单片机学习资料.ppt

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第四章80C51单片机的功能单元一、并行I/O接口80C51共有四个8位的并行双向口。

每位均有锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成。

它们在结构和功能上均有差异，下面逐一介绍之。

1.P1口P1口是一个8位口，可以字节访问也可以位访问。

其字节地址为90H，位地址为90H97H。

P1口结构和工作过程分析P1.i锁存器读锁存器VccP1.i引脚内部总线写锁存器读引脚BA内部上拉电阻DCLQQBUF2BUF1Q输出上拉结构QVCC+P1口特点输出锁存输出高电平能力弱，低电平能力强特殊的读、修改、写指令，只读锁存器的输出。

当目的操作数是断口时，下列指令读锁存器而不是管脚。

ANL、ORL、XRL、JBC、CPL、INCDEC、DJNZ、MOVPX.Y，C、CLR、SETBp1口举例P1口高电平输出能力差,对HMOS系列只有0.2mA以下,因此,直接驱动负载时应该用低电平驱动.低电平的拉电流能力强.+5VP1.Xp1口举例输入时应先把I/O口置高,如果置低,可能损坏I/O口.最好硬件电路设计上有所考虑.+5VGNDP1.x2.P3口P3口是一个多功能8位口，可以字节访问也可以位访问。

其字节地址为B0H，位地址为B0HB7H。

P3口结构和工作过程分析P3.i锁存器读锁存器VccP1.i引脚内部总线写锁存器读引脚BA内部上拉电阻DCLQQBUF2BUF1Q第二功能输入第二功能输出P3口第二功能P3.0RXD，串行口输入P3.1TXD，串行口输出P3.2INT0，外部中断0P3.3INT1，外部中断1P3.4T0，定时/计数器0P3.5T1，定时/计数器1P3.6WR，外部存储器写选通P3.7RD，外部存储器读选通3.P2口P2口是一个多功能8位口，可以字节访问也可以位访问。

其字节地址为A0H，位地址为A0HA7H。

其第二功能是作为外部存储器的高地址输出。

P2口结构和工作过程分析P2.i锁存器读锁存器VccP1.i引脚内部总线写锁存器读引脚BA内部上拉电阻DCLQQBUF2BUF1Q地址控制P2口的功能特点不输出地址时，作为双向I/O口使用可以作为高地址输出能驱动4个TTL门4.P0口P0口是一个多功能8位口，可以字节访问也可以位访问。

其字节地址为80H，位地址为80H87H。

其第二功能是作为外部存储器的低地址输出和数据输入输出。

P0口结构和工作过程分析P0.i锁存器读锁存器VccP0.i引脚内部总线写锁存器读引脚BADCLQQBUF2BUF1Q01地址/数据控制P0口的特点P0口作为总线时是地址、数据复用。

作为I/O口使用时是漏极开路应用。

P0口能驱动8个TTL门。

二、定时/计数器1、定时/计数器概述80C51系列单片机中总是包含T0,T1两个定时/计数器，有的型号还有定时/计数器T2，定时计数器的核心是一个加一计数器，其基本功能是加一操作。

如果对外部信号加一，就是计数器。

如果对时钟信号加一，就是定时器。

2、定时/计数器T0、T1内部结构16位计数器TH0、TL0和TH1、TL1特殊功能寄存器TMOD、TCON时钟分频器输入引脚T0、T1、INT0、INT1内部结构图TMOD（89H）不可位寻址TCON（88H）可位寻址TL1TH1TFTL1TH1TFINT1T1INT0T0CLK/12CLK/12TMOD方式寄存器GATED7C/TD6M1D5M0D4GATED3C/TD2M1D1M0D0T1T01.M0、M1，选择定时/计数器的模式0、1、2、32.C/T，选择定时或计数功能3.GATE，选择脉冲源TCON控制寄存器TFx，计数溢出时置1，进入中断程序时硬件清零。

如果不允许中断，需要软件清零。

TRx，控制计数定时脉冲的输入。

由软件控制。

其它位与中断控制有关，以后详述。

TF1D7TR1D6TF0D5TR0D4IE1D3IT1D2IE0D1IT0D0T1T088H8FH与中断控制有关定时/计数器T0、T1方式0TLx（5位）THx（8位）TFx申请中断12振荡器Tx引脚C/T=0C/T=1+TRxGATEINTx引脚AB控制x=0，1M1=0M0=0定时/计数器T0、T1方式1TLx（8位）THx（8位）TFx申请中断12振荡器Tx引脚C/T=0C/T=1+TRxGATEINTx引脚AB控制x=0，1M1=0M0=1定时/计数器T0、T1方式2TLx（8位）THx（8位）TFx申请中断12振荡器Tx引脚C/T=0C/T=1+TRxGATEINTx引脚AB控制x=0，1M1=1M0=0重装载方式3时定时/计数器T0TL0（8位）TF0申请中断T012振荡器T0引脚C/T=0C/T=1+TR0GATEINT0引脚AB控制M1=1M0=1TH0（8位）TF1申请中断T112振荡器TR1T0方式3时T1方式选择TL1（5,8）TH1（8位）串行口12振荡器T1引脚C/T=0C/T=1串行口12振荡器T1引脚C/T=0C/T=1TL1（8位）TH1（8位）重装载（a）T1方式1或0（b）T1方式2定时/计数器T2在51系列单片机中，8052子系列除了有定时/计数器T0、T1外，还具有功能更强的定时/计数器T2。

除了两个8位计数器TL2、TH2和控制寄存器T2CON及T2MOD之外，还有捕获寄存器RCAP2L和RCAP2H。

输入引脚T2（P1.0）是外部计数脉冲输入端。

输入引脚T2EX（P1.1）是外部控制信号输入端。

T2中的特殊功能寄存器位地址位功能0CFHTF20CEHEXF20CDHRCLK0CCHTCLK0CBHEXEN20CAHTR20C9HC/T20C8HCP/RL2T2CON控制寄存器：

C/T2=0功能选择为定时器C/T2=0功能选择为计数器T2中的特殊功能寄存器T2MOD是字节寻址的，字节地址为0C9H，只有最低位有定义。

D7-D1-D0DCENDCEN=1，减计数；DCEN=0，加计数；T2的工作方式RCLK+TCLKCP/RL2TR2工作方式001自动重装载方式011捕获方式1x1波特率发生器xx0关闭捕获方式TL2（8位）TF2申请中断12振荡器T2引脚C/T=0C/T=1控制TR2TH2（8位）RCAP2LRCAP2H控制EXF2EXEN2边沿检测T2EX引脚自动重装载方式（DCEN=0）TL2（8位）TF2申请中断12振荡器T2引脚C/T=0C/T=1控制TR2TH2（8位）RCAP2LRCAP2H控制EXF2EXEN2边沿检测T2EX引脚重载自动重装载方式（DCEN=1）TL2（8位）申请中断12振荡器T2引脚C/T=0C/T=1控制TR2TH2（8位）RCAP2LRCAP2H0FFH0FFHTF2T2EX管脚EXF2波特率发生器方式TL2（8位）TF212振荡器T2引脚C/T=0C/T=1控制TR2TH2（8位）RCAP2LRCAP2H控制EXF2EXEN2边沿检测T2EX引脚16重载中断申请定时器、计数器定时常数计算由于计数器是加1计数的，所以定时常数应该求补码。

t=Tc（2L-TC）=12/f（2L-TC）t：

定时时间；Tc：

机器周期；f：

震荡器频率；L：

计数器字长；计算举例：

要使定时时间为2ms，而晶体震荡频率为12MHz，求定时常数。

2ms=1us（216-TC）TC=216-2000=65536-2000=63536化成两个字节：

=0f830h定时/计数器编程写TMOD，只能用字节寻址（M0，M1，C/T，GATE）。

将时间常数或计数常数写入计数器寄存器。

设置中断开放或禁止。

启动计数器。

例1使用T0在P1.0脚产生周期为2ms方波，震荡器频率为6MHz。

设计思路是每1ms产生一个中断，中断程序中除了重新初始化计数器外，使P1.0电平反转。

选用模式1作为T0的工作模式。

即TMOD=01H由于震荡器频率为6MHz，即2微妙计数器计数一次。

计数500次就是1ms。

定时常数为65536-500=0FE0CH，即TH=0FEH，TL=0CH。

主程序先初始化定时计数器，然后开启计数器。

具体程序主程序段：

MOVTMOD,#01HMOVTH0,#0FEHMOVTL0,#0CHSETBET0SETBEASETBTR0中断程序：

ORG000BHMOVTH0,#0F0HMOVTL0,#0CHCPLP1.0RETI例2T0用方式3，这时TL0、TH0分别可作为两个8位计数器，产生两个方波。

定时常数为：

256-100*（12/11.0592）=147256-150*（12/11.0592）=93T1用方式2，自动重装载，定时常数0F9H。

使用80C51单片机，用T1为串行口提供波特率9600定时，同时希望产生两个方波，周期为200和300微妙。

为产生准确的标准波特率，震荡器通常选择频率为11.0592Mhz。

具体程序org0bh;tl0中断movtl0,#147cplp1.0retiorg1bh;th0中断movth0,#93cplp1.1reti主程序片段如下：

.movtmod,#23hmovtl0,#147movth0,#93movtl1,#0f9hmovth1,#0f9hsetbtr0setbtr1setbet0setbet1setbea.例3T0采用方式1，中断程序中通过判断p1.0是高电平还是低电平来重新设置计数器初始值。

计数器初始值从变量中得出，该变量的值同时由主程序动态给出，这样，PWM波的占空比等参数就由主程序决定了。

产生PWM波形，PWM波形的参数由主程序动态设置，只能使用一个定时器，比如T0。

具体程序；中断程序t0int:

cplp1.0jbp1.0,highmovtl0,low_level_lmovth0,low_level_hretihigh:

movtl0,high_level_lmovth0,high_level_hreti;主程序org0ljmpstartorg0bhljmpt0intorg100hstart:

movtmod,#1hclrp1.0movtl0,low_level_lmovth0,low_level_hsetbet0setbeasetbtr0;下面可以设定波形变量的值3.串行接口51系列单片机中有一个全双工异步串行接口，可以用来和其它串行设备通讯。

全双工意味着它可以同时接收和发送。

UART串行口结构接收寄存器和发送寄存器。

控制逻辑串行口控制寄存器串行数据输入输出引脚结构图SCON串行口控制逻辑接受SBUF发送SBUFTXRX申请中断定时器单元串行口的特殊功能寄存器状态控制寄存器（SCON）：

位地址位功能9FHSM09EHSM19DHSM29CHREN9BHTB89AHRB899HTI98HRI功率控制寄存器D7SMOD与串行口无关PCON只有最高位SMOD与串行口有关：

串行数据寄存器发送SBUF接受SBUF写读串行口工作方式多机通讯模式0-同步移位寄存器方式数据输入时，数据由RXD引脚输入，同时TXD引脚给出同步时钟。

数据的输入由REN=1和RI=0启动。

数据输出时，数据有TXD引脚输出，同时TXD引脚给出同步时钟。

输出由对SBUF的写操作触发。

同步脉冲的频率是FCLK/12。

输入时序和电路D0D1D2D3D4D5D6D7RXDTXDCD4014CD4014QSQCLKCLKRXDTXD输出时序和电路D0D1D2D3D4D5D6D7RXDTXDCD4094CD4094DATAQDATACLKCLKRXDTXD方式1：

8个数据位通讯方式当SM0=0、SM1=1时，串行口选择方式1。

其波特率由定时计数器T1或T2的溢出速率决定。

它是全双工模式，输入由Rx引脚，输出由Tx引脚。

它的一帧数据由一个起始位

（1）、8个数据位和一个停止位（0）组成。

方式1帧格式D0D1D2D4D3D5D6D7起始停止1100100193H方式1发送和接收完成的条件单片机1单片机2RxTxRxTx写SBUF指令后，就触发一个发送过程。

发送完成时，Ti置位表明