第五章單片機(jī)內(nèi)的功能模塊

第五章單片機(jī)內(nèi)的功能模塊第一頁，共九十四頁，2022年，8月28日P0~P3口的每一位口鎖存器都是一個D觸發(fā)器，復(fù)位以后的初態(tài)為1。CPU通過內(nèi)部總線把數(shù)據(jù)寫入口鎖存器。CPU對口的讀操作有兩種：一種是讀-修改-寫指令(例如ANLP1，#0FEH)，讀口鎖存器的狀態(tài)，此時口鎖存器的狀態(tài)由Q端通過上面的三態(tài)輸入緩沖器送到內(nèi)部總線，一種是讀指令(例如MOVA，P1)，CPU讀取口引腳上的外部輸入信息，這時引腳狀態(tài)通過下面的三態(tài)輸入緩沖器傳送到內(nèi)部總線。 P1、P2和P3口內(nèi)部有拉高電路，稱為準(zhǔn)雙向口。P0口是開漏輸出的，內(nèi)部沒有拉高電路，是三態(tài)雙向I/O口。

第二頁，共九十四頁，2022年，8月28日P1口為準(zhǔn)雙向口，它的每一位可以分別定義為輸入線或輸出線，即用戶可以把P1口的某些位作為輸出線使用，另外的一些位作為輸入線使用。5.1.1P1口一、P1口特性P1口的某一位作為輸出線時，將“1”寫入P1口的某一位口鎖存器，則Q端上的輸出場效應(yīng)管T截止，該位的輸出引腳由內(nèi)部的拉高電路拉成高電平，輸出“1”；將“0”寫入口鎖存器，輸出場效應(yīng)管T導(dǎo)通，引腳輸出低電平，即輸出“0”。內(nèi)部總線讀鎖存器寫鎖存器讀引腳VCC內(nèi)部提升P1.XPINDCLQQ第三頁，共九十四頁，2022年，8月28日二、P1口的操作P1口的字節(jié)地址為90H，位地址為90H~97H。對P1口的操作，可以采用字節(jié)操作，也可以采用位操作。復(fù)位以后，口鎖存器為1。對于作為輸入的口線，相應(yīng)位的口鎖存器不能寫入0。P1口的某一位作為輸入線時，該位的口鎖存器必須保持“1”，使輸出場效應(yīng)管T截止，這時該位引腳由內(nèi)部拉高電路拉成高電平，也可以由外部的電路拉成低電平，CPU讀P1引腳狀態(tài)時實(shí)際上就是讀出外部電路的輸入信息。P1口作為輸入時，可以被任何TTL電路和MOS電路所驅(qū)動，由于內(nèi)部具有提升電路，也可以被集電極開路或漏極開路的電路所驅(qū)動。 第四頁，共九十四頁，2022年，8月28日

例1的子程序采用字節(jié)操作指令將開關(guān)狀態(tài)送指示燈顯示，Ki閉合，Li亮。KLA：MOV A，P1SWAP AORL A，#0F0H；保持P1.4~P1.7口鎖存器為1MOV P1，ARET第五頁，共九十四頁，2022年，8月28日例2KLB：MOV C，P1.4 MOV P1.0，C MOV C，P1.5 MOV P1.1，C MOV C，P1.6 MOV P1.2，C MOV C，P1.7 MOV P1.3，C RET例2用位操作指令實(shí)現(xiàn)同樣的功能。第六頁，共九十四頁，2022年，8月28日 一、P3口特性 P3口為多功能口，它的第一功能為準(zhǔn)雙向口，其特性和P1口相似,可以作為通用I/O口使用。它的第二功能為特殊輸入/輸出線，P3口的第二功能定義如下：5.1.2P3口P3.0 RXD（串行輸入線）P3.1 TXD（串行輸出線）P3.2 INT0（外部中斷0輸入線）P3.3 INT1（外部中斷1輸入線）P3.4 T0（定時器T0外部計(jì)數(shù)脈沖輸入線）P3.5 T1（定時器T1外部計(jì)數(shù)脈沖輸入線）P3.6 WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖輸出線）P3.7 RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖輸出線）第七頁，共九十四頁，2022年，8月28日

二、P3口的操作

例3 ANL P3，#0DFH ；0P3.5 CLR P3.5 ；0P3.5

ORL P3，#20H

；1

P3.5 SETB P3.5 ；1

P3.5 XRL P3，#20H ；P3.5取反 CPL P3.5 ；P3.5取反第八頁，共九十四頁，2022年，8月28日

一、P2口特性 P2口也有兩種功能:對于內(nèi)部有程序存貯器的單片機(jī)，P2口可以作為輸入口或輸出口使用，直接連接輸入/輸出設(shè)備；也可以作為系統(tǒng)擴(kuò)展的地址總線口，輸出高8位地址A8~A15。對于內(nèi)部沒有程序存貯器的單片機(jī)，必須外接程序存貯器，P2口只能作為系統(tǒng)擴(kuò)展的高8位地址總線口，而不能作為外部設(shè)備的輸入/輸出口。5.1.3P2口第九頁，共九十四頁，2022年，8月28日

(1)對于內(nèi)部有程序存貯器的單片機(jī)所構(gòu)成的基本系統(tǒng)，既不擴(kuò)展程序存貯器，也不擴(kuò)展RAM/IO口，這時P2口作為通用I/O口使用，和P1口一樣，是一個準(zhǔn)雙向口，對P2口操作可以采用字節(jié)操作，也可以采用位操作。

例4 XRL P2，#1；P2.0取反 CPL P2.0；P2.0取反

(2)對于只擴(kuò)展少量外部RAM/IO口，其地址范圍在0~255之間，P2口也可以作為I/O口使用。對外部RAM/IO口操作，只能使用R0或R1作地址指針，不能用DPTR作址址指針。二、P2口操作第十頁，共九十四頁，2022年，8月28日

例5將33H寫入外部RAM的50H單元，CPU執(zhí)行下面的程序段不影響P2口輸出狀態(tài)，因而是正確的： MOV R0，#50H MOV A，#33H MOVX @R0，A CPU執(zhí)行下面的程序段將影響P2口的輸出狀態(tài)，因而是錯誤的； MOV DPTR，#50H MOV A，#33H MOVX @DTPR，A (3)對于既擴(kuò)展程序存貯器，又?jǐn)U展外部RAM/IO口的系統(tǒng)，P2口不能作為I/O口使用，對外部RAM/IO口操作則可以用DPTR、P2R0、P2R1三個16位地址指針。

第十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日

例6將33H寫入外部RAM的8200H，下面的程序段都是正確的： (1) MOV P2，#82H MOV R0，#0 MOV A，#33H MOVX @R0，A (2) MOV P2，#82H MOV R1，#0 MOV A，#33H MOVX @R1，A (3) MOV DPTR，#8200H MOV A，#33H MOVX @DPTR，A第十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日5.1.5P0口

一、P0口特性

P0口為三態(tài)雙向I/O口。對于內(nèi)部有程序存貯器的單片機(jī)，P0口可以作為輸入/輸出口使用，直接連外部的輸入/輸出設(shè)備；也可以作為系統(tǒng)擴(kuò)展的地址/數(shù)據(jù)總線口。對于內(nèi)部沒有程序存貯器的單片機(jī)（如8031），P0口只能作為地址/數(shù)據(jù)總線口使用。P0作為輸入/輸出口時應(yīng)外接10kΩ拉高電阻。當(dāng)輸出驅(qū)動器轉(zhuǎn)接至地扯/數(shù)據(jù)時，P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線口使用，分時輸出外部存貯器的低8位地址A0~A7和傳送數(shù)據(jù)D0~D7。低8位地址先由地址允許鎖存信號ALE鎖存到外部的地址鎖存器中，接著P0口便輸入/輸出數(shù)據(jù)信息。P0口輸出的低8位地址來源于PCL、DPL、R0、R1等。第十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日P0口為三態(tài)雙向I/O口，當(dāng)用作輸入口時，一般接10kΩ左右的拉高電阻。圖5-3所示的8751基本系統(tǒng)中，將一個開關(guān)K0接至P1.0和P0.0的電路有所差別，其原因是P1口內(nèi)部具有拉高電阻，P0.0必須外接拉高電阻，才能使開關(guān)K0閉合時讀P0.0引腳為0，K0斷開時讀P0.0引腳為1。二、P0口使用方法第十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日 如前所述，MCS-51的P0口和P2口可以作為并行擴(kuò)展總線，可以擴(kuò)展64K字節(jié)程序存貯器和64K字節(jié)RAM/IO口，并行擴(kuò)展總線結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。P2口輸出高8位地址A8~A15，P0口為復(fù)用口，先輸出低8位地址A0~A7，用ALE信號的負(fù)跳變將A0~A7送入地址鎖存器鎖存，P2口和地址鎖存器輸出作為地址總線，輸出地址A0~A15。在ALE將A0~A7送入地址鎖存器鎖存以后，接著P0口作為數(shù)據(jù)總線使用來傳送數(shù)據(jù)。在擴(kuò)展系統(tǒng)中，P3.6、P3.7作為外部RAM/IO口的讀/寫選通信號WR、RD，PSEN作為外部程序存貯器的讀選通信號。正是由于外部程序存貯器和RAM/IO口使用不同的讀選通信號，才使CPU通過16位地址總線訪問64K字節(jié)程序存貯器和64K字節(jié)RAM/IO口。

5.1.5MCS-51的并行擴(kuò)展總線第十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日P2ALEP0WRRDPSEN地址鎖存器A8~A15A0~A7D0~D7（控制總線）（數(shù)據(jù)總線）（地址總線）MCS-51

5.1.5MCS-51的并行擴(kuò)展總線第十六頁，共九十四頁，2022年，8月28日

5.1.6MCS-51并行口電路小結(jié) 前面講述了MCS-51的并行口電路的邏輯和功能，下面把這些并行口在使用中的一些問題總結(jié)一下： 1.P0、P1、P2、P3都是并行I/O口，都可用于數(shù)據(jù)的輸入/輸出傳送，但P0和P2口除了可進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出外，通常是用來構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線。所以在口電路邏輯中有一個多路開關(guān)，以便進(jìn)行兩種用途的轉(zhuǎn)換。而P1和P3口沒有構(gòu)建數(shù)據(jù)和地址總線的功能，因此在口電路邏輯中沒有多路開關(guān)。由于P0口可作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線使用，輸送系統(tǒng)的低8位地址和8位數(shù)據(jù)，因此多路開關(guān)的一個輸入端為“地址/數(shù)據(jù)”信號。而P2口僅作為高位地址線使用，不涉及數(shù)據(jù)，所以多路開關(guān)的一個輸入信號為“地址”。第十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日 2.在4個口中只有P0一個口是真正的雙向口，而其余的3個口都是準(zhǔn)雙向口。原因是在應(yīng)用系統(tǒng)中P0口作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線使用時，為了保證正確的數(shù)據(jù)傳送，需要解決芯片內(nèi)外的隔離問題，即只有在數(shù)據(jù)傳送時芯片內(nèi)外才接通；不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，芯片內(nèi)外應(yīng)處于隔離狀態(tài)。為此就要求P0口的輸出驅(qū)動器是一個三態(tài)門。在P0中輸出三態(tài)門是由兩個場效應(yīng)管（FET）組成的，所以說它是一個真正的的雙向口。而其它3個口中，上拉電阻代替了P0口中的場效應(yīng)管，輸出驅(qū)動器不是三態(tài)的，因此不是真正的雙向口，而只稱其為準(zhǔn)雙向口。 3.P3口的口線具有第二功能，為系統(tǒng)提供一些控制信號。因此在P3口電路中增加了第二功能控制邏輯。這是P3口與其它各不同之處。

第十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日ALE：地址鎖存允許信號線，配合P0口引腳的第二功能使用。在訪問外部存儲器時，CPU在P0.7~P0.0引腳線上輸出外部RAM存貯器低8位地址的同時，還在ALE線上輸出一個高電位脈沖，用于把這個外部RAM存貯器低8位地址鎖存到外部專用地址鎖存器,以便空出P0.7~P0.0引腳線去傳送隨后而來的外部RAM存貯器讀寫數(shù)據(jù)。在不訪問外部存儲器時，自動在ALE上輸出頻率為fosc/6的脈沖序列，該脈沖序列可用作外部時鐘源或作定時脈沖使用。

PSEN：外部ROM讀選通信號線，在執(zhí)行訪問外部ROM的指令（MOVC）時，CPU自動在PSEN線上產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，用于實(shí)現(xiàn)外部ROM芯片的選通。其他情況下，PSEN線均為高電平封鎖狀態(tài)。第十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日定時器可以實(shí)現(xiàn)下列功能：

（1）定時操作：產(chǎn)生定時中斷，實(shí)現(xiàn)定時采樣輸入信號，定時掃描鍵盤、顯示器等定時操作；

（2）測量外部輸入信號：對輸入信號累加統(tǒng)計(jì)或測量輸入信號的周期等參數(shù)；

（3）定時輸出：定時觸發(fā)輸出引腳的電平,使輸出脈沖的寬度、占空比、周期達(dá)到預(yù)定值，其精度不受程序狀態(tài)影響； （4）監(jiān)視系統(tǒng)正常工作：一旦系統(tǒng)工作異常時自動復(fù)位，重新啟動系統(tǒng)正常工作。（監(jiān)視定時器watchdog）；5.2定時器第二十頁，共九十四頁，2022年，8月28日內(nèi)部時鐘外部時鐘N位計(jì)數(shù)器TF中斷電子開關(guān)方式控制計(jì)數(shù)控制溢出標(biāo)志5.2.1定時器的結(jié)構(gòu)和工作原理一、定時方式對于一個N位的加1計(jì)數(shù)器，若計(jì)數(shù)時鐘的頻率f已知，則從初值a開始加1計(jì)數(shù)至溢出所占用的時間為：T=1/f*(2N-a)第二十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日5.2.2定時器/計(jì)數(shù)器T0和T1MCS-51系列的單片機(jī)內(nèi)，共有兩個可編程的定時器/計(jì)數(shù)器，分別稱為定時器/計(jì)數(shù)器T0和T1。它們都是16位加法計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，直接與T0、T1有關(guān)的特殊功能寄存器有以下幾個：TH0、TL0、TH1、TL1、TMOD、TCON，另外還有中斷控制寄存器IE、IP。TH0、TL0為T0的16位計(jì)數(shù)器的高8位和低8位，TH1、TL1為T1的16位計(jì)數(shù)器的高8位和低8位，TMOD為T0、T1的方式寄存器，TCON為T0、T1的狀態(tài)和控制寄存器，存放T0、T1的運(yùn)行控制位和溢出中斷標(biāo)志位。

第二十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日有關(guān)的寄存器TCON狀態(tài)和控制寄存器中斷允許寄存器IED7D6D5D4D3D2D1D0EA--ESET1EX1ET0EX0中斷優(yōu)先級控制器IPD7D6D5D4D3D2D1D0---PSPT1PX1PT0PX0D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD方式控制寄存器第二十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日

一、方式寄存器TMOD 特殊功能寄存器TMOD為T0、T1的工作方式寄存器，其格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0

TMOD的低4位為T0的方式字段，高4位為T1的方式字段。1、工作方式選擇位M1、M0（方式0~3）2、C/T=0為定時方式;C/T=1為外部事件計(jì)數(shù)方式。3、門控位GATE，當(dāng)GATE=1受外部引腳控制，為0不受外部控制5.2.1定時器/計(jì)數(shù)器T0和T1第二十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日特殊功能寄存器TCON的高4位為定時器的運(yùn)行控制位和溢出標(biāo)志位，低4位為外部中斷的觸發(fā)方式控制位和鎖存外部中斷請求源（見中斷一節(jié)）。TCON格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0二、控制寄存器TCON第二十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日1.定時器T0運(yùn)行控制位TR0TR0由軟件置位和清“0”。門控位GATE為0時，T0的計(jì)數(shù)僅由TR0控制，TR0=1時允許計(jì)數(shù)，TR0=0時禁止計(jì)數(shù)；門控位GATE為1時，僅當(dāng)TR0等于1且INT0（P3.2)輸入為高電平時T0才計(jì)數(shù)，TR0為0或INT0輸入低電平時都禁止T0計(jì)數(shù)。2.定時器T0溢出標(biāo)志位TF0當(dāng)T0被允許計(jì)數(shù)以后，T0從初值開始加“1”計(jì)數(shù)，最高位產(chǎn)生溢出時TF0置“1”。TF0可以由程序查詢和清“0”。TF0也是中斷請求源，當(dāng)CPU響應(yīng)T0中斷時由硬件對TF0清“0”。第二十六頁，共九十四頁，2022年，8月28日

3.定時器T1運(yùn)行控制位TR1

TR1由軟件置位和清“0”。門控位GATE為0時，T1的計(jì)數(shù)僅由TR1控制，TR1為“1”時允許T1計(jì)數(shù)，TR1為“0”時禁止T1計(jì)數(shù)；門控位GATE為1時，僅當(dāng)TR1為1且INT1（P3.3)輸入為高電平時T1才計(jì)數(shù)，TR1為0或INT1輸入低電平時都將禁止T1計(jì)數(shù)。

4.定時器T1溢出標(biāo)志位TF1

當(dāng)T1被允許計(jì)數(shù)以后，T1從初值開始加“1”計(jì)數(shù)，最高位產(chǎn)生溢出時置“1”TF1。TF1可以由程序查詢和清“0”，TF1也是中斷請求源，當(dāng)CPU響應(yīng)T1中斷時由硬件清“0”TF1。第二十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日定時器T0有四種工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3；定時器T1有三種工作方式：方式0、方式1、方式2。不同的工作方式計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)不同，功能上也有差別，下面以T0為例說明各種工作方式的結(jié)構(gòu)和工作原理。1.方式0當(dāng)M1M0為00時定時器工作于方式0。方式0為13位的計(jì)數(shù)器，由TL0的低5位和TH0的8位組成，TL0低5位計(jì)數(shù)溢出時向TH0進(jìn)位，TH0計(jì)數(shù)溢出時置“1”溢出標(biāo)志TF0。三、T0、T1的工作方式和計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)第二十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日fosc÷12TL0(5位)TH0(8位)TF0中斷控制C/T=0C/T=1T0腳(P3.4)INT0腳GATETR0定時時間設(shè)定：第二十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日TH0TL0例7已知晶振頻率fOSC=6MHz，若使用T0方式0產(chǎn)生10ms定時中斷，試對T0進(jìn)行初始化編程。INIT0：MOVTH0，#63H MOVTL0，#18H SETTR0 ；允許T0計(jì)數(shù) MOVIE，#82H ；EA=1，CPU開放中斷RET ；ET0=1，允許T0中斷二進(jìn)制為：第三十頁，共九十四頁，2022年，8月28日INIT0：MOVTH0，#63HMOVTL0，#18HSETBTR0 ；允許T0計(jì)數(shù)MOVIE，#82H ；EA=1，CPU開放中斷RET ；ET0=1，允許T0中斷第三十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日2.方式1方式1和方式0的差別僅僅在于計(jì)數(shù)器的位數(shù)不同，方式1為16位的定時器/計(jì)數(shù)器。T0工作于方式1時，由TH0作為高8位，TL0作為低8位，構(gòu)成一個16位計(jì)數(shù)器。若T0工作于方式1定時，計(jì)數(shù)初值為a，fosc=12MHz，則T0從計(jì)數(shù)初值加1計(jì)數(shù)到溢出的定時時間為:T=fosc÷12TL0(8位)TH0(8位)TF0中斷控制C/T=0C/T=1T0腳(P3.4)INT0腳GATETR0第三十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日例8設(shè)fosc=12MHz，T0工作于方式1，產(chǎn)生50ms定時中斷，TF0為高級中斷源。試編寫主程序中的初始化程序和中斷服務(wù)程序，使P1.0產(chǎn)生周期為1秒的方波。根據(jù)公式：則得化為16進(jìn)制數(shù)：a=3CB0H因此TH0初值為3CH，TL0初值為0B0H。第三十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日 主程序：MAIN： MOVSP，#6FH ；棧指針初始化 MOVTH0，#3CH ；T0初始化 MOVTL0，#0B0H MOVTMOD，#1 ；T0工作于方式0，定時 MOVIP，#2 ；PT0=1，T0中斷定義為高 ；優(yōu)先級中斷 MOVIE，#82H ；中斷初始化 SETBTR0 MOV30H，#0AH ；工作單元初始化每10次 ；中斷（0.5秒） ；P1.0求反，用30H作中斷 ；次數(shù)計(jì)數(shù)器單元。第三十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日T0中斷服務(wù)程序：PTF0：ORL TL0，#0B0H ；恢復(fù)T0初值MOV TH0，#3CHDJNE30H，PTF0R ；判斷中斷次數(shù)=10否?MOV 30H，#0AH ；恢復(fù)中斷次數(shù)存貯單元值CPL P1.0 ；P1.0求反PTF0R：RETI第三十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日M1M0=10時，T0工作于方式2方式2為自動恢復(fù)初值的8位計(jì)數(shù)器，TL0作為作為8位計(jì)數(shù)器，TH0作為計(jì)數(shù)初值寄存器，當(dāng)TL0計(jì)數(shù)溢出時，一方面置“1”溢出標(biāo)志TF0，向CPU請求中斷，同時將TH0內(nèi)容送到TL0，使TL0從初值開始重新加1計(jì)數(shù)。因此，T0工作于方式2定時，定時精度比較高，但定時時間小， T=3.方式2GATEINT0腳fosc÷12TL0(8位)TH0(8位)TF0中斷控制C/T=0C/T=1T0腳(P3.4)TR0第三十六頁，共九十四頁，2022年，8月28日 例9設(shè)fosc=12MHz，T0工作方式2，產(chǎn)生250μs定時中斷（高級），試編寫主程序中的初始化程序和中斷程序，每1秒使時鐘顯示緩沖器30H~32H實(shí)時計(jì)數(shù)，緩沖器分配如下30H十個31H十個32H十個時分秒 根據(jù)公式：

計(jì)算得： a=6在一秒內(nèi)產(chǎn)生4000次中斷。第三十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日 主程序： MAIN：MOV SP，#6FH LCALLINICLK；調(diào)用時鐘初值設(shè)置子程序， ；通過鍵盤輸入初值，本例中略 MOV 36H，#0FH ；4000→中斷次數(shù)計(jì)數(shù)單元 MOV 37H，#0A0H MOV TMOD，#2 MOV TL0，#6 MOV TH0，#6 SETB TR0 MOV IE，#82H MOV IP，#2PTFO：PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場 PUSH ACC

MOV PSW，#8 ；選工作寄存器1區(qū)

第三十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日DJNE37H，PTF0R；判中斷次數(shù)計(jì)數(shù)單元減1是否為0DJNE36H，PTF0R

MOV36H，#0FH；4000→中斷次數(shù)計(jì)數(shù)單元MOV37H，#0A0HMOVR0，#32H ；秒加1MOVA，@R0ADD A，#1DAAMOV @R0，ACJNEA，#60H，PTF0RMOV@R0，#0 ；秒清“0”DECR0MOVA，@R0ADDA，#1 ；分加1DA AMOV@R0，A第三十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日

CJNE A，#60H，PTF0R

MOV @R0，#0 ；分清“0” DEC R0 MOV A，@R0 ADD A，#1 ；時加1 DA A MOV @R0，A

CJNE A，#24H，PTF0R

MOV @R0，#0PTF0R：POP ACC POP PSW RETI第四十頁，共九十四頁，2022年，8月28日

4.方式3

前三種工作方式下，對兩個定時器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和使用是完全相同的。但是在工作方式3下，兩個定時器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和使用卻是不同的。

1）工作方式3下的定時器/計(jì)數(shù)器T0

方式3只適用于T0，若T1被設(shè)置為工作方式3時，則使T1停止工作。T0方式字段中的M1M0為11時，T0被設(shè)置為方式3，此時T0的邏輯結(jié)構(gòu)如圖5-12所示，T0被分為兩個獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0。TL0使用T0的所有狀態(tài)控制位GATE、TR0、INT0（P3.2）、T0（P3.4)、TF0等，TL0即可以作為8位定時器使用，又可以作為外部事件計(jì)數(shù)器使用。TL0計(jì)數(shù)溢出時置“1”溢出標(biāo)志TF0，TL0計(jì)數(shù)初值必須由軟件每次設(shè)定。其功能和操作與方式0或方式1完全相同，而且邏輯結(jié)構(gòu)也極其類似。與TL0的情況相反，TH0只能作為一個8位定時器使用。而且由于T0的所有狀態(tài)控制位已被TL0獨(dú)占，因此TH0只好借用T1的狀態(tài)控制位TR1、TF1。即當(dāng)TR1為1時，允許TH0計(jì)數(shù)，當(dāng)TH0計(jì)數(shù)溢出時置“1”溢出標(biāo)志TF1。第四十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日 由于TL0既能作定時器使用也能作計(jì)數(shù)器使用，而TH0只能作為定時器使用卻不能作為計(jì)數(shù)器使用，因此在工作方式3下，T0可以構(gòu)成兩個定時器或一個定時器一個計(jì)數(shù)器。 2）工作方式3下的定時器/計(jì)數(shù)器T1

如果T0已工作在方式3，則T1只能工作在方式0、方式1或方式2下，因?yàn)樗倪\(yùn)行控制位TR1及計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF1已被T0借用。 在這種情況下，T1通常是作為串行口的波特率發(fā)生器使用，以確定串行通信的速率。因?yàn)橐褯]有計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF1可供使用，因此只能把計(jì)數(shù)溢出直接送給串行口。 當(dāng)作為波特率發(fā)生器使用時，只需設(shè)置好工作方式，便可自動運(yùn)行。如要停止工作，只需送入一個把它設(shè)置為方式3的方式控制字就可以了。因?yàn)門1不能在方式3下使用，如果硬把它設(shè)置為方式3，就停止工作。第四十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日 中央處理器CPU和外界的信息交換(或數(shù)據(jù)傳送)稱為通信，通常有并行和串行兩種通信方式，數(shù)據(jù)的各位同時傳送的稱為并行通信，數(shù)據(jù)一位一位串行地順序傳送的稱為串行通信。

并行通信的特點(diǎn)是：各數(shù)據(jù)位同時傳送，傳送速度快、效率高。但并行數(shù)據(jù)傳送有多少數(shù)據(jù)位就需多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高。并行數(shù)據(jù)傳送的距離通常小于30米，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送都是并行的。

串行通信的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳送按位順序進(jìn)行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但速度慢。計(jì)算機(jī)與外界的數(shù)據(jù)傳送大多數(shù)是串行的，其傳送的距離可以從幾米到幾千公里。串行通信是通過串行口來實(shí)現(xiàn)的，MCS-51有一個全雙工(數(shù)據(jù)的傳送是雙向的，可以同時發(fā)送和接收）的異步串行接口可以用于串行數(shù)據(jù)通信。 串行通信有兩種基本方式：異步通信和同步通信方式。5.3串行接口第四十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日

一、異步通信方式是以字符（或字節(jié)）為單位組成字符幀傳送的。字符幀由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，通過傳輸線為接收設(shè)備一幀一幀地接收。 那么，究竟發(fā)送端和接收端依靠什么來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收呢？也就是說，接收端怎么會知道發(fā)送端何時開始發(fā)送和何時結(jié)束發(fā)送呢？這是由字符幀格式規(guī)定的。平時，發(fā)送線為高電平（邏輯“1”），每當(dāng)接收端檢測到傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯“0”（字符幀中起始位）時就知道發(fā)送端已開始發(fā)送，每當(dāng)接收端接收到字符幀中的停止位時就知道一幀字符信息已發(fā)送完畢。 典型的異步通信數(shù)據(jù)格式如下。 起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位第四十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日

1.字符幀：字符幀也叫數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位等四部分組成。如上圖。

2.起始位：位于字符幀開頭，只占一位，始終為邏輯“0”，用于向接收設(shè)備表示發(fā)送端開始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。3.數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后，用戶根據(jù)情況可取5位、6位、7位或8位，低位在前高位在后。若所傳數(shù)據(jù)為ASCⅡ字符，則常取7位。

4.奇偶校驗(yàn)位：位于數(shù)據(jù)位之后，僅占一位。用于對字符傳送作正確性檢查，因此，奇偶校驗(yàn)位是可選擇的，采用奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)，由用戶根據(jù)需要決定。

5.停止位：位于字符幀末尾，為邏輯“1”高電平，通常可取1位、1.5位或2位，用于向接收端表示一幀字符信息已發(fā)送完畢，也為下一幀字符作準(zhǔn)備。6.波特率:串行通信中每秒傳送的數(shù)據(jù)位樹稱為波特率對異步通信數(shù)據(jù)格式作如下說明：第四十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日

同步通信是按數(shù)據(jù)塊傳送的，把傳送的字符順序地連接起來，組成數(shù)據(jù)塊（見圖5-23），在數(shù)據(jù)塊前面加上特殊的同步字符（有1—2個），作為數(shù)據(jù)塊的起始符號（接收端不斷對傳輸線采樣，并把采樣到的字符和雙方約定的同步字符比較，只有比較成功后才會把后面接收到的字符加以存儲）。數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個數(shù)不受限制，由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長度決定；在數(shù)據(jù)塊的后面加上校驗(yàn)字符（有1—2個），位于數(shù)據(jù)末尾，用于接收端對接收到的數(shù)據(jù)字符的正確性校驗(yàn)。在同步通信中字符之間沒有間隔的，通信效率比較高。同步字符1同步字符2N個數(shù)據(jù)字節(jié)校驗(yàn)字符1校驗(yàn)字符2二、同步通信方式第四十六頁，共九十四頁，2022年，8月28日 MCS-51的串行口是一個全雙工的異步串行通信接口，可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 串行口的內(nèi)部有數(shù)據(jù)接收緩沖器和數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器。數(shù)據(jù)接收緩沖器只能讀出不能寫入，數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，這兩個數(shù)據(jù)緩沖器都用符號SBUF來表示，地址都是99H。CPU對特殊功能寄存器SBUF執(zhí)行寫操作，就是將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器；對SBUF執(zhí)行讀操作，就是讀出數(shù)據(jù)接收緩沖器的內(nèi)容。 與串行通信有關(guān)的特殊功能寄存器共有4個：特殊功能寄存器SCON存放串行口的控制和狀態(tài)信息。串行口用定時器T1或T2（8052等）作為波特率發(fā)生器（發(fā)送接收時鐘）。特殊功能寄存器PCON的最高位SMOD為串行口波特率的倍率控制位。中斷允許寄存器IE的D4位ES為串行中斷允許位。中斷優(yōu)先級控制寄存器IP的D4位PS為串行口優(yōu)先級控制位。

5.3.1串行接口的組成和特性第四十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日串行口控制寄存器SCON是一個特殊功能寄存器，地址為98H，具有位尋址功能。SCON的格式如下：一、串行口控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRID7D6D5D4D3D2D1D01.SM0、SM1：串行口的工作方式選擇位。SM0SM1方式功能說明000擴(kuò)展移位寄存器方式，移位波特率fosc/120118位UART，波特率可變（T1溢出率/n）1029位UART，波特率fosc/64或fosc/321139位UART，波特率可變（T1溢出率/n）第四十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日

2.SM2：多機(jī)通信控制位。 因多機(jī)通信是在方式2和方式3下進(jìn)行，因此SM2位主要用于方式2和方式3。當(dāng)串行口以方式2或方式3接收時，如SM2置為1，則只有接收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8）為“1”,才將接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，并置位RI產(chǎn)生中斷請求；否則，將接收到的前8位數(shù)據(jù)丟棄，不置位RI。而當(dāng)SM2置為0時，則不論第9位數(shù)據(jù)為“0”還是為“1”，都將前8位數(shù)據(jù)裝入SBUF中，并置位RI產(chǎn)生中斷請求。對于方式1，如SM2=1，則只有接收到有效的停止位才會激活RI。對于方式0，SM2應(yīng)該為0。

3.REN：允許串行接收位。由軟件置位或清零 REN位用于對串行數(shù)據(jù)的接收進(jìn)行控制。由軟件置位以允許接收。由軟件清“0”來禁止接收。即REN=0，禁止接收；REN=1，允許接收。一、串行口控制寄存器SCON第四十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日4.TB8：對于方式2和方式3，TB8的內(nèi)容是要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，需要時其值由用戶通過軟件置位或復(fù)位。5.RB8：對于方式2和方式3，RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)。對于方式1，如SM2=0，RB8是接收到的停止位。對于方式0，不使用RB8。6.TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。在方式0下，串行發(fā)送完第8位數(shù)據(jù)后，該位由硬件置位。在其它方式下，于串行發(fā)送停止位的開始時，由硬件置位。TI必須由軟件清“0”。發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后由硬件置位。TI=1，表示幀發(fā)送結(jié)束，其狀態(tài)既可供軟件查詢使用，也可請求中斷。一、串行口控制寄存器SCON第五十頁，共九十四頁，2022年，8月28日 7.RI：接收中斷標(biāo)志。 在方式0下，接收完第8位數(shù)據(jù)后，該位由硬件置位。在其它方式接收到停止位的中間時置位，RI既可供CPU查詢，以決定CPU是否可以從“SBUF（接收）”中提取接收到的字符或數(shù)據(jù)。也可以請求中斷。RI必須由軟件清“0”。

SMODD7D6D5D4D3D2D1D0PCON的最高位SMOD是串行口波特率系數(shù)控制位，當(dāng)SMOD為1時使波特率加倍。PCON的其它位為掉電方式控制位（僅對CHMOS型單片機(jī)80C51等有效）二、特殊功能寄存器PCON第五十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日 MCS-51串行接口具有四種工作方式，它們是由SCON中的SM0，SM1這兩位定義的。

一、方式0

方式0是外擴(kuò)移位寄存器的工作方式，以串行擴(kuò)展I/O接口。輸出時：將發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器中的內(nèi)容串行地移到外部的移位寄存器，輸入時：將外部移位寄存器的內(nèi)容串行地移入內(nèi)部的輸入移位寄存器，然后寫入內(nèi)部的接收數(shù)據(jù)緩沖器。在以方式0工作時，數(shù)據(jù)由RXD端串行地輸入/輸出，TXD端輸出移位脈沖，使外部的移位寄存器移位。波特率固定為振蕩器頻率的十二分之一。5.3.2串行接口的工作方式第五十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日1.方式0輸出方式0輸出時，串行口上外接74LS164（串行輸入并行輸出移位寄存器）的接口邏輯如圖所示。在TXD端輸出的移位脈沖控制下，RXD端輸出的數(shù)據(jù)將被逐位移入74LS164。（經(jīng)過8個機(jī)器周期）88031D1D2CLK74LS164345610111213D7……D0+5VRXDTXD80518751121497第五十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日例圖5-25中，串行口外接兩個74LS164，74LS164的輸出接指示燈L0~L15，欲使L0~L3、L8、L10、L12、L14燈亮，其余燈暗。LSUBO：MOV SBUF，#0FHJNB TI，＄CLR TIMOV SBUF，#055HJNB TI，＄CLR TIRET+5VRXDTXD12CLK74LS164345610111213CRVccVss12CLK74LS164345610111213CRVccVssL7L6L5L4L3L2L1L0L15L9L8第五十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日

2.方式0輸入

方式0輸入時，RXD作為串行數(shù)據(jù)輸入線，TXD作為移位脈沖輸出線，串行口與外接的并行輸入串行輸出的移位寄存器74LS166的接口邏輯如圖5-26所示803174LS166345610111213RXDTXD80518751INT0137156外部數(shù)據(jù)打入信號在REN=1，RI=0時啟動串行口接收，TXD端輸出的移位脈沖頻率為fosc/12，若fosc=12MHz，移位速率為1μs/位，經(jīng)過8次移位，外部移位寄存器內(nèi)容移入內(nèi)部移位寄存器，并寫入SBUF，置位RI，停止移位，完成一個字節(jié)的輸入，CPU讀SBUF的內(nèi)容便得到輸入結(jié)果。第五十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日二、方式1串行口定義為方式1時，它是一個8位異步串行通信口，TXD為數(shù)據(jù)輸出線，RXD為數(shù)據(jù)輸入線。傳送一幀信息的數(shù)據(jù)格式如下所示。一幀為10位：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位（先低位后高位），1位停止位。

起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位第五十六頁，共九十四頁，2022年，8月28日CPU向串行口數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器SBUF寫入一個數(shù)據(jù)，然后發(fā)送電路就自動在8位發(fā)送字符前后分別添加1位起始位“0”和1位停止位“1”，啟動串行口發(fā)送，在串行口內(nèi)部一個十六分頻計(jì)數(shù)器的同步移位脈沖控制下，在TXD端輸出一幀信息，先發(fā)送起始位0，接著從低位開始依次輸出8位數(shù)據(jù)，最后輸出停止位1，并置“1”發(fā)送中斷標(biāo)志TI，串行口輸出完一個字符后停止工作。CPU執(zhí)行程序判斷TI=1后清“0”TI，再向SBUF寫入數(shù)據(jù)，啟動串行口發(fā)送下一個字符。1.方式1輸出第五十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日

REN置“1”以后，就允許接收器接收。接收器以所選波特率的16倍的速率采樣RXD端的電平。當(dāng)檢測到RXD端輸入電平發(fā)生負(fù)跳變（從“1”到“0”）時，復(fù)位內(nèi)部的十六分頻計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的16個狀態(tài)把傳送一位數(shù)據(jù)的時間分為16等分，在每位中心，即7、8、9這三個計(jì)數(shù)狀態(tài)，位檢測器采樣RXD的輸入電平，接收的值是三次采樣中至少是兩次相同的值，這樣處理可以防止干擾。如果在第1位時間接收到的值（起始位）不是0，則起始位無效，復(fù)位接收電路，重新搜索RXD端上的負(fù)跳變。如果起始位有效，則開始接收本幀其余部分的信息。接收到停止位為1時，將接收到的8位數(shù)據(jù)裝入接收數(shù)據(jù)緩沖器SBUF，直到接收到停止位1之后，把停止位送入RB8中，置位RI，表示串行口接收到有效的一幀信息，向CPU請求中斷。接著串行口輸入控制電路重新搜索RXD端上負(fù)跳變，接收下一個數(shù)據(jù)。

2.方式1輸入第五十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日串行口定義為方式2或方式3時，它是一個9位異步串行通信接口，TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送端，RXD為數(shù)據(jù)接收端。方式2的波特率固定為振蕩器頻率的1/64或1/32，而方式3的波特率由定時器T1或T2（8052）的溢出率所確定，故方式3的波特率是可調(diào)的。在方式2和方式3中，一幀信息為11位：1位起始，8位數(shù)據(jù)位（先低位后高位），1位附加的第9位數(shù)據(jù)（發(fā)送時為SCON中的TB8，接收時第9位數(shù)據(jù)為SCON中的RB8），1位停止位，數(shù)據(jù)的格式如圖三、方式2和方式3起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位D8第五十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日方式2和方式3的發(fā)送過程類似于方式1輸出，所不同的是：方式2和方式3有9位有效數(shù)據(jù)位。發(fā)送時，CPU除要把發(fā)送字符寫入數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器“SBUF”外，還要把第9數(shù)據(jù)位預(yù)先寫入SCON的TB8中。第9數(shù)據(jù)位可由用戶安排，可以是奇偶校驗(yàn)位，也可以是其他控制位。第9數(shù)據(jù)位的寫入可以用如下指令中的一條來完成： SETB TB8 CLR TB8第9數(shù)據(jù)位的值寫入TB8后，CPU向數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器“SBUF”寫入發(fā)送數(shù)據(jù)就啟動串行口發(fā)送。先發(fā)送起始位0，接著從低位開始依次發(fā)送SBUF中的8位數(shù)據(jù)，再發(fā)送SCON中TB8，最后發(fā)送停止位，置“1”發(fā)送中斷標(biāo)志TI，CPU判斷TI=1以后清“0”TI，可以再向TB8和SBUF寫入新的數(shù)據(jù)，再次啟動串行口發(fā)送。1.方式2和方式3輸出第六十頁，共九十四頁，2022年，8月28日 方式2和方式3的接收過程也和方式1輸入類似，所不同的是：方式1時RB8中存放的是停止位，方式2或方式3時RB8中存放的是第9數(shù)據(jù)位。 ※（REN置“1”以后，接收器就以所選波特率的16倍的速率采樣RXD端的輸入電平。當(dāng)檢測到RXD上輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時，復(fù)位內(nèi)部的十六分頻計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的16個狀態(tài)把一位數(shù)據(jù)的時間分成16等分，在一位中心，即7、8、9這三個計(jì)數(shù)狀態(tài)，位檢測器采樣RXD的輸入電平，接收的值是三次采樣中至少是兩次相同的值。如果在第1位時間接收到的值不是0，則起始位無效，復(fù)位接收電路，重新搜索RXD上的負(fù)跳變。如果起始位有效，則開始接收本幀其余位信息。）

2.方式2和方式3輸入第六十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日REN置“1”以后，就允許接收器接收。在此前提下，串行口采樣RXD端，當(dāng)采樣到從“1”向“0”的狀態(tài)跳變時，就認(rèn)定是接收到起始位。隨后在移位脈沖的控制下，先從低位開始接收8位數(shù)據(jù)，再接收第9位數(shù)據(jù)，在RI=0，SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1時，接收的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8，置位RI；如果條件不滿足，把數(shù)據(jù)丟失，并不置位RI。一位時間以后又開始搜索RXD上的負(fù)跳變，接收下一個數(shù)據(jù)。2.方式2和方式3輸入第六十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日

一、方式0波特率 串行口方式0的波特率由振蕩器的頻率所確定： 方式0波特率=振蕩器頻率/12

二、方式2波特率串行口方式2的波特率由振蕩器的頻率和SMOD(PCON.7)所確定： 方式2波特率=×振蕩器頻率/64 SMOD=0時，波特率=振蕩器頻率/64； SMOD=1時，波特率=振蕩器頻率/32。

三、方式1和方式3的波特率 串行口方式1和方式3的波特率由定時器T1或T2（8052等單片機(jī)）的溢出率和SMOD所確定。T1和T2是可編程的，可以選擇的波特率范圍比較大，因此串行口方式1和方式3是最常用的工作方式。

5.3.3波特率第六十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日 當(dāng)定時器T1作為串行口的波特率發(fā)生器時，串行口方式1和方式3的波特率由下式確定：

方式1和方式3波特率

=2SMOD×（T1溢出率）/32 SMOD為0時，波特率等于T1溢出率的三十二分之一； SMOD為1時，波特率等于T1溢出率的十六分之一。定時器T1作波特率發(fā)生器時，應(yīng)禁止T1中斷。通常T1工作于定時方式（C/T=0），計(jì)數(shù)脈沖為振蕩器的十二分頻信號。T1的溢出率又和它的工作方式有關(guān)，一般選方式2定時，此時波特率的計(jì)算公式為：

方式1和方式3波特率

=2SMOD×振蕩器頻率/[32×12(256-(TH1))]

1.用定時器T1產(chǎn)生波特率第六十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日

※2.用定時器T2產(chǎn)生波特率 8052等單片機(jī)內(nèi)的定時器T2也可以作為串行口的波特率發(fā)生器，置位T2CON中的TCLK和RCLK位，T2就工作于串行口的波特率發(fā)生器方式，這時T2的邏輯結(jié)構(gòu)框圖5-29所示。 T2的波特率發(fā)生器方式和計(jì)數(shù)初值常數(shù)自動再裝入方式相似，若C/T2=0，以振蕩器的二分頻信號作為T2的計(jì)數(shù)脈沖，C/T2=1時，計(jì)數(shù)脈沖是外部引腳T2（P1.0)上的輸入信號。T2作為波特率發(fā)生器時，當(dāng)T2計(jì)數(shù)溢出時，將RCAP2H和RCAP2L中的常數(shù)（由軟件設(shè)置）自動裝入TH2、TL2使T2從這個初值開始計(jì)數(shù)，但是并不置“1”TF2，RCAP2H和RCAP2L中的常數(shù)由軟件設(shè)定后，T2的溢出率是嚴(yán)格不變的，因而使串行口方式1和平的波特率非常穩(wěn)定，其值為： 方式1和方式3波特率=振蕩器/32[65536-(RCAP2H)(RCAP21)] T2工作于波特率發(fā)生器方式時，計(jì)數(shù)溢出時不會置“1”TF2，不向CPU請示中斷，因此可以不必禁止T2的中斷。如果EXEN2為1，當(dāng)T2EX(P1.1)上輸入電平發(fā)生“1”至“0”負(fù)跳變時，也不會引起RCAP2H和RCAP2L中的常數(shù)裝入TH2、TL2，僅僅置位EXF2，第六十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日向CPU請求中斷，因此T2EX可以作為一個外部中斷源使用。在T2計(jì)數(shù)過程中（TR2=1）不應(yīng)該對TH2、TL2進(jìn)行讀/寫。如果讀，則讀出結(jié)果不會精確（因?yàn)槊總€狀態(tài)加1）；如果寫，則會影響T2的溢出率使波特率不穩(wěn)定。在T2計(jì)數(shù)過程中可以對RCAP2H和RCAP2L進(jìn)行讀但不能寫，如果寫也將使波特率不穩(wěn)定。因此，在初始化中，應(yīng)先對TH2、TL2、RCAP2H、RCAP2L初始化編程以后才置“1”TR2，啟動T2計(jì)數(shù)?！诹?，共九十四頁，2022年，8月28日

多機(jī)通信是指兩臺以上計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，主從式多機(jī)通信是多機(jī)通信系統(tǒng)中最簡單的一種，應(yīng)用也最為廣泛?，F(xiàn)以它為例加以討論。串行口控制寄存器SCON中的SM2為多機(jī)通信控制位。串行口以方式2或方式3接收時，若SM2為1，則僅當(dāng)接收到的第9位數(shù)據(jù)RB8為1時，數(shù)據(jù)才裝入SBUF，置位RI，請求CPU對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；如果接收到的第9位數(shù)據(jù)RB8為0，則不產(chǎn)生中斷標(biāo)志RI，信息丟失，CPU不作任何處理。當(dāng)SM2為0時，則接收到一個數(shù)據(jù)后，不管第9位數(shù)據(jù)RB8是1還是0，都將數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF，置位中斷標(biāo)志RI，請求CPU處理，應(yīng)用這個特性，便可以實(shí)現(xiàn)MCS-51的主從式多機(jī)通信。5.3.4多機(jī)通信原理第六十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日 在主從式多機(jī)系統(tǒng)中，只有一臺主機(jī)，但從機(jī)可以有多臺。主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到各個從機(jī)或指定從機(jī)，而從機(jī)發(fā)送的信息只能為主機(jī)所接收，各從機(jī)之間不能直接通信。主機(jī)通常由系統(tǒng)機(jī)（例如：IBM-PC/386）充任，也可以由單片機(jī)擔(dān)當(dāng)；從機(jī)通常為單片機(jī)。 在圖示的一個主從式多機(jī)系統(tǒng)中，有一個8031系統(tǒng)作為主機(jī)，有三個8031單片機(jī)作為從機(jī)，并假設(shè)它們被安裝在同一塊印板之內(nèi)，以TTL電平通信。TXDRXD80310#從機(jī)TXDRXD80310#從機(jī)TXDRXD8031主機(jī)80310#從機(jī)TXDRXDMCS-51多機(jī)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第六十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日MCS-51用于多機(jī)通信時必須在方式2或方式3下工作，作主機(jī)的8031的SM2應(yīng)設(shè)定為0，作從機(jī)的8031的SM2應(yīng)設(shè)定為1。主機(jī)發(fā)送并為從機(jī)接收的信息有兩類：一類是地址，用于指示需要和主機(jī)通信的從機(jī)地址，由串行數(shù)據(jù)第9位為“1”標(biāo)志；一類是數(shù)據(jù)或命令，由串行數(shù)據(jù)第9位為“0”標(biāo)志。由于所有從機(jī)的SM2=1，故每個從機(jī)在接收到主機(jī)發(fā)來的地址（串行數(shù)據(jù)第9位為“1”）后，都置位RI，并進(jìn)入各自的中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中，每臺從機(jī)把接收到的地址和它的本機(jī)地址（系統(tǒng)設(shè)計(jì)時所分配）進(jìn)行比較。所有比較不相等的從機(jī)均從各自的中斷服務(wù)程序中退出（SM2仍為1），只有比較成功的從機(jī)才是被主機(jī)尋址通信的從機(jī)。被尋址的從機(jī)在程序中使SM2=0，以便接收主機(jī)隨之而來發(fā)送的數(shù)據(jù)或命令（RB8=0），并作相應(yīng)處理。第六十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日其它的從機(jī)由于SM2保持1，對主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)或命令不作任何處理。于是。這樣便實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)之間的一對一通信。當(dāng)一次通信結(jié)束以后，從機(jī)的SM2恢復(fù)1，主機(jī)可以發(fā)送新的地址，以便和另一個從機(jī)進(jìn)行通信。

第七十頁，共九十四頁，2022年，8月28日上述過程進(jìn)一步歸納如下：(1)主機(jī)的SM2=0；所有從機(jī)的SM2=1，以便接收主機(jī)發(fā)來的地址。(2)主機(jī)給從機(jī)發(fā)送地址時，第9數(shù)據(jù)位上發(fā)送1，以指示從機(jī)接收這個地址。(3)所有從機(jī)在SM2=1、RB8=1和RI=0時，接收主機(jī)發(fā)來的從機(jī)地址，進(jìn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序，并和本機(jī)地址比較以確定是否為被尋址從機(jī)。(4)未被尋址從機(jī)保持SM2=1，并退出各自中斷服務(wù)程序。被尋址從機(jī)通過指令清零SM2，以正常接收主機(jī)隨之而來發(fā)送的數(shù)據(jù)或命令，并作相應(yīng)處理，同時向主機(jī)發(fā)回接收到的從機(jī)地址，供主機(jī)核對。(5)完成主機(jī)和被尋址從機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，被尋址從機(jī)在通信完成后重新使SM2=1，并退出中斷服務(wù)程序，等待下一次通信。第七十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日5.3.5串行口的應(yīng)用和編程

一、串行口應(yīng)用 在同一塊印板內(nèi)兩個單片機(jī)的串行口可以直接相連，以TTL電平（大于0.8V為1，小于0.3V為0）直接串行通信，串行口可工作于方式1、2、3。一般用一個外部脈沖源作為單片機(jī)的時鐘，結(jié)構(gòu)框圖如圖5-31所示。在單片機(jī)應(yīng)用中，常把單片機(jī)作為PC機(jī)的前置機(jī)，利用串行口和PC機(jī)通信，單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的采樣，PC機(jī)完成數(shù)據(jù)的處理，達(dá)到很高的性能，如IC卡讀/寫機(jī)、變電站中使用的遠(yuǎn)程終端RTV等。PC機(jī)的串行口（COM1或COM2）是RS232電平（+12V為1，-12V為0），單片機(jī)的串行口是TTL電平，必須通過電平轉(zhuǎn)換器（如1488發(fā)送器，1489接收器或TC232接收發(fā)送器）變成RS232電平以后才能和PC機(jī)的串行口相連，其結(jié)構(gòu)如圖5-32所示。第七十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日一、串行口的應(yīng)用1、兩個單片機(jī)之間的TTL電平串行通信XTAL2TXD8031 RXDXTAL1XTAL2RXD8031 TXDXTAL11M74HC474HC0411.0592MHz30p30p串行口的應(yīng)用第七十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日2、單片機(jī)和PC機(jī)的串行接口連接TXD8031RXDVSSRXDTXDPC機(jī)GND電平轉(zhuǎn)換器第七十四頁，共九十四頁，2022年，8月28日1、分立元件電平轉(zhuǎn)換電路+5VTTL(B)TTL(C)4.7K4.7K4.7K4.7KT1T2+5V1.8K10uRS-232C(A)RS-232C(D)二、RS-232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換RS-232C的邏輯0電平（+12V）RS-232C的邏輯1電平（–12V）第七十五頁，共九十四頁，2022年，8月28日2、集成電路電平轉(zhuǎn)換器TC2321615141312111098765432110u10u10u10u+5V地RS-232電平+5V地RS-232電平TTL電平第七十六頁，共九十四頁，2022年，8月28日串行口編程包括編寫串行口的初始化程序和串行口的輸入/輸出程序。串行口初始化程序的功能是選擇串行口的工作方式，串行口的波特率以及允許串行口中斷，就是對SCON、PCON、TMOD、TH1、TL1、IE、IP、SBUF編程。輸入/輸出程序的功能是在確定的工作方式下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入/輸出。二、串行口編程第七十七頁，共九十四頁，2022年，8月28日

例11試編寫一個程序，其功能是對串行口初始化為方式1輸入/輸出，fosc=11.0592MHz，波特率為9600，首先在串行口上輸出字符串‘MCS-51Microcomputer’，接著讀串行口上輸入的字符，又將該字符從串行口上輸出。MAIN：MOV TMOD，#20H ；對T1初始化為方式2MOV TH1，#0FDH；送時間常數(shù)決定波特率MOV TL1，#0FDHSETB TR1 ；允許T1計(jì)數(shù)MOV SCON，#52H；選串行口方式1，允許接收，

；初態(tài)TI=1，以便循環(huán)程序的編寫

MOV R4，#0 ；R4作字符串表指針MOV DPTR，#TSABMLP1：MOV A，R4 MOV A，@A+DPTR JZ MLP6 ；（A=0則轉(zhuǎn)移） ；字符串以0表示結(jié)束 第七十八頁，共九十四頁，2022年，8月28日MLP3：JBC TI，MLP2 ；尋址位為1則轉(zhuǎn)移，并清0SJMP MLP3MLP2：MOV SBUF，AINC R4SJMP MLP1MLP6：JBC RI，MLP5SJMP MLP6MLP5：MOV A，SBUFMLP8：JBC TI，MLP7SJMP MLP8MLP7：MOV SBUF，A SJMP MLP6TSAB：DB ‘MCS-51Micromputer’DB 0AH，0DH，0第七十九頁，共九十四頁，2022年，8月28日

※

例12在一個MCS-51應(yīng)用系統(tǒng)中，fosc=11.0592MHz，利用串行口和PC機(jī)通信,試編寫一個程序,其功能為對串行口初始化為方式3，波特率為19200，TB8、RB8作為奇偶校驗(yàn)位，先向PC機(jī)輸出‘MCS-51READY’，然后以中斷控制方式接收PC機(jī)的命令（每個命令不一個ASCII字符，合法命令字符為A~F），收到命令后置位標(biāo)志MCMD，主程序查詢到MCMD=1作為相應(yīng)的命令處理。MCMD EQU0 ；定義收到主機(jī)命令標(biāo)志位ESO EQU1 ；定義允許串行口輸出標(biāo)志ESI EQU2 ；定義允許串行口輸入標(biāo)志SBFR EQU30H ；串行口輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)SCOT EQU2FH ；串行口數(shù)據(jù)緩沖器有效長度≤16SPOT EQU 2EH ；串行口數(shù)據(jù)緩沖器指針MAIN： MOVTMOD，#20H；波特率19200 MOVTH1，#0FDH MOVTL1，#0FDH第八十頁，共九十四頁，2022年，8月28日 ORL PCON，#80H ；1→SMOD SETBTR1 MOV SCON，#52H MOVR4，#11HMLP1：MOVA，R4 MOVCA，@A+PC JZMLP4 ；（2個字節(jié)）MLP2：JBCTI，MLP3 ；（3個字節(jié)） SJMPMLP2 ；（2個字節(jié)）MLP3：MOVC，P ；奇偶位→TB8（2個字節(jié)） MOVCTB8，C ；（2個字節(jié)） MOV SBUF，A；寫SBUF，啟動發(fā)送（2個字節(jié)） INCR4 ；（2個字節(jié)） SJMPMLP1 ；（2個字節(jié)）第八十一頁，共九十四頁，2022年，8月28日 ASAB：DB ‘MCS-51READY’ DB 0DH0AH，0 ALP4： CLR ESO ；禁止對串行口輸出 SETBESI ；允許串行口輸入 MOV IE，#90H ；允許串行口中斷 LP0： JNBMCMD，LP1 CLRMCMD LJMPPMCMD LP1：… ；其它事務(wù)處理

LJMP LP0PMCMD：MOVA，SBFR ；命令處理程序 CJNEA，#‘A’，＄+3 ；判收到字符為A~F？ JCMCDE第八十二頁，共九十四頁，2022年，8月28日 CJNE A，#‘G’，＄+3 JNCMCDE CLR C SUBBA，#‘A’ MOV B，#3 MUL AB MOV DPTR，#PMAB JMP@A+DPTRMCDE：MOV SBFR,#‘E’；錯誤命令處理 MOV SBFR+1，#‘r’ MOV SBFR+2，#‘r’ MOV S，#3 MOVSPOT，#SBFR SETBESO CLEESI第八十三頁，共九十四頁，2022年，8月28日 SETBTI LJMP LP0PMAB：LJMP