51单片机中的特殊寄存器外部中断定时器计器.docx
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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TCON2
2.特殊功能寄存器SCON（9FH）3
3.中断允许控制寄存器IE（0A8H）3
4.中断优先级控制寄存器IP（B8H）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TCON7
8.2定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD7
9.定时/计数器工作方式9
9.1工作方式09
9.2工作方式19
9.3工作方式29
9.4工作方式39
10.定时/计数器的应用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。
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。
①IE1——外中断中断请求标志
当P3.3引脚信号有效时，IE1=1
②IE0——外中断中断请求标志
当P3.2引脚信号有效时，IE0=1
③IT1——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。
④IT0——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.
⑤TF1——T1溢出中断请求标志
T1计数溢出后，TF1=1
⑥TF0——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：
（由硬件自动置位）。
=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CPU响应后由硬件自动清零。
2.特殊功能寄存器SCON（9FH）
SM0
SM1
SM2
REN
TB0
RB0
TI
RI
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。
（由硬件自动置位，必须由用户在中断服务程序中用软件清0）。
3.中断允许控制寄存器IE（0A8H）
EX0/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（总开关）：
=0：
禁止全部中断；
=1：
允许中断。
4.中断优先级控制寄存器IP（B8H）
IP在特殊功能寄存器中，字节地址为B8H，位地址（由低位到高位）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
6.开启外部中断
开启外部中断0：
EA=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μp、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5―5所示,它反映了T/C在单片机中的位置和总体结构。
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
中断标志
T1
运行标志
T0
中断标志
T0
运行
标志
INT1
中断
标志
INT1
触发
方式
INT0
中断
标志
INT0
触发
方式
位名称
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
位地址
8FH
8EH
8DH
8CH
8BH
8AH
89H
88H
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
低4位控制T0
门控位
计数/定时
方式选择
工作方式
选择
门控位
计数/定时
方式选择
工作方式
选择
G
C/T
M1
M0
G
C/T
M1
M0
⑴M1M0——工作方式选择位
M1M0
工作方式
功能
00
方式0
13位计数器
01
方式1
16位计数器
10
方式2
两个8位计数器，初值自动装入
11
方式3
两个8位计数器，仅适用T0
⑵C/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。
⑶GATE——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TR0/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THx8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65536S，而用方式0最大定时时间为8192S.
9.3工作方式2
8位计数器，仅用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。
⑴T0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。
①TL0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；
②TH0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）。
⑵T0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=1S；
fosc=6MHZ时，1机周=2S。
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