第6章80C51單片機的CTC與中斷系統

1、第第6 6章章 80C5180C51單片機的單片機的CTCCTC與中斷系統與中斷系統 6.1 80C516.1 80C51單片機的單片機的CTCCTC及其應用及其應用 6.2 80C516.2 80C51單片機的中斷系統及其應用單片機的中斷系統及其應用 6.1 80C516.1 80C51單片機的單片機的CTCCTC及其應用及其應用一、一、 80C5180C51單片機的定時器單片機的定時器/ /計數器計數器二、二、 定時器定時器/ /計數器的應用舉例計數器的應用舉例概述概述 在測、控領域往往需要定時檢測某個參數，或按一定的時間間隔來進行某種控制。還有一些控制是根據對某種事件的計數結果進行的。因

2、此幾乎所有單片機內部都集成了定時/計數器，以簡化微機測控系統的設計。一、一、80C5180C51單片機的定時器單片機的定時器/ /計數器計數器 80C51系列單片機典型產品中80C51等有兩個16位定時器/計數器T0，T1；80C52等有三個16位定時器/計數器T0、T1和T2。 它們都可以用作定時器或外部事件計數器。概述概述一、一、80C5180C51單片機的定時器單片機的定時器/ /計數器計數器( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理( (二二) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式( (三三

3、) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T2 2( (四四) ) 看門狗看門狗(WTD)(WTD)一、一、80C5180C51單片機的定時器單片機的定時器/ /計數器計數器1 1、結構框圖、結構框圖 8 80C51單片機內部有2 2個個可編程的1616位定時器位定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1，結構框圖如下圖所示。它是由由6 6個專用寄存器構成個專用寄存器構成的： TH0、TL0構成16位計數器T0， TH1、TL1構成16位計數器T1， TMODTMOD、TCONTCON為兩個定時器共用為兩個定時器共用，用來選擇工作方式和控制啟停。( (一一) ) 定時器定時器/ /計數

4、器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理1 1、結構框圖、結構框圖( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理 T0、T1是加1計數器，每當輸入信號有一個負跳變時，計數器加1，它們可用于計數也可用于定時。 1 1、結構框圖、結構框圖( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理 當用作計數時計數時，它對外部對外部輸入（自引腳T0、T1）的脈沖信號計數脈沖信號計數。每個機器周期的S S5 5P P2 2采樣采樣引腳電平，若前一個機器周期采樣值為1，后一個機器周期采樣值為0，則計數器加加

5、1 1。對輸入計數信號的要求： 由于識別一個從1到0的負跳變信號需要兩個機器周期（24個振蕩周期），所以最高的計數頻最高的計數頻率為系統時鐘頻率的率為系統時鐘頻率的1/241/24； 又因為一個機器周期對信號采樣一次，因此輸入信號的電平至少應持續(xù)一個機器周期輸入信號的電平至少應持續(xù)一個機器周期。1 1、結構框圖、結構框圖( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理 當用作定時定時時，它對內部時鐘計數對內部時鐘計數，每個機器周期，計數器加1。1個機器周期為12個振蕩周期，因此定時時間由計數長度和時鐘頻率共同決定。1 1、結構框圖、結構框圖( (一

6、一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理2 2、定時器方式寄存器定時器方式寄存器TMODTMOD TMOD用來選擇定時器的工作方式，各位定義如下圖所示：( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理2 2、定時器方式寄存器、定時器方式寄存器TMODTMOD( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理功能選擇功能選擇方式選擇方式選擇門控方式選擇門控方式選擇3 3、定時器控制寄存器、定時器控制寄存器TCON TCON TCON的高4位分別作為T0、T1的溢

7、出標志和運行控制位，低4位用于外部中斷，如下圖所示：( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理3 3、定時器控制寄存器、定時器控制寄存器TCON TCON ( (一一) ) 定時器定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的結構原理的結構原理 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式簡述簡述 80C51單片機定時器T T0 0有四種工作方式有四種工作方式： 方式0、方式1、方式2和方式3。定時器T T1 1有三種工作方式有三種工作方式： 方式0、方式1、方式2。1 1、工作方式、工作方式

8、0 0 當M1M0兩位為00時，定時器/計數器選為工作方式0。 它是一個1313位位的計數器，由TLX的低5位和THX組成。結構如下圖所示： （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式1 1、工作方式、工作方式0 0 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式1 1、工作方式、工作方式0 0 當TLX的低5位計數溢出時即向THX進位，而THX計數溢出時向中斷標志位溢出時向中斷標志位TFTFX X進位進位。 在開中斷的情況下，會向CPU發(fā)出中斷請求；CPU響應中斷后，硬件自動清除TFX標志。 TFX也可供

9、CPU讀寫，CPUCPU寫入狀態(tài)與硬件寫入狀態(tài)與硬件置置“1”1”或清或清“0”0”的效果相同的效果相同。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式1 1、工作方式、工作方式0 0 由結構圖可見， 當C/T=1時，多路開關接通引腳TX，計數器對外部時鐘計數； （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式 當C/T=0時，多路開關接振蕩器經12分頻后的輸出，計數器對機器周期計數，即工作于定時方式。1 1、工作方式、工作方式0 0 當門控位GATE=0時，定時器的啟停僅由TRX控制，而當GATE=1時，定時

10、器的啟停還受到INTX引腳電平的控制。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式1 1、工作方式、工作方式0 0 在方式在方式0 0應用時應注意以下幾點應用時應注意以下幾點: 因計數器是做加1計數的，所以時間常數初值應用 補碼裝入。 方式0為13位計數器，應正確安排13位二進制碼。 如果要重復定時或計數，則須重新設置時間常數 初值。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式 當M1M0兩位為01時，定時器/計數器選為工作方式1，它是一個1616位位的計數器，結構如下圖所示。 方式1和方式0唯一不同的

11、就是位數，其它控制方式和用法均相同。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式2 2、工作方式、工作方式1 1 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式2 2、工作方式、工作方式1 1 當M1M0兩位為10時，定時器/計數器選為工作方式2，為8 8位時間常數可自動位時間常數可自動再裝入再裝入的計數器，結構如下圖所示。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式3 3、工作方式、工作方式2 2 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T

12、1 1的工作方式的工作方式3 3、工作方式、工作方式2 2 這時TLX為8位計數器，THX為時間常數時間常數初值寄存器。初值寄存器。 當TLX計滿溢出時，置位TFX，并將THX的內容（即時間常數初值）重新裝入TLX中。方式2特別適合于需要重復定時/計數的場合。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式3 3、工作方式、工作方式2 2 當M1M0兩位為11時，選擇工作方式3。方式3只適用于T0，如果企圖將T1置為方式3，則將使T1停止計數，與清“0”TR1的效果相同。 T0工作于方式3時，變成兩個獨立的變成兩個獨立的8 8位位計數器計數器TL0和T

13、H0，結構如下圖所示。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式4 4、工作方式、工作方式3 3 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式4 4、工作方式、工作方式3 3 TL0占用了原T0的所有資源； TH0占用了原T1的部分資源TR1和TF1，且THTH0 0只能只能作為定時器用作為定時器用。 這種情況下，T1仍可工作于方式0、1或2的定時或計數，但TR1、TF1被TH0占用。 該方式一般用在一般用在T T1 1作為串口的波特率發(fā)生器，作為串口的波特率發(fā)生器，或不需要中斷的場合?；虿恍枰袛嗟膱?/p>

14、合。 （二）定時器（二）定時器/ /計數器計數器T T0 0、T T1 1的工作方式的工作方式4 4、工作方式、工作方式3 3 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 T2內部除了兩個8位計數器TH2、TL2和控制寄存器T2CON及方式控制寄存器T2MOD外，還設置了捕捉寄存器RCAP2L（低字節(jié)）和RCAP2H（高字節(jié)）。概述概述 80C52中有一個功能較強的定時器/計數器T2，它是一個16位的、具有自動重裝載自動重裝載和捕捕捉能力捉能力的定時器/計數器。 T2的計數脈沖源有兩個：內部機器周期和外部計數脈沖（從T2即P1.0端輸入） 此時P P1.11.1 作為外部控制信號輸

15、入端作為外部控制信號輸入端T T2 2EXEX。 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2概述概述 捕捉/重裝載選擇1,選擇捕捉0.選擇重裝載計數定時方式選擇1,計數0,定時運行控制位1,啟動T20,關閉T2允許/禁止外部信號觸發(fā)捕捉或重裝載1,允許0,禁止1 1、T T2 2中的特殊功能寄存器中的特殊功能寄存器 （1 1）T T2 2控制寄存器控制寄存器T T2 2CONCON（字節(jié)地址（字節(jié)地址C8HC8H）：）： （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 21 1、T T2 2中的特殊功能寄存器中的特殊功能寄存器 串行口發(fā)送波特率發(fā)生器選擇1,選擇T20,選擇T1

16、串行口接收波特率發(fā)生器選擇1,選擇T20,選擇T1T2外部標志1,T2EX引腳(P1.1 )上出現，造成捕捉/重裝載，0,CPU響應中斷，應由軟件清除該標志。（EXEN2=1）T2溢出標志，T2溢出時置位（在波特率發(fā)生器方式下不置位）并申請中斷，只能靠軟件清除。該位置1，申請中斷。（1 1）T T2 2控制寄存器控制寄存器T T2 2CONCON（字節(jié)地址（字節(jié)地址C8HC8H）：）： （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2（2 2）T T2 2方式控制寄存器方式控制寄存器T T2 2MODMOD：1,向下計數向下計數允許位0,向上計數T2輸出允許位（僅對80C54/58）1,

17、允許時鐘輸 出至T2(P1.0)0,不允許輸出T2MOD的復位值為：0 0 B1 1、T T2 2中的特殊功能寄存器中的特殊功能寄存器 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2（3 3）數據寄存器：）數據寄存器：THTH2 2，TLTL2 2 兩個8位寄存器構成16位計數器，可供CPU以字節(jié)方式讀寫。（4 4）捕捉寄存器：）捕捉寄存器：RCAPRCAP2 2H H、RCAPRCAP2 2L L 用于捕捉計數器TH2、TL2的計數狀態(tài)或預置計數初值。1 1、T T2 2中的特殊功能寄存器中的特殊功能寄存器 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 22 2、T T2 2的

18、功能選擇：定時的功能選擇：定時/ /計數計數 （1）C/T2=0，選擇定時方式。每個機器周期，T2的 內容增1。（2）C/T2=1，選擇計數方式，當T2（P1.0）引腳有一 個負跳變，T2內容增1。注意計數脈沖頻率不得 超過振蕩器頻率的1/24。 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 23 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 包括捕捉、自動重裝載和波特率發(fā)生器三種。由T2CON中的CP/RL2和RCLKTCLK來選擇，見下表： （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2T T2 2的工作方式選擇表的工作方式選擇表 捕捉方式：捕捉方式： 即在一定條件下，自動將

19、計數器TH2和TL2中的數據讀入RCAP2H和RCAP2L。捕捉方式的原理圖如下：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2(P1.0) )(P1.1)T2外部標志(在T2CON中)允許/禁止外部觸發(fā)(在T2CON中) 捕捉方式：捕捉方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 當CP/RL2=1，選擇捕捉方式。下述情況下將發(fā)生捕捉操作： 當EXEN2=1，且引腳T2EX(P1.1)出現負跳變時，發(fā)生捕捉，同時標志EXF2置1，申請中斷。 捕捉方式：捕捉方式：3 3、

20、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 如果T2的中斷開放，CPU響應后轉到002BH執(zhí)行中斷服務程序。 注意：注意：在中斷返回之前，必須用軟件來清除TF2/EXF2。 捕捉方式：捕捉方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2自動重裝載方式：自動重裝載方式： 即在一定條件下，自動將RCAP2H和RCAP2L中的數據裝入計數器TH2和TL2中。一般RCAP2H和RCAP2L中預置了T2的計數初值。 自動重裝載方式的原理圖如下：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選

21、擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2自動重裝載方式：自動重裝載方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 (P1.0)(P1.1)T2的自動重裝載方式 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 當CP/RL2=0時，選擇自動重裝載方式，以下兩種情況下發(fā)生自動重裝載操作： T T2 2溢出時，溢出時，打開重裝載三態(tài)緩沖器，發(fā)生重裝載操作，同時置位TF2，申請中斷。自動重裝載方式：自動重裝載方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 當CP/RL2=0時，選擇自動重裝載方式，以下兩種

22、情況下發(fā)生自動重裝載操作：當當EXENEXEN2 2=1=1，且引腳T2EX(P1.1)有負跳變時，發(fā)生重裝載操作，同時置位EXF2標志，申請中斷。自動重裝載方式：自動重裝載方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 如果T2中斷允許，CPU響應后轉到002BH執(zhí)行中斷服務程序。注意注意：在返回之前，應該用軟件清除TF2/EXF2 標志。自動重裝載方式：自動重裝載方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2波特率發(fā)生器方式：波特率發(fā)生器方式： 當T2CON中RC

23、LK+TCLK=1時，T2作為串行口的波特率發(fā)生器，其結構原理如下圖所示：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2波特率發(fā)生器方式：波特率發(fā)生器方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 T2的波特率發(fā)生器方式結構圖 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 當T2用作波特率發(fā)生器時，TH2的溢出不使TF2置位，不產生中斷，所以此時T2不必禁止中斷。 計數時鐘可以是內部，也可以是外部，由C/T狀態(tài)決定，波特率的值決定于RCAP2H和RCAP2L裝載的初值。波特率發(fā)生器方式：波特率發(fā)生器方式：3 3、T T

24、2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 該方式下，在T2計數過程中，不能再讀寫TH2和TL2；可以讀但不能改寫RCAP2H和RCAP2L；如果要訪問RCAP2H和RCAP2L，應先關閉定時器。 上圖可見，當T2用作波特率發(fā)生器時，若T2CON中EXEN2位置1，引腳T2EX(P1.1)可作為一個外部中斷源。波特率發(fā)生器方式：波特率發(fā)生器方式：3 3、T T2 2的工作方式選擇的工作方式選擇 （三）定時器（三）定時器/ /計數器計數器T T2 2 （四）看門狗（四）看門狗(WTD)(WTD)概述概述 看門狗亦稱監(jiān)視定時器T T3 3，它的作用是

25、強作用是強迫單片機進入復位狀態(tài)，使之從硬件或軟件故迫單片機進入復位狀態(tài)，使之從硬件或軟件故障中解脫出來障中解脫出來。即單片機的程序進入了錯誤狀態(tài)后，在一個指定的時間內，用戶程序沒有重裝定時器T3，將產生一個系統復位。 80C55280C552中WTD是由一個11位的分頻器和8位定時器T3(加1計數)組成。結構結構 其結構如下圖所示：看門狗T3結構圖 （四）看門狗（四）看門狗(WTD)(WTD)結構結構 T3由外部引腳 及PCON.4 (WLE)和PCON.1 (PD)控制。EW低電平, 允許WTD工作，禁止掉電方式， 也不能置位掉電位PCON.1。高電平, 禁止WTD工作，允許掉電方式。引腳E

26、W 在軟件調試階段，通過將 接高電平來禁止T3工作，待調試結束后，再將 接低電平。EWEW （四）看門狗（四）看門狗(WTD)(WTD)WLE (PCON.4)看門狗定時器允許重裝標志1:允許定時器T3重裝。0:T3裝入后WLE自動清除，若該位為0，說 明T3已被重裝。 T3的重裝和溢出，產生復位的時間間隔，由裝入T3的值決定。結構結構 對對T T3 3的裝入分兩步：的裝入分兩步：先置位PCON.4 (WLE)，然后裝入T3。T3裝入后，PCON.4自動復位。 如果PCON.4=0，則T3不能被裝入。 （四）看門狗（四）看門狗(WTD)(WTD)工作過程工作過程 定時器定時器T T3 3的工作

27、原理：的工作原理：在T3溢出時，復位8X552并產生復位脈沖輸出至復位引腳RST。 為防止系統復位，必須在定時器T3溢出前，通過軟件對其進行重裝。 如果發(fā)生軟件或硬件故障，將使軟件對定時器T3的重裝失敗，從而T3溢出導致復位信號的產生。用這樣的方法可以在軟件失控時，恢復程序的正常運行。 （四）看門狗（四）看門狗(WTD)(WTD)編程實例編程實例 例如：watchdog使用的一段程序如下： T3 EQU 0FFH ;定時器T3的地址 PCON EQU 87H ;PCON的地址 WATCH_INTV EQU 156 ;看門狗的時間間隔 LCALL WATCHDOG 看門狗服務程序WATCHDOG

28、:ORL PCON,#10H ;允許定時器T3重裝 MOV T3,#WATCH_INTV ;裝載定時器T3 RET （四）看門狗（四）看門狗(WTD)(WTD)二、（一）定時器（一）定時器/ /計數器編程步驟計數器編程步驟（二）（1 1） 確定工作方式確定工作方式，把方式字寫入TMOD寄存器。（2 2） 計算定時計算定時/ /計數初值計數初值，并將初值寫入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1。計數初值應用補碼寫入應用補碼寫入。 作計數器：計數初值X=2n-C， 作定時器：時間常數初值X=2n-T/TC ， 式中n為計數器位數，C是實際計數值，TC是機器周期，T是設定的時間。（一）（一）定時器定

29、時器/ /計數器編程步驟計數器編程步驟（3 3）將中斷控制字和中斷優(yōu)先級別分別寫入中斷允 許寄存器IEIE和中斷優(yōu)先級寄存器IPIP。（4 4）向TCONTCON寫入適當命令字，控制定時器/計數器 的運行。（一）（一）定時器定時器/ /計數器編程步驟計數器編程步驟例例 1 1 利用利用T T0 0方式方式0 0產生產生1ms1ms的定時，在的定時，在P P1.01.0引腳上輸出引腳上輸出周期為周期為2ms2ms的方波。設單片機晶振頻率的方波。設單片機晶振頻率f foscosc=12MHz=12MHz 解：要在P1.0輸出周期為2ms的方波，只要使P1.0每隔1ms取反一次即可。T0的方式字為：

30、TMOD=00H計算要定時1ms，T0的初值：機器周期Tc=(1/fosc)12=1/(12106)12=1s（二）（二）（二）（二） 利用利用T T0 0方式方式0 0產生產生1ms1ms的定時，在的定時，在P P1.01.0引腳上輸出周期引腳上輸出周期為為2ms2ms的方波。設單片機晶振頻率的方波。設單片機晶振頻率f foscosc=12MHz=12MHz 例例 1 1設T0的計數初值為X，則（213-X）110-6=110-3 X=213-110-3/(110-6) =8192-1000 =7192 =11100000 11000 B高8位 E0H 低5位 18H 利用利用T T0 0方

31、式方式0 0產生產生1ms1ms的定時，在的定時，在P P1.01.0引腳上輸出周期為引腳上輸出周期為2ms2ms的方波。設單片機晶振頻的方波。設單片機晶振頻f foscosc=12MHz=12MHz。那么：TH0初值為E0H，TL0初值為18H。采用查詢查詢TF0的狀態(tài)來控制P1.0輸出。程序清單：程序清單：MOV TMOD，#00H ；置T0為方式0MOV TL0，#18H ；送計數初值MOV TH0，#0E0HSETB TR0 ；啟動T0例例 1 1（二）（二） 利用利用T T0 0方式方式0 0產生產生1ms1ms的定時，在的定時，在P P1.01.0引腳上輸出周期為引腳上輸出周期為2

32、ms2ms的方波。設單片機晶振頻率的方波。設單片機晶振頻率f foscosc=12MHz=12MHz。 LOOP：JBC TF0，NEX ；查詢定時時間到否SJMP LOOPNEX：MOV TL0 #18H ；重賦計數初值 MOV TH0 #0E0H CPL P1.0 ；輸出取反 SJMP LOOP ；重復循環(huán)例例 1 1（二）（二） 利用利用T T0 0方式方式0 0產生產生1ms1ms的定時，在的定時，在P P1.01.0引腳上輸出引腳上輸出周期為周期為2ms2ms的方波。設單片機晶振頻率的方波。設單片機晶振頻率f foscosc=12MHz=12MHz。 采用查詢方式查詢方式的程序很簡單

33、，但CPU要不斷地查詢溢出標志TF0的狀態(tài)，這就占用了占用了CPUCPU工作時間工作時間，以致CPU的效率不高。采用定時溢出中斷方式，可采用定時溢出中斷方式，可以提高以提高CPUCPU的效率的效率。例例 1 1（二）（二）采用定時溢出中斷方式產生前例所要求的方波。采用定時溢出中斷方式產生前例所要求的方波。 解解：方式字和初值與上例一樣。程序清單：程序清單：主程序：ORG 0000HAJMP MAIORG 000BH ；T0中斷入口AJMP IST0 ；轉中斷服務程序例例 2 2（二）（二）采用定時溢出中斷方式產生前例所要求的方波。采用定時溢出中斷方式產生前例所要求的方波。MAI：MOV SP，

34、#53H ；設置堆棧MOV TMOD，#00H ；置T0為方式0MOV TL0，#18H ；送初值MOV TH0，#OE0HSETB EA ；CPU開中斷SETB ET0 ；T0中斷允許SETB TR0 ；啟動T0HERE：SJMP HERE ；等待中斷例例 2 2（二）（二）采用定時溢出中斷方式產生前例所要求的方波。采用定時溢出中斷方式產生前例所要求的方波。中斷服務程序：中斷服務程序：IST0：MOV TL0，#18H ；重裝初值 MOV TH0，#0E0H CPL P1.0 ； 輸出方波 RETI ； 中斷返回例例 2 2（二）（二） 采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的采用定時器控制

35、輸出一方波信號，要求方波的周期為周期為1s1s。設單片機晶振頻率為。設單片機晶振頻率為12MHz12MHz。解：輸出周期為1s的方波要求定時值為500ms，在時鐘為12MHz的情況下，即使采用方式1（16位計數器），這個值也超過超過了方式1可能提供的最大定時值（65.536ms）。 如果采用降低單片機時鐘頻率降低單片機時鐘頻率來延長定時時間，在一定的范圍內可以，但會降低CPU運行速度，而且定時誤差也會加大。例例 3 3（二）（二） 采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為周期為1s1s。設單片機晶振頻率為。設單片機晶振頻率為12MHz12MHz。

36、要獲得500ms的定時，可選用定時器T0方式1，定時時間為50ms。另設一個軟件計數器，初始值為10。每隔50ms定時時間到，產生溢出中斷，在中斷服務程序中使軟件計數器減1，當軟件計數器減到0時，就獲得500ms定時。 下面介紹一種利用定時器定時定時器定時和軟件計數軟件計數來延長定時時間的復合方法復合方法。例例 3 3（二）（二） 采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為1s1s。設單片機晶振頻率為設單片機晶振頻率為12MHz12MHz。若時鐘頻率f=12MHz，50ms定時的計數初值為： X=216-5010-3/(110-6) =6553

37、6-50000 =15536 D =00111100 10110000 B 3CH B0H 例例 3 3（二）（二）即X=3CB0H，因此TH0初值為3CH，TL0初值為B0H。 采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為1s1s。設單片機晶振頻率為設單片機晶振頻率為12MHz12MHz。程序清單：程序清單：ORG 0000HAJMP MAI ； 轉主程序ORG 000BHAJMP TIS ；轉定時器T0中斷服務程序例例 3 3（二）（二） 采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為1s1s。設

38、單片機晶振頻率為設單片機晶振頻率為12MHz12MHz。MAI：MOV SP，#53HMOV TMOD，#01H ； 定時器T0方式1MOV TL0,#0B0H ； T0低8位初值MOV TH0,#3CH ； T0高8位初值MOV IE,#82H ； T0開中斷SETB TR0 ； 啟動T0MOV R1，#10 ； 軟件計數器初值DEFG：SJMP DEFG ； 等待中斷例例 3 3（二）（二） 采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為采用定時器控制輸出一方波信號，要求方波的周期為1s1s。設單片機晶振頻率為設單片機晶振頻率為12MHz12MHz。中斷服務程序中斷服務程序：TIS：DJN

39、Z R1，NEXT ；（R1）=0，則不對P1.0取反 CPL P1.0 ； 輸出方波MOV R1, #10 ；重裝軟件計數器初值NEXT：MOV TL0，#0B0H ；重裝定時器初值MOV TH0，#3CHRETI ；中斷返回例例 3 3（二）（二） 利用定時器方式利用定時器方式2 2對外部脈沖計數，要求每計滿對外部脈沖計數，要求每計滿110110次，將次，將P P1.01.0端取反。端取反。解：外部信號由T1引腳輸入，每發(fā)生一次負跳變計數器加1，每輸入110個脈沖，計數器發(fā)生溢出中斷，中斷服務程序將P1.0取反一次。 T1為計數方式2的方式字為：TMOD=60H。設T0不用，TMOD的低4

40、位可任意，但不能使T0進入方式3，一般取0。 例例 4 4（二）（二） 利用定時器方式利用定時器方式2 2對外部脈沖計數，要求每計滿對外部脈沖計數，要求每計滿110110次，將次，將P P1.01.0端取反。端取反。計算T1的計數初值：X=28-110=146=92H則TL1的初值為92H，重裝初值寄存器TH1=92H。例例 4 4（二）（二） 利用定時器方式利用定時器方式2 2對外部脈沖計數，要求每計滿對外部脈沖計數，要求每計滿110110次，將次，將P P1.01.0端取反。端取反。程序清單：程序清單：MAI：MOV TMOD，#60H ；置T1方式2計數MOV TL1，#92H ；賦初值

41、MOV TH1，#92HMOV IE， #88H ；定時器T1開中斷SETB TR1 ；啟動計數器HERE：SJMP HERE ；等待中斷例例 4 4（二）（二） 利用定時器方式利用定時器方式2 2對外部脈沖計數，要求每計滿對外部脈沖計數，要求每計滿110110次，將次，將P P1.01.0端取反。端取反。ORG 001BH ；中斷服務程序入口CPL P1.0 ；對P1.0取反RETI ；中斷返回例例 4 4（二）（二） 利用利用T T0 0門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機器周期數的形式顯示在顯示器上。機器周期數的形式顯示在顯示器上。解：根據要

42、求，解題思路為：將T0設為定時器方式1，計數初值為0，GATE程控為1，置TR0為1。一旦P3.2引腳出現高電平即開始計數，直到出現低電平為止，然后讀取T0的計數值并顯示。測試過程如下圖所示：例例 5 5（二）（二）對T0初始化，09HTMOD，GATE=1T0從0開始計數，測量脈沖寬度0TR0,停止計數讀T0值，送顯示 利用利用T T0 0門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機器周期數的形式顯示在顯示器上。器周期數的形式顯示在顯示器上。程序清單：START：MOV TMOD，#09H ；T0定時方式1，GATE置1MOV TL0，#00HMOV

43、TH0，#00HSETB TR0 ；啟動定時器計數WAIT1：JB P3.2，WAIT1 ；等待INT0變低例例 5 5（二）（二） 利用利用T T0 0門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機器周期數的形式顯示在顯示器上器周期數的形式顯示在顯示器上CLR TR0 ；停止T0計數MOV R0，#DISBUF ；顯示緩沖器首址送R0MOV A ，TL0 ；機器周期存放格式為低位占低地址WAIT2：JNB P3.2 ，WAIT2 ；等待INT0升高WAIT3：JB P3.2 ，WAIT3 ；等待INTO變低例例 5 5（二）（二） 利用利用T T0 0門

44、控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機器周期數的形式顯示在顯示器上。器周期數的形式顯示在顯示器上。XCHD A, R0 ；高位為占高地址。連續(xù)4個顯示緩沖單元INC R0SWAP AXCHD A，R0INC R0MOV A, TH0XCHD A, R0INC R0例例 5 5（二）（二） 利用利用T T0 0門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機門控位測試引腳上出現的正脈沖的寬度，并以機器周期數的形式顯示在顯示器上。器周期數的形式顯示在顯示器上。SWAP AXCHD A，R0DIS：LCALL DISUP ；長調用顯示子程序AJMP DIS ；重

45、復顯示脈寬機器周期數 由于定時器方式1的16位計數長度有限，被測脈沖高電平寬度必須小于65536個機器周期。例例 5 5（二）（二）利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。例例 6 6（二）（二） 解：設T0為定時、門控方式，當INT0為高電平時，啟動定時器，之后應改為非門控方式；T1為計數方式。信號波形及連接方式如上圖（b）所示。 定時器設置：定時器設置： 當脈沖速率低于每秒3個時，每個脈沖周期為330ms左右，且設脈沖寬度小于100ms，故設置定時器的基本定時為100 ms，可滿足測時的精度要求。例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。（二）（二）T T0 0的的TMO

46、DTMOD的設置：的設置：采用門控方式啟動定時器,按方式1定時，故方式字為09H。例例 6 6 門控 定時器 方式1利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。（二）（二）時間常數計算：時間常數計算：振蕩頻率6 MHz，機器周期Tc為Tc=12/6106=210-6 s，設置初值為x：基本定時時間為100 ms，于是 （216-x）*（210-6）=10010-3 x=216-50103=15 536=3CB0H 預置：（TH0）=3CH，（TL0）=0B0H例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。（二）（二） 計數器設置：計數器設置： T1設為計數器，計數值為2。當計數1時，

47、啟動定時器；當計數2時，中斷計數器T1，并停止T0的定時； T1的中斷優(yōu)先級高于定時器T0。 T1的方式字為 5H；計數初值為0FFFEH。 預置：（TH1）=0FFH，（TL1）=0FEH。例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。（二）（二） 編程：編程： ORG 000BH ；定時器T0中斷入口 AJMP TIME0 ORG 001BH ；定時器T1中斷入口 AJMP TIME1 ORG H MOV R3，#0 ；清T0定時次數計數器 SETB P3. .2 ；置P3. .2 、P3. .5為輸入狀態(tài) SETB P3. .5 例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期

48、的長度。（二）（二） MOV TMOD，#59H MOV TH0，#3CH ；置定時器初值 MOV TL0，#0B0H MOV TH1，#0FFH ；置計數器初值 MOV TL1，#0FEH SETB TR0 ；啟動定時器、計數器 SETB TR1 MOV IP，#08H ；T1中斷優(yōu)先于T0例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。 編程：續(xù)編程：續(xù)1 1（二）（二） SETB ET0 ； 允許T0、T1中斷 SETB ET1 CLR 20H.0 ；清T0、T1中斷軟標志 CLR 20H.1 SETB EA ；CPU開中斷 JNB 20H.0，$ ；T0若未中斷，則踏步等待 J

49、NB 20H.1 ， $ ；T1若未中斷，則踏步等待 RET 例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。 編程：續(xù)編程：續(xù)2 2（二）（二） TIME0：JB 20H.0，LP ；T0非初次中斷，轉 MOV TMOD，#51H ；取消門控方式 SYTB 20H.0 ；置T0中斷軟標志 LP：MOV TH0，#3CH ；重置定時器初值 MOV TL0，#0B0H INC R3 ；軟件計數器加1 RETI 例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。 編程：續(xù)編程：續(xù)3 3（二）（二）TIME1：CLR 20H.0 ；清除T0、T1中斷軟標志 CLR 20H.1 CLR

50、ET0 ；禁止T0、T1中斷 CLR ET1 CLR EA ；CPU關中斷 CLR TR0 ；關定時器，計數器 CLR TR1 RETI 注：注：結果（R3）100 ms即為所測波形的周期。嚴格地講 還應加上T0中的內容，即（T0）3CB0H)2us例例 6 6利用定時器測定下圖所示波形的一個周期的長度。 編程：續(xù)編程：續(xù)4 4（二）（二） 6.2 80C516.2 80C51單片機的中斷系統及其應用單片機的中斷系統及其應用一、一、 80C5180C51單片機的中斷系統單片機的中斷系統二、二、80C5180C51單片機的中斷系統應用舉例單片機的中斷系統應用舉例中斷：中斷：程序在執(zhí)行過程中，允許

51、外部或內部事件打斷它，使其轉向為處理外部或內部事件的中斷服務程序中去；完成中斷服務程序后，CPU繼續(xù)執(zhí)行原來被打斷的程序。這樣的過程稱為中斷。 如下圖所示：概述一、一、 80C5180C51單片機的中斷系統單片機的中斷系統中斷源：能產生中斷的外部和內部事件。概述概述一、一、 80C5180C51單片機的中斷系統單片機的中斷系統 中斷優(yōu)先級：中斷優(yōu)先級：當幾個中斷源同時申請中斷，CPU必須區(qū)分哪個中斷源更重要，從而確定優(yōu)先處理哪個事件，這就是中斷優(yōu)先級問題。 當CPU正在處理某中斷事件時，又有另一事件申請中斷，CPU是否相應？ 約定約定：高優(yōu)先級的中斷源可以中斷CPU正在處理的低級的中斷服務程序

52、，這就是中斷嵌套問題。 概述概述一、一、 80C5180C51單片機的中斷系統單片機的中斷系統 80C51單片機有5 5個中斷源，個中斷源，2 2個中斷優(yōu)先個中斷優(yōu)先級級，它的中斷處理程序可實現兩級嵌套，有較強的中斷處理能力。 單片機對中斷系統的管理是通過相關的專用寄存器來實現的。概述概述一、一、 80C5180C51單片機的中斷系統單片機的中斷系統（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器（二）單片機對中斷請求的控制（二）單片機對中斷請求的控制（三）單片機對中斷的響應（三）單片機對中斷的響應一、一、 80C5180C51單片機的中斷系統單片機的中斷系統1 1、80C5180

53、C51單片機的中斷源單片機的中斷源80C51（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器中斷源及相應的中斷矢量和中斷標志1 1、80C5180C51單片機的中斷源單片機的中斷源（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器INT0INT12 2、定時器控制寄存器、定時器控制寄存器TCONTCON定時器控制寄存器定時器控制寄存器TCONTCON的結構如下圖所示的結構如下圖所示復位復位/ /未溢出未溢出:0:0T T1 1溢出中斷：溢出中斷：1 1T T1 1中斷中斷標志位標志位停停T T1 1 計數：計數： 0 0啟啟T T1 1計數：計數：1 1T T1 1啟停位

54、啟停位復位復位/ /未溢出：未溢出：0 0T T0 0溢出中斷：溢出中斷：1 1停停T T0 0計數：計數：0 0啟啟T T0 0計數：計數：1 1T T0 0中斷標志位中斷標志位T T0 0 啟停位啟停位0:INT0:INT1 1無中斷請求無中斷請求1:INT1:INT1 1有中斷請求有中斷請求0:INT0:INT1 1為電平觸發(fā)為電平觸發(fā)1:INT1:INT1 1為邊沿觸發(fā)為邊沿觸發(fā)0:INT0:INT0 0無中斷請求無中斷請求1:INT1:INT0 0有中斷請求有中斷請求0:INT0:INT0 0為電平觸發(fā)為電平觸發(fā)1:INT1:INT0 0為邊沿觸發(fā)為邊沿觸發(fā)（一）中斷源及相關的專用寄

55、存器（一）中斷源及相關的專用寄存器2 2、定時器控制寄存器、定時器控制寄存器TCONTCON 當定時器T0或T1定時到或計數滿時（即由全“1”變?yōu)槿?”），溢出標志TF0或TF1被硬件置位，若中斷是開放的，即可向CPU發(fā)出中斷請求。 CPU響應此中斷時由內部硬件自動將標志TF0或TF1清“0”，控制轉到相應中斷入口。注意：注意：TFTF0 0或或TFTF1 1可由軟件讀寫，軟件寫入與硬件可由軟件讀寫，軟件寫入與硬件 置位、復位效果相同。置位、復位效果相同。定時器T0、T1中斷（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存

56、器2 2、定時器控制寄存器、定時器控制寄存器TCONTCON外部中斷INT0、INT1外部中斷有兩種觸發(fā)方式有兩種觸發(fā)方式： 在邊沿觸發(fā)方式下，有專門的中斷請求標在邊沿觸發(fā)方式下，有專門的中斷請求標志志IEIE0 0、IEIE1 1，當，當CPUCPU響應時，內部硬件自動將響應時，內部硬件自動將IEIE0 0或或IEIE1 1清清“0”0”，控制轉到相應的中斷入口。沿沿（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器3 3、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器SCONSCON SCON的結構如下圖所示，其中RI/TI是串行口接收/發(fā)送中斷標志 0:無接收中斷1:有接收中斷0:無發(fā)送中

57、斷1:有發(fā)送中斷在串行口一節(jié)中介紹（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器3 3、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器SCONSCON R I R I 接接收中斷標志。 當串行口接收完一幀數據，該標志置“1”， CPU響應串行口中斷后內部硬件不清除，必須通必須通過軟件清過軟件清“0”0”。（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器3 3、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器SCONSCON T I T I 發(fā)發(fā)送中斷標志。 當串行口發(fā)送完一幀數據，該標志置“1”，CPU響應串行口中斷后內部硬件不清除，必須通必須通過軟件清過軟件清“0”0”。（一）中斷源及相關的

58、專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器3 3、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器SCONSCON注意注意：RI、TI的中斷入口都是0023H，故CPU響應后轉入0023H開始執(zhí)行服務程序，首先必須判斷是RI中斷還是TI中斷，然后進行相應服務。 在返回主程序之前需用軟件在返回主程序之前需用軟件清除清除RIRI或或TITI，否則會出現一次請求多次響應的錯誤。（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器4 4、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式 CPU在每個機器周期的S5P2采樣INT0和INT1的輸入電平，在電平觸發(fā)方式下，單片機中在

59、電平觸發(fā)方式下，單片機中沒有專門的中斷請求標志沒有專門的中斷請求標志，外部中斷申請觸發(fā)器的狀態(tài)隨著CPU在每個機器周期采樣到的外部中斷輸入線的電平變化而變化，同時單片機響應中斷后，也不能自動清除請求信號。（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器4 4、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明對觸發(fā)信號的要求對觸發(fā)信號的要求： 觸發(fā)信號低電平必須保持足夠長足夠長的時間，直到CPU響應為止； 但持續(xù)時間亦不能太長不能太長，在中斷返回之前必須撤去。 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器4 4、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明

60、、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式 解決這個問題的方法有兩種解決這個問題的方法有兩種： 一是用具有相應功能的接口芯片一是用具有相應功能的接口芯片，如8255在選通輸入方式時，當外部數據被選通到其數據輸入寄存器時，INTR變高，向80C51單片機發(fā)中斷請求，當單片機讀取8255輸入數據寄存器中的內容后，INTR自動變低，INTX變高，撤消中斷請求。80C51（一）中斷源及相關的專用寄存器（一）中斷源及相關的專用寄存器4 4、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明、關于外部中斷觸發(fā)方式的說明 另一種方法是在單片機之外增設一個請求標志另一種方法是在單片機之外增設一個請求標志（使用觸發(fā)器），如