中断系统定时器计数器和串行口知识点
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第5章定时/计数器与中断系统⏹5.1 定时/计数器结构特点及控制⏹5.2 中断系统结构及管理⏹5.3 定时/计数器及中断系统综合应5.1 定时/计数器结构特点及控制⏹5.1.1 定时/计数器结构⏹5.1.2 定时/计数器工作方式⏹5.1.3 定时/计数器控制寄存器⏹5.1.4 定时/计数器常数的计算5.1.1 定时/计数器结构⏹定时/计数器简称定时器,8031单片机有2个16位的定时/计数器:定时器0(T0)和定时器1(T1)。
它们都有定时器或事件计数的功能,可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。
⏹T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成,T1则由TH1和TL1构成。
作计数器时,通过引脚T 0(P 3.4)和T 1(P 3.5)对外部脉冲信号计数,当输入脉冲信号从1到0的负跳变时,计数器就自动加1。
计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。
5.1.2 定时/计数器工作方式⏹每个定时/计数器还有4种工作模式,也就是每个定时器可构成4种电路结构模式。
⏹在模式0、1和2,T0和T1的工作模式相同,在模式3,两个定时器的模式不同。
下面以T1为例,分述各种工作模式的特点和用法。
图5-1 定时/计数器T1(T0)工作模式0图5-2 定时/计数器T1(T0)工作模式1图5-3 定时/计数器T1(T0)工作模式2图5-4 定时/计数器T1(T0)工作模式35.1.3 定时/计数器控制寄存器定时器共有2个控制寄存器TMOD和TCON,由软件写入TMOD和TCON两个8位寄存器,设置各个定时器的操作模式和控制功能。
1.工作模式控制寄存器—TMOD (89H )GATE C/T M 10M GATE C/T1M 0M 控 制 T 1控 制 T 089H和T 类同01M 0M 00011011方 式方式0方式1方式2方式301定时器模式计数器模式01与INT 无关00与INT 有关图5-5 定时器工作模式寄存器TMOD2.定时器控制寄存器—TCON(88H)TCON 位地址DD1D2D3D4D5D6D7IT0IE0IT11IETR0TF0TR1TF188898A8B8C8D8E8F见下一节{00:停T 计数1:启T 计数0:无T 中断(硬件复位){1:有T 溢出中断0:无T 中断(硬件复位)10:停T 计数{1:有T 溢出中断1:启T 计数{111图5-6 定时器工作模式寄存器TCON返回本节5.1.4 定时/计数器常数的计算⏹1.计数器初值的计算⏹把计数器计满为零所需要的计数值设定为C,计数初值设定为TC,由此可得到公式:TC=M-C⏹式中,M为计数器模值,该值和计数器工作方式有关。
51单片机中断系统详解51 单片机中断系统详解(定时器、计数器)51 单片机中断级别中断源INT0---外部中断0/P3.2 T0---定时器/计数器0 中断/P3.4 INT1---外部中断1/P3.3 T1----定时器/计数器1 中断/P3.5 TX/RX---串行口中断T2---定时器/计数器 2 中断第5 最低4 5 默认中断级别最高第2 第3 第4 序号(C 语言用) 0 1 2 3 intrrupt 0中断允许寄存器IE位序号符号位EA/0 ------ET2/1 ES ET1 EX1 ET0 EX0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 EA---全局中允许位。
EA=1,打开全局中断控制,在此条件下,由各个中断控制位确定相应中断的打开或关闭。
EA=0,关闭全部中断。
-------,无效位。
ET2---定时器/计数器2 中断允许位。
ET2=1, 打开T2 中断。
ET2=0,关闭T2 中断。
关,。
ES---串行口中断允许位。
关,。
ES=1,打开串行口中断。
关,。
ES=0,关闭串行口中断。
关,。
ET1---定时器/计数器1 中断允许位。
关,。
ET1=1,打开T1 中断。
ET1=0,关闭T1 中断。
EX1---外部中断1 中断允许位。
EX1=1,打开外部中断1 中断。
EX1=0,关闭外部中断1 中断。
ET0---定时器/计数器0 中断允许位。
ET0=1,打开T0 中断。
EA 总中断开关,置1 为开;EX0 为外部中断0 (INT0) 开关,。
ET0 为定时器/计数器0(T0)开EX1 为外部中断1(INT1)开ET1 为定时器/计数器1(T1)开ES 为串行口(TX/RX)中断开ET2 为定时器/计数器2(T2)开ET0=0,关闭T0 中断。
EX0---外部中断0 中断允许位。
EX0=1,打开外部中断0 中断。
EX0=0,关闭外部中断0 中断。
中断优先级寄存器IP位序号位地址------PS/0 PT1/0 PX1/0 PT0/0 PX0/0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 -------,无效位。
第四章中断系统、定时器/计数器和串行口考试知识点:1、中断系统(1)中断的概念中断:CPU正在执行程序的过程中,由于CPU之外的某种原因,有必要暂停该程序的执行,转而去执行相应的处理程序,待处理程序结束之后,再返回原程序断点继续运行的过程。
①定时器控制寄存器TCON格式如下:位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88IT0=0,为电平触发方式。
低电平有效。
IT0=1,为边沿触发方式。
输入脚上电平由高到低的负跳变有效。
IE0=1,说明有中断请求,否则IE0=0。
②中断允许控制寄存器IE其各位的定义如下:位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0代号 EA —— ES ET1 EX1 ET0 EX0EA: 开放或禁止所有中断。
ES:开放或禁止串行通道中断。
ET1:开放或禁止定时/计数器T1溢出中断。
EX1:开放或禁止外部中断源1。
ET0:开放或禁止定时/计数器T0溢出中断。
EX0:开放或禁止外部中断源0。
③中断优先级控制寄存器IP各位的定义如下:位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0代号——— PS PT1 PX1 PT0 PX01为高优先级、0为低优先级。
如果同级的多个中断请求同时出现,则按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。
查询次序为:外部中断0、T0中断、外部中断1、T1中断、串行中断。
(4)响应中断的必要条件①有中断源发出中断请求。
②中断允许寄存器IE相应位置“1”,CPU中断开放(EA=1)。
③无同级或高级中断正在服务。
④现行指令执行到最后一个机器周期且已结束。
若现行指令为RETI或需访问特殊功能寄存器IE或IP的指令时,执行完该指令且其紧接着的指令也已执行完。
(5)中断的相应过程①首先设置相应的优先级状态触发器,以便屏蔽后面的同级或低级中断请求。
②保护现场程序断点地址,即把当前PC的内容送入堆栈(硬件执行LCALL指令)。
③进入指定的中断服务程序入口地址。
2、定时器/计数器(1)定时计数的基本原理定时功能:每个机器周期计数器加1。
计数功能:T0(P3.4)和T1(P3.5)输入计数脉冲,每一来一个脉冲计数器加1。
(2)用于定时计数的寄存器的设置①定时器控制寄存器TCON格式如下:位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88TF1、TF0——计数溢出标志位。
当计数器产生计数溢出时,由硬件置1。
采用查询方式,它是供查询的状态位。
采用中断方式,作为中断请求信号。
TR1、TR0——计数运行控制位。
为1时,启动定时器/计数器工作;为0时,停止定时器/计数器工作。
②工作方式控制寄存器TMOD其格式如下:GATE:门控位。
当GATE=1时,同时INTx为高电平,且TRx置位时,启动定时器,外部启动。
当GATE=0时,每当TRx置位时,就启动定时器,是内部启动方式。
C/T:选择定时器功能还是计数器功能。
该位置位时选择计数器功能;该位清零时选择定时器功能。
M1M0:这两位指定定时/计数器的工作方式,可形成四种编码,对应四种工作方式:M1 M0 方式说明0 0 0 TLx低5位与THx中8位构成13位计数器0 1 1 TLx与THx构成16位计数器1 02 可自动再装入的8位计数器,当TLx计数溢出时,THx内容自动装入TLx。
1 13 对定时器0,分成两个8位的计数器;对定时器1,停止计数。
(3)各种工作方式计数初值计算公式方式0:定时时间T=(8192-计数初值)×机器周期计数次数C=8192-X方式1:定时时间T=(65536-计数初值)×机器周期计数次数C=65536-X方式2:定时时间T=(256-计数初值)×机器周期计数次数C=256-X3、串行口(1)串行通信的基本概念①通信方式有2种:并行通信,串行通信。
并行通信是指数据的各位同时进行传送(发送或接受)的通信方式。
串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。
②串行通信的传输方式有3种:单向(或单工)配置,只允许数据向一个方向传送;半双向(或半双工)配置,允许数据向两个方向中的任一方向传送,但每次只能有一个站点发送;全双向(全双工)配置,允许同时双向传送数据。
③在异步通信中,数据是一帧一帧(包括一个字符代码或一字节数据)传送的,在帧格式中,一个字符由4个部分组成:起始位,数据位,奇偶校验位和停止位。
④设备同步对通信双方有2个共同要求:一是通信双方必须采用统一的编码方法;二是通信双方必须能产生相同的传送速率。
(2)8051串行口的结构①串行口控制寄存器SCON:数据格式SM0、SM1:串行口工作方式选择位。
可以设置4种工作方式。
SM0、SM1 工作方式功能说明波特率00 方式0 8位移位寄存器方式f osc/1201 方式1 8位异步通信方式T1溢出率的16或32分频10 方式2 9位异步通信方式f osc的32或64分频11 方式3 9位异步通信方式T1溢出率的16或32分频SM2:允许方式2、3多机通信控制位。
串口工作方式 SM2位功能说明方式0 SM2=0 此位无意义,设为0方式1 SM2=1只有接收到有效的停止位,才将数据送入接收缓冲器保存,并置RI=1,否则数据丢失,不置位RISM2=0 无论是否接收到有效的停止位,都将数据保存,并置位RI方式2、3 SM2=1只有接收到第9位为1,才将数据送入接收缓冲器保存,并置RI=1,否则数据丢失,不置位RISM2=0 无论是否接收到第9位为1,都将数据保存,并置位RI②电源控制寄存器PCON:用来控制串行口的波特率倍增,以及在CHMOS系列单片机中实现电源控制,其格式如下:87H SMOD PD IDL(3)89c51单片机串行口的4种工作方式传送的数据位数叙述如下:①方式0:移位寄存器输入/输出方式。
串行数据通过RXD线输入或者输出,而TXD线专用于输出时钟脉冲给外部移位寄存器。
方式0可用来同步输出或接收8位数据(最低位首先输出),波特率位fosc/12。
其中fosc为单片机的振荡器频率。
②方式1:10位异步接收/发送方式。
一帧数据包括1位起始位(0)、8位数据位和1位停止位(1)。
串行接口电路在发送时能自动插入起始位和停止位;在接收时,停位进入特殊功能寄存器SCON的RB8位。
方式1的传送波特率是可变的,可通过改变内部定时器的定时值来改变波特率。
③方式2:11位异步接收/发送方式。
除了1位起始位、8位数据位和一位停止位之外,还可以擦入第9位数据位。
④方式3:同方式2,只是波特率可变。
辅助练习:一、填空题1.当使用慢速外设时,最佳的传输方式是()。
2.MCS-51单片机有()个中断源,有()个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器()加以选择。
3.MCS-51单片机中,T0中断服务程序入口地址为()。
4.外部中断请求标志位是()和()。
5.MCS-51单片机晶振频率为12MH Z ,相应单重中断的最短时间是(),最长时间是()。
6.MCS-51单片机外部中断有()种中断信号触发方式,若选用外部中断0为边沿触发方式,则需要指令()。
7.MCS-51单片机中断系统选用外部中断1和定时器/计数器T1中断为高优先级,则中断优先级控制字(IP)= ()。
8.对采用电平触发方式的外部中断,必须在中断返回前()。
9.()指令以及任何访问()和()寄存器的指令执行完后,CPU不能马上相应中断。
10.MCS-51单片机有()个16位可编程定时器/计数器,有()种工作方式。
11.MCS-51单片机的最大计数值为(),此时工作于方式()。
12.若定时器/计数器工作于方式0时,为()位的定时器/计数器,TL的低()位计满溢出时,向高()位的TH进位。
13.当定时器/计数器T0工作在方式3时,要占用定时器/计数器T1的()和()两个控制位。
14.当把定时器/计数器T0定义为一个可自动重新装入初值的8位定时器/计数器时,()作为8位计数器,()为常数寄存器。
15.使用定时器T1设置串行通信的波特率时,应把定时器T1设定为工作方式2,即()。
16.在定时器/计数器T0工作方式3下,TH0溢出时,()标志将被硬件置1去请求中断。
17.T0和T1两引脚也可作为外部中断输入引脚,这时TMOD寄存器中的C/T位应为()。
若MO、M1两位置成10B,则计数初值应当是TH=TL=( )。
18.欲使T1停止工作,应执行一条指令(),在工作方式3下,欲使TH0开始工作,应执行一条指令()。
19.串行口中断的中断标志位是由()产生,由()清零。
20.进行串行通信,通信双方需具有相同的()和()。
21.要串行口工作为10位异步串行通信方式,工作方式应选为()。
22.用串行口扩展并行口时,串行口工作方式应选为()。
23.按照数据传送方向,串行通信分为()、()和()。
24.计算机通信主要有两种方式:()和()。
25.异步串行数据通信的帧格式由()、()、()和()组成。
26.在串行通信中,按照传送的帧的格式,分为()和()。
27.串行口启动发送过程是通过执行指令()实现,而接收过程是在接收控制器检测到RXD端的()时启动的。
二、选择题1.CPU响应()中断时,不会由CPU自动清除中断请求标志。
A.外部中断0B. 外部中断1C. 串行口中断D. 定时器/计数器T0溢出中断E. 定时器/计数器T1溢出中断2. MCS-51中,CPU正在处理定时器/计数器T1中断,若有同一优先级的外部中断INT0又提出中断请求,则CPU()。
A. 相应外部中断INT0B. 继续进行原来的中断处理C. 发生错误D. 不确定3. 中断服务程序的最后一条指令必须是()。
A. ENDB. RETC. RETID. AJMP4. 串行口中断的入口地址是()。
A. 0003HB. 000BHC. 0013HD. 001BHE. 0023H5. 在中断服务程序中,至少应有一条()。
A. 传送指令B. 转移指令C. 加法指令D. 中断返回指令6. MCS-51单片机响应中断时,下列哪种操作不会自动发生()。
A. 保护现场B. 保护PCC. 找到中断入口D. 转入中断入口7. MCS-51单片机的中断允许触发器内容为83H,CPU将响应的中断请求是()。
A. INT0 , INT1B. T0 , T1C. T1 串行接口D. INT0 , T08. 若MCS-51单片机的中断源都编程为同级,当它们同时申请中断时,CPU首先响应()。