第5章 MCS-51系列单片机的接口与应用

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单片机原理及应用教程(C语言版)-第5章 MCS-51单片机的中断系统

5.2.5 中断允许控制
例5-1 假设允许INT0、INT1、T0、T1中断，试设置IE的值。（2）汇编语言程序按字节操作： MOV IE,#8FH 按位操作： SETB EX0 ;允许外部中断0中断 SETB ET0 ;允许定时器/计数器0中断 SETB EX1 ;允许外部中断1中断 SETB ET1 ;开定时器/计数器1中断 SETB EA ;开总中断控制位
IP (B8H)
D7 —
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 — PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0
PT2：定时器/计数器T2的中断优先级控制位 PT2设置1则T2为高优先级，PT2设置0则T2为低优先级。后面各位均是如此，设置1为高优先级，设置0 为低优先级，不再一一赘述。 PS：串行口的中断优先级控制位。 PT1：定时器/计数器1的中断优先级控制位。 PX1：外部中断1的中断优先级控制位。 PT0：定时器/计数器0的中断优先级控制位。 PX0：外部中断0的中断优先级控制位。
5.2.4 中断请求标志
4．定时器/计数器T2中断请求标志
T2CON D7 D6 D5 (C8H) TF2 EXF2 D4 D3 D2 D1 D0
EXF2：定时器/计数器2的外部触发中断请求标志位。T2以自动重装或外部捕获方式定时、计数，当 T2EX（P1.1）引脚出现负跳变时，TF2由硬件置1，向CPU请求中断，CPU响应中断后，EXF2不会被硬件清0，需要在程序中以软件方式清0。
5.2.3 外中断触发方式
TCON格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
IT0=1，外中断0为下降沿触发 CPU在每一个机器周期的S5P2期间对P3.2引脚采样，若上一个机器周期检测为高电平，紧挨着的下一个机器周期为低电平，则使IE0置1。 IT1：外中断1触发方式控制位。功能同IT0

MCS51单片机第5章

中断优先级处理原则
同时发生多个中断申请时多个中断申请时：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) ☞不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——先高后低先高后低相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——按序执行按序执行 ☞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 ——高不理低高不理低
MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的中断系统计算机与外设之间交换信息的方式：计算机与外设之间交换信息的方式：无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。（1）无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。（2）查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态，查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态，若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。中断传送方式：（3）中断传送方式：外设通过申请中断的方式与计算机进行数据传送。机进行数据传送。直接存储器存取方式(DMA) (DMA)：（4）直接存储器存取方式(DMA)：传送数据的双方直接通过总线传送数据, 不经CPU中转。 CPU中转接通过总线传送数据, 不经CPU中转。
中断请求的撤除
为了避免中断请求标志没有及时撤除而造成的重复响应同一中断请求的错误， CPU在响应中断时必须及时将其中断请求标志断请求的错误， CPU在响应中断时必须及时将其中断请求标志位撤除。位撤除。
申请标志 IE0 TF0 IE1 TF1 RI/TI TF2
中断矢量 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
中断优先级最高优先级
最低优先级

第5章-MCS-51单片机中断系统-PPT

CPU在每一个机器周期得S5P2期间对P3、 3引脚采样,若P3、3为低电平,则使IE1置1,否则IE1清0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
IT1=1,外中断1为下降沿触发采样:CPU在每一个机器周期得S5P2期间对P3、3引脚采样,若上一个机器周期检测为高电平,紧挨着得下一个机器周期为低电平,则使IE1置1。 IT0:外中断0触发方式控制位。
CPU主要就是通过标志寄存器、控制寄存器、优先级寄存器对中断源进行管
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
(1)与中断标志相关得SFR
主要有:定时器/计数器T0、T1控制寄存器TCON
串行口控制寄存器SCON 定时器/计数器2控制寄存器T2CON(第 6章介绍) (2)中断控制寄存器:TCON、IE (3)中断优先级寄存器:IP
DMA释放总线:当一批数据传送后, DMA控制器再向CPU发出“结束总线请求”,CPU响应请求,收回总线使用权。
DMA方式速度高、效率高,可以与CPU 并行工作。
5、1、2 中断得相关概念
1、中断得概念
CPU在正常运行得时候, 外部或者内部发生了请求 CPU迅速去处理得事件,CPU 暂时中断当前得程序,去处理所发生得事件,处理完事件后, 再返回到原来被中断得程序继续运行。此过程称为中断。
图5-3 定时器得控制寄存器
TCON可位寻址。复位后TCON=00H。 TF1(TCON、7):T1溢出标志位
当T1计满溢出时,由内部硬件置位; 中断响应后自动清 0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
TF0:T0溢出标志位功能同TF1。
IT1:外中断1触发方式设置位 IT1=0,外中断1为低电平触发
5、1、1 微机得输入/输出方式

第5章 MCS-51中断、定时计数器及串行接口

22:26
7
保护现场
课本P103
保护现场是指由于CPU执行中断处理程序时，可能使用主程序中用过的累加器、寄存器或标志位。
为了使这些寄存器的值在中断服务程序中不被冲掉，进入中断服务程序前，要将它们保护起来。
中断服务程序执行完，必须恢复原寄存器的内容及原程序中断处的地址，即恢复现场和恢复断点。
22:26
课本P105
一、中断请求控制
（1） TCON中的中断请求标志位 Timer Controller
TCON为定时/计数器控制寄存器，其字节地址为88H，可位寻址。这个寄存器除了控制定时/计数器T0和T1的溢出中断外，还控制外部中断的触发方式和锁存外部中断请求标志位。
图5-3 TCON中的各位定义
22:26
24
2. 中断响应过程
课本P110
CPU响应中断后，由硬件自动执行如下的功能操作：
（1）根据请求源的优先级高低，对相应的优先级状态触发器置1，自动生成长调用指令LCALL addr16。
（2）保护断点，把程序计数器PC的内容压入堆栈。（3）清除相应的中断请求标志位。（4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序入口地
…
先进后出
…
POP DPL
POP DPH
POP ACC
RETI
最后1条指令必须是RETI
27
中断响应过程
处理文档电话铃响暂停文档文档中作暂停记号电话交谈找出暂停记号位置继续处理文档
执行主程序(日常事务程序) 中断申请信号有效(中断请求)
暂停执行主程序响应中断当前PC及寄存器入栈(保护现场)
22:26
5
中断系统的基本问题

单片机原理及应用习题集(含答案)

（B）11100001B
3、十进制 29 的二进制表示为原码（（A）11100010B （B） 10101111B
4、十进制 0.625 转换成二进制数是（）。（A）0.101 （B） 0.111 （C）0.110 ）。（C） 07 ）。（C） 11 ）（D） 1011 （D） 47 （D）0.100
5、二进制数、十进制数、十六进制数各用什么字母尾缀作为标识符?无标识符时表示什么进制数? 6、试比较 MCS-51，MSP430，EM78，PIC，M6800 及 AVP 等系列单片机的特点。第二章 MCS-51 单片机的硬件结构与工作原理 2-1 单项选择 1、要 MCS-51 系统中，若晶振频率屡 6MHz，一个机器周期等于( A 1 B 2 C 3 D 0.5 ）： D 存储器 ) μ s
2、以下不是构成的控制器部件（
A 程序计数器、 B 指令寄存器、 C 指令译码器、 3、以下不是构成单片机的部件（ A 微处理器（CPU）、B 存储器 4、下列不是单片机总线是（ A 地址总线 B 控制总线 C 数据总线）
C 接口适配器（I＼O 接口电路） D 打印机） D 输出总线
5、PSW=18H 时，则当前工作寄存器是（）（A）0 组 (B)1 组（C）2 组）（Ｂ）４个ＴＴＬ低电平负载（Ｄ）１０个ＴＴＬ低电平负载 ) （D）3 组
（A）C （B）F0 （C）OV （D）P 5、下面条指令将 MCS-51 的工作寄存器置成 3 区（（A）MOV PSW，#13H （B）MOV PSW，#18H （C）SETB PSW.4 CLR PSW.3 (D) SETB PSW.3 CLR PSW.4 6、执行 MOVX A，DPTR 指令时，MCS-51 产生的控制信号是（（A）/PSEN （B）ALE （C）/RD （D）/WR 7、MOV C，#00H 的寻址方式是（）））

第5章 MCS–51单片机的接口与应用 99页 5.8M

(1) 用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。例如用4行、
4列线构成的16个键的键盘，可使用一个8位I/O口线的高、低4 位口线的二进制数的组合表示16个键的编码，如图5.4(a)所示。各键相应的键值为88H、84H、82H、81H、48H、44H、42H、 41H、28H、24H、22H、21H、18H、14H、12H、11H。这种键值编码软件较为简单直观，但离散性大，不便安排散转程序的入口地址。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 JNB ACC.2，K2 JNB ACC.3，K3 JNB ACC.4，K4 JNB ACC.5，K5 JNB ACC.6，K6 ；检测2号键是否按下，按下转；检测3号键是否按下，按下转；检测4号键是否按下，按下转；检测5号键是否按下，按下转；检测6号键是否按下，按下转
；0号键功能程序
；0号键功能程序执行完返回；0号键功能程序
JMP START
……………………… PROM7： ……………………… JMP START …
；1号键功能程序执行完返回
；7号键功能程序；7号键功能程序执行完返回
第5章 MCS–51单片机的接口与应用
5.1.4 行列式键盘
行列式键盘又叫矩阵式键盘。用I/O口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。例如4×4的行列结构可组成16个键的键盘。因此，在按键数量较多时，可以节省I/O口线。 1．行列式键盘的接口行列式键盘的接口方法有许多，例如直接接口于单片机的 I/O口上；利用扩展的并行I/O接口；用串行口扩展并行I/O口接口；利用一种可编程的键盘、显示接口芯片8279进行接口等。其中，利用扩展的并行I/O接口方法方便灵活，在单片机应用系
MOVX @DPTR，A

MCS-51单片机原理及应用

片内I/O的改进

增加并行I/O口的驱动能力；增加I/O的逻辑控制功能；提供特殊串行接口，适用专用场合。
4.外围电路集成化（把外围功能部件集成到片内）
5.低功耗化
2.单片机的特点及应用领域

单片机的特点

小巧灵活，成本低，易于产品化；可靠性好，应用范围广泛；易扩展，构成各种规模的应用系统，控制功能强；具有通讯功能。

主要内容

1.单片机的历史和发展状况 2.单片机的特点及应用领域 3.主流系列单片机的简介 4.MCS-51单片机的结构与原理 5.单片机应用系统
1. 单片机的历史及发展状况
单片机的历史
单片机出现的历史并不长, 但发展十分迅猛。它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步, 自 1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来, 1974年美国仙童（Fairchild）公司生产出第一块单片机（F8）开始，它的发展到目前为止大致可分为 5个阶段:
第3阶段（1978～1983）: 高性能单片机阶段

这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口, 有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB, 个别片内还带有 A/D转换接口。典型的代表为Intel公司的MCS-51系列。
第4阶段（1983～80年代末）: 16位单片机阶段

3、如何学习单片机
硬件：掌握单片机的硬件资源及外部扩展电路的方法，合理分配资源。软件：掌握单片机的指令（语句）功能、程序设计和调式方法，仿真软件的使用。具体方法： 1、从最基本的典型电路--进行编程控制。 2、对例题、子程序进行软件分析仿真-修改、扩充功能 *在进行硬件资源分配时，应特别关注具有特殊功能的I/O。

第5章-习题参考答案

第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源，2个中断优先级，优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。

2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。

3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后，CPU不能马上响应中断。

4、8051单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把 PC的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送 PC ，使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。

二、选择题：1、在中断服务程序中，至少应有一条（ D ）。

A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（ A ）。

A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时，下列哪种操作不会发生（ A ）A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有（ A ）A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时，保护现场的工作应该是（ C ）A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H，CPU将响应的中断请求是（ D ）。

A、 INT0，INT1B、 T0，T1C、 T1，串行接口D、 INT0，T07、若MCS-51中断源都编程为同级，当它们同时申请中断时，CPU首先响应（ B ）。

A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时，程序应转到（ C ）。

A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE，#03H后，MCS-51将响应的中断是（ D ）。

A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为（ C ）。

08-第五章 MCS-51系统扩展技术(8255)

8255没有专门的状态字，而是当工作于方式1 和方式2时，读取端口C的数据，即得状态字。
计算机与通信工程学院
工作方式

(1) 方式0（基本输入/输出）。

方式0将24条I/O引脚分成4组（PA7—PA0，PB7—PB0， PC7—PC4，PC3—PC0），可提供基本的输入/输出功能不带联络信号或选通脉冲。方式0可将数据并行写到（输出）某个端口锁存，外部数据也可通过某个端口缓冲后并行读入（输入）到CPU。方式1能分别指定PA，PB作为两个独立的8位并行I/O端口采用原端口C中的部分引脚作为PA和PB的控制联络信号线
计算机与通信工程学院
⑸、端口地址

共有四个端口，由A1，A0来加以选择

8255中有三个输入输出端口。 8255内部还有一个控制寄存器。

A1，A0和CS，RD,及WR组合所实现的各种功能见表5-8
计算机与通信工程学院
3、三种工作方式及控制字/状态字

8255有两个控制字和一个状态字。控制字
计算机与通信工程学院
1、8255的结构

8255由下列几部分组成:

数据端口、控制电路、数据总线、读/写控制逻辑
计算机与通信工程学院
⑴、数据端口A，B，C

有三个输出端口：端口A、端口B、端口C。都是8位，都可以选择作为输入或输出，但功能上有着不同特点。

1）端口A 一个8位数据输出锁存和缓冲器；一个8位数据输入锁存器。 2）端口B 一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器，一个8位数据输入缓冲器。 3）端口C 一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器（输入没有锁存）

单片机原理及应用(第3版)参考答案

单片机原理及应用（第3版）参考答案《单片机原理及应用(第3版)》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述 ............................................................. 2 第2章 MCS,51系列单片机硬件结构 . (5)第3章 MCS,51系列单片机指令系统 .......................................10 第4章 MCS,51系列单片机汇编语言程序设计 ............................... 13 第5章 MCS,51系列单片机硬件资源的应用 ................................. 18 第6章 MCS,51系列单片机并行扩展接口技术 ............................... 23 第7章 MCS,51系列单片机串行总线扩展技术 ............................... 28 第8章单片机应用系统设计 . (30)第1章概述1(简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。

运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。

通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。

由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。

2(微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别,微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。

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结构框图
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§3 A/D，D/A与单片机接口
3-2 DAC0832例子Biblioteka 2015-3-1115
§3 A/D，D/A与单片机接口
3-2 DAC0832 …
DAC： MOV R1，#30H； MOV R0，#DFH；11011111 MOV A，@R1 MOVX @R0,A
…
A5为0
7
§2 显示器与单片机的接口
2-2 数码管接口见下图，编程显示“30”
2015-3-11
8
§2 显示器与单片机的接口
2-2 数码管接口 LP： MOV R0，#FEH ；地址A0为0 MOV A，#3FH;0的段码 MOVX @R0，A MOV R0，#0FDH ；地址A1为0 MOV A，#4FH ;3的段码 MOVX @R0，A SJMP LP
第5章 MCS-51系列单片机的接口与应用
§1 键盘与单片机接口 §2 显示器与单片机的接口 §3 A/D，D/A与单片机接口
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1
§1 键盘与单片机接口
2015-3-11
2
§1 键盘与单片机接口
键盘消抖方法: (1)软件延时 (2)硬件方法
Vcc
Vcc
2015-3-11
3
§1 键盘与单片机接口
SETB SETB CLR NEXT: JBC SJMP ELSE: :
EA EX0 F0 F0, ELSE NEXT
; ;开中断 ;清采集完8通道标志 ; ;继续采集
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12
§3 A/D，D/A与单片机接口
3-1 ADC0809
ORG LJMP ORG SAMPS: MOVX MOV DJNZ SJMP INPUT: INC INC MOVX RETI DONE: SETB RETI
键盘扫描程序：
KEY： MOV DPTR，#7FFFH MOV P1，#0F0H MOVX A，@DPTR ORL A, #0F0H CPL A JNZ IN;非0,有按键 RET ACALL DELAY MOV R2,#04H;扫描4次 MOV R4,#7FH;01111111左移后11111110用于扫描 MOV R7,#0;记录键号 MOV A,R4
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0003H SAMPS nn2 A,@R1 @R0, A R2, INPUT DONE R0 R1 @R1, A F0
;
;发读信号,获得采集数据 ;存放数据 ; ; ;调整存放位置 ;下一通道 ;启动采集 ; ;采集完8通道,置F0 ;
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§3 A/D，D/A与单片机接口
3-2 DAC0832
NEXT:
FIND: LOOSEN:
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§1 键盘与单片机接口
JNZ LOOSEN MOV A,R7 ADD A,#0F6H JC ORDER LJMP NUMBER … RET … RET
NUMBER: ORDER:
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6
§2 显示器与单片机的接口
2-1 数码管
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16
4
IN:
SCAN:
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§1 键盘与单片机接口
RL MOV MOV MOVX MOV RRC JNC INC DJNZ DJNZ RET MOV MOVX ORL CPL A R4,A P1,A;行扫描 A,@DPTR R3,#04H A FIND R7 R3,NEXT R2,SCAN P1,#0F0H A,@DPTR A,#0F0H A
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§3 A/D，D/A与单片机接口
3-1 ADC0809 结构框图
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§3 A/D，D/A与单片机接口
3-1 ADC0809 例子
2015-3-11
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§3 A/D，D/A与单片机接口
3-1 ADC0809
ORG SAMPLE: MOV MOV MOV MOVX 义 nn1 R2,#08H ;共采集8通道,计数 R1,#0F0H; 先选通道0 R0,#50H ;数据存放位置 @R1,A ; 给写信号及地址 , 启动转换 ,A 无意