什么是中断,我们从生活中的例子引入看书的例子你.ppt

下午2时19分,单片机应用技术,1,什么是中断，我们从生活中的例子引入。看书的例子：你正在看书，突然电话铃响了，.中断就是正常的工作被外部事件打断了。,仔细研究一下生活中的中断，对于我们学习计算机中的中断也很有好处。1、什么可以引起中断？生活中有很多事件可以引起中断：有人按了门铃，电话铃响了，你的闹钟铃响了，你烧的水开了,你内急了.等等诸如此类的事件，我们把可以引起中断的事件称之为中断源。计算机中也有一些可以引起中断的事件，像MCS-51单片机就有5个中断源。,2、中断的嵌套与优先级处理：设想一下，我们正在看书，电话铃突然响了，同时又有人按了门铃，你该先做那样呢？如果你正在等一个很重要的电话，你一般不会去理会门铃的，而反之，你正在等一个很重要的客人，则可能就不会去理会电话了。如果不是这两者（即不等电话，也不等人上门）你可能会按你通常的习惯去处理。总之这里存在一个优先级问题。优先级问题不仅仅发生在两个或以上的中断同时产生的情况，也发生在一个中断已经产生，又有一个中断产生的情况。如你正在接电话，有人按门铃的情况，或你正在开门与人交谈，又有电话铃了的情况。考虑一下我们会怎么办吧。,项目四 使用MCS-51单片机的定时与中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,2,背景知识,3、中断的响应过程：（看书的例子）当有事件产生，进入中断之前我们必须先记住现在看书的第几页了，或拿一个书签放在当前页的位置，然后去处理不同的事情（因为处理完了，我们还要来继续看书）。（接电话的例子）电话铃响了我们要到放电话的地方去，门铃响了，我们要到门那边去，也就是说，不同的中断，我们要在不同的地点处理，而这个地点通常还是固定的，这也和计算机中的中断类似，如51MCU 的5个中断源都有各自的中断入口地址，当某个中断源产生中断时，CPU响应中断便到相应的中断入口地址执行程序。,4、计算机中的中断 计算机执行正常程序时，系统出现某些急需处理的异常情况和特殊请求，CPU暂时中止现在正在执行的的指令，转去对随机发生的更紧迫事件处理；处理完后，CPU会自动返回原来的程序继续执行。就如：你正在家中看书，突然电话铃响了，你放下书本，去接电话，和来电话的人交谈，然后放下电话，回来继续看你的书。这就是生活中的“中断”的现象，就是正常的工作过程被外部的事件打断了。,下午2时19分,单片机应用技术,3,计算机中的中断,中断是指由于某种随机事件的发生，计算机暂停现行程序的运行，转去执行另一程序，以处理发生的事件，处理完毕后又自动返回原来的程序继续运行。将能引起中断的事件称为中断源。CPU现行运行的程序称为主程序。处理随机事件的程序称为中断服务子程序。,背景知识,下午2时19分,单片机应用技术,4,中断技术的优点,分时操作 CPU可以同多个外设“同时”工作实时处理 CPU及时处理随机事件故障处理 电源掉电、存储出错、运算溢出中断系统 实现中断功能的硬件电路和软件程序的总称。中断的响应 中断的返回 中断优先级 中断的嵌套 中断的屏蔽,背景知识,下午2时19分,单片机应用技术,5,MCS-51的中断系统,8051单片机有5个中断请求源：,单片机,认知1 中断源于中断请求信号,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,6,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,认知1 中断源于中断请求信号,在MCS-51单片机系统，共有5个中断源。即外部2个中断源（外部中断0和外部中断1），2 个定时/记数中断和1个串行口中断。,外部中断：外部中断0请求，硬件电路入口由P3.2脚输入，软件程序入口地址是0003H：外部中断1请求，硬件电路入口由P3.3脚输入,软件程序入口地址是0013H外部中断请求信号有两种形式：即低电平触发和脉冲下沿触发。,下午2时19分,单片机应用技术,7,任务七 初步掌握MCS51单片机汇编程序设计,2.定时/计数器中断TF0：定时器/计数器T0溢出中断请求，作T0定时用，中断信号来自内部定时脉冲；作外部计数使用，硬件电路入口由P3.4脚输入。不管内外，软件程序入口地址均是000BH。TF1：定时器/计数器T1溢出中断请求，作T1定时用，中断信号来自内部定时脉冲；作外部计数使用，硬件电路入口由P3.5脚输入。不管内外，软件程序入口地址均是001BH。,认知1 中断源于中断请求信号,3.串行口中断RI或TI：串行中断请求。当接收或发送完一串行帧时，内部串行口中断请求标志位RI或者TI置位（由硬件自动执行），请求中断。串口中断软件程序入口地址是0023H,下午2时19分,单片机应用技术,8,TCON,T1溢出中断标志(TCON.7):T1启动计数后，计满溢出由硬件置位TF1=1，向CPU请求中断，此标志一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清0。也可用软件查询该标志，并由软件清0。,TCON寄存器T0和T1控制寄存器,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,9,TCON 88H,外部中断INT1中断标志位(TCON.3):IE11，外部中断1向CPU申请中断,外部中断INT1触发方式控制位(TCON.2)：IT1=0，电平触发方式 IT1=1,下降沿触发方式,TCON寄存器T0和T1控制寄存器,注意：该寄存器可以位寻址。,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,10,TF1：定时器1的溢出中断标志。T1被启动计数后，从初值做加1计数，计满溢出后由硬件置位TF1，同时向CPU发出中断。TF0：定时器0溢出中断标志。其操作功能同TF1。IE1：外部中断1标志。IE1=1，外部中断1向CPU申请中断。IT1：外中断1触发方式控制位。当IT1=0时，外部中断1控制为电触发方式。当IT1=1时，外部中断1控制为电平触发方式。IE0：外部中断0中断标志。其操作功能与IE1相同。IT0：外中断0触发方式控制位。其操作功能与IT1相同。,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,11,返回,TI(SCON.1)串行发送中断标志。RI(SCON.0)串行接收中断标志。,SCON寄存器串行口控制寄存器,SCON 98H,注意：该寄存器可以位寻址。,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,12,TI：串行发送中断标志 CPU将数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动发送，每发送完一个串行帧，硬件将使TI置位。注意：CPU响应中断时并不清除TI，必须由软件清除。RI：串行接收中断标志 在串行口允许接收时，每接收完一个串行帧，硬件将使RI置位。注意：CPU在响应中断时不会清除RI，必须由软件清除,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,认知2 中断控制,下午2时19分,单片机应用技术,13,IE A8H,例：允许定时器T0中断：SETB EA SETB ET0 或 MOV IE，#82H,注意：该寄存器可以位寻址。,IE寄存器中断允许寄存器,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,14,EA：总中断允许控制位。EA=1，开放所有中断，各中断源的允许和禁 止可通过相应的中断允许位单独加以控制；EA=0，禁止所有中断。ES：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。ET1：定时器1中断允许位。ET1=1，允许定时器1中断；ET1=0，禁止定时器1中断。EX1：外部中断1中断允许位。EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁止外部中断1中断。ET0：定时器0中断允许位。ET0=1，允许定时器0中断；ET0=0，禁止定时器0中断。EX0:外部中断0中断允许位。EX0=1，允许外部中断0中断；EX0=0，禁止外部中断0中断。,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,认知2 中断控制,下午2时19分,单片机应用技术,15,51单片机有两个中断优先级高级和低级 专用寄存器IP为中断优先级寄存器，用户可用软件设定 相应位为1，对应的中断源被设置为高优先级，相应位为0，对应的中断源被设置为低优先级 系统复位时，均为低优先级 该寄存器可以位寻址,IP寄存器中断优先级寄存器,IP B8H,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,16,PS：串行口中断优先控制位 PS=1，设定串行口为高优先级中断；PS=0，设定串行口为低优先级中断。PT1：定时器T1中断优先控制位 PT1=1，设定定时器T1中断为高优先级中断；PT1=0，设定定时器T1中断为低优先级中断。PX1：外部中断1中断优先控制位 PX1=1，设定外部中断1为高优先级中断；PX1=0，设定外部中断1为低优先级中断。PT0：定时器T0中断优先控制位 PT0=1，设定定时器T0中断为高优先级中断；PT0=0，设定定时器T0中断为低优先级中断。PX0：外部中断0中断优先控制位 PX0=1，设定外部中断0为高优先级中断；PX0=0，设定外部中断0为低优先级中断。当系统复位后，所有中断源均设定为低优先级中断。,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,认知2 中断控制,下午2时19分,单片机应用技术,17,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,认知2 中断控制,如果几个同一优先级的中断源同时向CPU申请中断，CPU 通过内部硬件查询逻辑，按自然优先级顺序确定先响应哪个中断请求。自然优先级由硬件形成，排列如下：中断源 同级自然优先级外部中断0 最高级,定时器T0中断 外部中断1 定时器T1中断 串行口中断 最低级,下午2时19分,单片机应用技术,18,IE0,TCON,SCON,IT0=0,IT0=1,IT1=0,IT1=1,TF0,IE1,TF1,T0,T1,TI,RI,TXD,RXD,ES,ET0,EX0,EX1,ET1,EA,自然优先级,矢量地址,高级中断请求,自然优先级,矢量地址,低级中断请求,PX0,PT0,PX1,PT1,PS,IE,IP,MCS-51的中断系统结构图,中断标志位,中断源允许,总允许,中断优先级,认知2 中断控制,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,19,中断处理过程分为三个阶段：中断响应、中断处理和中断返回。中断响应 中断处理(又称中断服务)中断返回 中断请求的撤除,认知3 中断处理过程,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,20,中断响应：在满足CPU的中断响应条件之后，CPU对中断源中断请求予以处理。中断响应过程：保护断点地址；,把程序转向中断服务程序的入口地址(通常称矢量地址)。,特别注意：这些工作是硬件自动完成的！,断点地址,中断服务子程序的入口地址,外部中断0入口地址,AJMP ZD0,ZD0,中断响应,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,21,中断服务子程序入口地址又称为中断矢量或中断向量。,单片机中5个中断源的矢量地址是固定的，不能改动。,断点地址,中断服务子程序的入口地址,中断响应,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,认知3 中断处理过程,下午2时19分,单片机应用技术,22,程序存储器ROM,0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H),0023H：串行口中断入口,0003H：外部中断0入口,000BH：定时器0溢出中断入口,0013H：外部中断1入口,001BH：定时器1溢出中断入口,002AH,使用时，通常在这些入口地址处存放一条跳转指令，使程序跳转到用户安排的中断服务程序起始地址上去！,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,23,程序存储器ROM,0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H),0023H：串行口中断入口,0003H：外部中断0入口,000BH：定时器0溢出中断入口,0013H：外部中断1入口,001BH：定时器1溢出中断入口,002AH,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,包含T0中断服务子程序的程序结构：ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP NTT0 ORG 0100HMAIN:.INTT0:.RETI END,下午2时19分,单片机应用技术,24,中断服务程序从中断子程序入口地址开始执行，直到返回指令RETI为止，这个过程称为中断处理(或中断服务)。中断服务子程序一般包括两部分内容，一是保护和恢复现场，二是处理中断源的请求。,入口地址,RETI,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,25,INTT0:PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL PUSH PSW 中断源服务 POP PSW POP DPL POP DPH POP ACC RETI,保护现场,恢复现场,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,26,中断返回是指中断服务完后，计算机返回到原来暂停的位置(即断点)，继续执行原来的程序。中断返回由专门的中断返回指令RETI来实现。,中断返回,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,27,RETI指令功能：把断点地址取出，送回到程序计数器PC中去。另外，它还通知中断系统已完成中断处理，将清除优先级状态触发器。特别注意：不能用RET指令代替RETI指令！,中断返回,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,28,中断源发中断请求,中断响应条件 是否满足？,中断是否受阻？,把PC断点地址压入堆栈,相应中断源的中断入口地址送入PC，转向中断服务程序,N,Y,Y,N,由硬件自动完成,中断处理过程示意图,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,29,关中断,保护现场,中断服务,开中断,关中断,恢复现场,开中断,中断返回,断点地址由堆栈弹入PC,中断服务程序,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,30,CPU响应某中断请求后，在中断返回前，应该撤除该中断请求，否则会引起另一次中断。定时器0或1溢出：CPU在响应中断后，硬件清除了有关的中断请求标志TFO或TF1，即中断请求是自动撤除的。边沿激活的外部中断：CPU在响应中断后，也是用硬件自动清除有关的中断请求标志IE0或IE1。串行口中断：CPU响应中断后，没有用硬件清除T1、R1，故这些中断不能自动撤除，而要靠软件来清除相应的标志。,中断请求的撤除,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,31,电平触发外部中断撤除方法较复杂。因为在电平触发方式中，CPU响应中断时不会自动清除IE1或IE0标志，所以在响应中断后应立即撤除INT0或INT1引脚上的低电平。在硬件上，CPU对INT0和INT1引脚的信号不能控制，所以这个问题要通过硬件，再配合软件来解决。如图4-5所示 ANLP1，#0FEH ORLP1，#01H,电平激活的外部中断源中断标志的撤除,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,32,单片机仅有两个外部中断输入端.可用两种方法扩展:1.定时器T0,T1。（工作在计数方式下）2.中断和查询结合。,认知4、外部中断源的扩展,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,33,解：将定时器T0设定为方式2（自动恢复计数初值），TH0和TF0的初值均设置为FFH，允许T0中断，CPU开放中断，源程序如下：MOVTMOD，#06H MOVTH0，#0FFHMOVTL0，#0FFHSETBTR0SETBET0SETBEA T0引脚每输入一个负跳变，TF0都会置1，向CPU请求中断 T0脚相当于边沿触发的外部中断源输入线。,1用定时器作外部中断源 例4-1 将定时器T0扩展为外部中断源。,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,34,2中断和查询相结合,图：一个外中断扩展成多个外中断的原理图,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,35,中断服务程序如下：,ORG0003H；外部中断0入口 AJMPINT0；转向中断服务程序入口 INT0：PUSH PSW；保护现场 PUSH ACC JB P1.0，EXT0；中断源查询并转相应中断服务程序 JB P1.1，EXT1 JB P1.2，EXT2 JB P1.3，EXT3 EXIT：POP ACC；恢复现场 POP PSW RETI,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,36,EXT0：;EXINT0中断服务程序 AJMPEXITEXT1：;EXINT1中断服务程序 AJMPEXITEXT2：；EXINT2中断服务程序AJMPEXITEXT3：；EXINT3中断服务程序 AJMP EXIT 同样，外部中断1也可作相应的扩展。,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,37,外中断的初始化内容设定中断的优先级（在大部分情况下，可以使用默认方式）设定中断的触发方式开中断允许开总中断允许,中断应用,MCS-51单片机具有两个外中断源：INT0：外中断0 INT1：外中断1 中断入口地址：0003H 中断入口地址：0013H 中断允许控制位：EX0中断允许控制位：EX1中断请求标志：IE0中断请求标志：IE1中断触发方式选择位：IT0中断触发方式选择位：IT1 优先级设置位：PX0优先级设置位：PX1,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,下午2时19分,单片机应用技术,38,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,【例4-3】4路故障检测系统。如图4-7所示。当系统无故障时，4个故障源输入端全为低电平，故障显示全部熄灭。只有当某部线路出现故障时，其相应的输入线才有低电平转成高电平，从而引起中断。中断服务程序判断是哪一路出现故障，同时故障线路的报警以发光管的形式显示出来。,图4-7 4路故障检测系统示意图,中断应用,下午2时19分,单片机应用技术,39,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,源程序如下（主程序）ORG 0000HLJMP START;转向主程序ORG 0003HLJMP MP3；转向中断服务程序START:MOV P1,#55H；全部指示灯熄灭，并为读入故障信号作准备 SETB IT0；外部中断0脉冲触发方式 SETB EX0；允许外部中断0中断 SETB EALOOP:MOV A,P1 ANL A,#55H JNZ LOOP；有故障就转LOOP MOV P1,#55H；无故障信号指示熄灭，并为读入故障信号作准备 SJMP LOOP,下午2时19分,单片机应用技术,40,任务一 了解MCS-51单片机中断系统,MP3:JNB P1.0,L1；中断服务程序，查询故障源是1路吗？SETB P1.1；1路故障指示 SJMP L2L1:CLR P1.1L2:JNB P1.1,L3；查询故障源是2路吗？SETB P1.3；2路故障指示 SJMP L4L3:CLR P1.3L4:JNB P1.4,L5；查询故障源是3路吗？SETB P1.5；3路故障指示 SJMP L6L5:CLR P1.5L6:JNB P1.6,L7；查询故障源是4路吗？SETB P1.7；4路故障指示 SJMP L8L7:CLR P1.7 L8:RETI END,中断服务程序：,下午2时19分,单片机应用技术,41,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,认知1 定时/计数器结构,一、MCS-51单片机定时器计数器组成：定时器/计数器0(T0)：16位的加计数器定时器/计数器1(T1)：16位的加计数器,下午2时19分,单片机应用技术,42,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,认知1 定时/计数器结构,二、定时器/计数器的功能1、计数功能：对外部输入信号的计数功能。定时器/计数器0(T0）的外来脉冲输入端为P3.4；定时器/计数器1(T1）的外来脉冲输入端为P3.5。计算公式如下S=（2n初值）；（n 是定时器的工作方式；方式0，n=13；方式1，n=16；方式2，n=8；）附注：是外部脉冲的下降沿将触发计数，且外部脉冲最高检测频率为振荡频率的1/24。计数器对外部输入信号的占空比没有特别的限制，但必须保证输入信号的高电平与低电平的持续时间在一个机器周期以上。,2、定时功能：定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的，它的计数脉冲是由单片机的片内振荡器输出经12分频后产生的信号，即为对机器周期计数。定时器的定时时间与系统的振荡频率紧密相关。计算公式如下：T=（2n初值）机器周期；（n 是定时器的工作方式；方式0，n=13；方式1，n=16；方式2，n=8；）,下午2时19分,单片机应用技术,43,MCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图,T0由TH0、TL0构成，字节地址为8CH、8AH,TCON则用于控制定时计数器T0和T1的启动和停止计数，同时管理定时器T0和T1的溢出标志等。,特殊功能寄存器TMOD控制定时计数器的工作方式,T1由TH1、TL1构成，字节地址为8DH、8BH,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,下午2时19分,单片机应用技术,44,TMOD 89H,GATE 门控位。GATE=0 启动不受/INT0或/INT1的控制；GATE=1 启动受/INT0 或/INT1 的控制。,C/T 外部计数器/定时器方式选择位 C/T=0 定时方式；C/T=1 计数方式。,M1M0 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）。,1、工作方式控制寄存器,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,下午2时19分,单片机应用技术,45,（1）定时/计数器的工作方式,M1M0 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）0 0 13位定时/计数器 模式00 1 16位定时/计数器 模式1 0 8 位定时/计数器（自动重装初值）模式21 1 T0 8位定时/计数 模式31 1 T1 停止工作 模式3,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,下午2时19分,单片机应用技术,46,TCON 88H,2、定时器控制寄存器,下午2时19分,单片机应用技术,47,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,认知3 定时/计数器工作方式,T0的等效逻辑结构,下午2时19分,单片机应用技术,48,工作方式0是13位定时/计数器在计数工作方式0下，计数器的计数值范围是：18192（2的13方）当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：（8192-计数初值）晶振周期12或（8192-计数初值）机器周期其时间单位与晶振周期或机器周期相同。如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：8192（81921）1/610-612=210-6(s)=2(us)最长定时时间为：(81920)1/610-612=1638410-6(s)=16384(us)。,工作方式 0,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,思考题：如果系统的晶振选为12.000MHz，那么它的最小定时时间是多少？一次最长的定时时间又是多少呢？,下午2时19分,单片机应用技术,49,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,【例4-4】已知某控制系统的时钟频率为6MHz，要求在MCS-51单片机的P1.0脚输出周期为500s的方波信号。,定时/计数器应用,定时器/计数器在使用前，也必须进行初始化操作，其步骤通常如下：确定工作方式即对TMOD赋值。确定使用T0还是T1方式；是定时还是计数方式，是工作方式0、1、2还是3，同时还确定如何开启定时/计数器。预置定时或计数的初值即将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。启动定时或计数器即置位TR0或者TR1 如果是中断方式，还必须开中断。,分析：因方式0采用13位定时/计数器,其最大定时时间为：T=（213初值）机器周期=(81920)2s=16.384ms，因此，满足系统要求.则定时器的初值为：250=（213初值）2;初值=1F83H。本题采用T0的工作方式0进行。,下午2时19分,单片机应用技术,50,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,定时/计数器应用,因13位计数器中TL0的高3位未用，应填写0，TH0占高8位，所以，初值的实际填写值应为：初值=1111110000011B=FC03H 即：TH0=FCH，TL0=03H。同时采用查询方式，程序如下：ORG 0030H MOVTMOD，#00H；设定时器0为方式0 MOVTH0，#0FCH；置定时器初值 MOVTL0，#03H MOV IE，#00H；关闭中断 SETBTR0；启动T0LOOP1：JBC TF0，L00P2；查询计数溢出 SJMPLOOP1L00P2：CPL P1.0 CLR TR0；关闭T0 MOVTH0，#0FCH；重新置定时器初值 MOVTL0，#03H SETBTR0；启动T0 AJMP LOOP1 END,下午2时19分,单片机应用技术,51,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,工作方式1,T0的等效逻辑结构,下午2时19分,单片机应用技术,52,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,工作方式1是16位定时/计数器在工作方式1下，计数器的计数值范围是 165536（2的16方）当为定时工作方式1时，定时时间的计算公式为：（65536计数初值）晶振周期12或（65536计数初值）机器周期其时间单位与晶振周期或机器周期相同。如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：65536（655361）1/610-612=210-6(s)=2(us)最长定时时间为：(655360)1/610-612=13107210-6(s)=131072(us)。,工作方式 1,思考题：如果系统的晶振选为12.000MHz，那么它的最小定时时间是多少？一次最长的定时时间又是多少呢？,下午2时19分,单片机应用技术,53,工作方式1与工作方式0基本相同，只是其可以实现16位定时/计数。因此只要工作方式0能完成的功能，工作方式1一定能够实现。【例4-5】利用中断方式分别完成【例4-4】所要求的控制任务,工作方式1应用,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,分析：因方式1采用16位定时/计数器,其最大定时时间为：T=（216初值）机器周期=(655360)2s=131.072ms，因此，满足系统要求.则定时器的初值为：250=（216初值）2;初值=FF83H。本题采用T0的工作方式1进行。因工作方式1是16位定时/计数器。所以TL0，TH0各占8位，所以，初值的实际填写值应为：初值=1111111110000011B=FF83H 即：TH0=FFH，TL0=83H。程序如下：,下午2时19分,单片机应用技术,54,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,中断方式：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH AJMP MP3 ORG 0030HMAIN:MOVTMOD，#01H；设定时器0为方式0 MOVTH0，#0FFH；置定时器初值 MOVTL0，#83H SETB ET0；T0中断允许SETB EA；总中断允许 SETB PT0；T0中断优先级为高优先级 SETBTR0；启动T0 SJMP$；原地踏步等待中断,工作方式1应用,下午2时19分,单片机应用技术,55,MP3:CPL P1.0 CLR TR0；关闭T0 MOVTH0，#0FFH；重新置定时器初值 MOVTL0，#83HSETBTR0；启动T0 RETI END,工作方式1应用,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,下午2时19分,单片机应用技术,56,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,方式2与方式0、1的区别：工作方式0和工作方式1的最大特点就是计数溢出后，计数器为全0，因而循环定时或循环计数应用时就存在反复设置初值的问题，这给程序设计带来许多不便，同时也会影响计时精度。工作方式2就具有自动重装载功能，即自动加载计数初值，所以也有的文献称之为自动重加载工作方式。在这种工作方式中，16位计数器分为两部分，即以TL0为计数器，以TH0作为预置寄存器，初始化时把计数初值分别加载至TL0和TH0中，当计数溢出时，不再象方式0和方式1那样需要“人工干预”，由软件重新赋值，而是由预置寄存器TH以硬件方法自动给计数器TL0重新加载。方式2在串口通讯时，常用作波特率发生器。,工作方式 2,下午2时19分,单片机应用技术,57,T0的等效逻辑结构,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,工作方式 2,下午2时19分,单片机应用技术,58,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,【例4-6】利用查询方式完成【例4-4】所要求的控制任务。分析：因方式2采用8自动重装型位定时/计数器,其最大定时时间为：T=（28初值）机器周期=(2560)2s=512s，因此，满足系统要求.则定时器的初值为：250=（28初值）2;初值=83H。本题采用T0的工作方式2进行。因工作方式2是8位自动重装型定时/计数器。所以TL0和TH0同时赋值，所以，初值的实际填写值应为：初值=10000011B=83H 即：TH0=83H，TL0=83H。程序如下：ORG 0030H MOVTMOD，#02H；设定时器0为方式0 MOVTH0，#83H；置定时器初值 MOVTL0，#83H MOV IE，#00H；关闭中断 SETBTR0；启动T0 LOOP1：JBC TF0，L00P2；查询计数溢出SJMPLOOP1L00P2：CLR TR0；关闭T0 CPL P1.0 SETBTR0；启动T0 AJMP LOOP1 END,工作方式 2 应用,下午2时19分,单片机应用技术,59,工作方式 3,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,下午2时19分,单片机应用技术,60,如果定时/计数器0工作于工作方式3，那么定时/计数器1的工作方式就因为自己的一些控制位已被定时/计数器0借用，只能工作在方式0、方式1或方式2下，等效电路参见下图：,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,下午2时19分,单片机应用技术,61,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,定时/计数器应用举例,【例4-7】按键脉冲计数器，每操作按键S一次，计数器就加1，计数结果以二进制的形式表现出来。硬件电路如上图所示。,下午2时19分,单片机应用技术,62,任务二 了解与应用MCS-51单片机定时/计数器,分析：由图4-12所示的硬件电路计数的范围是00256。因此超过256的部分的指示在该系统中不能显示。未超过的部分的数值通过P1口的发光二极管来显示。源程序如下：ORG 0000H LJMP START;转向主程序 ORG 0030H START:MOV P1,#00H CLR EA MOV TMOD,#06H MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H MOV R0,#00H SETB TR0 LP:MOV A,TL0 MOV P1,A JNB TF0,MP3 INC R0 CLR TF0 MP3:SJMP LP END,