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第 4 章 MCS-51 单片机内部接口电路

第 4 章 MCS-51 单片机内部接口电路. 4.1 接口基本概念. 4.1.1 接口电路的功能. 接口电路是一组电路，是中央处理器与存储器、输入输出设备之间协调动作的 控制电路 。 简单的说，接口电路是在两个电路或设备之间，使两者动作相配合的 连接电路 。 接口电路的作用就是将来自外部设备的数据信号传送给微处理器，微处理器对数据进行适当加工，再通过接口电路传回外部设备。 地址译码 数据缓存 信息转换 提供命令译码和状态信息 定时和控制. 4.1.3 串行接口.

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第 4 章 MCS-51 单片机内部接口电路

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Presentation Transcript

  1. 第4章 MCS-51单片机内部接口电路

  2. 4.1 接口基本概念 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  3. 4.1.1 接口电路的功能 • 接口电路是一组电路，是中央处理器与存储器、输入输出设备之间协调动作的控制电路。 • 简单的说，接口电路是在两个电路或设备之间，使两者动作相配合的连接电路。 • 接口电路的作用就是将来自外部设备的数据信号传送给微处理器，微处理器对数据进行适当加工，再通过接口电路传回外部设备。 • 地址译码 • 数据缓存 • 信息转换 • 提供命令译码和状态信息 • 定时和控制 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  4. 4.1.3 串行接口 • 1. 通用异步接收器和发送器UART • UART是一个能异步传输的数据总线。 • TXD：发送数据线 • RXD：接收数据线 • 接收和发送可以单独进行，也可以同时进行。 • 格式严格：每个数据以相同的位串形式传输。 • 每个串行数据由起始位、数据位、奇偶校验位、停止位组成。 • 从起始到停止位结束时间称为一帧(frame)。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  5. 4.1.3 串行接口 UART格式波特率 异步通信传输的所有位信号必须保持一致的信号持续时间。每一位的宽度由数据的传输速度决定。 波特率：每秒传输多少个二进制位 波特率 = 1/信号持续时间 接收设备和发射设备需要保持相同的传送波特率。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  6. 4.2 中断与中断系统 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  7. 4.2.1 中断和中断处理过程 1. 中断的概念 CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理(中断发生)； CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B(中断响应和中断服务)； 待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A(中断返回)，这一过程称为中断 。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  8. 4.2.1 中断和中断处理过程 主程序 中断响应 中断请求 执行主程序 执行中断处理程序 断点 继续执行主程序 中断返回 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  9. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  10. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 1. 特点 • 5个中断源，3个在片内，2个在片外; • 固定的中断入口地址； • 两级中断优先级，可以形成嵌套； • 通过SFR进行中断控制和设置编程。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  11. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 2. 中断源 • 外部中断(2个) 外部中断0和外部中断1 • 定时/计数器中断(2个) 定时/计数器中断0和定时/计数器中断1 • 串行口中断(1个) 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  12. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 3. 中断控制(寄存器) • 定时器控制寄存器--TCON • 串行口控制寄存器--SCON • 中断允许寄存器--IE • 中断优先级寄存器--IP 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  13. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 定时器控制寄存器--TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 定时器溢出中 断请求标志 1：有请求 0：无请求 外部中断请求标志 1：有请求 0：无请求 外部中断触发方式控制位 1：边沿触发 0：电平触发 T1、T0的运行控制位标志 1：启动定时器T1、T0工作 0：停止定时器T1、T0工作 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  14. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 串行口控制寄存器--SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 串行口的发送中断标志 串行口接收中断标志 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  15. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 中断允许寄存器—IE EA NA NA ES ET1 EX1 ET0 EX0 全局中断控制位 串行口中断控制位 定时器1中断控制位 外中断1中断控制位 定时器0中断控制位 外中断0中断控制位 第四章 MCS-51单片机内部接口电路 说明：复位后IE被清0，禁止一切中断

  16. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 中断优先级寄存器--IP NA NA NA PS PT1 PX1 PT0 PX0 1：对应的中断声明为高优先级， 0：对应的中断定义为低优先级中断 串行口中断优先级控制位 定时器1中断优先级控制位 外中断1中断优先级控制位 定时器0中断优先级控制位 外中断0中断优先级控制位 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  17. 4.2.2 MCS-51单片机中断系统 (3) 中断服务程序入口地址表 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  18. 4.3 定时/计数器 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  19. 4.3.1 定时器的结构 1. 定时/计数器的概念 主要作用包括产生各种时标间隔，记录外部事件的数量等等。 8031有两个16位的定时器/计数器。 作定时器时，每个机器周期定时寄存器自动加1，因此定时器也可以看作是计量机器周期的计数器。 作计数器时，计量单片机外部引脚从1到0的负跳变，每个跳变计数器自动加1。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  20. 4.3.1 定时器的结构 2. 定时/计数器的结构 处 理 器 TH1 TL1 TH0 TL0 TCON TMOD 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  21. 4.3.2 定时器的工作方式 T0和T1无论是用作定时器或者计数器都有4种工作方式： • 方式0 • 方式1 • 方式2 • 方式3 除了方式3，T0和T1有完全相同的工作方式。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  22. 4.3.2 定时器的工作方式 • 方式0—(13位工作方式) 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  23. 4.3.2 定时器的工作方式 • 方式1—(16位工作方式) 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  24. 4.3.2 定时器的工作方式 • 方式2—(8位自动重装工作方式) 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  25. 4.3.2 定时器的工作方式 • 方式3—(2个8位工作方式) 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  26. 4.3.3 定时器的初值计算 51内部定时器/计数器是可编程序的，通过程序设置寄存器对它进行设定和控制。因此需要进行初始化操作，初始化步骤为： • 设定TMOD寄存器，确定工作方式。 • 根据需要设定时/计数器初值或计数器初值。 • 根据需要开放中断，设定中断优先级。 • 设置TCON寄存器，以启动或禁止定时/计数器 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  27. 4.3.3 定时器的初值计算 D： 计数设定的初值； TC：所需要的定时时间； M： 为计数器模值，与方式有关。方式0: 213；方式1: 216； 方式2,3: 28。 fosc：振荡频率 • 计数器方式 D=M-C • 定时器方式 D=M-TC*(fosc/12) D：计数设定的初值； C：所需要的计数值，即所需要计 量的负跳变次数； M：为计数器模值，与方式有关。方式0: 213；方式1: 216； 方式2,3: 28。 实际上就是计算所需要计数的机器周期个数C 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  28. 4.3.4 定时器的应用举例 • 例4-2：P1.0输出周期为1ms的连续方波，要求用T0定时器，设振荡频率fosc=6MHz。 解：周期为1ms，则定时时间为500us，定时时间到调用CPL，将P1.0取反。 定时器初值计算： D=M-TC*(fosc/12) 需要计数 TC*(fosc/12) = 500*10-6*(6*106/12)=250 可以采用方式2，初值可以设为6=(28-250)。 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

  29. Thank You ! 第四章 MCS-51单片机内部接口电路

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