位 的并行的并行I/OI/O口(口(PIOPIO)1 1个个 全双工串行口(全双工串行口(SIO/UARTSIO/UART)2/32/3个个1616位位 定时器定时器/ /计数器(计数器(TIMER/COUNTERTIMER/COUNTER)可处理可处理5/6
10、5/6个中断源,两级中断优先级个中断源,两级中断优先级内置内置1 1个布尔处理器和个布尔处理器和1 1个布尔累加器(个布尔累加器(CyCy)MCS-51MCS-51指令集含指令集含111111条指令条指令MCS-51MCS-51单片机基本特性单片机基本特性80C5180C51存储空间配置图存储空间配置图 读外读外ROMROM的过程的过程 CPUCPU从从PC(PC(程序计数器程序计数器) )中取出当前中取出当前ROMROM的的1616位地址,分位地址,分别由别由P0P0口(低口(低8 8位)和位)和P2P2口(高口(高8 8位)同时输出位)同时输出; ;ALEALE信号有效时由地址锁存器锁存低
11、信号有效时由地址锁存器锁存低8 8位地址信号位地址信号; ;地址锁存器输出的低地址锁存器输出的低8 8位地址信号和位地址信号和P2P2口输出的高口输出的高8 8位位地址信号同时加到外地址信号同时加到外ROM 16ROM 16位地址输入端位地址输入端; ;当当PSENPSEN信号有效时,外信号有效时,外ROMROM将相应地址存储单元中的数将相应地址存储单元中的数据送至数据总线(据送至数据总线(P0P0口),口),CPUCPU读入后存入指定单元。读入后存入指定单元。a) a) 外外RAM 16RAM 16位地址分别由位地址分别由P0P0口(低口(低8 8位)和位)和P2P2口口(高(高8 8位)同
12、时输出位)同时输出; ;b) ALEb) ALE信号有效时由地址锁存器锁存低信号有效时由地址锁存器锁存低8 8位地址信号,位地址信号,地址锁存器输出的低地址锁存器输出的低8 8位地址信号和位地址信号和P2P2口输出的高口输出的高8 8位地址信号同时加到外位地址信号同时加到外RAM 16RAM 16位地址输入端位地址输入端; ;c) c) 当当RDRD信号有效时,外信号有效时,外RAMRAM将相应地址存储单元中将相应地址存储单元中的数据送至数据总线(的数据送至数据总线(P0P0口),口),CPUCPU读入后存入指定读入后存入指定单元。单元。读外读外RAMRAM的过程:的过程: 写外写外RAMRA
13、M的过程:的过程: 写外写外RAMRAM的过程与读外的过程与读外RAMRAM的过程相同。只是控制的过程相同。只是控制信号不同,信号换成信号不同,信号换成WRWR信号。当信号。当WRWR信号有效时,信号有效时,外外RAMRAM将数据总线(将数据总线(P0P0口分时传送)上的数据写入相口分时传送)上的数据写入相应地址存储单元中。应地址存储单元中。 3.5 3.5 I/OI/O端口结构及工作原理端口结构及工作原理 有有4 4个个8 8位并行位并行I/OI/O口口, ,共共3232条端线:条端线:P0P0、P1P1、P2P2和和P3P3口。口。每一个每一个I/OI/O口都能用作输入或输出。口都能用作输
14、入或输出。用作输入时,均须先写入用作输入时,均须先写入“1”1”;用作输出时,用作输出时,P0P0口应外接上拉电阻。口应外接上拉电阻。P0P0口的负载能力为口的负载能力为8 8个个LSTTLLSTTL门电路;门电路;P1P1P3P3口的负载能力为口的负载能力为4 4个个LSTTLLSTTL门电路。门电路。3.6 3.6 CPUCPU时钟和时序时钟和时序1 1) 时钟电路时钟电路 80C5180C51单片机内有一高增益反相放大器,按图连接即可构成单片机内有一高增益反相放大器,按图连接即可构成自激振荡电路,振荡频率取决于石英晶体的振荡频率自激振荡电路,振荡频率取决于石英晶体的振荡频率. . 单片机
15、各种周期的关系图单片机各种周期的关系图P1P1P2P2S1S1P1P1P2P2S2S2P1P1P2P2S3S3P1P1P2P2S4S4P1P1P2P2S5S5P1P1P2P2S6S6机器周期机器周期状态周期状态周期时钟周期时钟周期1 1个机器周期个机器周期=6=6个状态周期个状态周期=12=12个时钟周期个时钟周期牢牢记住:牢牢记住: 振荡周期振荡周期( (时钟周期时钟周期)= )= 晶振频率的倒数;晶振频率的倒数; 1 1个机器周期个机器周期 = 6= 6个状态周期个状态周期 1 1个机器周期个机器周期 = 12= 12个时钟周期;个时钟周期; 1 1个指令周期个指令周期 = 1= 1、2
16、2、4 4个机器周期个机器周期2 2)复位电路)复位电路a) a) 上电复位电路上电复位电路RCRC构成微分电路,在上电瞬间,产生构成微分电路,在上电瞬间,产生一个微分脉冲,其宽度若大于一个微分脉冲,其宽度若大于2 2个机个机器周期,器周期,80C5180C51将复位。为保证微分将复位。为保证微分脉冲宽度足够大,脉冲宽度足够大,RCRC时间常数应大于时间常数应大于两个机器周期。一般取两个机器周期。一般取2222电容、电容、1k1k电电阻。阻。优点:使用最为普遍且成本低廉的复优点:使用最为普遍且成本低廉的复位电路位电路 c c)复位后)复位后CPUCPU状态状态PCPC: 0000H0000H
17、TMOD TMOD: 00H00HAccAcc: 00H00H TCON TCON: 00H00HB B: 00H00H TH0 TH0: 00H00HPSWPSW: 00H00H TL0 TL0: 00H00HSPSP: 07H07H TH1 TH1: 00H00HDPTRDPTR:0000H 0000H TL1 TL1: 00H00HP0P0P3P3:FFH FFH SCON SCON: 00H00HIPIP:00000B00000B SBUF SBUF: 不定不定IEIE:0 000000B PCON00000B PCON: 0 00000B0000B 一条汇编语言指令中最多包含一条汇编
18、语言指令中最多包含5 5 个区段个区段, , 如下所示如下所示: : 标号标号: : 操作码目的操作数操作码目的操作数, ,源操作数源操作数; ;注释注释 LOOP: ADD A, #10H ;(A) LOOP: ADD A, #10H ;(A) (A)+10H(A)+10H 5 5个区段之间要用分隔符分开个区段之间要用分隔符分开: : 标号与操作码之间用标号与操作码之间用“: ”: ”隔开隔开, , 操作码与操作数之间用空格隔开操作码与操作数之间用空格隔开, , 操作数与操作数与注释之间用注释之间用“;”;”隔开隔开, , 如果操作数有两个以上如果操作数有两个以上, , 则在操作则在操作数之
19、间要用逗号数之间要用逗号“,”,”隔开隔开 ( (乘法指令和除法指令除外乘法指令和除法指令除外) )。 4.1.3 MCS4.1.3 MCS5151单片机汇编语言指令格式单片机汇编语言指令格式4.2 4.2 寻址方式寻址方式 寻址方式寻址方式:寻找操作数地址的方式寻找操作数地址的方式.在用汇编语言编程时在用汇编语言编程时, 数据的存放、传送、数据的存放、传送、 运算都要通过运算都要通过指令来完成。指令来完成。 编程者必须自始至终都要十分清楚操作数编程者必须自始至终都要十分清楚操作数的位置的位置, 以及如何将它们传送到适当的寄存器去参与运算。以及如何将它们传送到适当的寄存器去参与运算。每一种计算
20、机都具有多种寻址方式。寻址方式的多少是反每一种计算机都具有多种寻址方式。寻址方式的多少是反映指令系统优劣的主要指标之一。映指令系统优劣的主要指标之一。 在在 MCS -51单片机指令系统中单片机指令系统中, 有以下有以下7种寻址方式种寻址方式: (1) 立即寻址立即寻址; (2) 直接寻址直接寻址; (3) 寄存器寻址寄存器寻址; (4) 寄存器间接寻址寄存器间接寻址; (5) 基址寄存器加变址寄存器间接寻址基址寄存器加变址寄存器间接寻址; (6) 相对寻址相对寻址; (7) 位寻址。位寻址。 总结:总结:7中寻址方式及使用空间中寻址方式及使用空间序号序号寻址方式寻址方式寻址空间寻址空间1寄存
21、器寻址寄存器寻址R0R7,A,B,CY,DPTR2立即寻址立即寻址程序存储器程序存储器3寄存器间址寄存器间址内部内部RAM的的00HFFH,外部,外部RAM4直接寻址直接寻址内部内部RAM的的00H7FH,SFR,程序存储器程序存储器5变址寻址变址寻址程序存储器程序存储器6相对寻址相对寻址程序存储器程序存储器7位寻址位寻址内部内部RAM中中20H2FH的的128位,位,SFR中的中的93位位4.3.1 数据传送类指令数据传送类指令(29条条) MCS -51传送指令示意图传送指令示意图 功能功能助记符助记符操作数与传递方向操作数与传递方向数据数据传送传送内部数据存储器间传送内部数据存储器间传送
22、MOVA、 Rn、Ri、 direct #dataDPTR data16A Rn、 Ri、 directdirect direct、 Rn、 Ri外部数据存储器传送外部数据存储器传送MOVXA Ri、 DPTR程序存储器传送程序存储器传送MOVCA A+DPTR、 A+PC数据数据交换交换字节交换字节交换XCHA Rn、 Ri、 direct半字节交换半字节交换XCHDA低四位低四位 Ri低四位低四位 A高、低高、低4位互换位互换SWAPA高四位高四位 A低四位低四位堆栈堆栈操作操作压入堆栈压入堆栈PUSHSP direct弹出堆栈弹出堆栈POP4.3.2 算术运算类指令算术运算类指令 算术运
23、算指令算术运算指令 7) 十进制调整指令十进制调整指令 DA A 这条指令对累加器这条指令对累加器A参与的参与的BCD码加法运算所获得的码加法运算所获得的8位位结果进行十进制调整结果进行十进制调整, 使累加器使累加器A中的内容调整为二位压缩型中的内容调整为二位压缩型 BCD码的数。使用时必须注意码的数。使用时必须注意, 它只能跟在加法指令之后它只能跟在加法指令之后, 不不能对减法指令的结果进行调整能对减法指令的结果进行调整, 且其结果不影响溢出标志位。且其结果不影响溢出标志位。 两个两个 BCD数数 36 与与 45 相加相加, 结果应为结果应为 BCD码码 81, 程序如下程序如下: 4.3
24、.3 逻辑运算类指令逻辑运算类指令4)简单逻辑操作指令)简单逻辑操作指令CLR A ; 对累加器对累加器A清清“0” E4CPL A ; 对累加器对累加器A按位取反按位取反 F4 上例中用异或指令使累加器清零上例中用异或指令使累加器清零,需要两条双字节指令需要两条双字节指令 MOV 30H, A 和和 XRL A, 30H 共占用四字节存储空间。共占用四字节存储空间。 MOV A,#00H实现累加器清零实现累加器清零,也需一条双字节指令也需一条双字节指令不影响不影响Cy, AC, OV等标志等标志4.3.4 控制转移指令控制转移指令 由于由于MCS -51 提供了较丰富的控制转移指令提供了较丰
25、富的控制转移指令, 因此在编程上相当灵活方便。这类指令用到的助因此在编程上相当灵活方便。这类指令用到的助记符共有记符共有 10 种种: AJMP、LJMP、SJMP、JMP、ACALL、LCALL、JZ、JNZ、CJNE、DJNZ。 以上指令功能、跳转范围以上指令功能、跳转范围RETRETI区别区别4.3.6 位操作类指令位操作类指令 5.1.25.1.2伪指令伪指令用来指定程序或数据的起始位置,给出一些连续用来指定程序或数据的起始位置,给出一些连续存放数据的确定地址,或为中间运算结果保留一存放数据的确定地址,或为中间运算结果保留一部分存储空间以及表示源程序结束等等。部分存储空间以及表示源程序
26、结束等等。 1) 汇编起始指令汇编起始指令 ORG 指令格式为指令格式为: 标号标号: ORG 16位地址位地址 标号标号: 可有可无。标号的要求可有可无。标号的要求 ORG 2000H START:MOV A,#7FH 8051/87518051/8751最小应用系统最小应用系统1 1) ) 8051 8051、87518751最小应用系统最小应用系统单片机接上时钟电路和复位电路单片机接上时钟电路和复位电路, EA, EA接高电平接高电平,ALE,ALE、PSENPSEN信号不用信号不用, ,系统就可以工作。系统就可以工作。80318031最小应用系统最小应用系统2) 8031最小应用系统最
27、小应用系统6.1.2 系统扩展的内容与方法系统扩展的内容与方法1) MCS-51系列单片机的三总线结构系列单片机的三总线结构地址总线:地址总线: 由由P2口提供高口提供高8位地址线位地址线; 由由P0口提供低口提供低8位地址线位地址线,需外加地址锁存器锁存需外加地址锁存器锁存低低8位的地址。一般都用位的地址。一般都用ALE正脉冲信号的下降沿正脉冲信号的下降沿进行锁存。进行锁存。数据总线数据总线: 由由P0口提供。此口是双向、输入三态控制的口提供。此口是双向、输入三态控制的8位位通道口。通道口。控制总线控制总线:ALE地址锁存信号地址锁存信号,用以实现对低用以实现对低8位地址的锁存。位地址的锁存
28、。PSEN 片外程序存储器取指信号。片外程序存储器取指信号。RD 片外数据存储器读信号。片外数据存储器读信号。WR 片外数据存储器写信号。片外数据存储器写信号。单片机单片机3总线结构形式总线结构形式常用的常用的EPROMEPROM芯片芯片常用的常用的RAMRAM芯片芯片G G 电平锁存引脚电平锁存引脚OE OE 输出允许引脚输出允许引脚74LS37374LS373具有三态输出的具有三态输出的TTLTTL电平锁存器电平锁存器6.3.5 6.3.5 常用存储器地址译码电路常用存储器地址译码电路 A B C G2A G2B G1 Y7 GND VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 1
29、6 2 15 3 14 4 13 5 12 6 11 7 10 8 9 74LS13874LS138引脚图引脚图74LS13874LS138: 3:83:8译码器译码器G2AG2A、G2BG2B、G1G1: 控制信号控制信号(0)(0)、:、: 输出选择信号线输出选择信号线(0)(0)Y0Y0- -Y7Y7: 输出信号线输出信号线(IN)(IN)3) 地址译码关系图地址译码关系图(参照课本)(参照课本)1位不接:每个单元占用位不接:每个单元占用21=2个地址号个地址号; 片内译码线有片内译码线有11根根(AlOAO),片外译码线有片外译码线有4根。根。A15为为0:占用地址:占用地址:0010
30、00000000000000100111111111, 即即2000H27FFH。A15为为1:占用地址:占用地址:10100000000000001010011111111111, 即即A000HA7FFH。A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 0100 1)属完全译码还是部分译码属完全译码还是部分译码;2)片内译码线和片外译码线各有多少根片内译码线和片外译码线各有多少根;3)所占用的全部地址范围为多少。所占用的全部地址范围为多少。6.4.6.4.3 3 数据存储器数据存储器RAMRAM的扩展的扩展P0、P2口作为地址、数据总线口作为地址、数据总线:
31、1) 当使用当使用MOVX Ri指令时,系统使用指令时,系统使用P0口输出地址口输出地址 信号(信号(P2口不用);口不用); 2) 当使用当使用MOVX DPTR指令时,指令时,P0口输出口输出DPTR提供提供 的低八位地址信号,的低八位地址信号,P2口输出口输出DPTR提供的高八位地提供的高八位地 址信号。址信号。 3) 不论哪种情况,不论哪种情况,P0口都是地址口都是地址/数据复用总线,因此数据复用总线,因此 仍要使用仍要使用74LS373来锁存来锁存P0口的地位地址信号。口的地位地址信号。使用访问外部使用访问外部RAM指令指令MOVX 时,在时序中将产生时,在时序中将产生/RD或或/W
32、R信号,信号,因此将此信号与外因此将此信号与外RAM的读(的读(/RD) 、写(、写(/WR)控制端相连接就实)控制端相连接就实现系统对外现系统对外RAM的读写控制。的读写控制。CPUCPU对外设的两种编址方式(对外设的两种编址方式(5151是哪一种?)是哪一种?)1 1、端口与主存储器单元统一编址、端口与主存储器单元统一编址统一编址,把主存储器的一部分地址空间分给端口,统一编址,把主存储器的一部分地址空间分给端口,把每一个端口作为一个存储单元。把每一个端口作为一个存储单元。2 2、端口单独编址、端口单独编址对端口单独编址时,端口不占主存地址空间,但必对端口单独编址时,端口不占主存地址空间,但
33、必需设置专门的输入输出指令访问端口。需设置专门的输入输出指令访问端口。7.3 MCS -51单片机的中断系统单片机的中断系统5 5个中断源个中断源两个优先级两个优先级两级中断嵌套两级中断嵌套MCS - 51中断系统结构框图中断系统结构框图 MCS - 51MCS - 51中断源中断源 8051 8051 中中 断断 源源中断源中断源触发方式触发方式中断系统涉及的特殊功能寄存器中断系统涉及的特殊功能寄存器中断系统设计(参照教材)中断系统设计(参照教材)同级内优先级次序同级内优先级次序 例如例如, 某软件中对寄存器某软件中对寄存器IE、 IP设置如下设置如下: MOV IE, 8FH MOV IP
34、, 06H 则此时该系统中则此时该系统中: CPU中断允许中断允许; 允许外部中断允许外部中断 0、 外部中断外部中断 1、 定时器定时器 /计数器计数器 0、 定时器定时器 /计数器计数器1提出的中断申请提出的中断申请; 允许中断源的中断优先次序为允许中断源的中断优先次序为: 定时器定时器 /计数器计数器 0外部中断外部中断 1外部中断外部中断 0定时器定时器/计数计数器器 1。 607.3.47.3.4中断请求的撤销中断请求的撤销1 1) ) 定时中断请求的撤销定时中断请求的撤销自动撤销自动撤销( (硬件自动清硬件自动清TF0TF0和和TF1)TF1)2 2) ) 脉冲方式外部中断请求的撤
35、销脉冲方式外部中断请求的撤销自动撤销自动撤销( (硬件自动硬件自动清清IE0IE0和和IE1IE1;脉冲信号消失;脉冲信号消失) )3 3) ) 电平方式外部中断请求的撤销电平方式外部中断请求的撤销硬件自动清硬件自动清IE0IE0和和IE1IE1,但低电平中断请求信号需强制变为高电平。,但低电平中断请求信号需强制变为高电平。4 4) ) 串行中断请求的撤销串行中断请求的撤销软件撤销软件撤销(CLR TI(CLR TI,CLR RI)CLR RI)例例 中断方式的数据传送中断方式的数据传送P1.0P1.1P1.2P1.3P1.7P1.6P1.5P1.48031INT0+5VK0K3LED0LED
36、3K+5V74LS001K 1K 利用中断控制输入利用中断控制输入/ /输出输出过程:过程:每请求中断一次,完成每请求中断一次,完成一个读一个读/ /写过程写过程1.1.选择外部中断选择外部中断0 02.2.边沿触发方式边沿触发方式74LS00 74LS00 与非门,与非门,K K从上从上到下,则形成了负跳变。到下,则形成了负跳变。3.3.逐级开放中断逐级开放中断4.4.中断服务程序入口中断服务程序入口 ORG 0000HSTART: AJMP MAIN ORG 0003H AJMP EXTR ORG 0030HMAIN: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA SJMP $ OR
37、G 0200HEXTR: MOV A, #0FH MOV P1, A MOV A, P1 SWAP A MOV P1, A RETI END51定时定时/计数器特点:计数器特点: 1)多种工作方式,定时或计数)多种工作方式,定时或计数 2)计数值可变,但有限制)计数值可变,但有限制 3)可发出中断申请)可发出中断申请定时定时/计数器工作方式计数器工作方式(详细内容(详细内容参照课本)参照课本)4种工作模式:种工作模式:模式模式0、1和和2:T0和和T1的工作模式相同;的工作模式相同;模式模式3:两个定时器的模式不同。:两个定时器的模式不同。 8.3 定时定时/计数器的应用计数器的应用初始化:初
38、始化: 1.正确写入控制字,确定工作方式正确写入控制字,确定工作方式 2.进行计数初值的计算。进行计数初值的计算。步骤:步骤: 1. TMOD赋值。赋值。 2.计数初值写入计数初值写入TH0 、TL0或或TH1、TL1 3.根据需要,置位根据需要,置位ET0或或ET1,允许中断,允许中断 4. 置位置位EA 5. 置位置位TR0或或TR1计数初值计算方法:计数初值计算方法:把计数器计满为零所需要的计数值设定为把计数器计满为零所需要的计数值设定为C,计数初值设定,计数初值设定为为TC,由此可得到公式:,由此可得到公式: TC=M-C式中,式中,M为计数器模值,该值和计数器工作方式有关。在为计数器
39、模值,该值和计数器工作方式有关。在方式方式0时时M为为213;在方式;在方式1时时M为为216;在方式;在方式2和方式和方式3时时M为为28。 计数状态计数状态: TC=MN 定时状态定时状态: TC=M定时时间定时时间/T 而而 T=12晶振频率晶振频率 注意:方式注意:方式0的计数长度的计数长度M为为2的的13次方。次方。 初值是初值是13位二进制数,高位二进制数,高8位赋值给位赋值给TH0,低,低5位前面补足位前面补足 3 个个 0 凑成凑成 8 位赋给位赋给TL0。 例如,如要求计数值为例如,如要求计数值为1000,则初值为,则初值为 xM100081921000 1C18H1 110
40、0 000 1 1000B 则赋初值时,则赋初值时,TH00E0H,TL018H。定时器定时器/计数器应用举例计数器应用举例 例例 1 设单片机晶振频率为设单片机晶振频率为 6 MHz,计算单片机定时器,计算单片机定时器的最小定时时间和最大定时时间。的最小定时时间和最大定时时间。 机器周期:机器周期:T= 126 MHz= 2s 最小定时时间:最小定时时间:Tmin= 2s 最大定时时间:最大定时时间:Tmax=216 2=131072s=131ms 定时器定时器/计数器应用举例计数器应用举例 例例 2 设单片机晶振频率为设单片机晶振频率为 6 MHz,要求定时器,要求定时器T0产生产生100
41、ms的定时,试确定计数初值及的定时,试确定计数初值及TMOD的内容。的内容。 采用方式采用方式1 机器周期:机器周期:T= 126 MHz= 2s 脉冲计数:脉冲计数:C= 100ms/2s =5 104 则计数初值:则计数初值: TC= 216- 5 104 =15536 =3CB0HTMOD: T0 M1M0 =01,C/T=0,GATE=0 T1可任意设置可任意设置 TMOD= 0000001 定时器定时器/计数器应用举例计数器应用举例 1) 方式方式 0 的应用的应用 例例 1 利用定时器输出周期为利用定时器输出周期为 2 ms的方波的方波, 设单片机晶振设单片机晶振频率为频率为 6
42、MHz。 选用定时器选用定时器 /计数器计数器T0 作定时器作定时器, 输出为输出为P1.0 引脚引脚, 2 ms 的方波可由间隔的方波可由间隔 1 ms的高低电平相间而成的高低电平相间而成, 因而只要每隔因而只要每隔 1 ms对对 P1.0 取反一次即可得到这个方波。取反一次即可得到这个方波。 定时定时 1 ms的初值的初值: 因为因为 机器周期机器周期=126 MHz= 2 s所以所以 1 ms内内T0 需要计数需要计数N次次: N= 1 ms2 s = 500 使用方式使用方式 0 的的 13 位计数器即可位计数器即可, T0 的初值的初值X为:为: X=MN=8192500=7692=
43、1E0CH(0001111000001100) 但是但是, 因为因为 13 位计数器中位计数器中, 低低 8 位位 TL0 只使用了只使用了 5 位位, 其余码均计入高其余码均计入高 8 位位TH0 的初值的初值, 则则 T0 的初值调整为的初值调整为 (0001111000001100) TH0=0F0H, TL0=0CHTMOD初始化初始化: TMOD=00000000B=00H (GATE=0, C/T=0, M1=0, M0=0)TCON初始化初始化: 启动启动TR0=1 IE初始化初始化: 开放中断开放中断EA=1, 定时器定时器T0 中断允许中断允许ET0=1程序清单如下程序清单如下: ORG 0000H AJMP START; 复位入口复位入口 ORG 000BH AJMP T0INT ; T0中断入口中断入口 ORG 0030HSTART: MOV TH0, 0F0H ; T0赋初值赋初值 MOV TL0, 0CH MOV TMOD, 00H SETB ET0 ; 开开T0中断中断 SETB EA ; 开总允许中断开总允许中断 SETB
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