信息与通信Soc型单片机原理及应用

信息与通信Soc型单片机原理及应用第1页/共311页学习内容硬件：AT89C51硬件：C8051F320程序语言：汇编程序语言：C51X第2页/共311页我们课程的一些特点:1.加强单片机的专业英语(口语)2.板书比较多3.要考试的重点在课堂上明确指出4.C语言的反刍,编程语言:C515.放弃汇编语言6.面向实验,面向项目的教学,不最求全面和系统的知识(传统是怎么教的，我是怎么教的？)7.传统的AT89C51仅作为核,学习最新型SoC单片机C8051F3208.注重与ARM的衔接，成为ARM的垫脚石

10.加强实验,加强动手能力,以工程师为目标,以进一步的ARM学习为目标.-这样做法的依据:就业形势和我校师生的特点第3页/共311页哈佛大学校园第4页/共311页我们要做的实验（暂定）LED流水线单LED数码管，多数码管PWM（PulseWidthModulation）LED亮度控制，（舵机控制）UART(RS232串口)1601字符液晶16键盘外部事件中断，定时器中断ADC(模数转换),两类USB(中断型,批处理型)通信第5页/共311页1章51单片机基础术语：CPU处理器(Processor)，微处理器单片机(MCU)，51单片机嵌入式系统第6页/共311页概述单片机在嵌入式系统中的地位MCU8-bitARM32-bitASM,CASM,C/C++,OS什么是嵌入式系统?根据IEEE（国际电气电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“用于控制,监视或者辅助其它设备,机器和工厂运行的装置”（devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants.）

单片机是不是嵌入式系统?Yes/no?Yes,but它是低端嵌入式系统.第7页/共311页MCU-ARM关系第8页/共311页51单片机发展过程8048=>8031=>8051=>8751=>89C51=>89C52=>89CxxxIntel,Atmel,SST,Philips,SiLab,..我们简单学习AT89C51,重点学习C8051F320第9页/共311页-学习单片机的目的和方法应用性:就业,工程师,项目经理(MCU命还长着)深造的基础:为32位嵌入式系统学习考研:单片机知识为理工本科生必须具备的就业：硬件很“硬”，软硬兼施支持：帮助理解计算机有关知识有关课程:C语言,IT电子技术,及线路板设计,VB6.0,VC++….第10页/共311页-我们的单片机学习方法从内核到芯片充分应用SoC芯片的功能,补充一些外设通过详细讲解实验程序学习芯片的sfr同学的实验要求在样板的基础上，自己部分编程第11页/共311页-开发工具,环境,开发过程-硬件:Protel99,原理图,PCB（马慧敏老师）-编程:

工程的建立，C51编程，编译，链接，下载，在线调试

C51编译器(Keil),IDE,EC5+JTAG+目标板-文件:xx.wsp:工程，xx.asm:汇编程序,xx.c,xx.lst,xx.obj,xx.hex,xx.bin-项目开发流程可行性分析=>立项=>需求分析=>硬件方案(框图)和设计(原理图,PCB图)=>制板=>软件方案(流程框图)=>编程=>调试=>定型=>性能测试=>文档

-学习内容：单片机结构,C51编程,十几个实验（马慧敏老师）

第12页/共311页-EC5-JTAG-Kit(Kit-EH200)连接PCUSBEC5适配器JTAGKit(开发机)5VDCEH200第13页/共311页-AboutJTAGJTAG:JointTestActionGroup（联合测试行动组织）JTAG于1990年被IEEE批准为IEEE1149.1-1990.JTAG是一种国际标准测试协议（IEEE1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA,ARM器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。第14页/共311页-U-EC5+Kit-EH200第15页/共311页-IDE界面

(IntegratedDevelopmentEnvironment)第16页/共311页-单片机的实际应用1.工控(IndustrialControl):数据采集(DataAcquisition),数控(NumericalControl),….2.仪器&仪表(Apparatus&Instruments)3.家电(HouseholdItems)4.PC外设(PeripheralsofPC)5.下位机（Host->Slave）6.医疗电子7.军事第17页/共311页1.251内核单片机很老的型号：8031,8051,8751,80C31,80C51,87C51,(/52)老型号：AT89C51,AT89C52,AT89C2051现代型号：C8051F320,C8051F340,第18页/共311页1.2.1单片机基本结构1.2.1结构框图(AT89C51)第19页/共311页

1.2.2MCS-51单片机的内部结构2012.09.04.二-2h第20页/共311页第21页/共311页CPU(CentralProcessingUnit)CPU到底包含哪些模块(module)?ALU+指令寄存器IR+指令译码器+DPTR+PC+SP=CPUArithmeticLogicUnit+InstructionRegister+DataPointer+ProgramCounter+StackPointer第22页/共311页1.2.3AT89C51的引脚

(PinAssignments)第23页/共311页C8051F320引脚第24页/共311页引脚说明(PinDefinitions)AT89C51有多种封装形式，最常使用的封装形式是双列直插(DIP:DualIn-linePackage)40引脚形式。PinNumber逆时针。电源引脚Vcc,GND(20,40)：Vcc是供电电压，GND为地线。供电电压为5伏，变化范围允许为2.7V~6V。5V工作电压下正常工作电流约为20mA，休眠方式维持电流为5mA，掉电方式维持电流（电压为3V时）为40μA。振荡器引脚XTAL1，XTAL2（19，18）：芯片工作需要时钟脉冲。AT89C51单片机的时钟振荡有两种接法。一种为外接振荡器信号输入，一种为外接石英晶体和电容。第25页/共311页石英晶体振荡线路用得较多。AT89C51允许的最高时钟频率为24MHz，最低允许时钟频率为4MHz。石英晶体可用4MHz~24MHz，电容C1，C2可用20Pf的电容。时钟脉冲周期在单片机内部组成机器周期，每12个时钟脉冲形成一个机器周期。机器周期是单片机的基本计时单位。如果使用12MHz晶体的时钟脉冲，则单片机的机器周期为1μs。第26页/共311页复位引脚RST（9）：复位引脚能使单片机系统复位。所谓复位就是使程序从第一句开始执行。如何通过复位引脚使系统复位？只要使RST引脚为高电位并保持2个机器周期以上。平时正常工作时，复位引脚RST应处于低电位。第27页/共311页何时需要复位？接通电源一瞬间，希望程序从头开始执行，这个复位称为上电复位。在单片机上电一瞬间电容C1有一个充电过程，瞬间电容对RST引脚仿佛是通路，RST引脚得到高电位，系统复位。电容充电后C1对RST引脚仿佛是断路，RST引脚通过R1电阻接地，使RST为低电位，系统能正常工作。当单片机程序处于混乱状态或死机，需要人工复位，可采用图

b）线路。按键K接通时使RST接高电位，系统复位。为保证单片机系统不死机，很多情况下外接看门狗线路。在系统死机时，系统不能定时地给看门狗线路一个响应信号，看门狗经过一段小延时后会给复位引脚RST发一个高电位信号，使系统从头开始执行程序，从死机状态中跳出来。

第28页/共311页地址锁存/编程引脚ALE/PROG（30）：在正常工作时ALE引脚输出稳定的正脉冲，用于在访问外部程序存储器时锁存地址的。ALE输出的脉冲频率为时钟的1/6。由于AT89C51程序存储器在芯片内部，ALE一般不用于它本来的用途，只是作为一个振荡器供外部线路使用。这个引脚另一个用途是在给芯片下载程序（编程）时，用于输入编程脉冲。外部程序存储器选通引脚PSEN（29）：芯片在访问外部程序时PSEN引脚会发出外部存储器芯片的选通信号（低电位）。在从外部存储器取程序指令时，每个机器周期PSEN信号出现两次。访问外部数据存储器时PSEN信号不出现。如果AT89C51使用内部程序存储器，所以PSEN引脚已失去其原有的用途。第29页/共311页外部访问允许引脚EA/VPP（31）：当EA引脚接地时AT89C51只能访问外部程序存储器，内部程序存储器被隔离了。所以正常运行时EA引脚应接高电位，一般串接一个几KΩ电阻接到电源正极。在给芯片编程时，EA引脚要接编程电压12V。I/O口P0（39~32）：P0口是8位漏极开路(OpenDrain)双向I/O口。作为输出口，输出数据为0时它的驱动能力可吸收8个TTL门电路的电流。由于是漏极开路作为输出口输出1时实际P0口的引脚为高阻态（相当于与内部断开状态）。这时应在P0口外部加上拉电阻，信号1由上拉电阻提供，驱动能力也决定于上拉电阻的电阻值。一般由于上拉电阻为几KΩ，所以驱动能力很弱。作为输入引脚时应给P0口内部先写1，使其为高阻态，读P0口的指令会使P0口的引脚直接接到内部总线上，反映了加在P0口引脚上的外部信号的真实值。2012.09.07.五-4h第30页/共311页这一点很重要，如果疏忽了这一点，在P0口上刚输出过0，P0口线与地线接通，再作为输入时，加在引脚上的高电位会被短路掉，内部总线读到的输入是0，发生了一个很难查获的错误。P0口在我们的应用中经常作为外部数据总线口使用，通过指令MOVX读取外部的数据，或将数据输出到外部总线上。在输出数据时，内部控制线路将口线的一个上拉场效应管接通，使具有上拉电阻作用，所以不需外接上拉电阻。在输入数据使仍应先给P0口输一高电位，使其与地线断开。AT89C51也可以外挂程序，此时EA引脚应接地，P0口将输出指令的地址，并读入程序指令。这个过程是硬件自动完成的，软件无法干预，也不需要对P0口写1。第31页/共311页当AT89C51编程时，P0口作为代码的输入口。编程后校验时P0作为代码的输出口，此时外部要有上拉电阻。I/O口P1（1~8）：P1口是一个带内部上拉电阻的双向I/O口。它能接收或输出4个TTL门电路的电流。P1口的上拉电阻是固定的，（20KΩ），因此作为输出时一般无需外接上拉电阻。其它部分的内部电路两者类似，所以P1口作为输入时也必须事先在P1口写1。输入为0时电流经内部上拉电阻，引脚流经外部电路通地，电流值为50μA。第32页/共311页I/O口P2（21~28）：P2口是一个带内部上拉电阻的双向I/O口。它的一部分基本结构类同P1口。它也可以接收和输出4个TTL门的电流。内部写1以后使引脚与地线断开，内部上拉电阻起作用，可用作输入引脚，输入0时，电流经过上拉电阻，引脚流经外部电路通地，电流值为50μA。此外P2口的另一个作用是在访问外部程序存储器或用MOVX指令访问外部数据时作为高8位地址的输出。所以P2口除了作I/O口以外，通过MOVX指令也能作为输出。这种输出常作为外部设备选通信号，使得外部设备被选通的同时由MOVX指令直接访问被选通的这个外部设备。P2口在AT89C51芯片编程和校验时作为高8位地址输入口。第33页/共311页I/O口P3（10~17）：P3口也是带内部上拉电阻的8位双向I/O口。可接收和输出4个TTL门电流。内部写1以后，内部上拉电阻起作用，可用作输入。当输入为0时，电流经内部上拉电阻通过引脚流经外部电路通地。这个输出的电流值为50μA。P3口除了作通用的I/O口以外，它的每一个引脚都还分别可作专门的特殊功能口。

第34页/共311页第35页/共311页英文阅读:aboutP3第36页/共311页P0结构第37页/共311页1.2.4存储器配置冯.诺依曼(von.Neumann)结构/哈佛(Harvard)结构?程序存储器(ROM,EROM,EPROM,EEPROM,Flash)数据存储器(RAM)第38页/共311页片内存储器(MemoryonChip)AT89C51:EEPROM4kBRAM256BC8051F320:Flash(ROM)16kBRAM256BRAM1kB+1kBFIFO(USB)第39页/共311页RAM(Data)和Flash(程序代码)

-AT89C51-最重要的部分RAMFlash00h7Fh80hFFhSFR自由RAM代码0000h0FFFh128Byte128Byte4096Byte(AT89C51)第40页/共311页Homework(1)AT89C51的引脚和最小系统(2012.09.14.布置)第41页/共311页三部分memory的功能1.Flash:保存程序。通过下载（烧写）的手段。相当于PC的硬盘2.SFR:是RAM，存放特定的寄存器。（什么是寄存器？），系统上电时由CPU写入一些默认值，不自由。相当于PC的内存条的一个特殊区域。3.自由RAM：由用户自己随意用的。C语言下由编译器分配（可能是动态地）给用户自己定义的变量的。相当于PC的内存条。2012.09.14.五-6h第42页/共311页自由RAM（00h–7Fh）R0–R7的映射:00–1Fh(map:映射的概念）位寻址的(允许)区域:20–2FhStack(堆栈):全部自由区:00–7Fh（参看书本10页）第43页/共311页

特殊功能寄存器(SFR)RAM

(80h-FFh)SpecificFunctionRegisters(p11)P0,P1,P2,P3,PSW,TCON,SCON,(注意这里Px是寄存器，不是硬件的Px口)IE,A,B,SP,DPH,DPL,TMOD,TH0,TL0,TH1,TL1,SBUF,PCON,IP,共21字节(51系列)第44页/共311页SFR(特殊功能寄存器)p11第45页/共311页SFR(特殊功能寄存器)第46页/共311页1.5最小系统（图1-22）第47页/共311页3章C51程序设计3.1.5Keil环境操作过程：1.点开像标，project→newproject→事先的目录下输入工程名tes1.uv2→选择atmel公司→选择芯片AT89C51→同意引入标准启动代码→空壳2.左边file窗点开target1→sourcegroup→右键addfilestogroup“SourceGroup1”→加入一个现成的xx.c程序（在目录下新建一个xx.c的空文件就可）3.点开这个xx.c就可以编辑这个c程序4.1.编译，2.链接，3.属性选项5.获得xx.bin，或xx.hex代码文件第48页/共311页6.AT89C51通过烧写器烧写芯片，C8051F320通过U-EC5烧写。第49页/共311页3.2C语言基础头文件reg51.h不同于标准C的：数据类型bit,sfr,sbit,复习（举例）第50页/共311页C51头文件的意义(reg51.h)#ifndef__REG51_H__//如果__REG51_H__未被定义,则…

#define__REG51_H__//定义__REG51_H__../*BYTERegister*/sfrP0=0x80;sfrP1=0x90;sfrP2=0xA0;sfrP3=0xB0;sfrPSW=0xD0;sfrACC=0xE0;sfrB=0xF0;sfrSP=0x81;第51页/共311页sfrDPL=0x82;sfrDPH=0x83;sfrPCON=0x87;sfrTCON=0x88;sfrTMOD=0x89;sfrTL0=0x8A;sfrTL1=0x8B;sfrTH0=0x8C;sfrTH1=0x8D;sfrIE=0xA8;sfrIP=0xB8;sfrSCON=0x98;sfrSBUF=0x99;第52页/共311页/*BITRegister*//*PSW*/sbitCY=0xD7;//sbit:C51专用位变量地址设置sbitAC=0xD6;sbitF0=0xD5;sbitRS1=0xD4;sbitRS0=0xD3;sbitOV=0xD2;sbitP=0xD0;第53页/共311页/*TCON*/sbitTF1=0x8F;sbitTR1=0x8E;sbitTF0=0x8D;sbitTR0=0x8C;sbitIE1=0x8B;sbitIT1=0x8A;sbitIE0=0x89;sbitIT0=0x88;第54页/共311页/*IE*/sbitEA=0xAF;sbitES=0xAC;sbitET1=0xAB;sbitEX1=0xAA;sbitET0=0xA9;sbitEX0=0xA8;/*IP*/sbitPS=0xBC;sbitPT1=0xBB;sbitPX1=0xBA;sbitPT0=0xB9;sbitPX0=0xB8;第55页/共311页/*P3*/sbitRD=0xB7;sbitWR=0xB6;sbitT1=0xB5;sbitT0=0xB4;sbitINT1=0xB3;sbitINT0=0xB2;sbitTXD=0xB1;sbitRXD=0xB0;/*SCON*/sbitSM0=0x9F;sbitSM1=0x9E;sbitSM2=0x9D;sbitREN=0x9C;sbitTB8=0x9B;sbitRB8=0x9A;sbitTI=0x99;sbitRI=0x98;#endif//定义结束第56页/共311页举例复习C语言（双龙吐珠）/******************************************************8LED.c2008.09.03.byMaHuimin西安交通大学城市学院，计算机系*********************************************************/#include<reg51.h>//--------------------------------------------------------------------------unsignedcharPattern[4]={0x18,0x24,0x42,0x81};//displaypatternunsignedchar*pLED;//apointervoidDelay(unsignedintiM);//2012.09.18.二–8h第57页/共311页//-----------------------------------------------------------------------------//MainRoutine//-----------------------------------------------------------------------------voidmain(void){inti=0;pLED=&Pattern[0];//getaddressofPatternwhile(1)//non-stoploop{ P0=*pLED;//displaypLED++;//pointer+1Delay(60000);i++;//loopvariable+1 if(i==4)// { i=0;//resetloopvariableI pLED=&Pattern[0];//resetaddress}}}第58页/共311页voidDelay(unsignedintiM)//about8.33us{while(iM>0) { iM--;//iM-1 }}//-----------END------------------------------------第59页/共311页C51编程的注意点0.选用该型号单片机的特定的头文件1.什么时候用十进制，什么时候用16进制2.不要使用ACC,B,C,F0,..通用型寄存器,不要使用R7–R03.不要考虑寻址方式4.不要考虑中断矢量5.不要用压栈和出栈指令6.不要设置堆栈指针7.不必考虑变量的RAM的确切地址8.中断返回不用考虑,中断服务程序不用声明9.尽可能使用短变量,unsignedchar,bit第60页/共311页C51程序流程图一般是个”6”

6第61页/共311页4章51单片机内部资源经典单片机4大内部资源（功能）1.I/O驱动（书本上没有讲）2.中断，外部中断（p95）3.计数/定时（p100）4.串口通信（p111)第62页/共311页4.0I/O驱动4组I/O口，P0为内部开路漏极，其余的都带内部上拉电阻（20k)。驱动4个TTL元件。1.LED：发光二极管。参数：颜色，电流（<25mA）。硬件设计要点：极性，限流电阻(200–1kΩ)，方向（程序要点说明）。第63页/共311页2.LED数码管（实际上是LED组）参数：尺寸，共阴/共阳第64页/共311页3.驱动功率放大（三极管）三极管9013参数：NPN，>100mA，<12V典型线路1：集电极输出典型线路2：射极跟随用途：蜂鸣器，继电器，…..2012.09.21.五-10h第65页/共311页延时函数问题4.关于“延时”不精确的延时（软件）和精确的延时（硬件）-时钟和机器周期

8MHz晶体，机器周期=？=1.5us-指令执行时间，1周期，2周期，3周期

-如何估计延时？（用LED闪亮）第66页/共311页4.1中断技术4.1.1中断原理和术语（p95）中断技术的术语1)中断技术中的一些名词:中断允许(InterruptEnable),中断请求(IRQ:InterruptRequest),中断源(I.Source),中断屏蔽(I.Mask),中断矢量(I.Vector),中断服务(I.Service),中断优先级(I.Priority).2)中断服务程序的特点:中断服务程序在程序空间中,其入口地址是固定的(中断矢量),但在执行时刻上是随机的,是不可预料的.中断服务程序的调用大部分是硬件信号引起的.所以在程序流程框图中它是独立的,是无法嵌入到主流程框图中的.3)中断技术的用途:处理突发事件,人机界面(通信)4)中断响应(I.Response)时间:3–8机器周期第67页/共311页中断处理流程-中断允许或关断（屏蔽）-现场保护，现场恢复（压栈，出栈）-跳转中断服务-中断返回第68页/共311页5类中断源MCU的中断源大多是硬件信号,2个内部定时器中断和发送中断是芯片内部的。5类中断名:INT0,T0,INT1,T1,SI它们在C中的编号是0，1，2，3，4第69页/共311页

中断矢量(中断入口地址)

InterruptVector0003h:INT0000bh:T00013h:INT1001bh:T10023h:SI编程时不用关心的。第70页/共311页C51程序的中断矢量C51程序的中断矢量不需要给出,它由编译系统自动生成.它根据中断服务程序的编号,编译后将指令嵌入到中断矢量处.第71页/共311页

中断设置的要点

1)总允许和分项允许(中断使能)2)中断类型:外中断下降沿/低电平(低电平少用).T0,T1:内部定时/外部计数.串口中断的参数设置。3)C51程序不需要关心中断矢量和返回4)在中断服务程序中最好先把总允许屏蔽掉,退出以前恢复总请求,避免中断中的中断，中断优先就不重要了.

外部中断类型在TCON里.第72页/共311页SFR中断优先级IP(b8h)

[---PSPT1PX1PT0PX0]中断优先的2个概念:1)谁被谁可中断,2)同时发生谁优先缺省:编号小优先级高MCU只有2挡优先级,同一挡按编号优先IP中写1的高挡级(不太用)第73页/共311页SFR:IE(A8h)中断允许寄存器(EA--ESET1EX1ET0EX0)可以位寻址EA:1:中断总允许,0:全部中断不允(总屏蔽)ES:1:串口收发中断允许(请求，Request),0:不允ET1:1:内部定时器/计数器1中断允许,0:不允EX1:1:外部(引脚INT1)中断允许,0:不允ET0:1:内部定时器/计数器0中断允许,0:不允EX0:1:外部(引脚INT0)中断允许,0:不允请问1:IE=0x93;请求了哪些中断?请问2:EA=1;EX1=1;请求了哪些中断?2012.09.28.五-12h第74页/共311页书本，例4-2，外部中断硬件：按键：在P3.2(INT0),接上拉电阻5.1k（2个作用：限流+防短路）,按键按下接地，产生下降沿。LED：正接反接都可以(?),1k限流电阻，接在P2.7上。第75页/共311页外部中断0举例/*****************************************Test7_INT0.cforINT0testbyMaHuimin2008.09.21.******************************************/#include<reg51.h>//sbitLED=P2^7;//LEDconnectedwithaI/Oport//sbit定义一个位的地址，怎么理解voidinit(void);//initiationvoidDelay(unsignedintiM);//第76页/共311页main(){init();//initiationoftheNCUwhile(1);//stayhere,注意这里的流程图！}voidINT0_I()interrupt0//interruptNo.0{EA=0;//interruptmaskedLED=~LED;Delay(10000);//delayforEA=1;//interruptenabled}//voidinit(void){//IE|=0x81;//INT0,botharepossibleEA=1;//enabledallinterruptsEX0=1;//externalinterruptebnabledIT0=1;//fallingedge}第77页/共311页//-------------------------voidDelay(unsignedintiM)//{while(iM>0) { iM--; }}//第78页/共311页有关的sfrIETCON第79页/共311页SFRTCON(88h)(TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0),低4位只与外部中断有关(混合了)TF1:溢出标志(硬件自动置1,如果中断,自动清0)TR1:1:启动,0:停止(软件设置)——————————————————————————IT1:外部中断(INT1)类型设置,1:下降沿,0:低电平IE1:外部中断检测到下降沿自动置1,

进中断后自动复0

TF0,TR0,IE0,IT0同上

注:对于TF1,TF0,IE1,IE0,一般不太关心第80页/共311页INT0总结1)总允许和分项允许(中断使能)2)中断类型:外中断下降沿/低电平(低电平少用).3）中断编号为0.4）INT0和INT1类似第81页/共311页4.2计数器/定时器(C/T)硬件上有T0,T1(16bit),配置了2套相关寄存器C/T:Counter/Timer第82页/共311页SFR:TMOD(高4位:C/T1,低4位:C/T0)(89h)(GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0)GATE=0(我们不用,测INTx的脉宽)C/T=0:内部定时器,=1:外部计数器M1M0=00:0模式(弃用),01:1模式(16位),10:2模式(8位自动重装),11:3模式(不用，C/T0:2个独立8位,C/T1:不用,停止记时)第83页/共311页“内部定时器”(“T”),“外部计数器”(“C”)通常称T0，T1T0,T1的信号源：1）内部定时：内部振荡信号（按机器周期）2）外部计数：引脚（对AT89C51：14，15）的下降沿sfrTMOD：规定了计数器的容量和方式TCON：启动/停止，是否溢出TH0,TL0,TH1,TL1：计数值第84页/共311页要强调的一点T0,T1模块的工作和运行是脱离CPU的,一旦运行后就与程序的运行无关了.就好象你自己的闹钟一样,溢出前它不干预你的正常日程.它是并行工作的.第85页/共311页SFRTCON(88h)(TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0),低4位只与外部中断有关(混合了)TF1:溢出标志(硬件自动置1,如果中断,自动清0)TR1:1:启动,0:停止(软件设置)——————————————————————————IT1:外部中断(INT1)类型设置,1:下降沿,0:低电平IE1:外部中断检测到下降沿自动置1,

进中断后自动复0

TF0,TR0,IE0,IT0同上

注:对于TF1,TF0,IE1,IE0,一般不太关心第86页/共311页SFRTH1,TL1,TH0,TL0

(8Dh,8Bh,8Ch,8Ah)TH1,TL1用于C/T1,TH0,TL0用于C/T016位模式(1模式):TH1高字节,TL1低字节8位自动重装(2模式):TH1向TL1充值,初始化:TH1=TL1启动后,TL1以机器周期加1,溢出后进位到高字节(1模式)

或中断如果设置成外部计数:计数信号由引脚T1,T0输入(Pin15,Pin14)第87页/共311页提问：8位自动重装是什么意思？第88页/共311页精密定时（T0）设计/********************************************2011.09.MaHuiminT0interruptLEDblinkswith1Hz**********************************************/#include<C8051F320.h>//typedefunsignedcharu8;typedefunsignedintu16;//sbitLED=P1^7;//LEDisconnectedwithP1.7u16counter;//0-65535//voidSYSCLK_Init(void);voidPort_Init(void);voidT0_Init(void);第89页/共311页//------------------------------------------------------------------------//MainRoutine//------------------------------------------------------------------------voidmain(){PCA0MD&=~0x40;//noWatchdogSYSCLK_Init();//SystemClock=12MHz,//machinecycle=1us(1/12)Port_Init();//I/OinitializationT0_Init();//T0setting//while(1);//maindoesnothing,流程图怎么画？}第90页/共311页//-------------------------//Port_Init//-------------------------//-PortInitialization//-ConfiguretheCrossbarandGPIOports.voidPort_Init(void){P0MDOUT=0xff;//P0outasdigitalP0MDIN=0xff;//P0inasdigitalP1MDOUT=0xff;//P1outasdigitalP2MDOUT=0xff;//P2outasdigital//P1=0x0;//P2=0x0;XBR1=0x40;//cross-barfunctions}第91页/共311页//voidSYSCLK_Init(void){OSCICL=0x00;//基本频率12MHz//修正=0OSCICN=0x83;//1:internaloscillatorenabled,//2:12MHz基本频率作为clock,//machinefrq1MHz（1/12）

RSTSRC=0x04;

//enablemissingclockdetector,时钟停止将复位}第92页/共311页voidT0_Init(void)//Tosetting{IE|=0x82;//T0interruptenabled//8-bitauto-reloadingtimerTMOD=0x02;//250*1us=0.25msTH0=6;//请问怎么计算的？

TL0=6;TR0=1;//T0starts}第93页/共311页//T0中断服务

//interruptNo1isT0'sinterruptvoidT0_250us()interrupt1//复习0,1,2,3,4{counter++;//+1/250us if(counter==2000)//500ms { LED=~LED;//on/off counter=0;}}2012.10.09.二–14h第94页/共311页4.3串口通信1.关于RXD,TXD引脚的工作方式(51系列):a)工作在“移位”串行通信方式时,RXD为发送和接收.TXD为移位脉冲.低位在前(LSB:littlesignificantbit).8位数据.传送靠移位脉冲,所以频率的精度不重要.半双工(HalfDuplex).同步方式。b)异步通信时,RXD为接收,TXD为发送.LSB,常用8位数据,双方设为相同波特率(BaudRate).全双工(FullDuplex).UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)1.可以满足RS232通信协议的信号时序(与PC兼容)2.无信号时,发送端拉高电平3.常用的波特率:9600,1152004.起始位:0,8数据位,1:停止位,第95页/共311页SFRSCON(98h)

串行控制寄存器

SM0SM1S工作模式通信协议波特率0008位数据同步移位晶振1/12（同步）**0118位数据异步由定时器1溢出率确定**1029位数据异步晶振1/32或1/641139位数据异步由定时器1溢出率确定SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI第96页/共311页S工作模式模式0:RXD为发送和接收.TXD为移位脉冲.低位在前(LSB).8位数据.传送靠移位脉冲,频率固定为机器周期.半双工(HalfDuplex).晶体的1/12.模式1:异步通信,RXD为接收,TXD为发送.LSB.全双工(FullDuplex).1位起始+8位数据+1位停止.波特率为T1的溢出率/32(或1/16).模式2:异步通信,RXD为接收,TXD为发送.LSB.全双工.1位起始+8位数据+1位特数据+1位停止.波特率晶体的1/32或1/64.适用多机通信.模式3:异步通信,RXD为接收,TXD为发送.LSB.全双工.1位起始+8位数据+1位特数据+1位停止.波特率为T1的溢出率/32(或1/16).适用多机通信.第97页/共311页SCONSM2是接收中断请求的控制位。在模式2和模式3的多机通信中，如果SM2设置成1，接收到的第9位（RB8)为0，则接收中断不会被激活。这能起什么作用呢？它的控制逻辑是这样的，在多机通信中,主机先发送子机地址，第9位发送的是1。各子机都收到这个数据，接收中断都被激活。各子机核对这个地址，被选中的子机将自己的SM2清0(处于等数据态)，未被选中的子机将SM2设置1。紧接着主机向子机发送数据实体，其第9位(RB8)为0（定义为数据实体）。这样未被选中的子机由于SM2的作用都将拒绝接收这个数据实体，而仅有被选中的子机，由于SM2已被清0，能接收这个数据实体，在被激活的中断中读SBUF(数据)即可。第98页/共311页SCON在模式0中，SM2必须清0，接收中断才能被激活。SM2由程序置1或清0的。在模式1中，如果SM2=1(硬件置1和清0)，则没有接收到停止位，接收中断也不会被激活。SM2在这里用来控制数据传输的完整性.(这没有什么用)REN是允许接收位。由程序置1或清0的。当REN=1时表示允许接收。由外部发送过来的数据会被接收。如果REN=0，则不接收串行口的数据,所以一般要事先置1。第99页/共311页SCONTB8和RB8是模式2和模式3中的发送的第9位和接收的第9位(因为多机通信,或数据宽不够)。TB8作为发送第9位由程序赋值。RB8作为接收第9位，由程序读取。它们可用于奇偶校验，也可在多机通信中用来标明是地址还是数据实体。在模式1中，若SM2=0，则RB8是收到的停止位，它应该是1。在模式0中这两位都没有用。TI是发送中断标志。在这个模式中发送完成后，也即SBUF数据全部发送完成，芯片硬件会使TI置1。(当TI=1时即自动请求中断。如果事先已申请串行中断允许，则程序进入串行中断服务程序).TI必须由程序清0，一般在中断服务程序中清0，以免造成又一次错误中断。如果无中断申请,也要查询TI是否为1,并接着清0.第100页/共311页SCONRI是接收中断标志。在各个模式中，接收到外部通过串行口发送来的一个数据后，RI被芯片硬件置1，并申请中断。此时SBUF缓存器中存放的是接收到的数据。如果事先已申请串行中断允许，芯片即响应中断请求，立即进入串行中断服务程序。RI的清0由程序进行。第101页/共311页一般,接收用中断,发送不用中断.从单片机看,流程是这样的:PC发一个字节->引起MCU中断->MCU在中断服务内,或在中断服务外发1个,1串字节给PC->PC回答1个字节->MCU中断->……

课堂提问：模式1串口数据通常用几位的？物理上是几位的？第102页/共311页AT89C51波特率的计算模式1的波特率为T1溢出率的1/32或1/16.

（如果SFRPCON.7=0,则1/32.PCON.7=1,则1/16.01)晶体11.0592MHz,设TL1=253(FDh),3周期溢出BautRate=11.0592*1000000/12/3/32=96001)晶体24MHz,设TL1=243(F3h),13周期溢出,PCON.7=1BautRate=24*1000000/12/13/16=9615（有误差，允许的）2012.10.12.五-16h第103页/共311页C8051F320波特率计算定时器1的重载值应设置为使其溢出频率为所期望的波特率频率的两倍。1）T1的频率为12MHz/4=3MHz2）波特率(溢出率)：3MHz/(0xFF–0x64+1)/2=3000000/(256-100)/2=9615第104页/共311页SCON的注1.专用寄存器SCON中有些位是由硬件置1，软件清0的。在系统复位时SCON被硬件全部清02.MCU横向之间多机通信技术已不太用了3.符合RS232协议数据格式的是模式1,物理层信号电平不对.用MAX232芯片转换.4.S口用于其它串入器件效果也很好(同步移位),例如74LS164(用模式0)第105页/共311页三件事的关系和独立性1.定时器T0,T1,机器周期，溢出，中断。2.串口，同步，1/12晶体，异步（UART，RS232），波特率。3.波特率发生器，借用T1（模式2，8位自动重装）+1/32分频器（片内硬件）第106页/共311页举例：同步传输设计(p117)第107页/共311页硬件描述LED数码管,共阴还是共阳,7段74LS164,串入并出(SIPO),A,B数据输入,CLK移位脉冲输入,MR清0,Q7-Q0并口输出.第108页/共311页程序详解_1/********************************************************Test16_4X7Segment_C.CisforSMOD=00test2008.09.04.byMaHuimin西安交通大学城市学院计算机系*********************************************************/#include<reg51.h>//unsignedcharnumcode[10]={0x40,0xf8,0x14,0x90,0xa8,0x82,0x02,0xf0,0x00,0x80};unsignedchar*pt;unsignedchari;voidDelay9us(unsignedintiM);//about9us第109页/共311页void_Init(void);//Initiation//----------------------------------------------------------------//MainRoutine//--------------------------------------------------------------voidmain(void){_Init();//initiationsetScon=0x00while(1)//non-stop{i=10;//10numberpt=&numcode[0];//pointertoggledwithaddress第110页/共311页while(i){SBUF=*pt;//txdtransmitthedata(numbercode)while(~TI);//waitinguntilTI=1(forall8bits)Delay9us(65000);//delay0.5secTI=0;//resetflagTIpt++;//nextdatai--;//loopvariable}}}第111页/共311页voidDelay9us(unsignedintiM)//{while(iM>0) { iM--; }}//void_Init(void){SCON=0x00;//serialportmode0}第112页/共311页程序详解_2/********************************************************原作者：EastingHouseLiYuhua&MaHuiminF320_7Segment_LED同步移位(不用SBUF)2008.09.*********************************************************///--------------------------------------------------------------------------//Includes//---------------------------------------------------------------------------#include<c8051f320.h>第113页/共311页typedefunsignedcharu8;sbittxd=P0^4;//同步信号sbitrxd=P0^5;//数据//u8codeNumber[10]={0x40,0xf9,0x15,0x91,0xa9,0x83,0x02,0xf0,0x00,0x80};//"0-9"voidSYSCLK_Init(void);voidPort_Init(void);voiddelay8us(unsignedintiM);//8usvoidsendByte(u8dat);u8*pLED;//apointeru8i;u8j;第114页/共311页//-----------------------------------------------------------------------------//MainRoutine//-----------------------------------------------------------------------------voidmain(void){SYSCLK_Init();//MachineClock=1.5MHz/12Port_Init();//P0asdigitaloutputpLED=&Number[0];//pointergetsanaddressj=0;while(1)//unlimitloop{for(i=0;i<4;i++){sendByte(*pLED);//发送一个字节,无停顿

pLED++;}

第115页/共311页 j++; pLED=&Number[j];//指针刷新

delay8us(65535);//longdelay delay8us(65535); delay8us(65535);if(j>8) {pLED=&Number[0]; j=0; }}}第116页/共311页//-------------------------//Port_Init//-------------------------voidPort_Init(void){PCA0MD&=~0x40;//noWatchdogP0MDOUT=0xFF;//P0asDigitalOutputXBR1=0x40;//crossBarfunktioniert}//voidSYSCLK_Init(void){OSCICL=0x00;//基本频率12MHz,修正=0OSCICN=0x80;//12MHz/8RSTSRC=0x04;//时钟停止将复位}第117页/共311页voidsendByte(u8dat){u8kk;u8dBuff; dBuff=dat; txd=0; for(kk=0;kk<8;kk++) { if((dBuff>>kk)&0x01)//LSB，左移

{ rxd=1;//发送1}else { rxd=0;//或发送0} txd=1;//移位脉冲

txd=0; }}2012.10.16.二-18h第118页/共311页//voiddelay8us(unsignedintiM)//8us{while(iM){ iM--;}}第119页/共311页4.3.2(补充)LCD显示设计LCD分类：字段，字符，彩屏（分辨率）通信方式：8位并口第120页/共311页第121页/共311页16字符LCD指令指令作用38H液晶屏初始化，数据设置为8位01H清屏02H光标复位04H光标减量方式移动（左移）06H光标增量方式移动（右移）05H显示位置左移07H显示位置右移08H显示关闭0CH显示打开，无光标0EH显示打开，有光标，光标不闪0FH显示打开，光标闪18H整个显示左移一格1CH整个显示右移一格80H显示位置为左端第一格开始C0H显示位置为第9格开始第122页/共311页程序举例//-----------------------------------------------------------------------------////文件名：LCD16.cbyMaHuimin////编写时间：2008/06////目标器件:C8051F320x////编译工具:SiliconLaboratoriesIDE////-----------------------------------------------------------------------------//程序描述：//液晶模块上显示1行字符:HelloCityColleg////-----------------------------------------------------------------------------//头文件包含//-----------------------------------------------------------------------------#include<c8051F320.h>

第123页/共311页//-----------------------------------------------------------------------------//全局