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1、51单片机中的特殊寄存器外部中断定时器计器1.特殊功能寄存器TCON . 2 2.特殊功能寄存器SCON (9FH) . 3 3.中断允许控制寄存器IE . 3 4.中断优先级控制寄存器IP . 3 5.中断的系统结构 . 4 6.开启外部中断 . 5 7.定时器/计数器介绍 . 6 8.定时/计数器的控制寄存器 . 7 8.1定时/计数器控制寄存器TCON . 7 8.2定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD . 7 9.定时/计数器工作方式 . 9 9.1 工作方式0 . 9 9.2 工作方式1 . 9 9.3 工作方式2 . 9 9.4 工作方式3 . 9 10.定时/计数器的应用 .
2、10 10.1计算定时/计数初值 . 10 1.特殊功能寄存器TCON TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址(由低位到高位)分别是88H-8FH。 8FH8DH8BH8AHTF1TR1TF0TR0IE1IT1计数溢出标志位=1, TF0(TF1)=1，计数溢不考虑不考虑INT1出，要求单片机中断端出现有效中断请求信号TCON位功能: IE0/IE1：外部中断申请标志位： =0：没有外部中断申请； =1：有外部中断申请。置1清0由硬件完成。 IE1 外中断中断请求标志 当P3.3引脚信号有效时，IE1=1 IE0 外中断中断请求标志 当P3.2引脚信号有效时，IE0=1 IT1
3、外中断触发方式控制位 IT1=1，边沿触发方式；下降沿触发。 IT1=0，电平触发方式。低电平有效。 IT0 外中断触发方式控制位 其意义和功能与IT1相似。 IT0/IT1：外部中断请求的触发方式选择位通过软件编程实现： =0：在INT0/INT1端申请中断的信号低电平有效; =1：在INT0/INT1端申请中断的信号负跳变有效. TF1 T1溢出中断请求标志 T1计数溢出后，TF1=1 TF0 T0溢出中断请求标志 T0计数溢出后，TF0=1 TF0/TF1：定时器溢出中断申请标志位： 。 =0：定时器未溢出； =1：定时器溢出申请中断,进中断后自动清零。 硬件自动置位，申请中断，中断被C
4、PU响应后由硬件自动清零。 89H88HIE0IT00，电=1, 平触发INT0方式，端出低电平现有有效。效中断请1，脉求信冲触发号方式，下降沿有效2.特殊功能寄存器SCON (9FH) SM0 串行控制寄存器(SCON)的寄存器地址是98H，位地址是98H-9FH其中和中断有关的位是它的低两位TI(99H)和TI(98H)。 TI:串行口发送中断请求标志位。TI=1，送入发送缓冲器SBUF的一帧数据发送完毕。 RI:串行口接收中断请求标志位。RI=1，一帧数据已经接收完毕，可以处理相关数据了。 。 SM1 SM2 REN TB0 RB0 TI RI 3.中断允许控制寄存器IE EA ES E
5、T1 EX1 ET0 EX0EX0/EX1: INT0 / INT1的中断允许控制位。 =0 ：禁止中断； =1 ：允许中断。 ET1/ET0: T0/T1的中断允许控制位。 =0 ：禁止中断； =1 ：允许中断 ES 位：串行口的中断允许控制位。 =0 ：禁止中断； =1 ：允许中断。 EA：总的中断允许控制位： =0 ：禁止全部中断； =1 ：允许中断。 4.中断优先级控制寄存器IP IP在特殊功能寄存器中，字节地址为B8H，位地址分别是B8H-BFH。 MCS-51单片机中可以进行对5个中断源进行设置高、低两个优先级的控制。同时这5个中断源还有一个自然优先级。对5个中断源进行设置是对中断
6、优先控制器IP进行设置。自然优先级由高到低顺序为：外部中断0、定时中断0、外部中断1、定时中断1、串行中断。 总结： (1)低级中断不打断高级中断 (2)高级不理睬低级 (3)同级不打断 (4)同级同时，按自然优先级 5.中断的系统结构 TCON IE IP PX0 PT0 1 PX1 1 PT 1 0 IE0 INT0 TF0 IE1 EX0 T0 ITN1 T1 ET0 矢量地址 高级中断TF1 EX1 ET1 PS TI TX 1 ES EA RX RI 优先级 SCON 源允许 总允许 中断标志 矢量地址 硬件查询 低级中断图5-6中断系统结构 6.开启外部中断 开启外部中断0： EA
7、 = 1;/开总中断 EX0 =1;/开INT0中断 IT0 = 1; /1为下降沿触发，0为低电平触发 开启外部中断1： EA = 1;/开总中断 EX1 =1;/开INT0中断 IT1 = 1; /1为下降沿触发，0为低电平触发 7.定时器/计数器介绍 MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，简称为T0和T1，均可作定时器用也可计数器，它们均是二进制加法计数器，当计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求，表示定时时间已到或计数已终止。适用于定时控制、延时、外部计数和检测等。 定时/计数器的结构及工作原理 MCS-51单片机的定时/计数器(以下简称T/C)的结构如下图所示。由
8、下图可见T/C的核心是1个加1计数器,它的输入脉冲有两个来源:一个是外部脉冲源,另一个是系统机器周期(时钟振荡器经12分频以后的脉冲信号)。 定时器:对片内机器时钟(周期方波)进行计数 计数器:对Tx引脚输入的负脉冲进行计数 16位的加1计数器由两个8位的特殊功能寄存器THx或TLx组成(X=0、1)。它们可被程控为不同的组合状态。(13位、16位、两个分开的8位等),从而形成T/C不同的4种工作方式,这只要用指令改变TMOD(工作方式控制寄存器)的相应位即可。单片机中微处理器p、特殊功能寄存器TCON和TMOD与定时/计数器T0、T1之间的关系如图55所示,它反映了T/C在单片机中的位置和总
9、体结构。 定时时间和计数值可以编程设定，其方法是在计数器内设置一个初值也就是设置THx和TLx，然后加1计满后溢出。调整计数器初值，可调整从初值到计满溢出的数值，即调整了定时时间和计数值。 定时/计数器作为计数器时，外部事件脉冲必须从规定的引脚输入。且外部脉冲的最高频率不能超过时钟频率的1/24。 8.定时/计数器的控制寄存器 8.1定时/计数器控制寄存器TCON TCON T1 T1 T0 T0 中断标运行标中断标运行 志 志 志 标志 TF1 8FH TR1 8EH TF0 8DH TR0 8CH INT1 中断 标志 IE1 8BH INT1 触发 方式 IT1 8AH INT0 中断
10、标志 IE0 89H INT0 触发 方式 IT0 88H 位名称 位地址 TCON低4位与外中断有关，已在中断中叙述。高4位与定时/计数器T0、T1有关。TF1:定时/计数器T1溢出标志。TF0:定时/计数器T0溢出标志。TR1:定时/计数器T1运行控制位。TR1=1,T1运行;TR1=0,T1停。TR0:定时/计数器T0运行控制位。TR0=1,T0运行;TR0=0,T0停。TCON的字节地址为88H，每一位有位地址，均可位操作。8.2定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD TMOD用于设定定时/计数器的工作方式 低4位用于控制T0，高4位用于控制T1。 高4位控制T1 门控位 计数/定时
11、方式选择 G C / T 工作方式 选择 M1 M0 低4位控制T0 门控位 计数/定时 方式选择 G C / T 工作方式 选择 M1 M0 M1M0 工作方式选择位 M1M0 00 01 10 11 工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3 功能 13位计数器 16位计数器 两个8位计数器，初值自动装入 两个8位计数器，仅适用T0 C/T 计数/定时方式选择位 C/T=1,计数工作方式,对外部事件脉冲计数,用作计数器。 C/T=0,定时工作方式,对片内机器周脉冲计数,用作定时器。 GATE 门控位 GATE=0，运行只受TCON中运行控制位TR0/TR1的控制。 GATE=1，运行同时受T
12、R0/TR1和外中断输入信号的双重控制。 只有当INT0/INT1=1且TR0/TR1=1,T0/T1才能运行。 TMOD字节地址89H,不能位操作,设置TMOD须用字节操作指令。 9.定时/计数器工作方式 9.1 工作方式0 13位计数器，由TLx低5位和THx 8位组成，TLx低5位计数满时不向TLx第6位进位，而是向THx进位，13位计满溢出，TFx置“1”。最大计数值213 = 8192。 9.2 工作方式1 16位计数器，最大计数值为216 = 65536。当fosc=12MHZ,最大定时65536 mS，而用方式0最大定时时间为8192 mS. 9.3 工作方式2 8位计数器，仅用
13、TLx计数，最大计数值为28= 256，计满溢出后，一方面进位TFx，使溢出标志TFx = 1；另一方面，使原来装在THx中的初值装入TLx。 优点：定时初值可自动恢复,TH0中存放初值;缺点：计数范围小。 适用于需要重复定时，而定时范围不大的应用场合。 9.4 工作方式3 方式3仅适用于T0，T1无方式3。 T0方式3 在方式3情况下,T0被拆成二个独立的8位计数器TH0、TL0。 TL0可以为定时/计数器； TH0只能作为8位定时器。 TL0使用T0原有的控制寄存器资源:TF0,TR0,GATE,C/T,INT0,组成一个8位的定时/计数器； TH0借用T1的中断溢出标志TF1,运行控制开关TR1,只能对片内机周脉冲计数,组成另一个8位定时器(不能用作计数器)。 T0方式3情况下的T1 T1由于其TF1、TR1被T0的TH0占用，计数器溢出时，只能将输出信号送至串行口，即用作串行口波特率发生器。 10.定时/计数器的应用 10.1计算定时/计数初值 80C51定时/计数初值计算公式： 其中: N与工作方式有关: 方式0时,N=13； 方式1时,N=16； 方式2、3时,N=8。 机周时间与主振频率有关:机周时间=12/fosc fosc=12MHZ时，1机周=1mS； fosc=6MHZ 时，1机周=2mS。
