第2章 MCS-51單片機結構

1、第二章第二章MCS-51單片機結構單片機結構*2.1 MCS-51單片機外特性單片機外特性2.2 MCS-51單片機內部結構單片機內部結構2.3 MCS-51存儲器存儲器2.4 專用功能寄存器專用功能寄存器2.5 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)2.6 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器2.7串行接口串行接口2.1 MCS-512.1 MCS-51單片機的外特性單片機的外特性2.1.1 MCS-512.1.1 MCS-51系列系列 （1 1）MCS-51MCS-51是是IntelIntel公司生產的一個單公司生產的一個單片機系列名稱。屬于這一系列的單片機有片機系列名稱。屬于這一系列的單片機有多種，如：多種，如： 80

2、51/8751/80318051/8751/8031； HMOSHMOS 8052/8752/80328052/8752/8032； HMOSHMOS 80C51/87C51/80C3180C51/87C51/80C31 CHMOS CHMOS 80C52/87C52/80C3280C52/87C52/80C32等等 。 CHMOSCHMOS （2）該系列生產工藝有兩種：）該系列生產工藝有兩種：CHMOS是是CMOS和和HMOS的結合，既保的結合，既保持了持了HMOS高速度和高密度的特點，還具有高速度和高密度的特點，還具有CMOS的低功耗的特點。的低功耗的特點。在產品型號中凡帶在產品型號中凡帶

3、有字母有字母“C”的即為的即為CHMOS芯片芯片，CHMOS芯片的電平既與芯片的電平既與TTL電平兼容，又與電平兼容，又與CMOS電平兼容。電平兼容。一是一是HMOS工藝工藝（高密度短溝道（高密度短溝道MOS工工藝）。藝）。二是二是CHMOS工藝工藝（互補金屬氧化物（互補金屬氧化物的的HMOS工藝）。工藝）。（3）在功能上，該系列單片機有基本型）在功能上，該系列單片機有基本型和增強型兩大類：和增強型兩大類：增強型增強型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32基本型基本型：8051/8751/803180C51/87C51/80C31（4）在片內程序存儲器的配置上，）在片

4、內程序存儲器的配置上，該系列單片機有三種形式，即掩膜該系列單片機有三種形式，即掩膜ROM、EPROM和和ROMLess(無片內無片內程序存儲器程序存儲器)。如：。如：80C51有有4K字節(jié)的掩膜字節(jié)的掩膜ROM；87C51有有4K字節(jié)的字節(jié)的EPROM ；80C31在芯片內無程序存儲器。在芯片內無程序存儲器。2.1.2 80C512.1.2 80C51系列系列 Intel的：的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；等； ATMEL的：的：89C51、89C52、89C2051等；等； Philips、華邦、華邦、Dallas、Siemens(Infineo

5、n)等等公司的許多產品公司的許多產品 。 80C51是是MCS-51系列中系列中CHMOS工藝的一工藝的一個典型品種個典型品種 ；其它廠商；其它廠商以以80C51為基核為基核開發(fā)開發(fā)出的出的CMOS工藝單片機產品工藝單片機產品統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為80C51系系列列。當前常用的。當前常用的80C51系列單片機主要產品系列單片機主要產品有：有：2.1.3 2.1.3 外封裝外封裝、雙列直插式（PDIP） 40引腳 8051、8031、8751 2、方型（PLCC） 44引腳，有4條空腳 80C51、80C31、87C51其外封裝見圖2-1外封裝形式圖外封裝形式圖2-1 (a) P9方形方形4444引腳貼片

6、形引腳貼片形80518051總線結構圖總線結構圖 2-1( 2-1(b)b)地址總線(AB)805187518031P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7PSENEAALERST用戶I/O控制總線(CB)鎖存器P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0ALEA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0VCCVSS數(shù)據總線(DB)(a)(b)P1.0P1.1P

7、1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD、P3.0TXD、P3.1INT0、P3.2INT1、P3.3T0、P3.4T1、P3.5WR、P3.6RD、P3.7XTAL2XTAL1VSSVCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.080518751803112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221VCCVSSMCS-51總線結構總線結構圖圖 2-1(

8、b)2.1.4引腳說明引腳說明40條引腳功能說明如下：條引腳功能說明如下：、主電源引腳、主電源引腳Vss和和Vcc (5V)、時鐘電路引腳：時鐘電路引腳：VTAL1：當采用外部振蕩源時接地當采用外部振蕩源時接地VTAL2：當采用外部振蕩源時接外部振當采用外部振蕩源時接外部振蕩源蕩源、控制信號引腳、控制信號引腳RST/Vpd、ALE/PROG、 PSEN和和EA/VppRST/Vpd:RST:上電復位；上電復位；Vpd:斷電時提供備用電源輸入斷電時提供備用電源輸入。ALE/PROG： 允許地址鎖存輸出允許地址鎖存輸出/編程脈沖編程脈沖輸入。正常時：提供低字節(jié)地址鎖存到外輸入。正常時：提供低字節(jié)地

9、址鎖存到外部鎖存器的信號；對于部鎖存器的信號；對于EPROM型單片機，型單片機，在在EPROM編程期間，此引腳接收編程脈沖。編程期間，此引腳接收編程脈沖。PSEN:片外程序存儲器讀選通信號輸出。片外程序存儲器讀選通信號輸出。從外部程序存儲器中取指令（數(shù)據）期間，從外部程序存儲器中取指令（數(shù)據）期間，PSEN在每個機器周期內兩次有效?？沈寗釉诿總€機器周期內兩次有效。可驅動個個TTL電路。電路。EA/Vpp: 片內、片外程序存儲器選擇輸出片內、片外程序存儲器選擇輸出/編編 程電壓輸入程電壓輸入EA=1訪問片內程序存儲器；訪問片內程序存儲器；EA=0 訪問外部程序存儲器。對訪問外部程序存儲器。對EP

10、ROM型單片機，在型單片機，在EPROM編程期編程期 間，間，此引腳加此引腳加21V的編程電壓（的編程電壓（Vpp）。）。、輸入輸入/輸出（輸出（I/O）端口引腳：端口引腳：P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7 四個位輸入四個位輸入/輸出端口。輸出端口。四個端口的特性：四個端口的特性：、 對無內部存儲器的單片機，對無內部存儲器的單片機，P0口作為口作為數(shù)據數(shù)據/低位地址，低位地址，P2作為高位地址；作為高位地址；、P0口可驅動個口可驅動個TTL電路，電路， P1、P2、P3口只能驅動個口只能驅動個TTL電路。電路。、P3口具有雙重功能?？诰哂须p重功能。2.1.

11、5 外部總線外部總線MCS-51單片機系統(tǒng)采用三總線結構，通過單片機系統(tǒng)采用三總線結構，通過三總線和外部擴充部件相連。三總線分別三總線和外部擴充部件相連。三總線分別為：地址總線、數(shù)據總線和控制總線。為：地址總線、數(shù)據總線和控制總線。(1)、地址總線（地址總線（AB）：寬度寬度16位，可尋址位，可尋址64kb，P0口低位、口低位、P2口高位地址。口高位地址。(2)、數(shù)據總線（數(shù)據總線（DB）：寬度位，由寬度位，由P0口提供?？谔峁?3)、控制總線（控制總線（CB）：由條控制線和由條控制線和P3口的第二功能狀態(tài)口的第二功能狀態(tài) 組成。組成。2.2 MCS-51單片機內部結構單片機內部結構2.2.

12、1MCS-51組成組成MCS-51單片機在一塊芯片中集成了單片機在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時器定時器/計數(shù)器和多種功能的計數(shù)器和多種功能的I/O接口等一臺計算機所需的基本功能部件。接口等一臺計算機所需的基本功能部件。片內包含下列幾個部件：片內包含下列幾個部件：(1) 一個位的一個位的CPU;(2) 一個片內振蕩器及時鐘電路；一個片內振蕩器及時鐘電路；(3) 4KB 的的ROM;(4) 128B的的RAM;(5) 兩個兩個16位定時器位定時器/計數(shù)器計數(shù)器(6) 可尋址可尋址64KB外部數(shù)據存儲器和外部數(shù)據存儲器和64KB外部程外部程序存儲器的控制電路序存儲器的控制電路(7)3

13、2(7)32條可編程條可編程I/OI/O線；線；4 4* *8=328=32(8)(8)一個可編程雙工串行接口；一個可編程雙工串行接口；(9)(9)具有個中斷源、兩個優(yōu)先級嵌套中斷結構。具有個中斷源、兩個優(yōu)先級嵌套中斷結構。80518051單片機框圖見圖單片機框圖見圖 2-2 2-280518051單片機內部框圖見單片機內部框圖見2-32-38051結構框圖結構框圖2-2P118051內部結構框圖內部結構框圖2-3 P11 2.2.2 8051的微處理器（的微處理器（CPU）CPU是單片機的核心部件。它由運算器和控制器是單片機的核心部件。它由運算器和控制器等部件組成。等部件組成。1、運算器：進

14、行算術和邏輯運算。、運算器：進行算術和邏輯運算。累加器累加器ACC ；寄存器寄存器B ；程序狀態(tài)字寄存器程序狀態(tài)字寄存器PSW 。、控制器：、控制器：程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC ：存放馬上要執(zhí)行的指令地址；存放馬上要執(zhí)行的指令地址；指令寄存器指令寄存器IR ：存放指令代碼；存放指令代碼；定時與控制邏輯：時鐘與時序。定時與控制邏輯：時鐘與時序。80518051的時鐘與時序的時鐘與時序一、一、80518051的時鐘產生方式的時鐘產生方式內部時鐘內部時鐘 外部時鐘外部時鐘二、二、8051的時序的時序CPUCPU的工作是不斷地取指令和執(zhí)行指令，以完成數(shù)的工作是不斷地取指令和執(zhí)行指令，以完成數(shù)據的處理、傳

15、輸和輸入據的處理、傳輸和輸入/ /輸出等操作。這些操作要輸出等操作。這些操作要按照一定的時間順序運行，稱為按照一定的時間順序運行，稱為時序時序。指令周期指令周期：CPUCPU取出一條指令至該指令執(zhí)行完畢所取出一條指令至該指令執(zhí)行完畢所需的時間稱為指令周期。指令周期是以需的時間稱為指令周期。指令周期是以機器周期機器周期為為單位。一個機器周期由個單位。一個機器周期由個狀態(tài)周期狀態(tài)周期組成。組成。狀態(tài)周期：狀態(tài)周期：兩個振蕩周期為一個狀態(tài)周期，也兩個振蕩周期為一個狀態(tài)周期，也稱為時鐘周期，用稱為時鐘周期，用S S表示。兩個振蕩周期作為表示。兩個振蕩周期作為兩個節(jié)拍分別稱為節(jié)拍兩個節(jié)拍分別稱為節(jié)拍P1

16、P1和節(jié)拍和節(jié)拍P2P2。在狀態(tài)周在狀態(tài)周期的前半周期期的前半周期P1P1有效時，通常完成算術邏輯操有效時，通常完成算術邏輯操作；在后半周期作；在后半周期P2P2有效時，一般進行內部寄存有效時，一般進行內部寄存器之間的傳輸。器之間的傳輸。 MCS-51系列單片機除系列單片機除乘法、除法乘法、除法指令是指令是4周期周期指令外，其余都是單周期指令和雙周期指令。指令外，其余都是單周期指令和雙周期指令。若用若用12 MHz晶振，則單周期指令和雙周期指晶振，則單周期指令和雙周期指令的指令周期時間分別為令的指令周期時間分別為1 s和和2 s，乘法乘法和除法指令為和除法指令為4 s。8051的典型時序的典型

17、時序 各指令的微操作在時間上有嚴格的次序，這各指令的微操作在時間上有嚴格的次序，這種種微操作的時間次序微操作的時間次序我們稱作我們稱作時序。時序。 單字節(jié)指令單字節(jié)指令 雙字節(jié)指令雙字節(jié)指令1、單周期指令時序、單周期指令時序 2個機器周期中個機器周期中ALE信號有效信號有效4次，后次，后3次讀操作無效。次讀操作無效。 2、雙周期指令時序、雙周期指令時序 在第二機器周期無讀操作碼的操作，而是進行外部在第二機器周期無讀操作碼的操作，而是進行外部數(shù)據存儲器的尋址和數(shù)據選通數(shù)據存儲器的尋址和數(shù)據選通 。ALE信號會出現(xiàn)非周期信號會出現(xiàn)非周期現(xiàn)象現(xiàn)象。 訪問外部訪問外部RAM的雙周期指令時序的雙周期指令

18、時序 2.2.3存儲器存儲器、程序存儲器、程序存儲器（ROM）8051單片機可尋址單片機可尋址64KB程序存儲器，內部一般為程序存儲器，內部一般為432KB，其類型有其類型有:無存儲器、無存儲器、ROM、EPROM、Flashmemory。、數(shù)據存儲器數(shù)據存儲器（RAM）8051單片機內部有單片機內部有RAM和特殊功能寄存器。和特殊功能寄存器。RAM容量一般在容量一般在1281K字節(jié)。字節(jié)。2.2.4 I/0端口端口2.2.4.1、端口功能、端口功能、P0口：三態(tài)雙向口，能驅動個口：三態(tài)雙向口，能驅動個TTL電路。電路。地址低位地址低位/數(shù)據雙向輸入數(shù)據雙向輸入/輸出。輸出。、P1口：準雙向口

19、，輸入、輸出?？冢簻孰p向口，輸入、輸出。、P2口：準雙向口，地址高位或輸入、輸出?？冢簻孰p向口，地址高位或輸入、輸出。、P3口：準雙向口，雙功能口。第一功能為一口：準雙向口，雙功能口。第一功能為一 般輸入、輸出口，第二功能見表般輸入、輸出口，第二功能見表2-1. 表表2-1 P3口的第二功能口的第二功能P3.0 ：RXD（串行口輸入）；（串行口輸入）；P3.1 ：TXD（串行口輸出）；（串行口輸出）；P3.2 ：INT0 外部中斷外部中斷0輸入；輸入；P3.3 ：INT1 外部中斷外部中斷1輸入；輸入；P3.4 ：T0（定時器（定時器0的外部輸入）；的外部輸入）；P3.5 ：T1（定時器（定時

20、器1的外部輸出）；的外部輸出）；P3.6 ：WR （片外數(shù)據存儲器片外數(shù)據存儲器“寫寫”選通控制輸選通控制輸出）；出）；P3.7 ：RD （片外數(shù)據存儲器片外數(shù)據存儲器“讀讀”選通控制輸選通控制輸出）。出）。2.2.4.2 端口操作端口操作一、一、P0口的結構口的結構 (1)(1)、 P0P0用作通用用作通用I/OI/O口口 當系統(tǒng)不進行片外的當系統(tǒng)不進行片外的ROM擴展，也不進行擴展，也不進行片外片外RAM擴展時擴展時，P0用作通用用作通用I/O口口。 在這種情況下，單片機硬件自動使在這種情況下，單片機硬件自動使C=0，MUX開關接向鎖存器的反相輸出端。開關接向鎖存器的反相輸出端。 另外，與

21、門輸出的另外，與門輸出的“0”使輸出驅動器的上使輸出驅動器的上拉場效應管拉場效應管T1處于截止狀態(tài)。因此，輸出驅處于截止狀態(tài)。因此，輸出驅動級工作在動級工作在需外接上拉電阻需外接上拉電阻的的漏極開路漏極開路方式。方式。P0口用作通用口用作通用I/O口口C=0作輸出口時，作輸出口時，CPU執(zhí)行口的輸出指令，內執(zhí)行口的輸出指令，內部數(shù)據總線上的數(shù)據在部數(shù)據總線上的數(shù)據在“寫鎖存器寫鎖存器”信號的信號的作用下由作用下由D端進入鎖存器，經鎖存器的反向端進入鎖存器，經鎖存器的反向端送至場效應管端送至場效應管T2，再經，再經T2反向，在反向，在P0.X引腳出現(xiàn)的數(shù)據正好是內部總線的數(shù)據。引腳出現(xiàn)的數(shù)據正好

22、是內部總線的數(shù)據。作輸入口時，數(shù)據可以讀自口的鎖存器，作輸入口時，數(shù)據可以讀自口的鎖存器，也可以讀自口的引腳。這要根據輸入操作也可以讀自口的引腳。這要根據輸入操作采用的是采用的是“讀鎖存器讀鎖存器”指令還是指令還是“讀引腳讀引腳”指令來決定。指令來決定。 執(zhí)行執(zhí)行“讀讀修改修改寫寫”類輸入指令類輸入指令時（如：時（如：ANL P0，A），內部產生的），內部產生的“讀鎖存器讀鎖存器”操作信號，使鎖存器操作信號，使鎖存器Q端數(shù)據進入內部數(shù)據總線，在與累加端數(shù)據進入內部數(shù)據總線，在與累加器器A進行邏輯運算之后，結果又送回進行邏輯運算之后，結果又送回P0的口鎖存器并出現(xiàn)在引腳。的口鎖存器并出現(xiàn)在引腳。

23、讀口鎖存器可以避免因外部電路原因使讀口鎖存器可以避免因外部電路原因使原口引腳的狀態(tài)發(fā)生變化造成的誤讀。原口引腳的狀態(tài)發(fā)生變化造成的誤讀。 在執(zhí)行在執(zhí)行“MOV”MOV”類輸入指令時（如：類輸入指令時（如：MOV MOV A A，P0P0），內部產生的操作信號是），內部產生的操作信號是“讀引讀引腳腳”。注意，在。注意，在執(zhí)行該類輸入指令前要先把執(zhí)行該類輸入指令前要先把鎖存器寫入鎖存器寫入“1”1”，使場效應管，使場效應管T2T2截止，使截止，使引腳處于懸浮狀態(tài)，可以作為高阻抗輸入。引腳處于懸浮狀態(tài)，可以作為高阻抗輸入。 否則，在作為輸入方式之前曾向鎖存器輸否則，在作為輸入方式之前曾向鎖存器輸出過

24、出過“0”0”，則，則T2T2導通會使引腳箝位在導通會使引腳箝位在“0”0”電平，使輸入高電平電平，使輸入高電平“1”1”無法讀入。無法讀入。所以，所以，P0P0口在作為通用口在作為通用I/OI/O口時，屬于準雙向口口時，屬于準雙向口。(2)(2)、P0P0用作地址用作地址/ /數(shù)據總線數(shù)據總線 當系統(tǒng)進行片外的當系統(tǒng)進行片外的ROM擴展或進擴展或進行片外行片外RAM擴展，擴展，P0用作地址用作地址/數(shù)數(shù)據總線時據總線時。 在這種情況下，單片機內硬件自在這種情況下，單片機內硬件自動使動使C=1，MUX開關接向反相器的開關接向反相器的輸出端，這時與門的輸出由地址輸出端，這時與門的輸出由地址/數(shù)數(shù)

25、據線的狀態(tài)決定。據線的狀態(tài)決定。P0P0用作地址用作地址/ /數(shù)據總線數(shù)據總線C=1C=1CPU在執(zhí)行輸出指令時，低在執(zhí)行輸出指令時，低8位地址信息和位地址信息和數(shù)據信息分時地出現(xiàn)在地址數(shù)據信息分時地出現(xiàn)在地址/數(shù)據總線上。數(shù)據總線上。P0.X引腳的狀態(tài)與地址引腳的狀態(tài)與地址/數(shù)據線的信息相同。數(shù)據線的信息相同。CPU在執(zhí)行輸入指令時，首先低在執(zhí)行輸入指令時，首先低8位地址信位地址信息出現(xiàn)在地址息出現(xiàn)在地址/數(shù)據總線上，數(shù)據總線上，P0.X引腳的狀態(tài)與地引腳的狀態(tài)與地址址/數(shù)據總線的地址信息相同數(shù)據總線的地址信息相同。然后，。然后，CPU自動地使自動地使轉換開關轉換開關MUX撥向鎖存器，并向撥

26、向鎖存器，并向P0口寫入口寫入FFH，同時，同時“讀引腳讀引腳”信號有效，信號有效，數(shù)據經緩沖器數(shù)據經緩沖器進入內部數(shù)據總線進入內部數(shù)據總線。 P0口作為地址口作為地址/數(shù)據總線使用時是一個真正數(shù)據總線使用時是一個真正的雙向口的雙向口。二、二、 P2P2口的結構口的結構C=0：通用通用I/O口；口；C=1：地址輸出地址輸出(1)(1)、 P2P2用作通用用作通用I/OI/O口口 當不在單片機芯片外部擴展程序存儲器，只當不在單片機芯片外部擴展程序存儲器，只擴展擴展256B的片外的片外RAM時，僅用到了地址線的時，僅用到了地址線的低低8位，位，P2口仍可以作為通用口仍可以作為通用I/O口使用口使用

27、。 執(zhí)行輸出指令時，內部數(shù)據總線的數(shù)據在執(zhí)行輸出指令時，內部數(shù)據總線的數(shù)據在“寫鎖寫鎖存器存器”信號的作用下由信號的作用下由D端進入鎖存器，經反相器端進入鎖存器，經反相器后送至場效應管后送至場效應管T，再經，再經T反相，反相，在在P2.X引腳出現(xiàn)的引腳出現(xiàn)的數(shù)據正好是內部總線的數(shù)據數(shù)據正好是內部總線的數(shù)據。 P2口用作輸入時，數(shù)據可以讀自口的鎖存器，口用作輸入時，數(shù)據可以讀自口的鎖存器，也可以讀自口的引腳。這要根據輸入操作采用的是也可以讀自口的引腳。這要根據輸入操作采用的是“讀鎖存器讀鎖存器”指令還是指令還是“讀引腳讀引腳”指令來決定。指令來決定。 執(zhí)行執(zhí)行“讀讀修改修改寫寫”類輸入指令時內部

28、類輸入指令時內部產生的產生的“讀鎖存器讀鎖存器”操作信號使鎖存器操作信號使鎖存器Q端端數(shù)據進入內部數(shù)據總線，在與累加器數(shù)據進入內部數(shù)據總線，在與累加器A進行進行邏輯運算之后，結果又送回邏輯運算之后，結果又送回P2的口鎖存器并的口鎖存器并出現(xiàn)在引腳。出現(xiàn)在引腳。 執(zhí)行執(zhí)行“MOV”類輸入指令時，內部產生的類輸入指令時，內部產生的操作信號是操作信號是“讀引腳讀引腳”。應在執(zhí)行輸入指令。應在執(zhí)行輸入指令前要把鎖存器寫入前要把鎖存器寫入“1”，從而使引腳處高阻，從而使引腳處高阻抗輸入狀態(tài)?？馆斎霠顟B(tài)。 P2口在作為通用口在作為通用I/O口時，屬于準雙向口口時，屬于準雙向口。 (2)(2)、P2P2用作

29、地址總線用作地址總線 當需要在單片機芯片外部擴展程序存當需要在單片機芯片外部擴展程序存儲器或擴展的儲器或擴展的RAM容量超過容量超過256字節(jié)時字節(jié)時，單片機內硬件自動使控制單片機內硬件自動使控制C=1，MUX開開關接向地址線，這時關接向地址線，這時P2.X引腳的狀態(tài)正引腳的狀態(tài)正好與地址線的信息相同好與地址線的信息相同。三、三、 P1口的結構口的結構 P1口由一個口由一個輸出鎖存器輸出鎖存器、兩個三態(tài)輸、兩個三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅動電路組成。輸出驅入緩沖器和輸出驅動電路組成。輸出驅動電路與動電路與P2口相同，口相同，內部設有上拉電阻內部設有上拉電阻。 P1口是通用的準雙向口是通用的準雙向I/

30、O口。輸出高口。輸出高電平時，能向外提供拉電流負載，不必電平時，能向外提供拉電流負載，不必再接上拉電阻。當口用作輸入時，須向再接上拉電阻。當口用作輸入時，須向口鎖存器寫入口鎖存器寫入1。四、四、 P3口的結構口的結構 1 1、P3P3用作第一功能（通用用作第一功能（通用I/O口）口） 對對P3口進行字節(jié)或位尋址時，單片機內部的硬件口進行字節(jié)或位尋址時，單片機內部的硬件自動將第二功能輸出線的自動將第二功能輸出線的W置置1。這時，對應的口線。這時，對應的口線為通用為通用I/O口方式?？诜绞健］敵鰰r，鎖存器的狀態(tài)（輸出時，鎖存器的狀態(tài)（Q端）與輸出引腳端）與輸出引腳的狀態(tài)相同；的狀態(tài)相同；輸入時，要

31、先向口鎖存器寫入輸入時，要先向口鎖存器寫入1，使引腳處，使引腳處于高阻輸入狀態(tài)。輸入的數(shù)據在于高阻輸入狀態(tài)。輸入的數(shù)據在“讀引腳讀引腳”信號的作用下，進入內部數(shù)據總線。信號的作用下，進入內部數(shù)據總線。 P3口作為通用口作為通用I/O口時，屬于準雙向口口時，屬于準雙向口。2 2、P3P3用作第二功能使用用作第二功能使用 當當CPU不對不對P3口進行字節(jié)或位尋址時，內部硬件口進行字節(jié)或位尋址時，內部硬件自動將口鎖存器的自動將口鎖存器的Q端置端置1。這時，。這時，P3口作為第二功口作為第二功能使用能使用。INT0INT1RDWRP3.0 ：RXD（串行口輸入）；（串行口輸入）；P3.1 ：TXD（串

32、行口輸出）；（串行口輸出）；P3.2 ： 外部中斷外部中斷0輸入；輸入；P3.3 ： 外部中斷外部中斷1輸入；輸入；P3.4 ：T0（定時器（定時器0的外部輸入）；的外部輸入）；P3.5 ：T1（定時器（定時器1的外部輸出）；的外部輸出）；P3.6 ： （片外數(shù)據存儲器（片外數(shù)據存儲器“寫寫”選通控制輸出）；選通控制輸出）；P3.7 ： （片外數(shù)據存儲器（片外數(shù)據存儲器“讀讀”選通控制輸出）。選通控制輸出）。2.2.5 2.2.5 復位復位和復位電路和復位電路一、復位電路一、復位電路復位復位目的是使單片機或系統(tǒng)中的其它部件處于某種目的是使單片機或系統(tǒng)中的其它部件處于某種確定的確定的初始狀態(tài)。初

33、始狀態(tài)。 上電復位電路上電復位電路 按鍵與上電復位按鍵與上電復位 表表2-22-2內部寄存器初時值內部寄存器初時值2.3 MCS-512.3 MCS-51的存儲器的存儲器80C51存儲器可以分成兩大類：存儲器可以分成兩大類： RAM，CPU在運行時能隨時進行數(shù)據的寫入在運行時能隨時進行數(shù)據的寫入和讀出，但在關閉電源時，其所存儲的信息將丟和讀出，但在關閉電源時，其所存儲的信息將丟失。它用來存放暫時性的輸入輸出數(shù)據、運算的失。它用來存放暫時性的輸入輸出數(shù)據、運算的中間結果或用作堆棧。中間結果或用作堆棧。 ROM是一種寫入信息后不易改寫的存儲器。是一種寫入信息后不易改寫的存儲器。斷電后，斷電后，RO

34、M中的信息保留不變。用來存放固定中的信息保留不變。用來存放固定的程序或數(shù)據，如系統(tǒng)監(jiān)控程序、常數(shù)表格等。的程序或數(shù)據，如系統(tǒng)監(jiān)控程序、常數(shù)表格等。 2.3.1 2.3.1 程序存儲器程序存儲器PC是是16位的計數(shù)器，所以能尋址位的計數(shù)器，所以能尋址64KB的的ROM。80C51內部有內部有4KB的掩膜的掩膜ROM，87C51在內部有在內部有4KB的的EPROM，而，而80C31在內部沒有程序存儲器。在內部沒有程序存儲器。 2.3.2 2.3.2 數(shù)據存儲器數(shù)據存儲器、外部數(shù)據存儲器、外部數(shù)據存儲器尋址范圍尋址范圍64KB：0000H0FFFFH訪問指令：訪問指令：MOVX A DPTRMOVX

35、 DPTR A、內部數(shù)據存儲器、內部數(shù)據存儲器存儲空間存儲空間256B字節(jié)。字節(jié)。按動能和用途，分為按動能和用途，分為四個區(qū)域：四個區(qū)域：(1)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)(2)位尋址區(qū)位尋址區(qū)（ 20H2FH ）(3)堆棧和數(shù)據緩沖區(qū)堆棧和數(shù)據緩沖區(qū)(4)專用功能寄存器區(qū)專用功能寄存器區(qū)(SFR)一、工作寄存器區(qū)一、工作寄存器區(qū) 低端低端32個字節(jié)分成個字節(jié)分成4個工作寄存器組，每組個工作寄存器組，每組8個單個單元。元。當前工作寄存器組的機制當前工作寄存器組的機制便于快速現(xiàn)場保護。便于快速現(xiàn)場保護。 PSW的的RS1、RS0 決定當前工作寄存器組號決定當前工作寄存器組號 寄存器寄存器0組組 ：地

36、址：地址00H07H； （沒有被選用的工作（沒有被選用的工作寄存器寄存器1組組 ：地址：地址08H0FH； 寄存器可作為一般寄存器可作為一般寄存器寄存器2組組 ：地址：地址10H17H； 存儲器使用）存儲器使用）寄存器寄存器3組組 ：地址：地址18H1FH。二、位尋址區(qū)二、位尋址區(qū) 內部內部RAM的的20H2FH為位尋址區(qū)，有為位尋址區(qū)，有16個單元，其每一位個單元，其每一位(168=128b)都有一個地都有一個地址，占據位地址空間為址，占據位地址空間為00H7FH。這這16個單個單元的每一位都可以用軟件單獨置位，用于存元的每一位都可以用軟件單獨置位，用于存放各種程序標志、位控制變量等。放各種

37、程序標志、位控制變量等。其位尋址映射見表其位尋址映射見表2-5表表2-5: 位尋址區(qū)地址映射表位尋址區(qū)地址映射表RAM中地址中地址00H7FH，即是即是字節(jié)尋址字節(jié)尋址區(qū)地址也是區(qū)地址也是位位尋址的地址，如何分辨是位尋址還是字節(jié)尋址？尋址的地址，如何分辨是位尋址還是字節(jié)尋址？通過指令來區(qū)分：通過指令來區(qū)分：MOV A, 20H ; 字節(jié)指令，字節(jié)指令，8個位。個位。MOV C, 20H ; 位指令，位指令，1個位。個位。 三、堆棧和數(shù)據緩存區(qū)三、堆棧和數(shù)據緩存區(qū) 位尋址區(qū)之后的位尋址區(qū)之后的30H至至7FH共共80個字節(jié)個字節(jié)為為通用通用RAM區(qū)。這些單元可以作為數(shù)據緩沖區(qū)。這些單元可以作為數(shù)

38、據緩沖器使用。這一區(qū)域的操作指令非常豐富，器使用。這一區(qū)域的操作指令非常豐富，數(shù)據處理方便靈活。數(shù)據處理方便靈活。 在實際應用中，常需在在實際應用中，常需在RAM區(qū)設置堆棧。區(qū)設置堆棧。80C51的的堆棧一般設在堆棧一般設在30H7FH的范圍內的范圍內。棧頂?shù)奈恢糜蓷ｍ數(shù)奈恢糜蒘P寄存器指示。寄存器指示。復位時復位時SP的的初值為初值為07H，在系統(tǒng)初始化時可以重新設置。，在系統(tǒng)初始化時可以重新設置。堆棧和堆棧指針堆棧和堆棧指針棧底SPSP+1數(shù)據壓入數(shù)據彈出堆棧：堆棧：用于保護現(xiàn)場用于保護現(xiàn)場先進后出先進后出進棧時：進棧時：SP先加，先加，然后數(shù)據進棧。然后數(shù)據進棧。出棧時：數(shù)據先出棧，出棧

39、時：數(shù)據先出棧，然后然后SP減。減。2.4 2.4 專用功能寄存器（專用功能寄存器（SFRSFR）MCS-51MCS-51內部的內部的I/0I/0口鎖存器口鎖存器及及定時器、串行口、定時器、串行口、中斷中斷等各種等各種控制寄存器和狀態(tài)寄存器控制寄存器和狀態(tài)寄存器都作為專都作為專用功能寄存器用功能寄存器其地址在其地址在8080H H0FFH0FFH范圍內。范圍內。MCS-51MCS-51最常用的特殊功能寄存器有最常用的特殊功能寄存器有2121個。個。在特殊功能寄存器中，凡其地址能被在特殊功能寄存器中，凡其地址能被8 8整除的寄整除的寄存器具有位尋址功能。存器具有位尋址功能。表表2-6 2-6 特

40、殊功能寄存器特殊功能寄存器1 1表表2-6 2-6 特殊功能寄存器特殊功能寄存器2 2一、與運算器相關的寄存器（一、與運算器相關的寄存器（3個）個）累加器累加器ACC，8位。用于向位。用于向ALU提供操作數(shù)，許多運提供操作數(shù)，許多運算的結果也存放在累加器中；算的結果也存放在累加器中；寄存器寄存器B，8位。主要用于乘、除法運算。也可以作為位。主要用于乘、除法運算。也可以作為RAM的一個單元使用；的一個單元使用；程序狀態(tài)字寄存器程序狀態(tài)字寄存器PSW，8位。其各位含義為：位。其各位含義為： CY：進位、借位標志。有進位、借位時：進位、借位標志。有進位、借位時 CY=1，否則，否則CY=0； AC：

41、輔助進位、借位標志；：輔助進位、借位標志； F0：用戶標志位，由用戶自己定義；：用戶標志位，由用戶自己定義； RS1、RS0：當前工作寄存器組選擇位；：當前工作寄存器組選擇位； OV：溢出標志位。有溢出時：溢出標志位。有溢出時OV=1，否則，否則OV=0； P：奇偶標志位。：奇偶標志位。ACC中結果有奇數(shù)個中結果有奇數(shù)個1時時P=1，否則，否則 P=0。二、指針類寄存器（二、指針類寄存器（3個）個）堆棧指針堆棧指針SP，8位。它總是指向棧頂。位。它總是指向棧頂。 堆棧操作遵循堆棧操作遵循“后進先出后進先出”的原則，入棧操作時，的原則，入棧操作時，SP先加先加1，數(shù)據再壓入，數(shù)據再壓入SP指向的

42、單元。出棧操作時，指向的單元。出棧操作時， 先將先將SP指向的單元的數(shù)據彈出，然后，指向的單元的數(shù)據彈出，然后，SP再減再減1，這，這時時SP指向的單元是新的棧頂。可見，指向的單元是新的棧頂?？梢?，80C51單片機單片機的堆棧區(qū)是向地址增大的方向生成的。的堆棧區(qū)是向地址增大的方向生成的。數(shù)據指針數(shù)據指針DPTR，16位。用來存放位。用來存放16位的地址。位的地址。 它由兩個它由兩個8位的寄存器位的寄存器DPH和和DPL組成。間接尋組成。間接尋址或變址尋址可訪問片外的址或變址尋址可訪問片外的64KB范圍的范圍的RAM或或ROM數(shù)據。數(shù)據。 三、與口相關的寄存器（三、與口相關的寄存器（7個）個）并

43、行并行I/O口口P0、P1、P2、P3，均為，均為8位；位；串行口數(shù)據緩沖器串行口數(shù)據緩沖器SBUF； 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON； 串行通訊波特率倍增寄存器串行通訊波特率倍增寄存器PCON（一些位（一些位還與電源控制相關，所以又稱為電源控制寄還與電源控制相關，所以又稱為電源控制寄存器）。存器）。四、與中斷相關的寄存器（四、與中斷相關的寄存器（2個）個）中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器IE；中斷優(yōu)先級控制寄存器中斷優(yōu)先級控制寄存器IP。 五、與定時器五、與定時器/計數(shù)器相關的寄存器（計數(shù)器相關的寄存器（6個）個）定時定時/計數(shù)器計數(shù)器T0的兩個的兩個8位計數(shù)初值寄存器位計數(shù)初

44、值寄存器TH0、TL0，它們可以構成，它們可以構成16位的計數(shù)器，位的計數(shù)器，TH0存放高存放高8位，位，TL0存放低存放低8位；位；定時定時/計數(shù)器計數(shù)器T1的兩個的兩個8位計數(shù)初值寄存器位計數(shù)初值寄存器TH1、TL1，它們可以構成，它們可以構成16位的計數(shù)器，位的計數(shù)器，TH1存放高存放高8位，位，TL1存放低存放低8位；位；定時定時/計數(shù)器的工作方式寄存器計數(shù)器的工作方式寄存器TMOD；定時定時/計數(shù)器的控制寄存器計數(shù)器的控制寄存器TCON。2.52.5中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)中斷的基本概念中斷的基本概念 所謂所謂中斷中斷是指是指CPU對系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的某個事件對系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的某個事件

45、的一種響應過程，即的一種響應過程，即CPU暫時停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行，而暫時停止現(xiàn)行程序的執(zhí)行，而自動轉去執(zhí)行預先安排好的處理該事件的服務子程序。當自動轉去執(zhí)行預先安排好的處理該事件的服務子程序。當處理結束后，再返回到被暫停程序的斷點處，繼續(xù)執(zhí)行原處理結束后，再返回到被暫停程序的斷點處，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。來的程序。實現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)統(tǒng)稱實現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。為中斷系統(tǒng)。 中斷系統(tǒng)是計算機的重要組成部分。實時控制、故障中斷系統(tǒng)是計算機的重要組成部分。實時控制、故障自動處理時往往用到中斷系統(tǒng)，計算機與外部設備間傳送自動處理時往往用到中斷系統(tǒng)，計算機與外

46、部設備間傳送數(shù)據及實現(xiàn)人機聯(lián)系也常常采用中斷方式。數(shù)據及實現(xiàn)人機聯(lián)系也常常采用中斷方式。中斷系統(tǒng)需要解決以下基本問題：中斷系統(tǒng)需要解決以下基本問題： (1) 中斷源：中斷請求信號的來源。中斷源：中斷請求信號的來源。包括中斷請求信號包括中斷請求信號的產生及該信號怎樣被的產生及該信號怎樣被CPU有效地識別。而且要求中斷請有效地識別。而且要求中斷請求信號產生一次，只能被求信號產生一次，只能被CPU接收處理一次，即不能一次接收處理一次，即不能一次中斷申請被中斷申請被CPU多次響應。這就涉及到中斷請求信號的及多次響應。這就涉及到中斷請求信號的及時撤除問題。時撤除問題。(2) 中斷響應與返回：中斷響應與返

47、回：CPU采集到中斷請求信號后，怎采集到中斷請求信號后，怎樣轉向特定的中斷服務子程序、執(zhí)行完中斷服務子程序怎樣樣轉向特定的中斷服務子程序、執(zhí)行完中斷服務子程序怎樣返回被中斷的程序繼續(xù)正確地執(zhí)行。中斷響應與返回的過程返回被中斷的程序繼續(xù)正確地執(zhí)行。中斷響應與返回的過程中涉及到中涉及到CPU響應中斷的條件、現(xiàn)場保護等問題。響應中斷的條件、現(xiàn)場保護等問題。 (3) 優(yōu)先級與中斷嵌套控制：優(yōu)先級與中斷嵌套控制：一個計算機應用系統(tǒng)，特別是計算機實時測控應用一個計算機應用系統(tǒng)，特別是計算機實時測控應用系統(tǒng)，往往有多個中斷源，各中斷源所要求的處理具有系統(tǒng)，往往有多個中斷源，各中斷源所要求的處理具有不同的輕重

48、、緩急程度。與人處理問題的思路一樣，希不同的輕重、緩急程度。與人處理問題的思路一樣，希望重要緊急的事件先處理，而且如果當前處于正在處理望重要緊急的事件先處理，而且如果當前處于正在處理某個事件的過程中，有更重要、更緊急的事件到來，就某個事件的過程中，有更重要、更緊急的事件到來，就應當暫停當前事件的處理，轉去處理新事件。這就是中應當暫停當前事件的處理，轉去處理新事件。這就是中斷系統(tǒng)優(yōu)先級控制所要解決的問題。斷系統(tǒng)優(yōu)先級控制所要解決的問題。中斷優(yōu)先級的控制形成了中斷嵌套。中斷優(yōu)先級的控制形成了中斷嵌套。中斷嵌套示意中斷嵌套示意2.5.1 2.5.1 中斷請求源和中斷請求標志中斷請求源和中斷請求標志一

49、、中斷請求源（一、中斷請求源（5個）個）INT0:(P3.2)外部中斷請求；外部中斷請求；INT1:(P3.3)外部中斷請求；外部中斷請求；T0: 片內定時器片內定時器/計數(shù)器計數(shù)器0溢出中斷請求溢出中斷請求(TF0);T1: 片內定時器片內定時器/計數(shù)器計數(shù)器1溢出中斷請求溢出中斷請求(TF0);串行接口串行接口：片內串行接口完成一幀數(shù)據的發(fā)送或：片內串行接口完成一幀數(shù)據的發(fā)送或 接收中斷請求源接收中斷請求源(TI)和和(RI)。與中斷系統(tǒng)有關的特殊功能寄存器有：與中斷系統(tǒng)有關的特殊功能寄存器有：中斷源寄存器：中斷源寄存器：TCON（定時定時/計數(shù)）計數(shù)）、SCON（串行控制）串行控制）中斷

50、允許寄存器：中斷允許寄存器：IE中斷優(yōu)先級控制寄存器：中斷優(yōu)先級控制寄存器：IP中斷系統(tǒng)結構見中斷系統(tǒng)結構見P26 圖圖2-10MCS-51中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)EX0ET0EX1ET1ESIE0INT0TF0INT1TF1TIRIIE1TCON中中斷請求標斷請求標志置志置 中斷允許寄存器中斷允許寄存器IEIE源允許總允許源允許總允許EA中斷中斷優(yōu)先優(yōu)先級寄級寄存器存器IPIP高優(yōu)先級中斷請求低優(yōu)先級中斷請求圖圖 2-10 2-10 中斷系統(tǒng)結構中斷系統(tǒng)結構二、二、 TCON寄存器寄存器TCON是定時器是定時器/計數(shù)器計數(shù)器0和和1(T0、T1)的控制寄的控制寄存器，它同時也用來鎖存存器，它同時也用

51、來鎖存T0、T1的溢出中斷請的溢出中斷請求和外部中斷請求。其與中斷有關的位如圖示求和外部中斷請求。其與中斷有關的位如圖示TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0TCON字節(jié)字節(jié)地址地址88H IT0(IT1)：外部中斷外部中斷0(或或1)觸發(fā)方式控制位。觸發(fā)方式控制位。IT0(或或IT1)0，則選擇外部中斷為電平觸發(fā)方式；，則選擇外部中斷為電平觸發(fā)方式；IT0(或或IT1)1，則選擇外部中斷為跳變觸發(fā)方式。，則選擇外部中斷為跳變觸發(fā)方式。 IE0(IE1)：外部中斷外部中斷0(或或1)的中斷請求標志位。當?shù)闹袛嗾埱髽酥疚?。當IT0(或或IT

52、1)= 1， IE0(IE1)由硬件置位，外部由硬件置位，外部中斷中斷0（或）請求中斷。（或）請求中斷。 在在CPU響應中斷時響應中斷時 由硬件將由硬件將IE0(或或IE1)清零。清零。TF0(TF1): 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器(T0、T1)的溢出中斷標的溢出中斷標志。計數(shù)溢出后志。計數(shù)溢出后TF0(TF1)置置1，CPU相應中斷后相應中斷后由硬件清由硬件清“0”。 三、三、SCONSCON寄存器寄存器SCONSCON寄存器為寄存器為串行接口寄存器串行接口寄存器。其低。其低2 2位用來做串行接口位用來做串行接口的中斷標志，如圖示的中斷標志，如圖示TIRID7 D6 D5 D4 D3 D2

53、D1 D0SCON字節(jié)字節(jié)地址地址98H RI: 串行接口接收中斷標志。串行接口接收中斷標志。接收完一個字符后接收完一個字符后RIRI由硬件置位，必須由軟件復位；由硬件置位，必須由軟件復位；TI: 串行接口發(fā)送中斷標志。串行接口發(fā)送中斷標志。發(fā)送完一個字符后發(fā)送完一個字符后TITI由硬件置位，必須由軟件復位。由硬件置位，必須由軟件復位。2.5.2 2.5.2 中斷控制中斷控制一、中斷允許與禁止一、中斷允許與禁止在在MCS-51中斷系統(tǒng)中，中斷允許或禁止是由片內的中斷中斷系統(tǒng)中，中斷允許或禁止是由片內的中斷允許寄存器允許寄存器IE（特殊功能寄存器）控制的，特殊功能寄存器）控制的，IE中的各位功中

54、的各位功能如下：能如下：EAET2ESET1EX1ET0EX0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IE字節(jié)字節(jié)地址地址A8H EA：中斷允許總控位。中斷允許總控位。EA=0：屏蔽所有的中斷請，屏蔽所有的中斷請，EA=1：開放中斷。開放中斷。ESES：串行口中斷允許位。串行口中斷允許位。ES=0ES=0：禁止串行口中斷；禁止串行口中斷；ES=1ES=1允許串行口中斷。允許串行口中斷。ET1(ET0)ET1(ET0)：定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T1(T0)T1(T0)的溢出中斷允許位。的溢出中斷允許位。ET1(ET0)=0ET1(ET0)=0，禁止禁止T1(T0)T1(T0)中斷；中

55、斷；ET1(ET0)=1ET1(ET0)=1，允許允許T1(T0)T1(T0)中斷。中斷。EX1(EX0)EX1(EX0)： INT1INT1外部中斷外部中斷1(1(INT0INT0，外部中斷外部中斷0)0)的中斷允的中斷允許位。許位。EX1(EX0)=0EX1(EX0)=0，禁止外部中斷禁止外部中斷1(1(外部中斷外部中斷0 0) )中斷；中斷；EX1(EX0)=1EX1(EX0)=1，允許外部中斷允許外部中斷1(1(外部中斷外部中斷0 0) )中斷。中斷。 二、中斷優(yōu)先級控制二、中斷優(yōu)先級控制中斷的優(yōu)先級由中斷優(yōu)先級寄存器中斷的優(yōu)先級由中斷優(yōu)先級寄存器IPIP控制，其各位功能如控制，其各位

56、功能如下：下：PSPT1PX1PT0PX0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IP字節(jié)地址B8H PSPS：串行口的中斷優(yōu)先級控制位。串行口的中斷優(yōu)先級控制位。PT1(PT0)PT1(PT0)：定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T1T1的中斷優(yōu)先級控制位。的中斷優(yōu)先級控制位。PX1(PX0)PX1(PX0)：外部中斷外部中斷1(1(外部中斷外部中斷0)0)的中斷優(yōu)先級控制位。的中斷優(yōu)先級控制位。以上標志以上標志P =1P =1設置為高級，設置為高級，P =0P =0設置為低級。設置為低級。當幾個同級別的中斷源同時請求時，其中斷優(yōu)先級由內部當幾個同級別的中斷源同時請求時，其中斷優(yōu)先級由內部

57、查詢確定其優(yōu)先級查詢確定其優(yōu)先級查詢順序為：查詢順序為： 中中 斷斷 源源同級的中斷優(yōu)先級同級的中斷優(yōu)先級 外部中斷外部中斷0 0 定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器0 0中斷中斷 外部中斷外部中斷1 1 定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器1 1中斷中斷 串行口中斷串行口中斷 最高最高 最低最低三、中斷響應過程三、中斷響應過程CPU響應中斷后，由硬件自動執(zhí)行如下的功能操作：響應中斷后，由硬件自動執(zhí)行如下的功能操作： (1) 根據中斷請求源的優(yōu)先級高低，對相應的優(yōu)先級根據中斷請求源的優(yōu)先級高低，對相應的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置狀態(tài)觸發(fā)器置1。 (2) 保護斷點，即把程序計數(shù)器保護斷點，即把程序計數(shù)器PC的內容

58、壓入堆棧的內容壓入堆棧保存。保存。 (3) 清內部硬件可清除的中斷請求標志位清內部硬件可清除的中斷請求標志位(IE0、IE1、TF0、TF1)。 (4) 把被響應的中斷服務程序入口地址送入把被響應的中斷服務程序入口地址送入PC，從從而轉入相應的中斷服務程序執(zhí)行。各中斷服務程序的入而轉入相應的中斷服務程序執(zhí)行。各中斷服務程序的入口地址見下頁?？诘刂芬娤马?。 5個中斷源的入口地址：個中斷源的入口地址：復位：復位： 0000HINT0： 0003HT0： 000BHINT1： 0013HT1： 001Bh串行口串行口: 0023H中斷處理程序的最后一個指令應為：中斷處理程序的最后一個指令應為： RE

59、TI 。RETI: 中斷服務程序結束指令。中斷服務程序結束指令。 四、中斷響應時間四、中斷響應時間 所謂中斷響應時間是指所謂中斷響應時間是指CPUCPU檢測到中斷請求信號到轉檢測到中斷請求信號到轉入中斷服務程序入口所需要的機器周期數(shù)。了解中斷響應入中斷服務程序入口所需要的機器周期數(shù)。了解中斷響應時間對設計實時測控應用系統(tǒng)有重要指導意義。時間對設計實時測控應用系統(tǒng)有重要指導意義。 MCS-51MCS-51單片機響應中斷的最短時間為單片機響應中斷的最短時間為3 3個機器周期。最個機器周期。最長時間為長時間為8 8個機器周期。個機器周期。五、多個中斷源系統(tǒng)設計五、多個中斷源系統(tǒng)設計MCs-51有兩個

60、外部中斷源有兩個外部中斷源INT0、INT1，但實際的應用但實際的應用系統(tǒng)中，外部中斷請求往往比較多，這些中斷請求應怎系統(tǒng)中，外部中斷請求往往比較多，這些中斷請求應怎樣設計呢？下面討論兩種多中斷源系統(tǒng)的設計方法：樣設計呢？下面討論兩種多中斷源系統(tǒng)的設計方法：、定時器中斷作為外部中斷使用：、定時器中斷作為外部中斷使用：把片內把片內T0、T1設置為計數(shù)器方式，每當設置為計數(shù)器方式，每當P3.4(T0)或或P3.5(T1)引腳上發(fā)生負跳變時，引腳上發(fā)生負跳變時， T0、T1的計數(shù)器加的計數(shù)器加 1。利用這個特性，可把利用這個特性，可把P3.4、 P3.5引腳作為外部中斷請求引腳作為外部中斷請求輸入線