單片機(jī)原理及應(yīng)用：第5章 MCS-51系列單片機(jī)的片內(nèi)接口及中斷1

第5章MCS-51系列單片機(jī)的片內(nèi)接口及中斷5.1并行I/O接口及其應(yīng)用5.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用5.3中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用5.4串行接口及其應(yīng)用5.1.1并行I/O的結(jié)構(gòu)及功能5.1并行I/O接口及其應(yīng)用1、P0結(jié)構(gòu)：作用:1、外擴(kuò)芯片時(shí)，P0口不再做I/O口使用，而是作為地址/數(shù)據(jù)總線。地址/數(shù)據(jù)控制線等于0做數(shù)據(jù)線、1做地址線2、沒(méi)有外擴(kuò)芯片時(shí)，P0口可以直接作為IO口使用&讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存控制線C+5VP0.0轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CPDQQ’鎖存器01地址/數(shù)據(jù)P0輸出0：P0口直接做輸出口時(shí)，輸出信息的過(guò)程（將0送到P0.0的過(guò)程)注意:P0口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)鎖存器送到P00---P07上。由于上管始終截止，而當(dāng)下管也截止時(shí)，P00—P07被架空，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的高電平，所以P0口作輸出口使用時(shí)，必須外接上拉電阻。讀引腳&寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存控制線C+5VP0.0轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CPDQQ’鎖存器0010001地址/數(shù)據(jù)P0輸入1：讀引腳注意:1、P0口作輸入口時(shí)，P00—P07上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)P0口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。&寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存控制C+5VP0.0轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CPDQQ’鎖存器10001地址/數(shù)據(jù)P0總結(jié)1、P0口具有地址/數(shù)據(jù)總線和雙向IO口兩種功能2、P0作為IO口使用時(shí)，必須外置上拉電阻3、P0口作輸入口時(shí)，P00—P07上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。4、CPU對(duì)P0口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。5、P0作為IO口時(shí)，最多能驅(qū)動(dòng)或者吸收8個(gè)TTL負(fù)載讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存+5VP1.0CPDQQ’鎖存器2、P1結(jié)構(gòu)：作用:P1口只能可以直接作為輸入口或輸出口使用。P1輸出1：讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存+5VP1.0CPDQQ’鎖存器1001注意：P1口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)鎖存器送到P10---P17上。由于內(nèi)部有上拉電阻，所以P1口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻。P1輸入0：讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存+5VP1.0CPDQQ’鎖存器00注意:1、P1口作輸入口時(shí)，P10—P17上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)P1口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。P1總結(jié)1、P1口只有IO功能2、P1口作輸入口時(shí)，P10—P17上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。3、CPU對(duì)P1口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。4、P1作為IO口時(shí)，最多能驅(qū)動(dòng)或者吸收4個(gè)TTL負(fù)載3、P2結(jié)構(gòu)：作用:1、外擴(kuò)芯片時(shí)，P2口不再做I/O口使用，而是傳送高8位地址。2、沒(méi)有外擴(kuò)芯片時(shí)，P2口可以直接作為IO口使用。讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存控制C+5VP2.0轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CPDQQ’鎖存器01地址/數(shù)據(jù)P2輸出0：讀引腳注意：P2口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)鎖存器送到P20---P27上。由于內(nèi)部有上拉電阻，所以P2口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻。寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存控制C+5VP2.0轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CPDQQ’鎖存器00010地址/數(shù)據(jù)01P2輸入0：注意:1、P2口作輸入口時(shí)，P20—P27上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)P2口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存控制C+5VP2.0轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)CPDQQ’鎖存器00001地址/數(shù)據(jù)P2總結(jié)1、P2口具有IO口和高8位地址總線兩種功能2、P2口作輸入口時(shí)，P20—P27上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。3、CPU對(duì)P2口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。4、P2作為IO口時(shí)，最多能驅(qū)動(dòng)或者吸收4個(gè)TTL負(fù)載4、P3結(jié)構(gòu)：讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存+5VP3.0CPDQQ’鎖存器&第二功能輸出第二功能輸入作用:1、P3口可以直接作為IO口使用。2、P3口的引腳又具有第二功能。P3輸出1：注意：P3口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)鎖存器送到P30---P37上。由于內(nèi)部有上拉電阻，所以P2口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻。讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存+5VP3.0CPDQQ’鎖存器&第二功能輸出第二功能輸入10101P3輸入0：注意:1、P3口作輸入口時(shí)，P30—P37上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)P3口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。讀引腳寫(xiě)控制信號(hào)DB0.0讀鎖存+5VP3.0CPDQQ’鎖存器&第二功能輸出第二功能輸入00P3總結(jié)1、P3口具有IO口和第二功能兩種功能2、P3口作輸入口時(shí)，P30—P37上的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到0。3、CPU對(duì)P3口的讀操作有2種：讀引腳和讀—改—寫(xiě)鎖存器。4、P3作為IO口時(shí)，最多能驅(qū)動(dòng)或者吸收4個(gè)TTL負(fù)載I/O總結(jié)功能輸入口輸出口驅(qū)動(dòng)能力P0數(shù)據(jù)線、地址線低8位在讀引腳之前，要先將鎖存器置1直接輸出（外接上拉電阻）8個(gè)TTL負(fù)載P1數(shù)據(jù)線在讀引腳之前，要先將鎖存器置1直接輸出4個(gè)TTL負(fù)載P2數(shù)據(jù)線、地址線高8位在讀引腳之前，要先將鎖存器置1直接輸出4個(gè)TTL負(fù)載P3數(shù)據(jù)線、第二功能在讀引腳之前，要先將鎖存器置1直接輸出4個(gè)TTL負(fù)載5.1.2并行I/O接口的應(yīng)用例1：電路結(jié)構(gòu)如下圖所示，欲利用發(fā)光二極管LED顯示開(kāi)關(guān)K的狀態(tài)，即開(kāi)關(guān)閉合時(shí)LED亮，開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)LED熄滅，試編程實(shí)現(xiàn)。

參考程序如下：

CLRP1.0 ；給LED一個(gè)初態(tài)，熄滅BACK：

SETBP1.7 ；對(duì)輸入位P1.7寫(xiě)“1”

JBP1.7，BACK1；K斷開(kāi)，轉(zhuǎn)BACK1

SETBP1.0 ；K閉合，LED亮

SJMPBACKBACK1：

CLRP1.0 ；K斷開(kāi)，LED滅

SJMPBACKC51參考程序如下：SfrP1=0x90;SbitP1_0=0x90;SbitP1_7=0x97;Vpidmain(){Volatilebitk;P1_0=0;P1_7=1;While(1){k=P1_7;P1_0=～k;}}例2：電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。要求當(dāng)圖中Ki閉合時(shí)與之對(duì)應(yīng)的LEDi亮，Ki斷開(kāi)時(shí)LEDi熄滅。試編程實(shí)現(xiàn)。參考程序如下：

ORG0000HLJMPMAIN；跳轉(zhuǎn)到主程序

ORG0100HMAIN：

MOVP1，＃00H ；8位LED全滅

MOVP0，#0FFH ；P0置1，準(zhǔn)備進(jìn)行輸入操作BACK：

MOVA，P0；讀P0口開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并送入累加器ACPLA ；對(duì)累加器A求反

MOVP1，A ；從P1口輸出

SJMPBACK；循環(huán)執(zhí)行C51參考程序如下：SfrP0=0x80;SfrP1=0x90;Voidmain(){Volatileunsignedchark;P0=0xff;P1=0;While(1){K=P0;P1=～K;}Return;}5.1.3

單片機(jī)控制發(fā)光二極管顯示

發(fā)光二極管常用來(lái)指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，制作節(jié)日彩燈、廣告牌匾等。大部分發(fā)光二極管工作電流1~5mA之間，其內(nèi)阻為20~100Ω。電流越大，亮度也越高。為保證發(fā)光二極管正常工作，同時(shí)減少功耗，限流電阻選擇十分重要，若供電電壓為+5V，則限流電阻可選1~3kΩ。25（1）

單片機(jī)與發(fā)光二極管的連接

P0口作通用I/O用，由于漏極開(kāi)路，需外接上拉電阻。而P1～P3口內(nèi)部有30kΩ左右上拉電阻。下面討論P(yáng)1～P3口如何與LED發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)連接問(wèn)題。單片機(jī)并行端口P1～P3直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，電路見(jiàn)圖5-1。與P1、P2、P3口相比，P0口每位可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL輸入，而P1～P3口每一位驅(qū)動(dòng)能力，只有P0口一半。27發(fā)光二極管與單片機(jī)并行口的連接

當(dāng)P0口某位為高電平時(shí)，可提供400A的拉電流；當(dāng)P0口某位為低電平（0.45V）時(shí)，可提供3.2mA的灌電流，而P1～P3口內(nèi)有30kΩ左右上拉電阻，如高電平輸出，則從P1、P2和P3口輸出的拉電流Id僅幾百μA，驅(qū)動(dòng)能力較弱，亮度較差，見(jiàn)圖5-1（a）。如端口引腳為低電平，能使灌電流Id從單片機(jī)外部流入內(nèi)部，則將大大增加流過(guò)的灌電流值，見(jiàn)圖5-1（b）。AT89S51任一端口要想獲得較大的驅(qū)動(dòng)能力，要用低電平輸出。如一定要高電平驅(qū)動(dòng)，可在單片機(jī)與發(fā)光二極管間加驅(qū)動(dòng)電路，如74LS04、74LS244等。（2）I/O端口的C51編程控制

P0~P3口是單片機(jī)與外設(shè)進(jìn)行信息交換的橋梁，可通過(guò)讀取I/O口狀態(tài)了解外設(shè)狀態(tài)，也可向I/O端口送出命令或數(shù)據(jù)控制外設(shè)。對(duì)I/O端口編程控制時(shí)，要對(duì)I/O端口特殊功能寄存器聲明，在C51的編譯器中，這項(xiàng)聲明包含在頭文件reg51.h中，編程時(shí)，可通過(guò)預(yù)處理命令#include<reg51.h>，把這個(gè)頭文件包含進(jìn)去。下面通過(guò)案例介紹如何編程對(duì)發(fā)光二極管輸出控制。29

【例5-1】

制作流水燈，原理電路見(jiàn)圖5-2，8個(gè)發(fā)光二極管LED0～LED7經(jīng)限流電阻分別接至P1口的P1.0～P1.7引腳上，陽(yáng)極共同接高電平。編寫(xiě)程序來(lái)控制發(fā)光二極管由上至下的反復(fù)循環(huán)流水點(diǎn)亮，每次點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管。30圖5-2 {

for(t=0;t<120;t++); }}voidmain()

//主程序{ P1=0xfe; //向P1口送出點(diǎn)亮數(shù)據(jù)

while(1) { delay(500);

P1=_crol_(P1,1);

}}31參考程序：#include<reg51.h>#include<intrins.h> #defineucharunsignedchar #defineuintunsignedint

voiddelay(uinti)//延時(shí)函數(shù){

uchart; while(i--)

作業(yè)及練習(xí)題：

電路見(jiàn)圖5-2，制作由上至下再由下至上反復(fù)循環(huán)點(diǎn)亮顯示的流水燈，3種方法實(shí)現(xiàn)。（1）數(shù)組的字節(jié)操作實(shí)現(xiàn)（2）移位運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)使用移位運(yùn)算符“>>”、“<<”，把送P1口顯示控制數(shù)據(jù)進(jìn)行移位，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮。（3）用循環(huán)左、右移位函數(shù)實(shí)現(xiàn)使用C51提供的庫(kù)函數(shù)，即循環(huán)左移n位函數(shù)和循環(huán)右移n位函數(shù)，控制發(fā)光二極管點(diǎn)亮。5.1.4

開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)讀入I/O端口電平，即可檢測(cè)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)還是打開(kāi)狀態(tài)。（1）

開(kāi)關(guān)檢測(cè)案例1用I/O端口來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)，開(kāi)關(guān)一端接到I/O端口引腳上，并通過(guò)上拉電阻接+5V上，開(kāi)關(guān)另一端接地，當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，I/O引腳為高電平，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，I/O引腳為低電平。【例5-3】

如圖5-3，單片機(jī)的P1.4～P1.7接4個(gè)開(kāi)關(guān)S0～S3，P1.0～P1.3接4個(gè)發(fā)光二極管LED0～LED3。編程將P1.4～P1.7上的4個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)反映在P1.0～P1.3引腳控制的4個(gè)發(fā)光二極管上，開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。例如P1.4引腳上開(kāi)關(guān)S0狀態(tài)，由P1.0腳上LED0顯示，P1.6引腳上開(kāi)關(guān)S2狀態(tài)，由P1.2腳的LED2顯示。3334圖5-3開(kāi)關(guān)、LED發(fā)光二極管與P1口的連接參考程序如下：#include<reg51.h>#defineucharunsignedcharvoiddelay() //延時(shí)函數(shù){

uchar

i,j;

for(i=0;i<255;i++)

for(j=0;j<255;j++);}voidmain() //主函數(shù){while(1){ unsignedchartemp; //定義臨時(shí)變量temp P1=0xff;//P1口低4位置1，作為輸入;高4位置1，發(fā)光二極管熄滅

temp=P1&0xf0; //讀P1口并屏蔽低4位，送入temp中

temp=temp>>4;//temp內(nèi)容右移4位，P1口高4位移至低4位

35

P1=temp; //temp中的數(shù)據(jù)送P1口輸出

delay( );}作業(yè)與練習(xí)題【例5-4】

如圖5-4，P1.0和P1.1引腳接有兩只開(kāi)關(guān)S0和S1，兩引腳上的高低電平共4種組合，4種組合分別點(diǎn)亮P2.0～P2.3引腳控制的4只LED，即S0、S1均閉合，LED0亮，其余滅；S1閉合、S0打開(kāi)，LED1亮，其余滅；S0閉合、S1打開(kāi)，LED2亮，其余滅；S0、S1均打開(kāi)，LED3亮，其余滅。編程實(shí)現(xiàn)此功能。37圖5-4開(kāi)關(guān)檢測(cè)指示器2接口電路與仿真5.1.5

矩陣式鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì)案例矩陣式（也稱行列式）鍵盤(pán)用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，由行線和列線組成，按鍵位于行、列交叉點(diǎn)上。見(jiàn)圖5-5，一個(gè)44的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)16個(gè)按鍵的鍵盤(pán)，只需要一個(gè)8位的并行I/O口即可。如果采用88的行、列結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成一個(gè)64按鍵的鍵盤(pán)，只需要兩個(gè)并行I/O口即可。很明顯，在按鍵數(shù)目較多場(chǎng)合，矩陣式鍵盤(pán)要比獨(dú)立式鍵盤(pán)節(jié)省較多I/O口線。39圖5-5

矩陣式（行列式）鍵盤(pán)的接口電路掃描法基本原理：先把某一列置低電平，其余各列為高電平，檢查各行線電平的變化，如果某行線電平為低，可確定此行列交叉點(diǎn)處的按鍵被按下。掃描法步驟：△判別有無(wú)鍵按下。△去抖動(dòng)（延時(shí)）。△判別有無(wú)鍵按下?！鞲鶕?jù)鍵的行、列信息得到鍵值?！髋袛嚅]合鍵是否釋放，如沒(méi)釋放則繼續(xù)等待；如果釋放，返回鍵值?！鞲鶕?jù)鍵值轉(zhuǎn)去執(zhí)行該鍵的處理程序。uchar

keyscan()//鍵盤(pán)掃描程序，返回uchar型參數(shù){unsignedchari;for(i=0;i<4;i++){P1=_crol_(0xfe,i);temp=P1;temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0){delay(5);//延時(shí)消抖

temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P1;

switch(temp){case0xee:num=1;break;case0xde:num=2;break;case0xbe:num=3;break;case0x7e:num=4;break;case0xed:num=5;break;case0xdd:num=6;break;case0xbd:num=7;break;case0x7d:num=8;break;case0xeb:num=9;break;case0xdb:num=10;break;case0xbb:num=11;break;case0x7b:num=12;break;case0xe7:num=13;break;case0xd7:num=14;break;case0xb7:num=15;break;case0x77:num=16;break;}

while(temp!=0xf0)//等待按鍵釋放

{temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}}returnnum;}作業(yè)及練習(xí)題：根據(jù)下圖所示的電路，編寫(xiě)程序使數(shù)碼管顯示按鍵的編號(hào)。5.1.5

單片機(jī)控制LED數(shù)碼管的顯示（1）LED數(shù)碼管顯示原理LED數(shù)碼管：“8”字型，7段（不包括小數(shù)點(diǎn)）或8段（包括小數(shù)點(diǎn)），每段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管，共陽(yáng)極和共陰極兩種，見(jiàn)圖5-5。共陽(yáng)極數(shù)碼管的陽(yáng)極連接在一起，接+5V；共陰極數(shù)碼管陰極連在一起接地。對(duì)于共陰極數(shù)碼管，當(dāng)某發(fā)光二極管陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)段被顯示。同樣，共陽(yáng)極數(shù)碼管陽(yáng)極連在一起，公共陽(yáng)極接+5V，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管陰極接低電平時(shí)，該發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)段被顯示。44圖5-58段LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及外形

為使LED數(shù)碼管顯示不同字符，要把某些段點(diǎn)亮，就要為數(shù)碼管各段提供一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制碼，即字型碼（也稱段碼）。習(xí)慣上以“a”段對(duì)應(yīng)字型碼字節(jié)的最低位。各字符段碼見(jiàn)表5-1。45

【例5-5】利用單片機(jī)控制一個(gè)8段LED數(shù)碼管先循環(huán)顯示單個(gè)偶數(shù)：0、2、4、6、8，再顯示單個(gè)奇數(shù)：1、3、5、7、9，如此反復(fù)循環(huán)顯示。本例原理電路及仿真結(jié)果，見(jiàn)圖5-6。參考程序如下：圖5-6控制數(shù)碼管循環(huán)顯示單個(gè)數(shù)字的電路及仿真#include"reg51.h"#include"intrins.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineoutP0ucharcodeseg[]={0xc0,0xa4,0x99,0x82,0x80,0xf9,0xb0,0x92,0xf8,0x90,0x01};//共陽(yáng)極段//碼表voiddelayms(uint); voidmain(void){ uchari;while(1) { out=seg[i]; delayms(900); i++;

if(seg[i]==0x01)i=0;//如段碼為0x01，表明一個(gè)循環(huán)顯示已結(jié)束

}47}voiddelayms(uintj) //延時(shí)函數(shù) {uchari;for(;j>0;j--) { i=250; while(--i); i=249; while(--i); }}

說(shuō)明：語(yǔ)句“if(seg[i]==0x01)i=0;”含義：如果欲送出的數(shù)組元素為0x01（數(shù)字“9”段碼0x90的下一個(gè)元素，即結(jié)束碼），表明一個(gè)循環(huán)顯示已結(jié)束，則重新開(kāi)始循環(huán)顯示，48（2）LED數(shù)碼管的靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示

兩種顯示方式：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。

1）.靜態(tài)顯示方式無(wú)論多少位LED數(shù)碼管，都同時(shí)處于顯示狀態(tài)。多位LED數(shù)碼管工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位共陰極（或共陽(yáng)極）連接在一起并接地（或接+5V）；每位數(shù)碼管段碼線（a～dp）分別與一個(gè)8位I/O口鎖存器輸出相連。如果送往各個(gè)LED數(shù)碼管所顯示字符的段碼一經(jīng)確定，則相應(yīng)I/O口鎖存器鎖存的段碼輸出將維持不變，直到送入下一個(gè)顯示字符段碼。靜態(tài)顯示方式顯示無(wú)閃爍，亮度較高，軟件控制較易。

圖5-7為4位LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路，各數(shù)碼管可獨(dú)立顯示，只要向控制各位I/O口鎖存器送相應(yīng)顯示段碼，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。這樣在同一時(shí)間，每一位顯示的字符可各不相同。靜態(tài)顯示方式占用I/O口端口線較多。圖5-7電路，要占用4個(gè)8位I/O口（或鎖存器）。如數(shù)碼管數(shù)目增多，則需增加I/O口數(shù)目。50圖5-74位LED靜態(tài)顯示的示意圖【例5-6】單片機(jī)控制2只數(shù)碼管，靜態(tài)顯示2個(gè)數(shù)字“27”。原理電路見(jiàn)圖5-8。單片機(jī)用P0口與P1口，分別控制加到兩個(gè)數(shù)碼管DS0與DS1的段碼，而共陽(yáng)極數(shù)碼管DS0與DS1的公共端（公共陽(yáng)極端）直接接至+5V，因此數(shù)碼管DS0與DS1始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。利用P0口與P1口帶有的鎖存功能，只需向單片機(jī)P0口與P1口分別寫(xiě)入相應(yīng)的顯示字符“2”和“7”的段碼即可。由于一個(gè)數(shù)碼管就占用一個(gè)I/O端口。如果數(shù)碼管數(shù)目增多，則需增加I/O口，但軟件編程要簡(jiǎn)單的多。51圖5-82位數(shù)碼管靜態(tài)顯示的原理電路與仿真參考程序如下：#include<reg51.h> //包含8051單片機(jī)寄存器定義的頭文件voidmain(void){P0=0xa4; //將數(shù)字"2"的段碼送P0口P1=0xf8; //將數(shù)字"7"的段碼送P1口

while(1) //無(wú)限循環(huán)

;}

5354圖5-94位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示示意圖2）.動(dòng)態(tài)顯示方式

顯示位數(shù)較多時(shí)，靜態(tài)顯示所占的I/O口多，這時(shí)常采用動(dòng)態(tài)顯示。為節(jié)省I/O口，通常將所有顯示器段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，各顯示位公共端分別由另一單獨(dú)I/O口線控制。圖5-9：4位8段LED動(dòng)態(tài)顯示器電路示意圖。其中單片機(jī)發(fā)出的段碼占用1個(gè)8位I/O（1）端口，而位選控制使用I/O（2）端口中4位口線。動(dòng)態(tài)顯示就是單片機(jī)向段碼線輸出欲顯示字符的段碼。每一時(shí)刻，只有1位位選線有效，即選中某一位顯示，其他各位位選線都無(wú)效。每隔一定時(shí)間逐位輪流點(diǎn)亮各數(shù)碼管（掃描方式），由于數(shù)碼管余輝和人眼的“視覺(jué)暫留”作用，只要控制好每位數(shù)碼管顯示時(shí)間和間隔，則可造成“多位同時(shí)亮”的假象，達(dá)到同時(shí)顯示效果。各位數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮的時(shí)間間隔（掃描間隔）應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況定。發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時(shí)，如果點(diǎn)亮?xí)r間太短，發(fā)光太弱，人眼無(wú)法看清；時(shí)間太長(zhǎng)，產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，且此時(shí)間越長(zhǎng)，占用單片機(jī)時(shí)間也越多。55【例5-7】8只數(shù)碼管，分別滾動(dòng)顯示單個(gè)數(shù)字1～8。程序運(yùn)行后，單片機(jī)控制左邊第1個(gè)數(shù)碼管顯示1，其他不顯示，延時(shí)之后，控制左邊第2個(gè)數(shù)碼管顯示1，其他不顯示，直至第8個(gè)數(shù)碼管顯示8，其他不顯示，反復(fù)循環(huán)上述過(guò)程。圖5-108只數(shù)碼管分別滾動(dòng)顯示單個(gè)數(shù)字1～8

習(xí)題及練習(xí)題：利用下圖所示的電路，顯示當(dāng)天的年月日即14-11-07參考程序如下：#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodedis_code[]={0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0xc0}; //共陽(yáng)數(shù)碼管段碼表voiddelay(uintt) //延時(shí)函數(shù){

uchari;

while(t--)for(i=0;i<200;i++);}voidmain(){

uchar

i,j=0x80;58while(1){

for(i=0;i<8;i++) { j=_crol_(j,1); //_crol_(j,1)為將對(duì)象j循環(huán)左移1位

P0=dis_code[i]; //P0口輸出段碼

P2=j; //P2口輸出位控碼

delay(180); //延時(shí)，控制每位顯示的時(shí)間

}}}595.1.6

單片機(jī)控制LED點(diǎn)陣顯示器顯示

LED點(diǎn)陣顯示器應(yīng)用非常廣泛，在許多公共場(chǎng)合，如商場(chǎng)、銀行、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院隨處可見(jiàn)。不僅能顯示文字、圖形，還能播放動(dòng)畫(huà)、圖像、視頻等信號(hào)。LED點(diǎn)陣顯示器分為圖文顯示器和視頻顯示器，有單色顯示，還有彩色顯示。下面僅介紹單片機(jī)如何來(lái)控制單色LED點(diǎn)陣顯示器的顯示。（1）LED點(diǎn)陣顯示器結(jié)構(gòu)與顯示原理由若干個(gè)發(fā)光二極管按矩陣方式排列而成。陣列點(diǎn)數(shù)可分為5×7、5×8、6×8、8×8點(diǎn)陣；按發(fā)光顏色可分為單色、雙色、三色；按極性排列可分為共陰極和共陽(yáng)極。

1）.LED點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)以8×8LED點(diǎn)陣顯示器為例，外形見(jiàn)圖5-11，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-12，由64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是處于行線（R0~R7）和列線（C0~C7）之間交叉點(diǎn)上。

2）.LED點(diǎn)陣顯示原理

顯示一個(gè)字符？字符由一個(gè)個(gè)點(diǎn)亮的LED所構(gòu)成。由圖5-12點(diǎn)亮點(diǎn)陣中一個(gè)發(fā)光二極管條件：對(duì)應(yīng)行為高電平，對(duì)應(yīng)列為低電平。如在很短時(shí)間內(nèi)依次點(diǎn)亮很多個(gè)發(fā)光二極管，LED點(diǎn)陣就可顯示一個(gè)穩(wěn)定字符、數(shù)字或其他圖形?？刂芁ED點(diǎn)陣顯示器顯示，實(shí)質(zhì)就是控制加到行線和列線上編碼，控制點(diǎn)亮某些發(fā)光二極管（點(diǎn)），從而顯示出由不同發(fā)光點(diǎn)組成的各種字符。圖5-118×8LED點(diǎn)陣顯示器外形圖5-128×8LED點(diǎn)陣顯示器（共陰極）的結(jié)構(gòu)

下面以顯示字符“中”為例，見(jiàn)圖5-13。圖5-138×8LED點(diǎn)陣顯示器顯示字符“中”#include<reg51.h>voidmain(){unsignedchari;while(1){P2=0xfe;P1=0x10;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;P2=0xfd;P1=0xfe;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;P2=0xfb;P1=0x92;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;P2=0xf7;P1=0x92;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;

P2=0xef;P1=0xfe;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;P2=0xdf;P1=0x92;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;P2=0xbf;P1=0x10;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;P2=0x7f;P1=0x10;

for(i=0;i<100;i++);P2=0xff;}}1．8051內(nèi)部有（）并行口，P0口直接作輸出口時(shí)，必須外接（）；并行口作輸入口時(shí)，必須先（），才能讀入外設(shè)的狀態(tài)。2、P0、P1、P2、P3四個(gè)均是（）位的（）口(填“串行”還是“并行”)，其中P0的功能是（）；P2口的功能是（）；而（）是雙功能口；（）是專門(mén)的用戶口。3、MCS-51機(jī)的P0口能驅(qū)動(dòng)（）個(gè)TTL負(fù)載，其P1、P2、P3只能驅(qū)動(dòng)

個(gè)TTL負(fù)載，要獲得較大的驅(qū)動(dòng)能力，應(yīng)采用（）輸出。4.P1口的每一位能驅(qū)動(dòng)()A.2個(gè)TTL低電平負(fù)載B.4個(gè)TTL低電平負(fù)載

C.8個(gè)TTL低電平負(fù)載D.10個(gè)TTL低電平負(fù)載5.89C51單片機(jī)的()口的引腳，還具有外中斷、串行通信等第二功能。

A、P0B、P1C、P2D、P36、MCS-51單片機(jī)的P0、P1口作輸入用途之前必須（）。

A．在相應(yīng)端口先置1B．在相應(yīng)端口先置0C．外接高電平D．外接上拉電阻5.2MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)中斷的概念：中斷是計(jì)算機(jī)工作過(guò)程的隨機(jī)事件中斷源：引起中斷的事件或設(shè)備稱為中斷源采用中斷的優(yōu)點(diǎn)：良好的中斷系統(tǒng)使處理機(jī)具有隨機(jī)應(yīng)變的能力，從而擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提高CPU效率51中斷系統(tǒng)的特點(diǎn)：

內(nèi)容豐富，結(jié)構(gòu)合理，邏輯性強(qiáng)，高效實(shí)用一、中斷的一般功能1、中斷的屏蔽與開(kāi)放中斷屏蔽：稱為關(guān)中斷，CPU不響應(yīng)中斷請(qǐng)求中斷開(kāi)放：稱為開(kāi)中斷，CPU可響應(yīng)中斷請(qǐng)求2、中斷響應(yīng)與中斷返回圖5-18（a）中斷的響應(yīng)與返回中斷請(qǐng)求RETI主程序響應(yīng)中斷中斷服務(wù)子程序返主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序PC斷點(diǎn)3、中斷優(yōu)先中斷開(kāi)放的情況下，如果有幾個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生，應(yīng)首先響應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)較高的中斷4、中斷嵌套低級(jí)中斷請(qǐng)求RETI主程序響應(yīng)低級(jí)中斷高級(jí)中斷服務(wù)子程序返主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序高級(jí)中斷請(qǐng)求響應(yīng)高級(jí)中斷返低級(jí)中斷圖5-18（b）中斷的嵌套示意圖RETI低級(jí)中斷服務(wù)子程序低級(jí)中斷服務(wù)子程序掛起低級(jí)中斷掛起低級(jí)中斷低級(jí)中斷低級(jí)中斷二、MCS-51中斷請(qǐng)求源5個(gè)中斷源2個(gè)優(yōu)先級(jí)2個(gè)外部中斷3個(gè)內(nèi)部中斷INT0(P3.2)INT1(P3.3)T0T1UART與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器:IP:中斷優(yōu)先控制寄存器IE:中斷允許控制寄存器TCON:定時(shí)/計(jì)數(shù)控制寄存器SCON:UART控制寄存器中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器可編程,可控MCS–51中斷要點(diǎn)1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCONTCON(88H)TF1TF0IE1IT1IE0IT0

INT1INT0觸發(fā)方式控制位0

低電平觸發(fā)1

邊沿↓觸發(fā)

INT1INT0外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志1有有效觸發(fā)時(shí)0

當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí)T1T0溢出標(biāo)志1

計(jì)數(shù)器“+1”有溢出時(shí)，并向CPU請(qǐng)求中斷0

當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí)，也可由指令清除TR1TR0由硬件自動(dòng)由硬件自動(dòng)中斷請(qǐng)求標(biāo)志可編程控制位TR1TR0由硬件自動(dòng)由硬件自動(dòng)在每個(gè)機(jī)器周期S5P2都采樣引腳P3.3P3.2引腳00記錄有無(wú)中斷記錄有無(wú)中斷2、串行口控制寄存器SCONTI：串行口發(fā)送中斷標(biāo)志在方式0，串行發(fā)送到第8位結(jié)束時(shí)，由硬件置“1”；或在其他方式中，串行發(fā)送到停止位的開(kāi)始時(shí)，由硬件置“1”，并向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求RI：串行口接收中斷標(biāo)志在方式0，串行接收到第8位結(jié)束時(shí)，由硬件置“1”；或在其他方式中，串行接收到停止位的開(kāi)始時(shí)，由硬件置“1”，并向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求“1”發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后“1”接收完一幀數(shù)據(jù)后必須由軟件清“0”必須由軟件清“0”SCON(98H)

TIRI三、中斷控制1、中斷允許寄存器IEEA//ESET1EX1ET0EX0INT0INT1T1T0UARTCPU0

禁止1

允許0

禁止1

允許總中斷總中斷中斷中斷IE(A8)ET2T2CPUIE的相應(yīng)位被置“0”

或“1”

該相應(yīng)中斷即被“禁止”或“開(kāi)放”中斷的開(kāi)放和禁止是可控,可編程的2、中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP///PSPT1PX1PT0PX0IP(B8)ET2INT0INT1T1T0UART0

低級(jí)1高級(jí)中斷中斷T23、優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)中斷優(yōu)先級(jí)控制遵循的兩個(gè)基本原則：⑴一個(gè)正在執(zhí)行的低級(jí)中斷服務(wù)程序，能被高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷，但不能被同優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷。⑵一個(gè)正在執(zhí)行的高級(jí)中斷服務(wù)程序，不能被任何中斷請(qǐng)求所中斷，直到返回。中斷優(yōu)先級(jí)是可控,可編程的在同級(jí)的幾個(gè)中斷源中同時(shí)發(fā)生請(qǐng)求時(shí)，內(nèi)部對(duì)同級(jí)的各中斷源的優(yōu)先級(jí)別有一個(gè)規(guī)定的查詢順序：外部中斷請(qǐng)求INT0定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1串行口UART定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2外部中斷請(qǐng)求INT1最高最低自然優(yōu)先級(jí)自然優(yōu)先級(jí)由硬件查詢邏輯完成四、中斷響應(yīng)過(guò)程中斷響應(yīng)的三個(gè)條件：⑴CPU不是正在處理同級(jí)或高級(jí)中斷請(qǐng)求⑵現(xiàn)行機(jī)器周期不是所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期⑶正在執(zhí)行的指令不是RETI,或不在訪問(wèn)IE或IP排除法

一個(gè)完整的中斷處理過(guò)程包括中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回部分。當(dāng)有中斷請(qǐng)求且滿足中斷響應(yīng)條件時(shí)，CPU便會(huì)響應(yīng)中斷，其響應(yīng)過(guò)程如下：①將相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置1，以禁止同級(jí)或低級(jí)的中斷嵌套；②將當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧保存，并將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址送入PC，以實(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移；③執(zhí)行中斷服務(wù)程序。響應(yīng)過(guò)程的前兩步由硬件自動(dòng)完成的，中斷服務(wù)程序需要用戶編寫(xiě)。5、中斷處理過(guò)程六、中斷的應(yīng)用例1、在AT89c51的單片機(jī)的P1口上面接有8個(gè)LED燈。在外部中斷0輸入引腳接有一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)。要求將外部中斷設(shè)置為電平觸發(fā)。程序啟動(dòng)時(shí)，P1口上的8個(gè)LED燈全亮。每按一次按鈕，產(chǎn)生一個(gè)低電平觸發(fā)的外部中斷請(qǐng)求，在中斷服務(wù)程序中，讓低4個(gè)LED燈與高4個(gè)LED燈交替閃爍5次，然后從中斷返回，控制8個(gè)LED燈再次全亮。#include<reg51.h>voiddelay(){ unsignedinti;

for(i=0;i<50000;i++);}voidmain(){ EA=1; EX0=1; IT0=1; while(1) { P1=0; }}voidintt0()interrupt0{ unsignedcharj; EX0=0;

for(j=0;j<5;j++) { P1=0xf0; delay(); P1=0x0f; delay(); } EX0=1;}練習(xí)：主程序?yàn)镻1口輸出跑馬燈程序），編寫(xiě)中斷子程序使得發(fā)生外部中斷0，且為下降沿觸發(fā)時(shí)，LED燈全亮。中斷結(jié)束后LED繼續(xù)接上次狀態(tài)進(jìn)行跑馬燈閃爍。例：電路結(jié)構(gòu)如下圖所示，欲使與P1.0引腳相連的LED以2秒為周期閃爍，試編程實(shí)現(xiàn)。

功能實(shí)現(xiàn)分析如下：欲使LED燈以2S為周期閃爍，則定時(shí)1S1S的延時(shí)時(shí)間利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)單片機(jī)的振蕩頻率為6MHz，則其機(jī)器周期為2us，僅僅只利用定時(shí)器T0或T1無(wú)法實(shí)現(xiàn)1秒的定時(shí)，要定時(shí)1秒需定時(shí)器T0和T1共同配合使用來(lái)達(dá)到目的。通過(guò)使T0定時(shí)50ms，在P1.3引腳上輸出一個(gè)周期為100ms的方波，計(jì)數(shù)器T1對(duì)該脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)滿10個(gè)，便達(dá)到定時(shí)1秒的目的。以1秒為周期對(duì)P1.0引腳狀態(tài)求反，便能實(shí)現(xiàn)題目的要求。T0作為定時(shí)器，工作在方式1下，由TR0來(lái)控制啟停；T1作為計(jì)數(shù)器，工作在方式2下，由TR1來(lái)控制啟停；T0的初值：N=216-50000/2=40536=9E58HT1的初值：N=28-10=246=F6；GATEC/TM1M0GATEC/TM1M001100001=61HTH0=9EH；TL0=58H；TL0=F6H匯編語(yǔ)言參考程序：

ORG0000H;LJMPMAIN;ORG000BH;LJMPINTT0;ORG001BH;LJMPINTT1;ORG0010H;MAIN:CLRP1.0;SETBP1.3;MOVTMOD,#61H;MOVTH1,#F6H;MOVTL1,#F6H;MOVTH0,#9E;MOVTL0,#58;SETBTR0;

SETBTR1;SETBPT0;CLRPT1;SETBET0;SETBET1;SETEA;SJMP$;ORG0400H;INTT0:MOVTH0,#9EH;MOVTL0,#58H;CPLP1.3;RETI;ORG0500H;INTT1：CPLP1.0;RETI;C51參考程序如下：#include“reg51.h”SbitP1_0=P1^0;SbitP1_3=P1^3;VoidINT_timer0(void)interrupt1;{TH0=0x9E;TL0=0x58;P1_3=~P1_3;Return;}VoidINT_timer1(void)interrupt3;{P1_0=~P1_0;Return;}Voidmain(){P1_0=0;P1_3=1;TMOD=0x61;TH1=0xF6;TL1=0xF6;TH0=0x9E;TL0=0x58;TR0=1;TR1=1;PT0=1;PT1=0;ET0=1;ET1=1;EA=1;While(1);Return;}例：利用中斷實(shí)現(xiàn)例5.5測(cè)量INT0引腳上的正脈沖寬度的功能。設(shè)待測(cè)脈沖的寬度為N，且有0＜N＜65536us。參考程序如下：

ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPINT0ORG0100HMAIN：

MOVTMOD，#09HMOVTH0，#00HMOVTL0，#00HBACK1：JBP3.2，BACK1

SETBTR0SETBIT0SETBEX0SETBEASJMP$ORG0200HINT0：

CLRTR0MOV70H，TL0MOV71H，TH0RETIC51參考程序如下：#include“reg1.h”；VolatileunsignedcharRLT_L_at_0x70,RLT_H_at_0x71;VoidINT_timer0（void）interrupt0{TR0=0；RLT_L=TL0;RLT_H=TH0;Return;}Voidmain(){TMOD=0x90;TH0=0x00;TL0=0x00;While(!INT0)TR0=1;IT0=1;EX0=1;EA=1;While(1);Return;}1、在中斷流程中有“關(guān)中斷”的操作，對(duì)于定時(shí)器中斷T1，要關(guān)中斷應(yīng)復(fù)位中斷允許寄存器的(

)。A．EA位和ET0位B．EA位和ET1位C．EA位和EX0位D．EA位和ES位2、在中斷流程中有“關(guān)中斷”的操作，對(duì)于外部中斷0，要關(guān)中斷應(yīng)復(fù)位中斷允許寄存器的(

)。A．EA位和ET0位B．EA位和ET1位C．EA位和EX0位D．EA位和ES位3、在MCS-51單片機(jī)中，需要軟件進(jìn)行中斷撤銷(xiāo)的是:()A．定時(shí)中斷B．脈沖觸發(fā)的外部中斷C．電平觸發(fā)的外部中斷D．串行口中斷4、MCS—51單片機(jī)外部中斷請(qǐng)求信號(hào)有電平方式和（），在電平方式下，當(dāng)采集到INT0、INT1的有效信號(hào)為（）時(shí)，激活外部中斷。5、3．MCS—51單片機(jī)外部中斷請(qǐng)求信號(hào)有電平方式和

（）

6、8051單片機(jī)有（）個(gè)中斷源，（）級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)別。7、簡(jiǎn)答題

MCS51的中斷系統(tǒng)有幾個(gè)中斷源？幾個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)？中斷優(yōu)先級(jí)是如何控制的？在出現(xiàn)同級(jí)中斷申請(qǐng)時(shí)，CPU按什么順序響應(yīng)（按由高級(jí)到低級(jí)的順序?qū)懗龈鱾€(gè)中斷源）？各個(gè)中斷源的入口地址是多少？8、編寫(xiě)程序使P1口外接的LED燈以1S進(jìn)行跑馬燈閃爍，發(fā)生外部中斷0，且為下降沿觸發(fā)時(shí)，LED等全亮，中斷結(jié)束后LED繼續(xù)進(jìn)行跑馬燈閃爍。#include<REG51.H>sbitP3_2=

;voidmain(){P3_2=

;TMOD=

;P1=

;IP=

;TH0=

;TL0=

;TR0=

;ET0=

;

;EA=

;while(1){}}voidt0int(void)interrupt()

{unsignedintk;k=k+1;TH0=

;TL0=

;if(k>=10000){k=0;

; if(P1==0x00)

;}elseP1=P1;}voidt1int(void)interrupt()

{

;}

9、編程實(shí)現(xiàn)以定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0做為定時(shí)器，使得P1.0每隔一秒鐘取反一次，并用LED燈顯示#include<REG51.H>sbitP1_0=0x90;voidmain(){TMOD=

;TH0=

;TL0=

;TR0=

;ET0=

;EA=

;while(1){}}voidt0int(void)interrupt()

{unsignedintk;bitled;k=k+1;TH0=

;TL0=

;if(k>=10000){k=0;led=~led;P1_0=led;}elseled=led;P1_0=led;}5.3MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用51系列內(nèi)部有2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T152系列內(nèi)部有3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1、T2功能：定時(shí)計(jì)數(shù)串行口的波特率發(fā)生器定時(shí)/計(jì)數(shù)器的可編程特性：⑴確定其工作方式是定時(shí)還是計(jì)數(shù)⑵預(yù)置定時(shí)或計(jì)數(shù)初值⑶當(dāng)定時(shí)時(shí)間到或計(jì)數(shù)終止時(shí)，要不要發(fā)中斷請(qǐng)求⑷如何啟動(dòng)定時(shí)或計(jì)數(shù)器工作可編程5.2.1、定時(shí)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理1、結(jié)構(gòu)圖5-1定時(shí)/計(jì)數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)CPUTH1(8位)TL1(8位)T1

T1（P3.5）(8DH)(8BH)7070TH0(8位)TL0(8位)T0

T0（P3.4）(8CH)(8AH)7070TCON(88H)TMOD(89H)啟動(dòng)啟動(dòng)溢出溢出工作方式工作方式“+1`”“+1`”結(jié)構(gòu)2個(gè)16位T/C分別由8位計(jì)數(shù)器TH0、TL0、

TH1、TL1組成“+1”計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON：控制T/C的啟停、中斷等方式寄存器TMOD：控制T/C的工作方式⑴定時(shí)器定時(shí)輸入信號(hào)：機(jī)器內(nèi)部震蕩信號(hào)的1/12分頻，即每一個(gè)機(jī)器周期做一次“+1”運(yùn)算T0T12、工作原理：∵1個(gè)機(jī)器周期=12/震蕩頻率若單片機(jī)的晶振主頻為12MHz，則計(jì)數(shù)周期為1μs⑵計(jì)數(shù)器由外部引腳（T0為P3.4，T1為P3.5）輸入計(jì)數(shù)脈沖外部輸入脈沖寬度應(yīng)大于2個(gè)機(jī)器周期外部輸入脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，進(jìn)行“+1”計(jì)數(shù)>TCY>TCY下降沿高電平低電平TCY:為機(jī)器周期定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用步驟：（1）設(shè)置工作方式，TMOD寄存器（2）設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)初值THi和TLi寄存器（i=0/1）（3）打開(kāi)相應(yīng)的中斷IE寄存器（4）啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器TCON寄存器（5）編寫(xiě)T1和T0溢出中斷服務(wù)程序5.2.2、定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方式及編程1、方式寄存器TMOD：設(shè)定工作方式GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0LSBMSB

（89H）TMOD控制T1控制T0門(mén)控位功能選擇位工作方式選擇GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0INT1INT0引腳輸入電平的控制1）、GATE：門(mén)控位。設(shè)定T1、T0運(yùn)行時(shí)，是否受

0：不受外部中斷控制，要啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TRi=12）C/T1：受外部中斷控制，要啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器必須TRi和INTi同時(shí)為1

0為定時(shí)功能

1為計(jì)數(shù)功能C/T=

00：方式0，13位計(jì)數(shù)器

01：方式1，16位計(jì)數(shù)器

10：方式2，可自動(dòng)重新裝載初值的8位計(jì)數(shù)器

11：方式3，T0分為2個(gè)8位計(jì)數(shù)器，T1停止計(jì)數(shù)3）M1、M0工作方式控制端⑴方式0M1M0=0013位的定時(shí)計(jì)數(shù)器，由TH的8位和TL的低5位組成定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式0邏輯圖以T1為例：T1（P3.5）GATETR1INT1震蕩器÷12TL15位TH18位TF1中斷KC/T=0C/T=1控制111“+1”中斷13位計(jì)數(shù)器TF1“+1”“+1”⑵方式1M1M0=0116位的定時(shí)計(jì)數(shù)器，由TH的8位和TL的8位組成定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式1邏輯圖以T1為例：T1（P3.5）GATETR1INT1震蕩器÷12TL18位TH18位TF1中斷KC/T=0C/T=1控制16位計(jì)數(shù)器“+1”1中斷TF1“+1”“+1”⑶方式2M1M0=10可自動(dòng)重裝載的8位計(jì)數(shù)器TH1（TH0）被定義為賦值寄存器TL1（TL0）被定義為計(jì)數(shù)器定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式2邏輯圖以T1為例：T1（P3.5）GATETR1INT1震蕩器÷12TL18位TF1中斷KC/T=0C/T=1控制TH18位重裝載重裝載1“+1”中斷TL18位TF1“+1”“+1”⑷方式3M1M0=11T0被分成2個(gè)相互獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0、TH0TL0使用自己本身的一些控制位C/T、GATE、TR0TF0、INT0等。TH0只能做定時(shí)器，并使用T1的控制位TR1、TF1，同時(shí)占用T1的中斷源定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式3邏輯圖TH0借用了T1的TR1和TF1,因此控制了T1的中斷此時(shí)T1只能用在一些不要中斷的情況下震蕩器÷121/12f0scTL08位TF0中斷KC/T=0C/T=1控制1/12f0scT0（P3.4）GATETR0INT0KTH08位TF1中斷控制1/12f0scTR11“+1”“+1”1“+1”“+1”TF0TF1

中斷

中斷“+1”2、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值設(shè)定：設(shè)定定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)值最大計(jì)數(shù)值M：不同的工作方式M值不同方式0：M=213=8192方式1：M=216=65536方式2、3：M=28=256（1）定時(shí)方式初值X的計(jì)算方法：（2n－X）×T=定時(shí)值∴X=2n

－定時(shí)值/T其中T為機(jī)器周期，時(shí)鐘的12分頻，若晶振為6MHz，則T=2μs，若晶振為12MHz，則T=1μs（2）計(jì)數(shù)方式初值X的計(jì)算方法：N=2n－X（X即為要求計(jì)數(shù)的次數(shù)）例5-1

若單片機(jī)晶振為12MHz，要求產(chǎn)生500μs定時(shí)，試計(jì)算X的初值。解：由于T=1μs，產(chǎn)生500μs定時(shí)，需要“+1”500次，定時(shí)器方能產(chǎn)生溢出。采用方式0:(

13位計(jì)數(shù)器)X=213－（500×10-6/10-6

）

=8192－500=7692=1E0CH=F00CH采用方式1：(16位計(jì)數(shù)器)X=216－（500×10-6/10-6）=65036=FE0CH？1111000000001100THiTLiF00CH=？暫時(shí)寫(xiě)成3、打開(kāi)相應(yīng)的中斷：中斷允許寄存器IEEA//ESET1EX1ET0EX0INT0INT1T1T0UARTCPU0

禁止1

允許0

禁止1

允許總中斷總中斷中斷中斷IE(A8)ET2T2CPUIE的相應(yīng)位被置“0”

或“1”

該相應(yīng)中斷即被“禁止”或“開(kāi)放”中斷的開(kāi)放和禁止是可控,可編程的4、開(kāi)啟定時(shí)/計(jì)數(shù)器：控制寄存器TCONLSBMSB（88H）TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0T1、T0啟/停控制位T1、T0溢出標(biāo)志位與外部中斷INT1、INT0有關(guān)將在中斷系統(tǒng)介紹“0”停止“1”啟動(dòng)“1”有溢出“0”無(wú)溢出可編程可控制“+1”亦可由指令清“0”工作“1”“0”記錄有無(wú)溢出5、相應(yīng)中斷服務(wù)程序的編寫(xiě)Void函數(shù)名（）interrupt1/3{局部變量定義；執(zhí)行語(yǔ)句}定時(shí)器/計(jì)數(shù)器上節(jié)知識(shí)回顧：

51系列單片機(jī)片內(nèi)有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器：定時(shí)器0(T0)和定時(shí)器1(T1)。兩個(gè)定時(shí)器都有定時(shí)或事件計(jì)數(shù)的功能，可用于定時(shí)控制、延時(shí)、對(duì)外部事件計(jì)數(shù)和檢測(cè)等場(chǎng)合每個(gè)定時(shí)器都可由軟件設(shè)置為定時(shí)工作方式或計(jì)數(shù)工作方式。

1).定時(shí)工作方式設(shè)置為定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)的脈沖是由51單片機(jī)片內(nèi)振蕩器經(jīng)12分頻后產(chǎn)生的。

2).計(jì)數(shù)工作方式設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，通過(guò)引腳T0(P3．4)和T1(P3．5)對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用步驟：（1）設(shè)置工作方式，TMOD寄存器（2）設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)初值THi和TLi寄存器（i=0/1）（3）打開(kāi)相應(yīng)的中斷IE寄存器（4）啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器TCON寄存器（5）編寫(xiě)T1和T0溢出中斷服務(wù)程序（1）設(shè)置工作方式TMOD:

GATE：門(mén)控信號(hào)

GATE=0，TRi=1時(shí)即可啟動(dòng)定時(shí)器工作；

GATE=1，INTi=1才可啟動(dòng)定時(shí)器工作。

C/T：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選擇位

C/T=1，為計(jì)數(shù)器方式；

C/T=0，為定時(shí)器方式。

M1M0:工作模式選擇位

M1M0=00工作方式0（13位方式）。

M1M0=01工作方式1（16位方式）。

M1M0=10工作方式2（8位自動(dòng)再裝入方式）。

M1M0=11工作方式3（T0為2個(gè)8位方式）。（2）設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)方式初值X的計(jì)算方法：N=2n－X（X即為要求計(jì)數(shù)的次數(shù)）定時(shí)方式初值X的計(jì)算方法：X=2n

－定時(shí)值/T（3）、打開(kāi)相應(yīng)的中斷：中斷允許寄存器IEEA//ESET1EX1ET0EX0INT0INT1T1T0UARTCPU0

禁止1

允許0

禁止1

允許總中斷中斷中斷IE(A8)ET2T2CPUIE的相應(yīng)位被置“0”

或“1”

該相應(yīng)中斷即被“禁止”或“開(kāi)放”中斷的開(kāi)放和禁止是可控,可編程的（4）、開(kāi)啟定時(shí)/計(jì)數(shù)器：控制寄存器TCONLSBMSB（88H）TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0T1、T0啟/?？刂莆籘1、T0溢出標(biāo)志位與外部中斷INT1、INT0有關(guān)將在中斷系統(tǒng)介紹“0”停止“1”啟動(dòng)“1”有溢出“0”無(wú)溢出可編程可控制“+1”亦可由指令清“0”工作“1”“0”記錄有無(wú)溢出（5）、相應(yīng)中斷服務(wù)程序的編寫(xiě)Void函數(shù)名（）interrupt1/3{局部變量定義；執(zhí)行語(yǔ)句}1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1在GATE=0是運(yùn)行的條件是：（）A．P3.2=1B．設(shè)置好定時(shí)初值C．TR1=1D．T1開(kāi)啟2、定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0在GATE=1是運(yùn)行的條件是：()A．P3.2=1和TR0=1B．設(shè)置好定時(shí)初值C．TR0=1D．T0開(kāi)啟3、要測(cè)試INT0引腳上的一個(gè)正脈沖寬度,那么特殊功能寄存器TMOD的內(nèi)容應(yīng)為()。A．87HB．09HC．00HD．80H4、定時(shí)器若工作在循環(huán)定時(shí)或循環(huán)計(jì)數(shù)場(chǎng)合，應(yīng)選用()。A.工作方式0B.工作方式1C.工作方式2D.工作方式35、定時(shí)和計(jì)數(shù)都是對(duì)()進(jìn)行計(jì)數(shù)，定時(shí)與計(jì)數(shù)的區(qū)別()定時(shí)器/計(jì)數(shù)器練習(xí)：6、設(shè)定T1為計(jì)數(shù)器方式，工作方