中断定时与串口.ppt

,第四章： 中断,定时与串口,本讲重点： 中断概念,响应条件,处理原则,中断服务; 定时器/计数器工作方式1,2的用法; 串行通讯的波特率, 4种工作方式.,单片机的中断系统,数据的输入/输出传送方式,查询传送方式(LOOK UP)： 传送前一方先查询另一方的状态，若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待,中断传送方式(IRQ)： 一方通过申请中断的方式与另一方进行数据传送,无条件传送方式： 一方对另一方来说总是准备好的,直接存储器存取方式(DMA)： 双方直接通过总线传送数据, 不经CPU中转,数据传送的双方平时各自做自己的工作，一旦甲方要求与乙方进行数据传送，就主动发出信号提出申请，乙方接到申请后若同意传送，安排好当前的工作，再响应与甲方发生数据传送。完事后，回去继续做打断前的工作。,中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志 提高CPU效率 解决速度矛盾 实现并行工作 应付突发事件,中断传送方式特点,中断源 中断申请 开放中断 保护现场 中断服务 恢复现场 中断返回,中断涉及的几个环节,（前面提到的甲方） （甲方发出信号提出申请） （乙方同意传送） （安排好当前的工作） （响应乙方的要求） （完事后，回去） （继续做打断前的工作）,单片机的中断源及TCON,CPU在每个机器周期的S5P2期间，会自动查询各个中断申请标志位，若查到某标志位被置位,将启动中断机制。,51子系列允许5个(52子系列6个)中断源： 2个外部中断请求：INT0，INT1 2个片内定时器/计数器T0和T1中断请求： TF0，TF1，(TF252子系列有T2） 1个串行口中断请求：TI/RI,CPU识别中断申请的依据：,单片机的中断源及TCON,CPU 在每个机器周期的S5P2期间，会自动查询各个中断申请标志位，若查到某标志位被置位,将启动中断机制。,CPU识别中断申请的依据：,Tc,Ts,Tm,Tm,Tc=1/fosc Ts=2Tc Tm=12Tc=6Ts,S5,S6,S4,S3,S2,S5,S6,S4,S3,S2,S1,定时器控制寄存器TCON (88H),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON,TF0/TF1：定时器溢出中断申请标志位： =0：定时器未溢出； =1：定时器溢出申请中断，进中断后自动清零。,TR0/TR1：定时器运行启停控制位： =0：定时器停止运行； =1：定时器启动运行。,TCON：Timer控制寄存器，是管理定时器工作的SFR（其中低4位管外部中断）,定时器控制寄存器TCON (88H),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON,IE0/IE1：外部中断申请标志位： =0：没有外部中断申请； =1：有外部中断申请。,IT0/IT1：外部中断请求的触发方式选择位： =0：在INT0/INT1端申请中断的信号低电平有效; =1：在INT0/INT1端申请中断的信号负跳变有效.,TCON：Timer控制寄存器，低4位管理外部中断,在CPU已经开放了外部中断允许的前提下： 在INT0/INT1引脚输入一个负脉冲或低电平， TCON寄存器中的IE0/IE1标志位自动变“1”， CPU检测到IE0/IE1变“1”后,将自动跳转到 0003H(/0013H)执行中断服务程序, 并将IE0/IE1标志位自动清“0”,以备下次申请。,外部中断(INT0,INT1)申请过程,单片机的中断矢量与优先级,中断矢量： MCS-51单片机的 5 个中断源分别对应有各自的中断服务程序入口地址中断矢量,最高优先级 最低优先级, PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0,IP,PX0/PX1：INT0/1优先级控制位： =0 时属低优先级； =1 时属高优先级。 PT0/PT1/PT2：T0/1/2中断优先级控制位： =0 时属低优先级； =1 时属高优先级。 PS：串行口中断优先级控制位： =0 时属低优先级； =1 时属高优先级。,中断优先级控制寄存器IP (0B8H),对同时发生多个中断申请时： 不同优先级的中断同时申请(很难遇到) 先高后低 相同优先级的中断同时申请(很难遇到) 按序执行 正处理低优先级中断又接到高级别中断 高打断低 正处理高优先级中断又接到低级别中断 高不理低,中断优先级处理原则,没有同级的中断或更高级别的中断正在处理；,在中断源提出了中断申请且CPU此前已经允许中断的前提下，还须满足以下三个条件:,正在执行的指令必须执行完最后 1个机器周期；,若正在执行RETI，或正在访问IE或IP寄存器,须执行完上述指令和下一条指令以后方能响应中断。,EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0,IE,中断允许寄存器IE (0A8H),EX0/EX1/ET1/ET0/ES 位： 分别是INT0/1，Timer0/1，串行口的中断允 许控制位: =0 时禁止中断； =1 时允许中断。 ET2：T2中断允许控制位（仅52子系列有） =0 时禁止中断； =1 时允许中断。 EA：总的中断允许控制位（总开关）： =0 时禁止全部中断；=1 时允许中断。,中断系统硬件结构,注:各中断允许控制位=0,开关断开； =1,开关接通,IE0,EX0,TF0,IE1,TF1,TI,ES,ET1,EX1,ET0,外部中断 请求0,外部中断 请求1,内部 定时器0,内部 定时器1,内部 串行口,T,R,RI,IE寄存器,EA位,IP寄存器,各单路开关,总开关,中断源标志位查询机构,高中断级中断请求,低中断级中断请求,中断入口,中断源标志位,INT0,INT1,中断入口,中断源标志位,中断应用前后要做的几项工作,中断前 开中断允许：必须 选择优先级：根据需要选择，可有/可无 设置控制位：INTx触发方式(ITx) TxTCON,TMOD,TRx,初值 RI/TISCON,REN,RB8,TB8,中断后 进入中断服务后：保护现场，关中断， 退出中断服务前：恢复现场,开中断,设Tx的初 值,清TI/RI, 中断服务程序的最后一条指令必是 RETI,编写中断服务程序时应注意的几点：,1）各中断源的入口矢量地址之间，只相隔8个单元，一般中断服务程序是容纳不下的，因而最常用的方法是将中断服务程序放置在程序存储器的其它空间，而在中断入口矢量地址单元处存放一条无条件转移指令，转至该服务程序。 2）若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中断，应采用软件来关闭CPU中断，或屏蔽更高级中断源的中断，在中断返回前再开放这些中断。,3）现场通常用到PSW、工作寄存器和专用寄存器等。如果在中断服务程序中要用这些寄存器，则在中断服务前应将它们的内容保护起来称保护现场，同时在RETI指令前应恢复现场。 4）在保护现场和恢复现场时，为了不使现场信息受到破坏或造成混乱，一般情况下，应关CPU中断，使CPU暂不响应新的中断请求。因此在编写中断服务程序时，保护现场之前要关中断，在保护现场之后若允许高优先级中断源中断它，则应开中断。同样在恢复现场之前也应关中断，恢复之后再开中断。,编写中断服务程序时应注意的几点：,五、中断系统的应用举例,从软件角度看，使用中断时需要做两个方面的任务： （1）按人们的意志对中断源进行管理和控制。 中断源管理和控制（初始化程序）程序一般都包含在主程序中，根据需要通过几条指令来完成。 在编写中断管理与控制程序时应考虑以下项目： 1）CPU开中断与关中断； 2）某个中断源中断请求的允许或屏蔽； 3）各中断源优先级别的设定； 4）外部中断请求的触发方式。 （2）编制中断服务程序。 中断服务程序是一种具有特定功能的独立程序段，根据中断源的具体要求进行服务的。,中断应用程序举例：,例：通过外部中断1,在中断服务中将B寄存器里的内容左环移一位。 已知: (B)=01h,要求采用边沿触发,低优先级。,此例的实际意义：在INT1引脚接一个按钮开关到地，每按一下按钮就申请一次中断，中断服务则是：依次点亮八盏灯中的一盏。,中断应用程序举例：,例：通过外部中断1,在中断服务中将B寄存器里的内容左环移一位。 已知: (B)=01h,要求采用边沿触发,低优先级。,此例的实际意义：在INT1引脚接一个按钮开关到地，每按一下按钮就申请一次中断，中断服务则是：依次点亮八盏灯中的一盏。,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H ;中断矢量 LJMP INT MAIN:SETB EA ;开总中断允许“开关” SETB EX1 ;开分中断允许“开关” CLR PX1 ;0 优先级（也可不要此句） SETB IT1 ;边沿触发 MOV B,#01H ;给 B 寄存器赋初值 MOV P1,B HERE:SJMP HERE ;原地等待中断申请,INT: MOV A,B ;自B寄存器中取数 RL A ;左环移一次 MOV B,A ;存回B,备下次取用 MOV P1,A ;输出到P1口 RETI ;中断返回,中断服 务程序,利用做一个计数器。当有脉冲时，A的内容加1。并且当A的内容大于或等于100时将P1.0置位.,ORG 0000h Ljmp MIN0 ORG 0003h Ljmp INTB0 ORG 000bh reti ORG 0013h reti ORG 001bh reti ORG 0023h reti ORG 0030h Min0: mov sp，#30h Setb IT0,Setb EX0 CLR PX0 SETB EA Mov a，#00 Min1: NOP ljmp Min1 Org 0100h INTB0: Push psw Add A，#01 Cjne a，#100，INTB1 Ljmp INTB2 INTB1: jc INTB3 INTB2: setb P1.0 INTB3: POP PSW RETI,单片机的定时/计数器,2个16位定时器/计数器 (52系列有3个16位Timer) 定时器:对片内机器周期进行计数 计数器:对Tx引脚输入的负脉冲进行计数,与Timer工作有关的特殊功能寄存器： TCON 和 TMOD,Timer的2个特殊功能寄存器(TCON,TMOD),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,定时器控制寄存器TCON (88H) P.137,TFx: Timer0/1计数溢出标志位。 =1 计数溢出； =0 计数未满 TFx标志位可用于申请中断或供CPU查询。 在进入中断服务程序时会自动清零；但在 查询方式时必须软件清零。,TRx: Timer0/1运行控制位。 =1 启动计数； =0 停止计数,TR0/TR1：Timer0/1运行控制位： TR0/TR1 =0 时，Timer0/1停止计数 TR0/TR1 =1 时，Timer0/1启动计数,定时器T0/T1 中断申请过程, 在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下： T0/T1加满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将转到 000BH/001BH 执行中断服务程序, TF0/TF1标志位会自动清“0”,以备下次中断申请。,定时/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数,TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON (88H),GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0,定时器方式寄存器TMOD (89H) P.137,T1,T0,M1,M0：工作方式定义位 ( 定义4 种方式 ):,C/T ：计数器/定时器选择位 = 1 外部事件计数器。对Tx引脚的负脉冲计数； = 0 片内时钟定时器。对机器周期脉冲计数定时,0 0：13位 Timer用它无益,不要记它！ 0 1：16位 Timer经常用到 1 0：可自动重装的 8位 Timer经常用到 1 1：T0 分为2个8位 Timer；T1 此时不工作 因为没有带来甚麽好处，几乎无用,GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0,T1,T0,GATE门控位: Timer可由软件与硬件两者控制 GATE = 0 普通用法 Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”控制,定时器方式寄存器TMOD（续）,(89H), GATE = 1 门控用法 Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0” 和在INTx引脚上出现的信号的高/低共同控制,定时器结构与工作方式,工作方式1：16位的定时/计数器,振荡器,12,TLx THx (8位) (8位),TFx,申请中断,Tx端,TRx位,GATE位,INTx端,1,&,C/T=0,C/T=1,控制 =1开关接通,或门,与门, THx/TLx赋初值：THx赋高8位，TLx赋低8位,工作方式1 的编程要点：, TMOD选方式： 写“M1,M0”=01 b 选方式1, 若不用门控位,直接用软件写TRx控制启/停 若使用门控位，先置位TRx，然后由INTx端 的高/低电平来控制其启/停, 若要允许中断，还须先置位ETx、EA等中断 允许控制位，并编写中断服务程序 若不用中断，可查询“计数溢出标志TFx” 的方式工作，但溢出标志TFx须软件清0,定时器(方式1)应用程序举例：,分析：已知fosc = 6MHz 则： （振荡周期）1Tc=1/6MHz （机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S 粗略地说：Tmin 2S 16位定时器最大数值为：216=65536=0FFFFH+1 故选择方式 1 工作可以得到： Tmax = 655362 = 131072S131.072mS,例：若晶振频率为6MHz，计算单片机的最小与最大定时时间：,分析：已知fosc = 6MHz 则： （机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S 100mS÷2 S = 50000 16位定时器最大数值为： 216 = 65536 (=0FFFFH+1) 故选择方式1工作可以满足要求。 计算初值：6553650000=15536=3CB0H,例：要求对T0产生100mS定时进行初始化。 (晶振=6MHz),定时器(方式1)应用程序举例：,GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0,定时器方式 寄存器TMOD,由分析得知：T0选择方式1，初值=3CB0H,X X X X 0 0 0 1,初始化：MOV TMOD，#01H ;选 T0 方式 1 MOV TH0， #3CH ;赋初值高8位 MOV TL0， #0B0H ;赋初值低8位 SETB TR0 ;启动 T0定时 若需要定时器0产生中断还应当写如下语句： SETB ET0 ;开T0中断允许 SETB EA ;开总中断允许 以及相应的中断服务程序。,工作方式2：8 位自动重装的定时/计数器,振荡器,12,TLx (8位),TFx,申请中断,Tx端,TRx位,GATE位,INTx端,1,&,C/T=0,C/T=1,控制 =1开关接通,或门,与门,THx (8位),溢出位,门开, THx/TLx赋相同初值 在TLx计数达到0FFH 再加“1”时，TL0 将溢出,进位位直接进入“TFx”去申请 中断,同时打开三态门，使THx中的值 自动重装(Copy)进TLx,工作方式 2 的编程：, TMOD寄存器选方式： 写“M1，M0” = 10 b 选中方式2, 其他用法与各种方式1完全相同,分析：fosc = 6MHz 1机器周期 = 2 S 1KHz方波周期 = 1 mS 半个方波周期 =500S 500uS÷2 uS = 250 若选择方式2 工作,8位定时器最大数值为： 28 =256 =0FFH + 1 可以满足要求。 计算初值：256250=6,例:从P1.0 脚输出频率=1KHz方波。 设：晶振=6MHz。利用T1定时中断。,Th：半周期,T：周期,定时器（方式2）应用程序举例：,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH ；T1的中断矢量 CPL P1.0 ；中断服务：P1.0取非 RETI ；中断返回 MAIN: MOV TMOD，#20H MOV TH1， #6 MOV TL1， #6 SETB ET1 SETB EA SETB TR1 HERE: AJMP HERE ；原地等待中断 END,初始化,；选T1方式2 ；赋重装值 ；赋初值 ；开T1中断 ；开总中断 ；启动T1,T0： 组织成TL0和TH0两个8位定时/计数器,Timer工作方式 3 几乎无用,T1： 不再是定时/计数器了 T1 的TR1和TF1出借给TH0当控制位使用, 剩下的TH1/TL1寄存器只能当作普通寄存 器用。,振荡器,12,TL0 (8位),TF0,申请中断,T0端,TR0位,GATE位,INT0端,1,&,C/T=0,C/T=1,控制 =1开关接通,或门,与门,TH0 (8位),TF1,申请中断,TR1位,控制 =1,Timer工作方式 3 结构：,T0成为双 8位Timer T1不再有Timer功能 TF1，TR1出借给TH0,定时器小结： （2个16位加法计数器）,运行/停止由TRx位控制，(当GATE=1时： 由TRx位和INTx引脚上的信号共同控制),工作方式由TMOD决定; 计数/定时由C/T位决定 工作方式0（13位） 永远不用 工作方式3（T0拆为双8位） 几乎无用 工作方式1（16位） 经常用到 工作方式2（8位自动重装） 经常用到,从初值按机器周期或外部脉冲递加，溢出位 TFx申请中断；中断允许由ETx位和EA位控制，,定时计数器的初始化,（一）初始化的步骤： 1）确定定时器/计数器的工作方式、操作模式、启动控制方式，并利用传送指令将其写入TMOD寄存器。 2）设置定时器/计数器的初值。直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1中。 3）根据要求考虑是否采用中断方式，直接对IE位赋值。开放中断时，对应位置1；采用程序查询方式时，IE中对应位应清0进行中断屏蔽。 4）启动定时器/计数器工作。使用SETB TRi指令。若第一步设置为软启动，即GATE设置为0时，以上指令执行后，定时器/计数器即可开始工作。若GATE设置为l时，还必须由外部中断引脚共同控制，只有当引脚电平为高时，以上指令执行后定时器/计数器方可启动工作。定时器/计数器一旦启动就按规定的方式定时或计数。,2计数初值的计算,当T0或T1工作于定时器或计数器方式时，不同的工作方式、不同的操作模式其计数初值均不相同。若设最大计数值(溢出值)为M(模），各操作模式下的M值为： 模式0： M=213=8192 模式1： M=216=65536 模式2： M=28=256 模式3： M=28=256定时器T0分成2个独立的8位计数器，所以TH0、TL0的M均为256。 MCS-51的两个定时器均为加1计数器，当加到溢出值时产生溢出，将TF位置l，可发出溢出中断，因此，计数器初值X的计算式为： X=M-计数值（通式） T0或T1工作于定时器与计数器方式时，x的确定方法有别。,1）计数器方式,当T0或T1工作于计数器方式时，计数脉冲由外部引入，它是对外部脉冲进行计数。因此计数值应根据实际要求来确定。计数初值可采用通式计算，即： X=M-计数值 【举例】：在方式1时，每接收100个外部事件，要求产生一个中断，确定计数初值。 X=M-计数值=65536-100=65436=FF9CH,THi=FFH TLi=9CH,定时器初值计算公式：,当T0或T1工作于定时器方式时，由于是对机器周期进行计数，故计数值应为定时时间对应的机器周期个数。为此，应首先将定时时间转换为所需要记录的机器周期个数（计数值）。其转换公式为： 机器周期个数（计数值）= Tc / Tp 式中 Tc定时时间；Tp机器周期， Tp=12/ fosc ；fosc为机器时钟（震荡器）的振荡频率。 故计数初值的计算公式为： X=M-计数值=M- Tc / Tp =M-(TC×fosc)12。,【举例】：请计算定时50ms所需要的定时初值。 fosc=12MHz 1，确定模式：选择模式1 ； 2，计算定时初值。 X=65536-50ms/1=65536-50000=15536=3CB0H 即 THi=3CH;TLi=B0H,定时器方式1应用举例（例4-2）,例1：用T1产生一个50Hz的对称方波，由P1.l输出，采用用程序查询方式，fosc=12MHz。 【解】：首先确定工作方式、工作模式和定时初值。 1，选定时方式（C/T=0）； 2，模式1（M2 M1=01) ， 3，方波周期T=l/50=O.02s=20ms，用T1定时10ms，计数初值为：X1=216-10×10-3×12×10612=65536-10000=55536=D8F0H； 既TH1=D8H,TL1=F0H。,TMOD 0001 0000,源程序如下：,ORG 0000h LJMP T1BUS ORG 0030h T1BUS: MOV TMOD，#10H ；T1模式1，定时 SETB TRl ；启动T1 LOOP：MOV TH1，#0D8H ；T1计数初值 MOV TL1，#0F0H LOOP1: JNB TF1，LOOP1 ；T1没有溢出等待 CLR TF1 ；产生溢出清标志位 CPL P1.1 ；P1.l取反输出 SJMP LOOP ；循环,利用中断方式编程,ORG 0000h LJMP T1MIN ORG 001Bh LJMP LOOP ORG 0030h T1MIN: MOV TMOD，#10H ；T1模式1，定时 MOV TH1，#0D8H ；T1计数初值 MOV TL1，#0F0H SETB EA ；CPU、T1开中断 SETB ET1 SETB TRl ；启动T1 T1MIN2: NOP LJMP T1MIN2 ORG 0100h LOOP：MOV TH1，#0D8H ；T1计数初值 MOV TL1，#0F0H CPL P1.1 ；P1.l取反输出 RETI,定时器门控位GATE的应用（例4-3）,在通常，在TMOD中GATE=0时，只要TR=1便启动定时器开始计数。 如果GATE=1时, TR=1电路是否计数取决于/INT0： /INT0=1 时开始计数；/INT0=0,电路不计数。 利用这一特点，可以实现测量外部脉冲的宽度。,利用T0门控位测引脚上出现的正脉冲宽度，将所测得的高8位值存入片内7lH，低8位值存入片内70H单元中。已知fosc=12MHz。,解题步骤： 将外部脉冲接到P3.2（/INT0）上，使用T0且C/T=0； 计数器TH0、TL0原始初值为00H,且设为模式1(16位),GATE设为1 ； 在/INT0=0时启动T0计数器（TR0=1); 当/INT0=1时，定时器T0开始计数； 当/INT0=0时计数停止，此时TH0、TL0中的计数值就是与脉冲宽度相对应得数据。,测试程序如下(仍用查询方式),ORG 0000H ljmp T0MIN ORG 0030h T0MIN: MOV TMOD，#09H ；T0定时，模式1，GATE=l MOV TL0， #00H ；T0从0000H开始计数 MOV TH0，#00H MOV R0， #70H LOOP: JB P3.2，LOOP ；等待P3.2变低 CLR EA CLR ET1 SETB TR0 ；P3.2变低，准备启动T0 LOOP1: JNB P3.2，LOOP1 ；等待P3.2变高，启动计数 LOOP2: JB P3.2，LOOP2 ；等待P3.2再次变低 CLR TR0 ；停止计数 MOV R0，TL0 ；存入计数值 INC R0 MOV R0，TH0 : :,这种方案的最大被测脉冲宽度为65535s (fosc=12MHz)，由于靠软件启动和停止计数器，测量的数值有一定的误差，其最大误差与采用的指令有关。上述程序被测的脉冲宽度t的计算式为： t=12×Nfosc=N s 式中 N为定时器中的计数值，等于7lH 70H单元中的数值。,试编写由Pl.0输出一个周期为2分钟的方波信号的程序。已知fosc=12MHz。,解：此例要求P1.0输出的方波信号的周期较长，用一个定时器无法实现。解决的办法可采用定时器加软件计数的方法 方法：将T1设置为定时器方式，定时时间为10ms（即10ms中断一次由CPU自动调用一次中断服务程序），工作于模式1；再利用T1的中断服务程序作为软件计数器；共同实现一分钟的定时。 整个程序由两部分组成，即由主程序和T1的中断服务程序。其中主程序包括初始化程序和Pl.0输出操作程序，中断服务程序包括毫秒（ms）、秒（s）、分（min）的定时等。 编写T1的中断服务程序时，应首先将T1初始化，并安排好中断服务程序中所用到的内部RAM中地址单元。 T1计数初值：X=216-12×10×100012=55536=D8FOH。 中断服务程序所用到的地址单元安排如下： 40H单元作ms的单元，计数值为1s10ms=100次； 4lH单元作s的计数单元，计数值为1min1s=60次； 29H单元的D7位(位地址为4FH)作1分计时到的标志位，即标志用4FH,具体程序如下,主程序： ORG 0000H AJMP 0030H ORG 001BH AJMP 1100H ORG 0030H MOV TMOD，#10H ；T1定时，模式1 MOV TH1，#0D8H ；T1计数初值 MOV TL1，#0F0H SETB EA ；CPU、T1开中断 SETB ET1 SETB TR1 ；启动T1 MOV 40H，#100 ；毫秒计数初值 MOV 41H，#60 ；秒计数初值 CLR 4FH TT：JNB 4FH，TT ；等待1分钟到 CLR 4FH ；清分标志值 CPL Pl.0 ；输出变反 AJMP TT ；反复循环,T1中断服务程序：(由001BH转来),ORG 1100H PUSH PSW MOV TH1，#0D8H ；TI重赋初值 MOV TL1，#0F0H DJNZ 40H，TT1 ；1秒到否? MOV 40H，#100 ；1秒到,重赋秒的计数值 DJNZ 41H，TT1 ；1分到否? MOV 4lH，#60 ；1分到了，重赋1分钟的计数值 SETB 4FH ；置1分到标志位，告诉主程序。 TTl：POP PSW RETI ；中断返回,串行口与串行通信,串行通讯应用示意图,TXD RXD,RXD TXD,TXD RXD,RXD TXD,RS-232 或485,RS-232 或485,TXD RXD,RS-232,PC机 COM1,COM2,单片机甲、乙之间近距离通讯,单片机甲乙两地之间远距离通讯,单片机与PC机之间的数据通讯,串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送 串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速率、数据块格式、信号电平等）不同，形成了多种串行通信的协议与接口标准。 常见的有： 通用异步收发器(UART)本课程介绍的串口 通用串行总线（USB） I2C总线 CAN总线 SPI总线 RS-485，RS-232C，RS422A标准等等,串行通信,全双工串行接口(UART),数据通信的几个术语： 并行：数据各位同时进行传送 串行：数据逐位顺序进行传送,全双工:(串行通信)收/发可同时进行 半双工:(串行通信)收/发不可同时进行,异步串行通信:以字符为单位进行传送 同步串行通信:以数据块为单位进行传送 波特率(bps.):单位时间传送的位数,51单片机的串行接口,SBUF（发）,SBUF（收）,发送控制器 TI,接收控制器 RI,移位寄存器,波特率发生器T1,1,A累加器,(门),RxD,TxD,去申请中断,引脚,引脚,CPU内部,串行口的结构,两个同名的接收/发送缓冲寄存器SBUF 指令 MOV SBUF，A 启动一次数据发送,可向SBUF 再发送下一个数 指令 MOV A，SBUF 完成一次数据接收,SBUF可再 接收下一个数,接收/发送数据,无论是否采用中断方式 工作,每接收/发送一个数据都必须用指 令对 RI/TI 清0，以备下一次收/发。,串行口相关的SFR(SCON,PCON),SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI R1,SCON, SM0，SM1：串行口4种工作方式的选择位。 0 0 方式0：8位移位寄存器I/O,波特率固定为 fosc/12 0 1 方式1：8位UART（1+8+1位）， 波特率可变,按公式计算 1 0 方式2：9位UART（1+8+1+1位）， 波特率固定=fosc x1/32或1/64 1 1 方式3：9位UART（1+8+1+1位）， 波特率可变，按公式计算, SM2：串行口多机通信控制位 （作为方式2、方式3的附加控制位）,串行口控制寄存器SCON(98H), RI,TI：串行口收/发数据申请中断标志位 1 申请中断； 0 不申请中断, TB8：方式2、3中，是要发送的第9位数据。 多机通信中,TB8=0 表示发送的是数据； TB8=1 表示发送的是地址。（奇偶校验）, RB8：在方式2、3中，是收到的第9位数据。 在多机通信中,用作区别地址帧/数据帧的 标志。（奇偶校验）,SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI, REN：串行口接收允许控制位 = 1 表示允许接收； = 0 禁止接收。,SCON,SMOD GF1 GF0 PD 1DL,电源控制寄存器 PCON（97H） P.123 特殊功能寄存器PCON不能按位寻址, SMOD：在串行口工作方式 1、2、3 中， 是波特率加倍位 =1 时，波特率加倍 =0 时，波特率不加倍。 (在PCON中只有这一个位与串口有关), GF1,GF0：用户可自行定义使用的通用标志位,PCON, PD：掉电方式控制位 =0：常规工作方式。 =1：进入掉电方式: 振荡器停振 片内RAM和SRF的值保持不变 P0P3口维持原状。 程序停止 只有复位能使之退出掉电方式。,SMOD GF1 GF0 PD IDL,PCON, IDL：待机方式(空闲方式)控制位 =0：常规工作方式。 =1：进入待机方式： 振荡器继续振荡 中断、定时器、串口功能继续有效 片内RAM和SRF保持不变 CPU状态保持、P0P3口维持原状 程序停顿。 中断和复位能退出待机,继续后面的程序。,SMOD GF1 GF0 PD 1DL,PCON, PD：掉电控制位 =0：常规方式。 =1：掉电方式: 振荡器停振 片内RAM和SRF不变 P0P3口维持原状 程序停止 只有复位能退出掉电, IDL：待机控制位 =0：常规方式。 =1：待机方式： 振荡器继续振荡 中断,定时器,串口有效 片内RAM和SRF不变 CPU状态,P0P3维持原状 程序停顿。 中断和复位能退出待机,继续后面的程序。,SMOD GF1 GF0 PD 1DL,PCON,串行口工作方式 0,工作方式0：8位移位寄存器I/O方式,发送：SBUF中的串行数据由RxD逐位移出； TxD输出移位时钟，频率=fosc1/12； 每送出8位数据 TI就自动置1； 需要用软件清零 TI。,接收：串行数据由RxD逐位移入SBUF中； TxD输出移位时钟，频率=fosc1/12； 每接收 8位数据RI就自动置1； 需要用软件清零 RI。,经常配合“串入并出”“并入串出”移位 寄存器一起使用扩展接口（第五章）。,方式0工作时，多用查询方式编程： 发送：MOV SBUF，A 接收：JNB RI，$ JNB TI，$ CLR RI CLR TI MOV A, SBUF,工作方式0：8位移位寄存器I/O方式(续),复位时,SCON 已经被清零,缺省值: 方式0。,接收前,务必先置位 REN=1 允许接收数据。,串行口方式0的扩展应用经常用到,串行口常用工作方式0扩展出并行I/O口， 工作方式1、2、3则常用于串行通信,AB,CLK,h g f e d c b a,CLR,AB,CLK,CLR,AB,CLK,CLR,+5V,74LS164,74LS164,74LS164,74LS164是串入并出芯片；74LS165是并入串出芯片,h g f e d c b a,h g f e d c b a,+5V,共阳LED 数码管,VCC,TxD,RxD,51单片机,共阳极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,共阳LED数码管 公共端(字位) 接高电平， 笔划(字段) 置为低电平 就被点