教學(xué)課件PPT MCS51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理

第二章第二章 MCS-51MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理主要內(nèi)容主要內(nèi)容：1.MCS-511.MCS-51單片機(jī)組成（結(jié)構(gòu)、引腳功能）單片機(jī)組成（結(jié)構(gòu)、引腳功能）2.2.并行并行I/OI/O端口結(jié)構(gòu)端口結(jié)構(gòu)3.3.儲(chǔ)器組織與操作儲(chǔ)器組織與操作4.MCS-514.MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)的中斷系統(tǒng)1 1）中斷系統(tǒng)概述）中斷系統(tǒng)概述2 2）中斷的處理過程）中斷的處理過程重點(diǎn)理解：重點(diǎn)理解：1 . MCS-51系列單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)系列單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2. 單片機(jī)特殊功能寄存器的作用單片機(jī)特殊功能寄存器的作用3 .不同場(chǎng)合下單片機(jī)引腳的復(fù)用功能不同場(chǎng)合下單片機(jī)引腳的復(fù)用功能4 . 單片機(jī)的位處理功能及其作用單片機(jī)的位處理功能及其作用一、一、MCSMCS5151單片微機(jī)的硬件組成單片微機(jī)的硬件組成 第一節(jié)第一節(jié) MCS-51MCS-51單片機(jī)的基本組成單片機(jī)的基本組成 1. 中央處理單元中央處理單元CPU（8位）位）2.2.只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM 大小：（無、大?。海o、4K、8K、16K、32K、64K） 作用：存儲(chǔ)應(yīng)用程序，數(shù)表作用：存儲(chǔ)應(yīng)用程序，數(shù)表 種類：掩膜種類：掩膜ROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM3.3.隨機(jī)存取器隨機(jī)存取器RAM 大?。海ù笮。海?28B、256B、512B） 作用：程序運(yùn)行中存儲(chǔ)工作變量和數(shù)據(jù)作用：程序運(yùn)行中存儲(chǔ)工作變量和數(shù)據(jù)4 4. .并行輸入并行輸入/輸出口輸出口 I / O（32線）線）：系統(tǒng)總線、擴(kuò)展外：系統(tǒng)總線、擴(kuò)展外存、存、I / O接口芯片接口芯片5.5.串行輸入串行輸入/輸出口輸出口 UART （二線）：串行通信、擴(kuò)展（二線）：串行通信、擴(kuò)展I / O接口芯片接口芯片6 6、定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 T（16位增量可編程）位增量可編程） 它與它與CPU之間各自獨(dú)立工作，當(dāng)它計(jì)數(shù)滿時(shí)向之間各自獨(dú)立工作，當(dāng)它計(jì)數(shù)滿時(shí)向CPU中斷中斷7 7、時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 fosc： 分為內(nèi)部振蕩器、外接振蕩電路分為內(nèi)部振蕩器、外接振蕩電路8 8、中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)： 五源中斷、兩級(jí)優(yōu)先，可編程進(jìn)行控制。五源中斷、兩級(jí)優(yōu)先，可編程進(jìn)行控制。時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路CPUROMRAMT0 T1中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)串行接口串行接口并行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器8位的位的CPU內(nèi)部?jī)?nèi)部RAM：共共256個(gè)單元個(gè)單元內(nèi)部?jī)?nèi)部ROM：4K字節(jié)字節(jié)ROM2個(gè)個(gè)16位的位的定定時(shí)時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器4個(gè)個(gè)8位的位的并行并行I/O口口一個(gè)全雙工一個(gè)全雙工串行串行口。口。5個(gè)中斷源的個(gè)中斷源的中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路：產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列二二 . MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C51三三 單片機(jī)引腳功能單片機(jī)引腳功能P3口的第二功能口的第二功能VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0ALEP3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.72、振蕩電路：、振蕩電路：XTAL1、XTAL23、復(fù)位引腳：、復(fù)位引腳：RST4、并行口：、并行口：P0、P1、P2、P37、ALE：地址鎖存控制信號(hào)：地址鎖存控制信號(hào)1、電源線：、電源線：VCC(+5V)、VSS(地地)EAPSEN5、EA：程序存儲(chǔ)器訪問控制信號(hào)：程序存儲(chǔ)器訪問控制信號(hào)6、PSEN：外部：外部ROM讀選通信號(hào)讀選通信號(hào)RXD/TXD/INT0/ INT1/ T0/ T1/WR/ RD/四、振蕩器、時(shí)鐘電路及時(shí)序四、振蕩器、時(shí)鐘電路及時(shí)序 1.1.時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 MCSMCS5l5l單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳腳XTALlXTALl和和XTAL2XTAL2分別是反相放大器的輸入端和輸出端，由這個(gè)放大器分別是反相放大器的輸入端和輸出端，由這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器，與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器，如圖如圖2 24 4所示。這種方式形成的時(shí)鐘信號(hào)稱為內(nèi)部時(shí)鐘方式。圖所示。這種方式形成的時(shí)鐘信號(hào)稱為內(nèi)部時(shí)鐘方式。圖2 25 5所所示，為外部時(shí)鐘方式。示，為外部時(shí)鐘方式。 一般使用 2.2.有關(guān)有關(guān)單片機(jī)單片機(jī)CPUCPU的的時(shí)序時(shí)序1 1）振蕩周期）振蕩周期： 指為單片機(jī)提供定時(shí)信號(hào)的振蕩源的周期，若為內(nèi)部產(chǎn)生指為單片機(jī)提供定時(shí)信號(hào)的振蕩源的周期，若為內(nèi)部產(chǎn)生方式時(shí)，為石英晶體的振蕩周期。方式時(shí)，為石英晶體的振蕩周期。（2 2）時(shí)鐘周期）時(shí)鐘周期：也稱為狀態(tài)周期，用也稱為狀態(tài)周期，用S S表示。時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)中最基本表示。時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)中最基本的時(shí)間單位，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，的時(shí)間單位，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，CPUCPU完成一個(gè)最基本的動(dòng)作。完成一個(gè)最基本的動(dòng)作。MCSMCS5151單單片機(jī)中一個(gè)時(shí)鐘周期為振蕩周期的片機(jī)中一個(gè)時(shí)鐘周期為振蕩周期的2 2倍。倍。3 3）機(jī)器周期：完成一個(gè)基本操作（例如，取指令、存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫）機(jī)器周期：完成一個(gè)基本操作（例如，取指令、存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫等）所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。等）所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。MCSMCS5151的一個(gè)機(jī)器周期含有的一個(gè)機(jī)器周期含有6 6個(gè)時(shí)鐘周個(gè)時(shí)鐘周期。期。（4 4）指令周期）指令周期完成一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期。完成一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期。MCSMCS5l5l的指令周期含的指令周期含1 14 4個(gè)個(gè)機(jī)器周期不等，其中多數(shù)為單周期指令，還有機(jī)器周期不等，其中多數(shù)為單周期指令，還有2 2周期和周期和4 4周期指令。周期指令。4 4周期周期指令只有乘、除兩條指令。指令只有乘、除兩條指令。ALE2S6S2S6S3S4S5S3S4S5S1S1S一個(gè)機(jī)器周期一個(gè)機(jī)器周期P1 P2P1 P22S1S6S1S單字節(jié)單周期指令例：INC A讀操作碼讀操作碼）讀下一個(gè)操作碼（丟棄讀下一個(gè)操作碼（丟棄3S4S5S 取指令取指令 分析分析 執(zhí)行執(zhí)行 時(shí)鐘周期第四節(jié)第四節(jié) MCS-51MCS-51存儲(chǔ)器組織與操作存儲(chǔ)器組織與操作( (重點(diǎn)重點(diǎn)) ) MCS51系列單片機(jī)其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是系列單片機(jī)其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，并有各自的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式，將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，并有各自的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式，這種結(jié)構(gòu)的單片微機(jī)稱為這種結(jié)構(gòu)的單片微機(jī)稱為哈佛型結(jié)構(gòu)哈佛型結(jié)構(gòu)單片微機(jī)單片微機(jī)。在物理上在物理上有有4 4個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)空間：個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)空間：片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器；片內(nèi)和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器；片內(nèi)和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 在邏輯上在邏輯上有三個(gè)彼此獨(dú)立的地址空間：有三個(gè)彼此獨(dú)立的地址空間：1、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64KB程序存儲(chǔ)器地址間；程序存儲(chǔ)器地址間；2、256字節(jié)的字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間；地址空間；3、64K字節(jié)的字節(jié)的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間地址空間一、一、 MCSMCS5151程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)與地址空間組織結(jié)構(gòu)與地址空間 7 7個(gè)特殊單元：個(gè)特殊單元： 0000H 0000H 復(fù)位后復(fù)位后,PC=0000H. ,PC=0000H. 開始執(zhí)行程序開始執(zhí)行程序 0003H 0003H 外部中斷外部中斷0 0 （INT0INT0）入口）入口 000BH 000BH 定時(shí)器定時(shí)器0 0中斷（中斷（ TF0TF0）入口）入口 0013H 0013H 外部中斷外部中斷1 1（INT1INT1） 入口入口 001BH 001BH 定時(shí)器定時(shí)器1 1 （ TF1TF1）入口）入口 0023H 0023H 串行口中斷串行口中斷TI/RITI/RI入口入口 002BH 002BH 定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器2 2溢出或溢出或T2EXT2EX輸入負(fù)跳變（輸入負(fù)跳變（5252系列）系列） MCSMCS5l5l采用采用1616位的程序計(jì)數(shù)器位的程序計(jì)數(shù)器PCPC和和l6l6位的地址總線，位的地址總線，64KB64KB片內(nèi)、外片內(nèi)、外的程序存儲(chǔ)器空間連續(xù)、統(tǒng)一的程序存儲(chǔ)器空間連續(xù)、統(tǒng)一 。二、二、MCSMCS5151數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組織與地址空間組織與地址空間 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間由內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間組成。內(nèi)部和外部數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間由內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間組成。內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間據(jù)存儲(chǔ)器空間存在重疊存在重疊，通過，通過不同指令不同指令來區(qū)別。來區(qū)別。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在物理上又可分成三部分：低內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在物理上又可分成三部分：低128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM、高、高128128字節(jié)字節(jié)RAM(RAM(僅僅8032803208520852才有才有) )和專用寄存器和專用寄存器(SFR)(SFR)。0000H FFFFH 00H 7FH 內(nèi) 部RAM 外 部 RAM 64KB 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ)器 示 意圖 SFR 80H FFH 1 1、 工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)2 2、20H-2FH 20H-2FH 位尋址區(qū)既可進(jìn)行字節(jié)尋址，位尋址區(qū)既可進(jìn)行字節(jié)尋址，又可進(jìn)行位尋址。這又可進(jìn)行位尋址。這1616個(gè)單元共有個(gè)單元共有16168 8128128位，位， 3 3、30H-7FH 30H-7FH 通用通用存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)區(qū)4 4、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 0000 0000H HFFFFHFFFFH范圍為范圍為64K64K字節(jié)，采用字節(jié)，采用R0R0、R1R1或或DPTRDPTR寄存器間址寄存器間址方式訪問。當(dāng)采用方式訪問。當(dāng)采用R0R0、R1R1間址時(shí)只能訪問低間址時(shí)只能訪問低256256字節(jié)，采用字節(jié)，采用DPTRDPTR間址可訪問整個(gè)間址可訪問整個(gè)64K64K字節(jié)空間。字節(jié)空間。組組通通用用寄寄存存器器區(qū)區(qū)第第0組組通通用用寄寄存存器器區(qū)區(qū)第第1組組通通用用寄寄存存器器區(qū)區(qū)第第2組組通通用用寄寄存存器器區(qū)區(qū)第第3）（位位地地址址位位尋尋址址區(qū)區(qū)FH7H00區(qū)區(qū)用用戶戶 RAMH00H08/H07H10/FH0H18/H17H20/FH1H30/FH2FH7R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7即可位尋址，又可字節(jié)尋址即可位尋址，又可字節(jié)尋址數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、堆棧區(qū)、工作數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、堆棧區(qū)、工作單元單元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間 7FH 通用RAM區(qū)2FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H28H47H46H45H44H43H42H41H40H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H26H37H36H35H34H33H32H31H30H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H24H27H26H25H24H23H22H21H20H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H22H17H16H15H14H13H12H11H10H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H20H07H06H05H04H03H02H01H00H字節(jié)地址字節(jié)地址 位地址位地址寄存器組0（R0R7） 00H 07H 08H 0FH 10H 17H 18H 1FH 20H 2FH 30H 7FH 00 78 07 06 05 04 03 02 01 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 寄存器組1（R0R7） 寄存器組2（R0R7） 寄存器組3（R0R7） 位地址區(qū)（007F） 字節(jié)尋址（307F） 三、特殊功能寄存器地址空間三、特殊功能寄存器地址空間 共有共有2626個(gè)專用寄存器個(gè)專用寄存器SFR(Special Functional Register )SFR(Special Functional Register )，它，它們離散地分布在片內(nèi)們離散地分布在片內(nèi)RAMRAM的高的高128128字節(jié)地址字節(jié)地址80H80H0FFH0FFH中。中。 程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPC不占據(jù)不占據(jù)RAMRAM單元，在除單元，在除PCPC外的專用寄存器外的專用寄存器SFRSFR中，有中，有1212個(gè)專用寄存器既可字節(jié)尋址，又可位尋址。個(gè)專用寄存器既可字節(jié)尋址，又可位尋址。 注意：注意：1) )表中共有表中共有5個(gè)雙字節(jié)寄存器。（個(gè)雙字節(jié)寄存器。（5151系列只有系列只有3 3個(gè)個(gè)) )2) )PC也為雙字節(jié)寄存器，但是也為雙字節(jié)寄存器，但是不在不在80H FFH范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 3)表中，凡地址能被表中，凡地址能被8整除的寄存器都是可整除的寄存器都是可位尋址位尋址的寄存器的寄存器。標(biāo)識(shí)符名 稱地址*Acc累加器E0H*BB寄存器F0H*PSW程序狀態(tài)字D0HSP堆棧指針81HDPTR數(shù)據(jù)指針(DPH和DPL)82H,83H*P0口080H*P1口190H*P2口2A0H*P3口3B0H*IP中斷優(yōu)先級(jí)寄存器B8H*IE中斷控制寄存器A8HTMOD定時(shí)器方式寄存器89H*TCON定時(shí)器控制寄存器88H標(biāo)識(shí)符名 稱地址TH0計(jì)數(shù)器0高位8CHTL0計(jì)數(shù)器0低位8AHTH1計(jì)數(shù)器1高位8DHTL1計(jì)數(shù)器1低位8BH*SCON串行口控制98HSBUF串行數(shù)據(jù)緩沖器99HPCON電源控制97H位地址的表示法例： 位名稱位名稱 CY CY 、RS0RS0n 寄存器名加序號(hào)寄存器名加序號(hào) PSW.7PSW.7n ACC.1 ACC.1 字節(jié)地址加序號(hào)字節(jié)地址加序號(hào) 20H.320H.3n 直接位地址直接位地址 00H00H1.1.累加器累加器ACCACC 累累加器加器A A在大部分的算術(shù)運(yùn)算中存放某個(gè)操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。在大部分的算術(shù)運(yùn)算中存放某個(gè)操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。2.2.寄存器寄存器B B寄存器寄存器B B主要用于與累加器主要用于與累加器A A配合執(zhí)行乘法和除法指令的操作。配合執(zhí)行乘法和除法指令的操作。3.3.程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字PSWPSW8 8位寄存器，用來存放程序狀態(tài)信息。某些指令的執(zhí)行結(jié)位寄存器，用來存放程序狀態(tài)信息。某些指令的執(zhí)行結(jié)果會(huì)自動(dòng)影響果會(huì)自動(dòng)影響PSWPSW的有關(guān)狀態(tài)標(biāo)志位，有些狀態(tài)位可用指令來設(shè)置。的有關(guān)狀態(tài)標(biāo)志位，有些狀態(tài)位可用指令來設(shè)置。 特殊功能寄存器特殊功能寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0CyACF0RS1RS0OV-P：進(jìn)位標(biāo)志位：進(jìn)位標(biāo)志位：半進(jìn)位標(biāo)：半進(jìn)位標(biāo) ：用戶標(biāo)志位：用戶標(biāo)志位：工作寄存器組選擇：工作寄存器組選擇：溢出標(biāo)志：溢出標(biāo)志 P P ：奇偶標(biāo)志：奇偶標(biāo)志, , A中中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P = 1；否則；否則 P = 0。RS1 RS0 寄存器組內(nèi)部RAM地址0 0 工作寄存器組000H07H0 1 工作寄存器組108H0FH1 0 工作寄存器組210H17H1 1 工作寄存器組318H1FH4.4.堆棧指針堆棧指針SPSP堆棧是一個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū)，用來暫時(shí)存放數(shù)據(jù)和地址，它堆棧是一個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū)，用來暫時(shí)存放數(shù)據(jù)和地址，它是按照是按照“先進(jìn)后出先進(jìn)后出”的原則存放數(shù)據(jù)。的原則存放數(shù)據(jù)。棧指針棧指針SPSP為一個(gè)為一個(gè)8 8位專用寄存器，每存入位專用寄存器，每存入( (或取出或取出) )一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，SPSP就自動(dòng)就自動(dòng)加加1(1(或減或減1)1)，SPSP始終指向新的棧頂。始終指向新的棧頂。系統(tǒng)復(fù)位后堆棧指針初始化為系統(tǒng)復(fù)位后堆棧指針初始化為07H07H。5.5.數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR1616位的專用寄存器，由高位字節(jié)位的專用寄存器，由高位字節(jié)DPHDPH和低位字節(jié)和低位字節(jié)DPLDPL組成。可作為一個(gè)組成。可作為一個(gè)1616位寄存器使用，也可以作為位寄存器使用，也可以作為2 2個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的8 8位寄存器位寄存器DPHDPH和和DPLDPL使用。使用。6.I/O6.I/O端口端口P0P0P3P3 專用寄存器專用寄存器P0P0P3P3分別是分別是I/OI/O端口端口P0P0P3P3的鎖存器。可以把的鎖存器。可以把I/OI/O口當(dāng)口當(dāng)作作般的專用寄存器來使用，沒有專門設(shè)置的口操作指令，般的專用寄存器來使用，沒有專門設(shè)置的口操作指令，全部采用統(tǒng)全部采用統(tǒng)一的一的MOVMOV指令。指令。 作業(yè)：作業(yè)：2-22-2 2-3 2-3 2.2.1 P0口結(jié)構(gòu)返回返回DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0地址地址/數(shù)據(jù)控制線數(shù)據(jù)控制線+5VP0.0轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)鎖存器鎖存器作用作用:1、外擴(kuò)芯片時(shí)，、外擴(kuò)芯片時(shí)，P0口不再做口不再做I/O口使用，而是先傳送地址，后傳送數(shù)據(jù)。口使用，而是先傳送地址，后傳送數(shù)據(jù)。2、沒有外擴(kuò)芯片時(shí)，、沒有外擴(kuò)芯片時(shí)，P0口可以直接作為口可以直接作為輸入口輸入口或或輸出口輸出口使用。使用。第二節(jié)第二節(jié) 并行并行I/O接口接口 P0口直接做輸出口時(shí)，輸出信息的過程：（將0送到P0.0的過程)返回返回DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0地址地址/數(shù)據(jù)控制線數(shù)據(jù)控制線+5VP0.0轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)鎖存器鎖存器00010注意注意: P0口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到P00-P07上。由于上管上。由于上管始終截止，而當(dāng)下管也截止時(shí)，始終截止，而當(dāng)下管也截止時(shí)，P00P07被架空，沒有標(biāo)準(zhǔn)的高電平，所被架空，沒有標(biāo)準(zhǔn)的高電平，所以以P0口作輸出口使用時(shí)，必須外接上拉電阻。口作輸出口使用時(shí)，必須外接上拉電阻。 P0口直接做輸入口時(shí)，輸入信息的過程：（將P0.0處的1送入DB0.0的過程)DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0地址地址/數(shù)據(jù)控制線數(shù)據(jù)控制線+5VP0.0轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)鎖存器鎖存器001注意注意: 1、P0口作輸入口時(shí)，口作輸入口時(shí)，P00P07上的信號(hào)經(jīng)過緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。上的信號(hào)經(jīng)過緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)對(duì)P0口的讀操作有口的讀操作有2種：種：讀引腳讀引腳和和讀讀改改寫鎖存器寫鎖存器。 1當(dāng)當(dāng)CPU執(zhí)行執(zhí)行 MOV A，P0或或 JB/JNB P0.x，標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào) 時(shí)，產(chǎn)生讀引腳控制信號(hào)，時(shí)，產(chǎn)生讀引腳控制信號(hào)，此時(shí)讀的是引腳的狀態(tài)此時(shí)讀的是引腳的狀態(tài) 。當(dāng)當(dāng)CPU執(zhí)行讀執(zhí)行讀改改寫指令（以端口為寫指令（以端口為目的操作數(shù)的目的操作數(shù)的ANL、ORL、XRL、DEC、INC SETB、CLR等）時(shí)，產(chǎn)生等）時(shí)，產(chǎn)生讀鎖存信號(hào)，此時(shí)是先讀鎖存器的狀態(tài)，讀鎖存信號(hào)，此時(shí)是先讀鎖存器的狀態(tài)，在修改之后，送回鎖存器保存。在修改之后，送回鎖存器保存。 返回返回2.2.2 P1口結(jié)構(gòu)DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0+5VP1.0鎖存器鎖存器作用作用:P1口只能可以直接作為口只能可以直接作為輸入口輸入口或或輸出口輸出口使用。使用。返回返回返回返回DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0+5VP1.0鎖存器鎖存器P1口直接做輸出口時(shí)，輸出信息的過程：口直接做輸出口時(shí)，輸出信息的過程：（將（將1送到送到P1.0的過程的過程)1001注意：注意：P1口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到P10-P17上。上。由于內(nèi)部有上拉電阻，所以由于內(nèi)部有上拉電阻，所以P1口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻?？谧鬏敵隹谑褂脮r(shí)，不用外接上拉電阻。DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0+5VP1.0鎖存器鎖存器P1口直接做輸入口時(shí)，輸入信息的過程：口直接做輸入口時(shí)，輸入信息的過程： （將（將P1.0P1.0處的處的0 0送入送入DB0.0DB0.0的過程的過程) )00注意注意: 1、P1口作輸入口時(shí)，口作輸入口時(shí)，P10P17上的信號(hào)經(jīng)過緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。上的信號(hào)經(jīng)過緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)對(duì)P1口的讀操作有口的讀操作有2種：種：讀引腳讀引腳和和讀讀改改寫鎖存器寫鎖存器。 當(dāng)當(dāng)CPU執(zhí)行執(zhí)行 MOV A，P1或或 JB/JNB P1.x，標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào) 時(shí)，產(chǎn)生讀引腳控制信號(hào)，時(shí)，產(chǎn)生讀引腳控制信號(hào)，此時(shí)讀的是引腳的狀態(tài)此時(shí)讀的是引腳的狀態(tài) 。當(dāng)當(dāng)CPU執(zhí)行讀執(zhí)行讀改改寫指令（以端口為目寫指令（以端口為目的操作數(shù)的的操作數(shù)的ANL、ORL、XRL、DEC、INC 、SETB、CLR等）時(shí)，產(chǎn)生讀鎖存等）時(shí)，產(chǎn)生讀鎖存信號(hào)，此時(shí)是先讀鎖存器的狀態(tài)，在修改信號(hào)，此時(shí)是先讀鎖存器的狀態(tài)，在修改之后，送回鎖存器保存。之后，送回鎖存器保存。 返回返回2.2.3 P2口結(jié)構(gòu)DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0地址控制線地址控制線+5VP2.0轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)鎖存器鎖存器作用作用:1、外擴(kuò)芯片時(shí)，、外擴(kuò)芯片時(shí)，P2口不再做口不再做I/O口使用，而是傳送高口使用，而是傳送高8位地址。位地址。2、沒有外擴(kuò)芯片時(shí)，、沒有外擴(kuò)芯片時(shí)，P2口可以直接作為口可以直接作為輸入口輸入口或或輸出口輸出口使用。使用。返回返回返回返回DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0地址控制線地址控制線+5VP2.0轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)鎖存器鎖存器P2口直接做輸出口時(shí)，輸出信息的過程：（將0送到P2.0的過程)00010注意：注意：P2口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到P20-P27上。上。由于內(nèi)部有上拉電阻，所以由于內(nèi)部有上拉電阻，所以P2口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻?？谧鬏敵隹谑褂脮r(shí)，不用外接上拉電阻。2.2.4 P3口結(jié)構(gòu)DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0+5VP3.0鎖存器鎖存器第二功能輸出第二功能輸出第二功能輸入第二功能輸入作用作用:1、P3口可以直接作為口可以直接作為輸入口輸入口或或輸出口輸出口使用。使用。2、P3口的引腳又具有口的引腳又具有第二功能第二功能。1 當(dāng)使用單片機(jī)內(nèi)部串行口時(shí)，若CPU執(zhí)行MOV A，SBUF指令，則P3.0(RXD)作為接收信號(hào)線，接收由外界串行輸入的數(shù)據(jù)；若CPU執(zhí)行MOV SBUF，A指令，則P3.1(TXD)作為發(fā)送信號(hào)線，串行發(fā)送數(shù)據(jù)至外界。 2當(dāng)單片機(jī)使用外中斷時(shí)，P3.2（INT0）作為外中斷0的中斷請(qǐng)求輸入線，3.3(INT1) 作為外中斷1的中斷請(qǐng)求輸入線。3當(dāng)單片機(jī)使用定時(shí)器，且定時(shí)器工作于計(jì)數(shù)方式時(shí)，P3.4（T0）作為定時(shí)器0的計(jì)數(shù)脈沖輸入線，P3.5(T1)作為定時(shí)器1的計(jì)數(shù)脈沖輸入線。4當(dāng)單片機(jī)外擴(kuò)RAM或I/O接口芯片時(shí)，P3.6（WR）作為RAM或I/O接口芯片的寫控制信號(hào)，P3.7(RD)作為RAM或I/O接口芯片的讀控制信號(hào)。 當(dāng)當(dāng)P3口的一些引腳沒有作為第二功能使用時(shí)，這些引腳就被釋放，直接作為口的一些引腳沒有作為第二功能使用時(shí)，這些引腳就被釋放，直接作為I/O口口線使用。線使用。返回返回返回返回DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0+5VP3.0鎖存器鎖存器第二功能輸出第二功能輸出第二功能輸入第二功能輸入P3口直接做輸出口時(shí)，輸出信息的過程：（將1送到P3.0的過程)1001注意：注意：P3口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到口做輸出口時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)過鎖存器送到P30-P37上。上。由于內(nèi)部有上拉電阻，所以由于內(nèi)部有上拉電阻，所以P2口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻。口作輸出口使用時(shí)，不用外接上拉電阻。DCPQQ讀引腳讀引腳讀鎖存讀鎖存寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)DB0.0+5VP3.0鎖存器鎖存器第二功能輸出第二功能輸出第二功能輸入第二功能輸入0P3口直接做輸入口時(shí)，輸入信息的過程：（將P3.0處的0送入DB0.0的過程)0注意注意: 1、P3口作輸入口時(shí)，口作輸入口時(shí)，P30P37上的信號(hào)經(jīng)過緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。上的信號(hào)經(jīng)過緩沖器送到內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上。在讀引腳之前，要先將鎖存器置在讀引腳之前，要先將鎖存器置1，否則總是讀到，否則總是讀到0。2、CPU對(duì)對(duì)P3口的讀操作有口的讀操作有2種：種：讀引腳讀引腳和和讀讀改改寫鎖存器寫鎖存器。 當(dāng)當(dāng)CPU執(zhí)行執(zhí)行 MOV A，P3或或 JB/JNB P3.x，標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào) 時(shí)，產(chǎn)生讀引腳控制信號(hào)，時(shí)，產(chǎn)生讀引腳控制信號(hào)，此時(shí)讀的是引腳的狀態(tài)此時(shí)讀的是引腳的狀態(tài) 。當(dāng)當(dāng)CPU執(zhí)行讀執(zhí)行讀改改寫指令（以端口為目寫指令（以端口為目的操作數(shù)的的操作數(shù)的ANL、ORL、XRL、DEC、INC 、SETB、CLR等）時(shí)，產(chǎn)生讀鎖存等）時(shí)，產(chǎn)生讀鎖存信號(hào)，此時(shí)是先讀鎖存器的狀態(tài)，在修改信號(hào)，此時(shí)是先讀鎖存器的狀態(tài)，在修改之后，送回鎖存器保存。之后，送回鎖存器保存。 返回返回 一、并行一、并行I/OI/O接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1. P01. P0口的位結(jié)構(gòu)與功能：口的位結(jié)構(gòu)與功能：8 8位漏極開路型雙向并行位漏極開路型雙向并行I IO O口口 使用：使用：P0口為三態(tài)雙向口，即可作為一般口為三態(tài)雙向口，即可作為一般I/O口使用，也口使用，也可作地址可作地址/數(shù)據(jù)總線口。數(shù)據(jù)總線口。 1）P0口作一般口作一般I/O口口-“讀引腳先寫讀引腳先寫1”“在輸入數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)先把口置在輸入數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)先把口置1，使兩個(gè)，使兩個(gè)FET都截止，引腳處都截止，引腳處于懸浮狀態(tài)，可作高阻抗輸入于懸浮狀態(tài)，可作高阻抗輸入” 2）訪問訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是一個(gè)復(fù)用的地址外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是一個(gè)復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線。數(shù)據(jù)總線。（分時(shí)使用）輸出地址總線低分時(shí)使用）輸出地址總線低8位位A7A0（利用利用ALEALE信號(hào)的下信號(hào)的下降沿將地址鎖存，降沿將地址鎖存，鎖存）作數(shù)據(jù)總線鎖存）作數(shù)據(jù)總線 D7D0 8 8。第二節(jié)第二節(jié) 并行并行I/OI/O接口接口 第二章 2 - 34& DQQ Vcc控制端地址/ 數(shù)據(jù)讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳T1T2P0.x引腳 鎖存器1P0口某位的結(jié)構(gòu)圖 第二章 2 - 352. P12. P1口的位結(jié)構(gòu)與功能口的位結(jié)構(gòu)與功能1 1）P1P1口也是口也是個(gè)個(gè)準(zhǔn)雙向準(zhǔn)雙向I IO O口口2 2）應(yīng)用：）應(yīng)用：通常作一般通常作一般I/O口用口用DQQ 讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳鎖存器 T2P1.x引腳 內(nèi)部上拉電阻3. P23. P2口的位結(jié)構(gòu)與功能口的位結(jié)構(gòu)與功能 DQQ 地址讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳鎖存器1 VccT2P2.x引腳 內(nèi)部上拉電阻控制1 1）在結(jié)構(gòu)上比）在結(jié)構(gòu)上比P0P0口少了一個(gè)輸出口少了一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換控制部分，多路開關(guān)轉(zhuǎn)換控制部分，多路開關(guān)MUXMUX的倒的倒向由向由CPUCPU命令控制，且命令控制，且P2P2口內(nèi)部接口內(nèi)部接有固定的上拉電阻有固定的上拉電阻 。2）P2P2口既可作為通用口既可作為通用I IO O口使用口使用（先寫先寫“1”1”），又可作為地址總），又可作為地址總線口，線口，輸出高輸出高8 8位地址。（位地址。（A15A8A15A8） 第二章 2 - 364. P34. P3口的位結(jié)構(gòu)與功能口的位結(jié)構(gòu)與功能 P3.0(RXD)P3.0(RXD)：串行輸入端。：串行輸入端。P3.1(TXD)P3.1(TXD)：串行輸出端。：串行輸出端。P3.2()P3.2()：外部中斷：外部中斷0 0輸入端，低電平有效。輸入端，低電平有效。P3.3()P3.3()：外部中斷：外部中斷1 1輸入端，低電平有效。輸入端，低電平有效。P3.4(T0)P3.4(T0)：定時(shí)計(jì)數(shù)器：定時(shí)計(jì)數(shù)器0 0外部事件計(jì)數(shù)輸入端。外部事件計(jì)數(shù)輸入端。P3.5(T1)P3.5(T1)：定時(shí)計(jì)數(shù)器：定時(shí)計(jì)數(shù)器1 1外部事件計(jì)數(shù)輸入端。外部事件計(jì)數(shù)輸入端。P3.6()P3.6()：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)，低電平有效。：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)，低電平有效。P3.7()P3.7()：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。 P3P3口與口與PlPl口的輸出驅(qū)動(dòng)部分及內(nèi)部口的輸出驅(qū)動(dòng)部分及內(nèi)部上拉電阻相同，但比上拉電阻相同，但比P1P1口多了一個(gè)口多了一個(gè)第二功能控制部分的邏輯電路。第二功能控制部分的邏輯電路。 DQQ 讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳鎖存器 VccT2P3.x引腳 內(nèi)部上拉電阻 & 第二輸入功能第二輸出功能第二章 2 - 37單片機(jī)的片外三總線結(jié)構(gòu)單片機(jī)的片外三總線結(jié)構(gòu)地址線地址線(DBUS)(DBUS)：P0低八位低八位地址，地址，P2高八地址；高八地址；數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線(ABUS)(ABUS)：P0輸入輸輸入輸出出8位數(shù)據(jù)；位數(shù)據(jù)；控制線控制線(CBUS)(CBUS)：P3口的口的8位加上位加上/PSEN、ALE共同共同完成完成 控制總線。控制總線。第二章 2 - 38P0P3的功能及使用時(shí)的注意事項(xiàng)的功能及使用時(shí)的注意事項(xiàng) 1. 在無片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這四個(gè)端口的每一位都可以作為準(zhǔn)雙向在無片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這四個(gè)端口的每一位都可以作為準(zhǔn)雙向通用通用IO端口使用。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，端口使用。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，P2口作為高口作為高8位地址位地址線，線，P0口作為雙向總線，分時(shí)作為低口作為雙向總線，分時(shí)作為低8位地址和數(shù)據(jù)的輸入輸出線。位地址和數(shù)據(jù)的輸入輸出線。 2. P0口作為通用雙向口作為通用雙向IO口用時(shí)，必須外接上拉電阻。口用時(shí)，必須外接上拉電阻。 3. P3口除了作通用口除了作通用IO使用外，它的各位還具有第二功能。當(dāng)使用外，它的各位還具有第二功能。當(dāng)P3口某口某一位用于第二功能作輸出時(shí)，則不能再作通用一位用于第二功能作輸出時(shí)，則不能再作通用IO使用。使用。 4. 當(dāng)當(dāng)P0P4端口用作輸入時(shí)，為了避免誤讀，都必須先向?qū)?yīng)的輸端口用作輸入時(shí)，為了避免誤讀，都必須先向?qū)?yīng)的輸出鎖存器寫入出鎖存器寫入“1” ，使，使FET截止。然后再讀端口引腳。截止。然后再讀端口引腳。 如：如：MOV P1,#0FFH ;寫入寫入“1” MOV A, P15.I/O口口 可按字節(jié)尋址，也可按位尋址可按字節(jié)尋址，也可按位尋址 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其作用是使復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其作用是使CPUCPU和系統(tǒng)中其它部件都處和系統(tǒng)中其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作 。在振蕩器運(yùn)行時(shí)，在振蕩器運(yùn)行時(shí)，RSTRST端至少要保持端至少要保持2 2個(gè)機(jī)器周期個(gè)機(jī)器周期(24(24個(gè)振蕩周期個(gè)振蕩周期) )為高，為高，才完成一次復(fù)位。才完成一次復(fù)位。復(fù)位后片內(nèi)各專用寄存器的狀態(tài)復(fù)位后片內(nèi)各專用寄存器的狀態(tài) 第三節(jié)第三節(jié) MCS-51MCS-51單片機(jī)的復(fù)位單片機(jī)的復(fù)位寄存器內(nèi)容寄存器內(nèi) 容PC00HTMOD00HA00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0P30FFHSCON00HIP（XXX00000）BSBUF不變IE（0XX00000）BPCON（0XXXXXXX）B第二章 2 - 40 RST80318051+5V+5V22uF1K RST80318051+5V+5V22uF1K RST80318051+5V+5V22uF1K 200 R1R2C1C1R1（a）上電復(fù)位 200 R1R2C1C2（b）按鍵電平復(fù)位（C）按鍵脈沖復(fù)位幾種實(shí)用的復(fù)位電路幾種實(shí)用的復(fù)位電路 第二章 2 - 41 MCS MCS5151的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) MCS-51MCS-51及其及其5l5l子系列的其它成員都具有相同的中斷子系列的其它成員都具有相同的中斷結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 80518051有有5 5個(gè)中斷源個(gè)中斷源2 2個(gè)外部中斷源個(gè)外部中斷源INT0INT0和和INT1INT1，2 2個(gè)片內(nèi)定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出中斷源，個(gè)片內(nèi)定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出中斷源，1 1個(gè)片內(nèi)串行個(gè)片內(nèi)串行口中斷源?？谥袛嘣?。 分為兩級(jí)分為兩級(jí)高級(jí)中斷和低級(jí)中斷。其中任何一個(gè)高級(jí)中斷和低級(jí)中斷。其中任何一個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)均可由中斷源的優(yōu)先級(jí)均可由軟件設(shè)定為高級(jí)或低級(jí)軟件設(shè)定為高級(jí)或低級(jí)，能，能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套 。 都是可屏蔽的，由軟件設(shè)定。都是可屏蔽的，由軟件設(shè)定。第二章 2 - 42一、一、MCSMCS5151的中斷源的中斷源 1.1.中斷源中斷源1) 1) 外部中斷外部中斷0 0請(qǐng)求，由請(qǐng)求，由P3.2P3.2引腳輸入。可由用戶設(shè)定為兩種引腳輸入。可由用戶設(shè)定為兩種觸發(fā)方式，（電平觸發(fā)方式還是邊沿觸發(fā)方式）。一旦輸入觸發(fā)方式，（電平觸發(fā)方式還是邊沿觸發(fā)方式）。一旦輸入信號(hào)有效，則向信號(hào)有效，則向CPUCPU申請(qǐng)中斷，并且將中斷標(biāo)志申請(qǐng)中斷，并且將中斷標(biāo)志IE0IE0置置1 1。2) 2) 外部中斷外部中斷1 1請(qǐng)求，由請(qǐng)求，由P3.3P3.3引腳輸入。亦可由用戶設(shè)定為電引腳輸入。亦可由用戶設(shè)定為電平觸發(fā)方式還是邊沿觸發(fā)方式。一旦輸人信號(hào)有效，則向平觸發(fā)方式還是邊沿觸發(fā)方式。一旦輸人信號(hào)有效，則向CPUCPU申請(qǐng)中斷，并將中斷標(biāo)志申請(qǐng)中斷，并將中斷標(biāo)志IE1IE1置置1 1。INT0 IE0 INT1 IE1 TF0 TF1 RI TI 圖 10、 8051中 斷 源 第二章 2 - 43 INT0 IE0 INT1 IE1 TF0 TF1 RI TI 圖 10、 8051中 斷 源 3 3）片內(nèi)定時(shí)器）片內(nèi)定時(shí)器T0T0溢出中斷請(qǐng)求。當(dāng)定時(shí)器溢出中斷請(qǐng)求。當(dāng)定時(shí)器T0T0產(chǎn)生溢出時(shí)，產(chǎn)生溢出時(shí)，T0T0中斷請(qǐng)求標(biāo)志中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF0 TF0 置置1 1，請(qǐng)求中斷處理。，請(qǐng)求中斷處理。 4)4)片內(nèi)定時(shí)器片內(nèi)定時(shí)器T1T1溢出中斷請(qǐng)求。當(dāng)定時(shí)器溢出中斷請(qǐng)求。當(dāng)定時(shí)器T1T1產(chǎn)生溢出時(shí)，產(chǎn)生溢出時(shí)，T1T1中斷請(qǐng)求標(biāo)志中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF1TF1置置l l，請(qǐng)求中斷處理。，請(qǐng)求中斷處理。 5)5)片內(nèi)串行口發(fā)送接收中斷請(qǐng)求。當(dāng)通過串行口發(fā)送或接片內(nèi)串行口發(fā)送接收中斷請(qǐng)求。當(dāng)通過串行口發(fā)送或接收完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)，串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志收完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)，串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志TITI或或RIRI置置1 1，請(qǐng)求中，請(qǐng)求中斷處理。斷處理。 2.2.中斷請(qǐng)求標(biāo)志中斷請(qǐng)求標(biāo)志 (1)TCON(1)TCON的中斷標(biāo)志的中斷標(biāo)志 TCONTCON是專用寄存器，字節(jié)地址為是專用寄存器，字節(jié)地址為88H88H，它鎖存了外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志及，它鎖存了外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志及T0T0和和T1T1的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志TCONTCOND7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0TF1TF1TR1TR1TF0TF0TR0TR0IE1IE1IT1IT1IE0IE0IT0IT0 1)IT01)IT0：選擇外部中斷：選擇外部中斷0 0（INT0INT0）觸發(fā)方式控位。）觸發(fā)方式控位。 2)IE02)IE0：外部中斷：外部中斷0 0請(qǐng)求標(biāo)志位。請(qǐng)求標(biāo)志位。IE0IE01 1，外部中斷，外部中斷0 0向向CPUCPU申請(qǐng)中斷。申請(qǐng)中斷。 3)IT13)IT1：選擇外部中斷：選擇外部中斷1 1（INT1INT1）觸發(fā)方式控制位。）觸發(fā)方式控制位。 4)1E14)1E1：外部中斷：外部中斷1 1請(qǐng)求標(biāo)志位。請(qǐng)求標(biāo)志位。IE1IE11 1時(shí)，外部中斷時(shí)，外部中斷1 1向向CPUCPU申請(qǐng)中斷。申請(qǐng)中斷。 5)TF05)TF0：片內(nèi)定時(shí)器：片內(nèi)定時(shí)器T0T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。T0T0被啟動(dòng)后，從初始值開始被啟動(dòng)后，從初始值開始進(jìn)行加進(jìn)行加1 1計(jì)數(shù)，當(dāng)最高位產(chǎn)生溢出時(shí)置計(jì)數(shù)，當(dāng)最高位產(chǎn)生溢出時(shí)置TF0TF01 1，向，向CPUCPU申請(qǐng)中斷，直到申請(qǐng)中斷，直到CPUCPU響應(yīng)該中斷時(shí)，才由硬件自動(dòng)將響應(yīng)該中斷時(shí)，才由硬件自動(dòng)將TF0TF0清清0 0，也可由軟件查詢?cè)摌?biāo)志，并用軟，也可由軟件查詢?cè)摌?biāo)志，并用軟件清件清0 0。 6)TF16)TF1：片內(nèi)定時(shí)器：片內(nèi)定時(shí)器T1T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志，其操作功能與溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志，其操作功能與TF0TF0類同。類同。 2)SCON2)SCON的中斷標(biāo)志的中斷標(biāo)志 SCONSCON是串行口控制寄存器，與中斷有關(guān)的是它的低兩位是串行口控制寄存器，與中斷有關(guān)的是它的低兩位TITI和和RIRI。1) TI1) TI（SCON.1SCON.1）：串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。每發(fā)送完一個(gè)串行幀，）：串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。每發(fā)送完一個(gè)串行幀，由硬件置位由硬件置位TITI。CPUCPU響應(yīng)中斷時(shí)，不能清除響應(yīng)中斷時(shí)，不能清除TITI，TITI必須由軟件清除。必須由軟件清除。 2 2）RI(SCON.0)RI(SCON.0)：串行口接收中斷標(biāo)志位，當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，：串行口接收中斷標(biāo)志位，當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，每接收完一個(gè)串行幀，由硬件置位每接收完一個(gè)串行幀，由硬件置位RIRI。同樣，同樣，RIRI必須由軟件清除必須由軟件清除。SCONSCON RI TIRB8RB8RB8TB8TB8TB8RENRENRENSM2SM2SM2SM1SM1SM1SM0SM0SM0二、二、MCSMCS5151的中斷管理的中斷管理 1 1、中斷允許寄存器、中斷允許寄存器IEIE中斷的允許與開放中斷的允許與開放 0：關(guān)INT 中斷01：開INT 中斷00：關(guān)T 中斷1：開T 中斷001：開T 中斷0：關(guān)T 中斷0：關(guān)INT 中斷1：開INT 中斷11110：關(guān)T 中斷1：開T 中斷221：開所有中斷0：關(guān)所有中斷1：開串行口中斷0：關(guān)串行口中斷位地址IEEAAFADETACESABETAAEXA9ETA8EX00112 在中斷源與在中斷源與CPUCPU之間有二級(jí)中斷允許控制邏輯電路，一之間有二級(jí)中斷允許控制邏輯電路，一級(jí)為級(jí)為總允許總允許，第二級(jí)為，第二級(jí)為源允許，源允許，由由IEIE控制?？刂?。 總允許總允許源允許2 2中斷優(yōu)先級(jí)寄存器中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IPIP 中斷優(yōu)先級(jí)控制中斷優(yōu)先級(jí)控制 內(nèi)部自然優(yōu)先級(jí)：內(nèi)部自然優(yōu)先級(jí)： 入口地址入口地址 INT0 高高 0003H T0 000BH INT1 0013H T1 001BH TI/RI 底底 0023H為什么要有為什么要有中斷優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)？中斷管理邏輯圖中斷管理邏輯圖IE0TF0IE1RI/TITF2TF1EAEX0ET0EX1ET1ESET2PX0PT0PX1PT1PSPT2011111100000高級(jí)中斷請(qǐng)求低級(jí)中斷請(qǐng)求中斷源中斷源中斷入口中斷入口查詢電路中斷優(yōu)先級(jí)寄存器全局中斷允許中斷源允許中斷標(biāo)志中斷選擇10IT010IT11TF2TF1TF0TIRIINT0INT1同一級(jí)中的同一級(jí)中的5個(gè)中斷源的優(yōu)先順序個(gè)中斷源的優(yōu)先順序 /INT0中斷中斷 T0溢出中斷溢出中斷 /INT1中斷中斷 T1溢出中斷溢出中斷 串口中斷串口中斷 高高低低自然優(yōu)先級(jí)自然優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先原則：（概括為四句話）中斷優(yōu)先原則：（概括為四句話）1)低級(jí)不中斷高級(jí)低級(jí)不中斷高級(jí)2)高級(jí)不睬低級(jí)高級(jí)不睬低級(jí)3)同級(jí)不能打斷同級(jí)不能打斷4) )同級(jí)、同時(shí)中斷，按同級(jí)、同時(shí)中斷，按自然優(yōu)先級(jí)自然優(yōu)先級(jí)中斷處理過程一般分為三個(gè)階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回中斷處理過程一般分為三個(gè)階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。 三、響應(yīng)中斷的條件及過程三、響應(yīng)中斷的條件及過程 1.1.中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)（1 1）中斷響應(yīng)的條件）中斷響應(yīng)的條件 1）有中斷源發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)）有中斷源發(fā)出請(qǐng)求信號(hào) 2）中斷是開放的（總允許、源允許）中斷是開放的（總允許、源允許） 3）沒有封鎖（受阻），）沒有封鎖（受阻），受阻情況是： CPU正在執(zhí)行同級(jí)或高一級(jí)的中斷服務(wù)程序； 現(xiàn)行機(jī)器周期不是正在執(zhí)行的指令的最后一個(gè)機(jī)器周期，即現(xiàn)行指令完成前不響應(yīng)任何中斷請(qǐng)求； 當(dāng)前正在執(zhí)行的是中斷返回指令RETI或訪問專用寄存器IE或IP的指令。也就是說，在執(zhí)行RETI或是訪問IE、IP的指令后，至少需要再執(zhí)行條其他指令，才會(huì)響應(yīng)中斷請(qǐng)求。 2 2）中斷響應(yīng)過程）中斷響應(yīng)過程 進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。CPUCPU在中斷響應(yīng)周期要完成下列操作：在中斷響應(yīng)周期要完成下列操作： 1) 根據(jù)中斷請(qǐng)求源的優(yōu)先級(jí)高低，使相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置根據(jù)中斷請(qǐng)求源的優(yōu)先級(jí)高低，使相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置1。 2) 清相應(yīng)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位清相應(yīng)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位IE0、IE1、TF0或或TF1 3) 保留斷點(diǎn)，把保留斷點(diǎn)，把PC內(nèi)容壓入堆內(nèi)容壓入堆 保存。保存。 4) 把被響應(yīng)的中斷源服務(wù)程序把被響應(yīng)的中斷源服務(wù)程序入口地址入口地址送入送入PC，輸入相應(yīng)中斷服務(wù)程序。，輸入相應(yīng)中斷服務(wù)程序。2.2.中斷服務(wù)與返回中斷服務(wù)與返回 在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)加注意的幾點(diǎn)：在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)加注意的幾點(diǎn)： 1)1)因各入口地址之間只相隔因各入口地址之間只相隔8 8個(gè)字節(jié)，一般的中斷服務(wù)程序是存放不個(gè)字節(jié)，一般的中斷服務(wù)程序是存放不下的。所以通常在中斷入口地址單元處存放下的。所以通常在中斷入口地址單元處存放條無條件轉(zhuǎn)移指令，這樣條無條件轉(zhuǎn)移指令，這樣就可使中斷服務(wù)程序靈活地安排在就可使中斷服務(wù)程序靈活地安排在64KB64KB程序存儲(chǔ)器的任何空間。程序存儲(chǔ)器的任何空間。2)2)若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，可先用軟件關(guān)閉若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，可先用軟件關(guān)閉CPUCPU中斷，或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開放中斷。中斷，或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開放中斷。 3)3)注意保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。注意保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。 4 4）中斷服務(wù)程序的最后一條是返回指令）中斷服務(wù)程序的最后一條是返回指令RETIRETI，該指令將清除響應(yīng)中斷，該指令將清除響應(yīng)中斷時(shí)被置位的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器，然后自動(dòng)將斷點(diǎn)地址從棧頂彈出，裝入時(shí)被置位的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器，然后自動(dòng)將斷點(diǎn)地址從棧頂彈出，裝入程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPC，使程序返回到被中斷的程序斷點(diǎn)處，繼續(xù)向下執(zhí)行。，使程序返回到被中斷的程序斷點(diǎn)處，繼續(xù)向下執(zhí)行。 3.3.中斷請(qǐng)求的撤除中斷請(qǐng)求的撤除CPUCPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，在中斷返回響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，在中斷返回(RETI)(RETI)前，該中斷請(qǐng)求信號(hào)必須撤除，前，該中斷請(qǐng)求信號(hào)必須撤除，否則會(huì)引起另外一次中斷。否則會(huì)引起另外一次中斷。注意：采用邊沿觸發(fā)的外部中斷標(biāo)志注意：采用邊沿觸發(fā)的外部中斷標(biāo)志IE0IE0或或IElIEl和定時(shí)器中斷標(biāo)志和定時(shí)器中斷標(biāo)志TF0TF0或或TFlTFl，CPUCPU響應(yīng)中斷后能用硬件自動(dòng)情除。響應(yīng)中斷后能用硬件自動(dòng)情除。但在電平觸發(fā)時(shí)，但在電平觸發(fā)時(shí)，IE0IE0或或IElIEl受外部引腳中斷信號(hào)受外部引腳中斷信號(hào)( (或或) )的直接控制，的直接控制，CPUCPU無法控制無法控制IE0IE0或或IElIEl，需要另外考慮撤除中斷請(qǐng)求信號(hào)的措施，如通過，需要另外考慮撤除中斷請(qǐng)求信號(hào)的措施，如通過外加硬件電路，并配合軟件來解決；外加硬件電路，并配合軟件來解決；串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志TITI和和RIRI也不也不能由硬件自動(dòng)清除，需要在中斷服務(wù)程序中，用軟件來清除相應(yīng)的中能由硬件自動(dòng)清除，需要在中斷服務(wù)程序中，用軟件來清除相應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志斷請(qǐng)求標(biāo)志 。 小結(jié)： 1、硬件構(gòu)成、硬件構(gòu)成 2、存儲(chǔ)器組織、存儲(chǔ)器組織 3、中斷系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)單片機(jī)D觸發(fā)器DCLK/INT0QP1.0/S外部中斷請(qǐng)求 作業(yè)：作業(yè)：2-6、2-82-8 、2-92-9 第二章 2 - 56 課間休息第三章 6-24