单片机原理及应用ppt课件

1、单片机原理及运用单片机原理及运用第五章第五章 中断与定时中断与定时5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u一、单片机中断技术概述u1、有关中断术语：u 中断源、断点、中断效力程序u 开中断、关中断、中断优先级u2、中断技术：中断技术是处理资源竞争实现资 源共享的方法u3、程序中断与调用子程序的区别：在于能否可预知u4、中断的功能u实现CPU与外设的速度匹配 u实时控制u缺点及时发现5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u二、中断源u 5个中断源，分高低两级中断优先级别u1、外中断：2个，/INT0、/INT1u产生缘由：P3.2、P3.3的引脚电平变化u可控制为：低

2、电平或边沿下降沿触发中断uCPU根据控制方式和P3.2、P3.3引脚电平置有关标志位u转向中断效力程序时，自动去除标志位u中断入口地址：0003H、0013Hu撤销方式：u 边沿方式自动撤销；电平方式外加硬件电路撤销中断5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u二、中断源u 5个中断源，分高低两级中断优先级别u2、定时器中断：2个，T0、T1u产生缘由：计数溢出u可控制为：4种方式计8192、65536、256、256 uCPU根据溢出置有关标志位u转向中断效力程序时，自动去除标志位u中断入口地址：000BH、001BHu撤销方式：自动撤销5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机

3、的中断系统u二、中断源u 5个中断源，分高低两级中断优先级别u3、串行口中断：1 个u产生缘由：串行口P3.0、P3.1接纳或发送完一组(帧数据。u可控制为：4种方式uCPU置有关标志位u转向中断效力程序时，不自动去除标志位，软件去除u中断入口地址：0023Hu撤销方式：标志去除后撤销5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u三、单片机对中断源的管理u 由IE存放器控制中断能否被允许u 由IP存放器控制各中断源的中断优先级别u 由TCON存放器控制外中断的触发方式、外中断及定时器中断的标志位设置u 由SCON存放器控制串行口中断的任务方式及其标志设置。5.1 MCS-51单片机的中

4、断系统单片机的中断系统u三、单片机对中断源的管理u 1、TCON：定时器控制存放器TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0定时器外中断TF：定时器溢出标志， TF=1时表示溢出如：TF1=1，T1溢出； TF0=1，T0溢出TR：定时器启动标志， TR =1时启动如：TR1=1，启动T1计数； TR0=1，启动T0计数IE：外中断标志位，IE=1，表示有外中断 IT：外中断触发控制0：低电平触发；1：边沿触发5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u三、单片机对中断源的管理u 1、TCON：定时器控制存放器TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0定时器外中断例：TC

5、ON=11001010B，即CAH表示：5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u三、单片机对中断源的管理u2、IE：中断允许存放器EA/ES ET1EX1ET0EX0EA：EA=1 ，允许CPU呼应中断，中断总允许ES：ES=1 ，允许串行口中断ET1： ET1=1 ，允许定时器1中断EX1： EX1=1 ，允许外中断1中断 ET0： ET0=1 ，允许定时器0中断EX0： EX0=1，允许外中断0中断例如：假设要允许T0产生中断，必需ET0=1且EA=15.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u三、单片机对中断源的管理u3、IP：中断允许存放器/PS PT1PX1P

6、T0PX0 某位=1，对应中断源处于高优先级PS：PS=1 ，串行口中断处于高优先级PT1： PT1=1 ，定时器1中断处于高优先级PX1： PX1=1 ，外中断1中断处于高优先级PT0： PT0=1 ，定时器0中断处于高优先级PX0： PX0=1，外中断0中断处于高优先级留意：复位后，IE=00H，IP=00H，表示。5.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统四、中断优先级的控制原那么： MCS-51具有两级优先级，两级中断效力嵌套功能，控制原那么是：低优先级的中断恳求不能打断高优先级的效力，高优先级的中断恳求可以打断低优先级的效力。假设一个中断恳求已被呼应，那么同级的中断效力将被

7、制止。同级的中断同时出现，CPU呼应中断的顺序是： 外中断0、T0、外中断1、T1、串行口例如：假设设置IP=12H，那么CPU呼应中断的顺序是： T0、串行口、外中断0、外中断1、T15.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统五、中断呼应过程：1、中断采样：2、中断查询：3、 中断呼应：产生LCALL指令 中断呼应时间：38个机器周期 标志位查询 1+LCALL2=3IE、IP、RET、RETI2+MUL、DIV4+ LCALL 2=85.1 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统五、中断恳求的撤销：目的：使一次中断恳求执行中断效力一次1、定时中断恳求：转向中断效力程序自动撤

8、销2、串行中断恳求：在中断效力程序中运用指令撤销 软件撤销。3、 边沿触发方式的外中断恳求：转向中断效力程序自动撤销 4、电平触发方式的外中断恳求：外加硬件电路撤销 P145 图6.2 5.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制u一、定时方法种类：u1、软件定时、 2、硬件定时、 3、可编程定时器定时u二、定时和计数功能综述：u1、由两个16位的加法计数器TH0TL0、TH1TL1进展计数，经过对TH0TL0和TH1TL1的初值设置，可控制计数长度u2、定时功能是对内部机器周期计数，计数功能是对T0、T1引脚进展计数。u3、计数频率：u定时：一个机器周期，fosc/12u计数：

9、外来信号，频率 fosc/245.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制： 经过控制TCON 、IE、 IP、TMOD存放器到达目的1、 TCON 、IE 、 IP有关位的控制意义TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0EA/ESET1EX1ET0EX0/PS PT1PX1PT0PX05.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制：1、IP、IE、TCON有关位的控制意义2、TMOD存放器引见GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T1T0GATE：门控位GATE=0，当TR=1时，启动定时器，软启动GAT

10、E=1，当TR=1且INT=1时，启动定时器，硬启动C/T=1，计数功能； C/T=0，定时功能。M1M0：定时器任务方式，0011指定任务方式035.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制：1、IP、IE、TCON有关位的控制意义2、TMOD存放器引见3、初始化定时器/计数器的步骤：设置TMOD，控制定时器的任务方式设置TH、TL计数初值设置IE、IP5.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制：4、计数初值X的计算：计数方式：M-X=要计的数例如：运用T0任务于方式1计数，每计1000就溢出求计数初值 65536

11、-X=1000，得X=64536D=FC18H系统要求某种方式下最长计数值方式0：M=8192方式1：M=65536方式2、3：M=2565.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制：4、计数初值X的计算：定时方式：M-X机器周期=要定时的时间例如：运用T1任务于方式1定时10mS，假设fosc=6MHz，那么计数初值=？ 65536-X2uS=10mS，得X=60536D=EC78H系统要求某种方式下最长计数值方式0：M=8192方式1：M=65536方式2、3：M=256系统给出5.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数

12、器的控制：1、IP、IE、TCON有关位的控制意义2、TMOD存放器引见3、初始化定时器/计数器T/C的步骤4、定时器/计数器T/C的运用步骤初始化T/CTMOD、THTL、IE、IP启动T/C：SETB TR查询方式：判TF，假设=1，那么转相应处置 中断方式：当TF=1时硬件自动转向中断入口地址，在 中断入口地址处按排相应处置程序即可5.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制：4、定时器/计数器T/C的运用步骤初始化T/C启动T/C：SETB TR查询方式：判TF，假设=1，那么转相应处置初始化T/CTF=1?N清TF位溢出处置启动T/C重送TH、T

13、LY5.2 MCS-51定时器定时器/计数器的控制计数器的控制三、定时器/计数器的控制：4、定时器/计数器T/C的运用步骤初始化T/C启动T/C：SETB TR中断方式：当TF=1时硬件自动转向中断入口地址，在中断入口地址处按排相应处置程序即可主程序： 中断效力程序：初始化T/C启动T/C其它处置，并等待中断溢出处置重送TH、TL中断前往5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u一、方式0u1、13位计数器：TH8TL5u2、计数长度：18192u 定时长度：18192机器周期 u例：设单片机晶体振荡频率为6MHz，运用定时器1以方式0产生500uS的等宽正方波延续脉冲，

14、问计数初值应为多少？5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u一、方式0u例：设单片机晶体振荡频率为6MHz，运用定时器1以方式0产生500uS的等宽正方波延续脉冲，问计数初值应为多少？u解：1方式0最大的计数长度M=8192u2当fosc= 6MHz， 机器周期为2uSu设计数初值为X，那么8192-X 2uS =250 Usu解得X=8067D=11111100，00011Bu所以，TH1=FCH，TL1=03H5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u二、方式1u1、16位计数器：TH8TL8u2、计数长度：165536u 定时长度：16553

15、6机器周期 u例：设单片机晶体振荡频率为6MHz，运用定时器1以方式1产生500uS的等宽正方波延续脉冲，并从P1.0输出，试编程。5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u二、方式1u例：设单片机晶体振荡频率为6MHz，运用定时器1以方式1产生500uS的等宽正方波延续脉冲，并从P1.0输出，试编程。u解：1计算计数初值u设计数初值为X，那么65536-X 2uS =250 uSu解得X=65411D=11111111，10000011Bu所以，TH1=FFH，TL1=83Hu2TMOD、IE、IP确实定u3查询方式编程、中断方式编程5.3 MCS-51定时器定时器/计

16、数器任务方式计数器任务方式u二、方式1u例：设单片机晶体振荡频率为6MHz，运用定时器1以方式1产生500uS的等宽正方波延续脉冲，并从P1.0输出，试编程。u解：2TMOD、IE、IP确实定uTMOD：0001，XXXX 即10HuIE：查询方式：00H；u 中断方式：1XX0，1000 即88HuIP：00H例：设单片机晶体振荡频率为例：设单片机晶体振荡频率为6MHz，运用定时器，运用定时器1以方以方式式1产生产生500uS的等宽正方波延续脉冲，并从的等宽正方波延续脉冲，并从P1.0输出，输出，试编程。试编程。u3查询方式编程u MOV TMOD，#10Hu MOV TH1，#0FFHu

17、MOV TL1，#83Hu MOV IE，#00Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1uLOOP：JBC TF1，LOOP1 u AJMP LOOPuLOOP1：MOV TH1，#0FFHu MOV TL1，#83Hu CPL P1.0u AJMP LOOP 初始化T/CTF1=1?N清TF1位溢出处置启动T/C重送TH1、TL1Yu3中断方式编程u MOV TMOD，#10Hu MOV TH1，#0FFHu MOV TL1，#83Hu MOV IE，#88Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1u SJMP $uT1PRO：MOV TH1，#0FFHu MOV TL1，#8

18、3Hu CPL P1.0u RETI 初始化T/C启动T/C其它处置，并等待中断溢出处置重送TH1、TL1中断前往主程序：中断效力程序：u3中断方式编程u ORG 0000Hu AJMP MAINu ORG 001BHu AJMP T1PROu ORG 0030HuMAIN: MOV TMOD，#10Hu MOV TH1，#0FFHu MOV TL1，#83Hu MOV IE，#88Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1u SJMP $T1PRO：MOV TH1，#0FFH MOV TL1，#83H CPL P1.0 RETI 5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任

19、务方式u三、方式2 8位重装计数初值u1、8位计数器：TL8， TH8用来保管TL8的初值u2、计数长度：1256u 定时长度：1256机器周期 u例：用定时器1方式2实现计数，每计100次，累加器加1，试编程。5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例：用定时器1方式2实现计数，每计100次，累加器加1，试编程。u解：1计算计数初值u设计数初值为X，那么：256-X=100u解得X=156D=9CHu所以，TH1=9CH，TL1=9CHu2TMOD、IE、IP确实定u3查询方式编程、中断方式编程5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务

20、方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例：用定时器1方式2实现计数，每计100次，累加器加1，试编程。u解：2TMOD、IE、IP确实定uTMOD：0110，XXXX 即60HuIE：查询方式：00H；u 中断方式：1XX0，1000 即88HuIP：00H例例1：用定时器：用定时器1方式方式2实现计数，每计实现计数，每计100次，累次，累加器加加器加1，试编程。，试编程。u3查询方式编程u MOV TMOD，#60Hu MOV TH1，#9CHu MOV TL1，#9CHu MOV IE，#00Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1uLOOP：JBC TF1，LOOP1

21、 u AJMP LOOPuLOOP1：u INC Au AJMP LOOP 初始化T/CTF1=1?N清TF1位溢出处置启动T/C重送TH1、TL1Yu3中断方式编程u MOV TMOD，#60Hu MOV TH1，#9CHu MOV TL1，#9CHu MOV IE，#88Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1u SJMP $uT1PRO：u INC Au RETI 初始化T/C启动T/C其它处置，并等待中断溢出处置重送TH1、TL1中断前往主程序：中断效力程序：5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例2：运用定时器0任务于方

22、式2产生100uS的定时，从P1.0输出200uS的等宽正方波延续脉冲，单片机晶体振荡频率为6MHz，试编程。u解：1计算计数初值u设计数初值为X，那么256-X 2uS =100 uSu解得X=206D=CEHu所以，TH0=CEH，TL0=CEHu2TMOD、IE、IP确实定u3查询方式编程、中断方式编程5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例2：运用定时器0任务于方式2产生100uS的定时，从P1.0输出200uS的等宽正方波延续脉冲，单片机晶体振荡频率为6MHz，试编程。u解：2TMOD、IE、IP确实定uTMOD： XXXX ，

23、 0010 即02HuIE：查询方式：00H；u 中断方式：1XX0，0010 即82HuIP：00H例例2：运用定时器：运用定时器0任务于方式任务于方式2产生产生100uS的定时，从的定时，从P1.0输出输出200uS的等宽正方波延续脉冲，单片机晶体振荡的等宽正方波延续脉冲，单片机晶体振荡频率为频率为6MHz，试编程。，试编程。u3查询方式编程u MOV TMOD，#02Hu MOV TH1，#0CEHu MOV TL1，#0CEHu MOV IE，#00Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1uLOOP：JBC TF1，LOOP1 u AJMP LOOPuLOOP1：CPL P1.

24、0u AJMP LOOP 初始化T/CTF0=1?N清TF0位溢出处置启动T/C重送TH0、TL0Yu3中断方式编程u MOV TMOD，#02Hu MOV TH1，#0CEHu MOV TL1，#0CEHu MOV IE，#82Hu MOV IP，#00Hu SETB TR1u SJMP $uT1PRO：CPL P1.0u RETI 初始化T/C启动T/C其它处置，并等待中断溢出处置重送TH0、TL0中断前往主程序：中断效力程序：5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例3：有晶体振荡频率为12MHz的单片机，运用定时器0以方式2从P1.

25、0输出周期占空比为1：10的矩形方波，试编程。u思绪：u即所求矩形方波高电平为40 uS，低电平为360 uS。u使T0定时40 uS。当P1.0为高电平常，每定时时间到使P1.0变为低电平；当P1.0为低电平常，每定时时间到使R7减1，R7初值为9，当R7减到0时，使P1.0变为高电平。5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例3：有晶体振荡频率为12MHz的单片机，运用定时器0以方式2从P1.0输出周期占空比为1：10的矩形方波，试编程。u解：u1计算计数初值u设计数初值为X，那么256-X 1uS =40 uSu解得X=216D=D8

26、Hu所以，TH0=D8H，TL0=D8Hu2TMOD、IE、IP确实定u3查询方式编程、中断方式编程5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u三、方式2 8位重装计数初值u例3：有晶体振荡频率为12MHz的单片机，运用定时器0以方式2从P1.0输出周期占空比为1：10的矩形方波，试编程。u解：2TMOD、IE、IP确实定uTMOD： XXXX ， 0010 即02HuIE：查询方式：00H；u 中断方式：1XX0，0010 即82HuIP：00H例例3：有晶体振荡频率为：有晶体振荡频率为12MHz的单片机，运用定时器的单片机，运用定时器0以方式以方式2从从P1.0输出周期

27、占空比为输出周期占空比为1：10的矩形方波，试的矩形方波，试编程。编程。u溢出处置：初始化T/C、R7TF0=1?N清TF0位溢出处置启动T/C重送TH0、TL0YP1.0=1?NP1.0=0R7=09HYR7-1=0?YNP1.0=1例例3：有晶体振荡频率为：有晶体振荡频率为12MHz的单片机，运用定时器的单片机，运用定时器0以方式以方式2从从P1.0输出周期占空比为输出周期占空比为1：10的矩形方波，试的矩形方波，试编程。编程。u3查询方式编程u MOV R7，#09Hu MOV TMOD，#02Hu MOV TH1，#0CEHu MOV TL1，#0CEHu MOV IE，#00Hu M

28、OV IP，#00Hu SETB TR1uLOOP：JBC TF1，LOOP1 u AJMP LOOPu溢出处置：uLOOP1：JB P1.0，LOOP2u DJNZ R7，LOOP3u MOV R7，#09Hu SETB P1.0uLOOP3： AJMP LOOP u CLR P1.0u AJMP LOOP3u四、方式3u特点：uT0：被拆分成两个独立的8位计数器TH0、TL0，TL0能作计数器用也能作定时器用，TH0只能作定时器用，TH0占用了T1的溢出标志TF1和启动控制位TR1。uT1：当T0任务于方式3时，T1可任务于方式0、1、2，用作波特率发生器用。5.3 MCS-51定时器定时器/计数器任务方式计数器任务方式u五、定时器/计数器的运用u例1：用51定时器/计数器0任务于方式1产生时钟计时，每秒到给内部RAM的SEC地址加1，每60秒到给内部RAM的MIN地址加1，并使SEC清0。fosc=6MHzu解：u