第四章 MCS-51的片内接口内容提要,
§ 4-1 MCS-51中断系统
§ 4-2 定时 / 计数器
§ 4-3 MCS-51片内串行接口
§ 4-1 MCS-51中断系统一、概述与上对比，单片机中也有同样的问题。 CPU正在执行原程序，突然，被意外事情打断，转去执行新程序。 CPU执行新程序结束后，又回到原程序中继续执行。这样的过程就叫 。中断什么叫中断？
举例：某同学正在教室写作业,忽然被人叫出去,回来后,继续写作业 。 这就是生活中中断的例子 。
对突发事故，做出紧急处理。
根据现场随时变化的各种参数、信息，做出实时监控。
CPU与外部设备并行工作,以中断方式相联系,提高工作效率。
解决快速 CPU与慢速外设之间的矛盾。
在多项外部设备同时提出中断请求情况下,CPU能根据轻重缓急响应外设的中断请求。
中断的作用：
对于 MCS-51单片机中断系统的组成可以用一句话来讲，
叫做：,五源中断，两级管理,
五个中断源,入口地址外部中断 0（ /INT0） 0003H
T0溢出中断 000BH
外部中断 1（ /INT1） 0013H
T1溢出中断 001BH
串口中断 0023H
二、中断请求源（“五源中断”）
中断源的中断请求,如 何 通 知
CPU？
利用中断请求标志位来通知！！！
以上 6个中断请求标志位分别分布在 TCON,SCON两个寄存器中。
TCON IT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1
TF1—— T1的溢出中断标志硬件置 1，硬件清 0（也可软件清 0）
TF0 —— T0的溢出中断标志 。 （ 同 TF1,只是针对 T0的 ）
IE1 —— 外部中断 1（ /INT1） 请求标志 。
外部有中断请求时,硬件使 IE1置 1,硬件清 0。
IE0 —— 外部中断 0（ /INT0） 请求标志。
IT1 —— 外部中断 1（ /INT1） 触发类型控制位 。
IT1 = 0,低电平触发。 IT1 = 1,下降沿触发。
IT0 —— 外中断 0（ /INT0） 触发类型控制位，用法同 IT1。
SCON RITIRB8TB8RENSM2SM1SM0
TI —— 串口发送中断标志位 。
发送完数据，硬件使 TI置 1，软件清 0（ CLR TI）
RI —— 串行口接收中断标志位 。
硬件置 1，软件清 0。
在中断源与 CPU之间有二级中断允许控制逻辑电路，类似开关，其中第一级为一个总开关，第二级为五个分开关，由 IE控制。
三、中断控制（两级管理）
1、中断屏蔽（第一级管理）
IE EX0ET0EX1ET1ES—
—
—
—
EA
EA —— 总控制位
,—” —— 未定义位
ES —— 串口控制位
ET1—— T1中断控制位
EX1—— /INT1控制位
ET0—— T0中断控制位
EX0—— /INT0控制位若为,1”，开关接通，允许例如 SETB EA
若为,0”，开关断开，不允许例如 CLR IE.7
2、中断优先级（第二级管理）
为什么要有中断优先级？
CPU同一时间只能响应一个中断请求 。 若同时来了两个或两个以上中断请求,就必须有先有后 。 ！！！
为此将 5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由 IP控制。
IP PX0PT0PX1PT1PS——————
P S ——串口的中断优先级别
PT1 ——定时 / 计数器 T1的中断优先级别
PX1 ——外部中断 1 的中断优先级别
PT0 ——定时 / 计数器 T0的中断优先级别
PX0 ——外部中断 0 的中断优先级别该位是,1”时，为高级优先级该位是,0”时，为低级优先级同一级中的 5个中断源的优先顺序是,
/INT0中断
T0溢出中断
/INT1中断
T1溢出中断串口中断高低出厂前已由厂家固化顺序
——事先约定中断优先原则,（ 概括为四句话 ）
1,低级不打断高级
2,高级不睬低级
3,同级不能打断
4、同级、同时中断,事先约定 。
事件 1 事件 2子程序 2子程序 1
中断 嵌套 的概念：
主程序中断中断四,MCS-51中断的响应过程
CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有中断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在：
（ 1） CPU正处理相同级别或更高级别的中断；
（ 2） 正在执行指令,还未到最后一个机器周期；
（ 3）正在执行的指令是 RETI或访问 IP,IE指令，则执行完上述指令后，再执行一条指令后，才会响应新中断。
日常生活中 的中断与 单片机 中断的比较：
某同学 单片机 过程说明正在看书 执行主程序有人找出去 中断信号 中断请求暂停看书 暂停执行主程序 中断响应书中作记号 当前 PC入栈 保护断点出去做事 执行中断程序 中断服务回来继续看 返回主程序 中断返回响应过程,（ 假设已使某中断请求标志置 1）
（ 1） 先使相应优先级状态触发器置 1；
（ 2） 执行一个硬件子程序的调用,
1） 硬件清零相应中断请求标志 （ TI,RI除外 ）
2） 将当前 PC内容压入堆栈 ——保护断点；
3）将中断服务子程序入口地址送 PC——转移。
返回过程,（ RETI执行后 ）
（ 1） 使相应优先级状态触发器清 0。
（ 2） 从堆栈中弹出栈顶的两个字节内容送 PC——恢复断点 。
（ 3） CPU接着中断处继续执行原程序。
注意,1） 保护断点与保护现场以及恢复断点与恢复现场的区别 。
2） 外部中断响应时间在 3 ~ 8个机器周期之间 。
利用外部中断实现单步操作,
8031
0INT
+5v
在主程序中,
CLR IT0
SETB EA
SETB PX0
SETB EX0
………
在中断服务子程序中,
JNB P3.2,$
JB P3.2,$
RETI
小结：
1,MCS-51单片机中断系统有几个中断源？ 分别是什么？
事先约定的优先顺序是怎样的？
2,如何进行中断允许控制？ 如何进行中断优先级控制？
3、中断优先的规则是什么？
§ 4-2 定时 / 计数器一、定时 / 计数器的结构
51子系列单片机内有 两个 十六位 增一 定时 / 计数器
TH0 计数值高八位
TL0 计数值低八位
TH1 计数值高八位
TL1 计数值低八位
TMOD
TCON
工作方式定时 / 计数控制控制控制
1、工作方式控制寄存器 TMOD
TMOD M0M1C / GATEM0M1C / GATE T T
T1 T0
GATE —— 门控位 。
GATE = 0 启动不受 /INT0或 /INT1的控制；
GATE = 1 启动受 /INT0 或 /INT1 的控制。
C//T —— 外部计数器 / 定时器方式选择位
C//T = 0 定时方式；
C //T = 1 计数方式 。
M1M2 ——工作模式选择位（编程可决定四种工作模式） 。
2、定时 / 计数器控制寄存器 TCON
TCON TF1 TR
1
TF0 TR
0
IE1 IT1 IE0 IT0
TR0 —— 定时 / 计数器 0运行控制位 。
软件置位，软件复位。
能否启动定时 / 计数器工作与 GATE有关,分两种情况：
GATE = 0 时,若 TRi = 1,开启 Ti计数工作； (i = 0或 1）
若 TRi = 0,停止 Ti计数 。
GATE = 1 时,若 TRi = 1 且 /INTi = 1时开启 Ti计数；
若 TRi = 1 且 /INTi = 0时不能开启 Ti计数 。
若 TRi = 0,停止 Ti计数。
TR1 —— 定时 / 计数器 1运行控制位 。 （ 用法与 TR1类似 ）
二、定时 / 计数器的四种工作模式
M1 M0 模式 说明
0 0 0 13位定时 /计数器高八位 TH（ 7 ~ 0） + 低五位 TL（ 4 ~ 0）
0 1 1 16位定时 /计数器
TH（ 7 ~ 0） + TL（ 7 ~ 0）
1 0 2 8位计数初值自动重装
TL（ 7 ~ 0） TH（ 7 ~ 0）
1 1 3 T0运行，而 T1停止工作,8位定时 /计数。
1,模式 0
计数寄存器 TLi低 5位 + THi8位
（ T1,T0的等效逻辑结构 ）
C//T = 0 ——定时； C//T = 1 —— 对外计数 。
定时,fosc / 12 = 1 /（ 12/fosc） = 1 / T
波形等间隔，次数已定，时间确定即对机器周期进行计数。
左图定时时间为 N*T
T
N个方波计数：脉冲不等间隔。
每个下降沿计数一次确认一次负跳变需两个机器周期，
所以，计数频率最高为 fosc / 24。
2,模式 1
与模式 0相似 。
与模式 0的区别：计数位数不同 。
计数 寄 存 器,THi（ 高 8位） + TLi（ 低 8位）
（逻辑图）
3,模式 2
与模式 0,1的区别,1） 计数位数不同；
2）初值自动重装。
（逻辑图）
4,模式 3
T0定时 /计数,而 T1停止计数,但可作波特率发生器 。 T0分成两独立定时 /计数器 TL0和 TH0。
TL0使用 C//T,GATE,TR0,/INT0,TF0定时 /计数,
TH0使用 TR1,TF1 因此,只能用于定时
（ 逻辑图 ）
模式 3时,T1可定时为模式 0,1,2的定时 /计数，但不可中断，所以一般只作串口波特率发生器用。
（逻辑图）
编程前确定参数：
（ 1） 定时 /计数器 —— T0,T1选择其一,
（ 2） 工 作 方 式 —— C//T及 GATA，
（ 3） 计 数 初 值 —— 加 1计数,16位。
00
10
10
4
6
MN
X
计数,X=M－ N； M=213=8192（ 模式 0）
M=216=65536（ 模式 1 ）
M=28=256 （ 模式 2、
模式 3）
定时,X=M–N =M – t/T（ t为所要求的定时时间,T为机器周期）
（ 4）工 作 模 式 —— M1,M0
四,定时 /计数器的应用编制初始化程序：
1）写 TMOD；
2） 确定 IE,IP；
3） 写计数初值；
4）启动计数（ TRi）
例 1,设计一个能产生 t=1ms的周期信号发生器,试编程 。
解：选 T0； C//T=0,GATE= 0
N = t / T = t /[12× （ 1/fosc） ]= 500
所以,X = M － 500,
模式 0,模式 1均可,取模式 0,M=213=8192
X = 8192－ 500 = 7692 = 1E0CH
= 0001 1110 000 0 1100B，1E0CH
0 1 1 0 0
TL0
1 1 1 1 0 0 0 0
TH0
F0H 0C
H
先将低五位放入 TL0中，再将剩余的数从右向左数出八位放入 TH0中。
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP INSE1
ORG 1000H
MAIN,MOV SP,#60H
MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
MOV TMOD,#00H
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
SJMP ＄
………
ORG 0000H
INSE1,MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
CPL P10
RETI
小结,1,MCS-51单片机内有几个定时计数器？
如何计数？
2,T0,T1有几种工作方式？
3、编程应用前要事先确定的参数有几个？
布置作业,P141 9
§ 4-3 定时 / 计数器的应用
TMOD M0M1C / GATEM0M1 C/ GATE T T
TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
复习,
例 2、设 fosc = 6MHz,利用单片机内定时 /计数器及 P10口线输出
1000个脉冲，脉冲周期为 2mas,试编程。
8031
P1.0
T1 2ms
T = 12× 1/fosc = 2us
选取 T0定时； T1计数。
设 T0采用中断方式产生周期为 2ms方波,T1对该方波计数,当输出至第 1000个脉冲时,使 TF1置 1。 在主程序中用查询方法,检测到 TF1变 1时,关掉 T0,停止输出方波 。
T0,T1参数的确定：
T0模式 0,定时：脉宽为脉冲周期的一半所以,X = 213－ 1ms / 2us = 0001 1110 0000 1100B
TH0 = 0F0H ; TL0 = 0CH
T1模式 1,计数,N = 1000
则 X = 65536－ 1000 = 64536 = 0FC18H
（ 若选模式 0也可以，此时 X = 7192=1C18H）
程序：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP TOS
ORG 1000H
MAIN,MOV TMOD,#50H； T0定时,模式 0； T1计数,模式 1
MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
MOV TL1,#18H
MOV TH1,#0FCH
SETB TR1
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
WAIT,JNB TF1,WAIT； 查询 1000个脉冲计够没有到？
CLR EA
CLR ET0
ANL TCON,#0FH； 停 T0,T1
SJMP ＄
TOS,MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
CPL P10
RETI
END
0INT
1INT
P3.2
P3.1
例 3,脉冲参数测量 ——GATE功能的使用 。
脉冲高电平 （ 计数 ） 长度值存于 21H,20H中,
脉冲低电平长度存于 23H,22H中 。
电路连接如下图所示 。
解,复习 GATE的用法：
GATE = 0时,TRi = 1,即可启动 Ti定时 / 计数
GATE = 1时,TRi = 1,且 =1,才启动定时 / 计数。
被测信号
1
8031
21a 3
INTi
T0计数 T1计数
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 2000H
MAIN,MOV TMOD,#99H ； T0,T1均工作在定时,；模式 1,GATE=1
MOV A,#00H ； T0,T1赋计数初值 00H，; 定时最长时间为 0000 ~ 65536
MOV TL0,A
MOV TH0,A
MOV TL1,A
MOV TH1,A
TEST0,JB P32,TEST0 ； 检测是否到 a点
SETB TR0 ； 到 a点,TR0 = 1,做好取计时值准备 。
TEST1,JNB P32,TEST1； 检测是否到 1点
SETB TR1 ； 到 1点 T0计时； TR1 = 1,做好 T1计时准备 。
TEST2,JB P32,TEST2 ； 检测是否到 2点
CLR TR0 ； 到 2点,停止 T0计时,T1开始计时 。
MOV 20H,TH0 ； 保存 T0计时结果
MOV 21H,TL0
TEST3,JB P33,TEST3 ； 检测是否到 3点
CLR TR1 ； 到 3点,停止 T1计数
MOV 22H,TH1 ； 保存 T1计数结果
MOV 23H,TL1
LCALL DISP
SJMP ＄
小结,1,定时 /计数的四种方式是怎样的？
2,如何计算计数初值？ 如何编程送入计数初值？
3,GATE的用法是怎样的？
布置作业,P141 10,11
§ 4-4 MCS-51单片机串行接口一,串行通信概述
1、什么叫串行通信？
在生活中同学们排横队行走 ——并行；排纵队行走 ——串行。
计算机中在传输信息、数据时也有并行、串行的问题。
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
RXD
TXD
单片机外设 1
外设 2
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
1 0 1 0
1 0 0 0
接收设备发送设备
2,同步通信,异步通信同步 ——发送设备时钟与接收设备时钟严格一致。
校验字符 2 校验字符 1 数据 n ……
…
数据 2 数据 1 同步字符 2 同步字符 1
异步 ——发送时钟与接收时钟不一定相等。
空闲位 停止位 奇偶校验位 5~8位数据 起始位 空闲位
3、串行通信的方向单工 A
发
B
发半双工
A
发收
B
收发例如：广播电台 收音机例如,对讲机全双工
A
发收
B
收发例如,电话机
4,波特率即串行通信速率 。 b/s,bps
在异步通信中,单位时间内所传送的有效二进制位数 ——波特率 。
举例,设有一帧信息,1个起始位,8个数据位,1个停止位,传输速率为每秒 240个字符 。 求波特率 。
解,（ 1＋ 8＋ 1） × 240 = 2400 b/s = 2400波特 。
5、串行通信接口发送,CPU
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
发送寄存器 SBUF
01 D0D1D2D3D4D5D6D7
发送时钟,
接收,
D0D1D2D3D4D5D6D71 0
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
CPU
接收时钟接收数据寄存器 SBUF
二,MCS-51机串行接口单片机内有通用异步接收 /发送器 UART。
全双工,4种工作方式，波特率可编程设置，可中断。
1,串口的组成从编程角度讲来看主要由以下寄存器组成。
SBUF——串行发送 / 接收数据缓冲器是两个物理单元，共用一个地址（ 99H）
SMOD
PCON——电源管理寄存器
SMOD位用于决定波特率的倍数。 0 20 = 1倍
1 21 = 2倍
SCON——串行口控制寄存器
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
TI / RI,中断请求标志位（前面已讲过）
RB8,接收的第九位数
TB8,发送的第九位数
REN,允许接收控制位
SM2,多机通信控制位（常与 RB8配合，决定是否激活 RI）
SM0,SM1,工作方式选择位（四种工作方式）
2,串行口的工作方式
（ 1）方式 0：同步移位寄存器方式波特率固定为 fosc / 12
RXD —— 接收发送数据
TXD —— 产生同步移位脉冲接收 /发送完，置位 RI / TI,（ 要求 SM2 = 0）
D7 D6 D5 D4
D3
D2 D1 D0
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
发送接收无起始位，无停止位 。可用于并口的扩展。
（ 2）方式 1,8位 UART
波特率为（ 2SMOD× T1的溢出率） / 32,可变。
一帧信息 10位。
D0D1D2D3D4D5D6D7停止位 起始位 发送
D7D6D5D4D3D2D1D0起始位 停止位 接收送 RB8
发送完置位 TI。
当接收到数据后,置位 RI是有条件的 。 即：
REN = 1,RI = 0 且 SM2 = 0或 SM2 = 1但是接收到的停止位为 1。
此时，数据装载 SBUF,RI置 1,停止位进入 RB8。
（ 3）方式 2、方式 3,9位 UART
一般 用于多机通信。一帧信息 11位 。
D0D1D2D3D4D5D6D7TB
8
停止位 起始位 发送发送完数据置位 TI。
TB
8
D7D6D5D4D3D2D1D0起始位 停止位 接收接收到有效数据完毕，置位 RI的条件,
REN = 1,RI = 0 且 SM2 = 0或接收到第 9位数据为 1，
此时，数据装载 SBUF,RI置 1，第 9位数据（ TB8） RB8。
送 RB8
方式 2波特率,（ 固定 ） 2SMOD / 64 × fosc
3,波特率的设置方式 0,方式 2固定 。
方式 1,方式 3可变 。 波特率 = 2SMOD / 32 × （ T1的溢出率 ）
T1溢出率 = 单位时间内溢出次数 = 1 /（ T1的定时时间 ）
而 T1的定时时间 t就是 T1溢出一次所用的时间 。 此情况下,一般设
T1工作在模式 2（ 8位自动重装初值 ） 。
N = 28－ t / T,t = （ 28－ N） T =（ 28－ N） × 12 / fosc
所以,T1溢出率 = 1/t = fosc / 12（ 28－ N）,
故,波特率 = 2SMOD / 32 × fosc / 12（ 256－ N） 。
若已知波特率,则可求出 T1的计数初值：
y = 256－ 2SMOD× fosc / （ 波特率× 32× 12）
巩固新课：
例、若 fosc = 6MHz,波特率为 2400波特，设 SMOD = 1,则定时 /计数器 T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。
解,X= 256－ 2SMOD× fosc / （ 2400× 32× 12） = 242.98≈ 243 = F3H
fosc = 11.0592MHz,波特率为 2400,设 SMOD = 0,则 X = F4H 。
初始化编程,MOV TMOD,#20H
MOV PCON,#80H
MOV TH1,#0F3H
MOV TL1,#0F3H
SETB TR1
MOV SCON,#50H
小结：
1,什么叫串行通信？
2,UART叫什么？ （ 通用异步接收 /发送器 ）
3,单工,半双工,全双工？
4,串口工作用到哪些寄存器？ （ PCON,SCON,SBUF）
5,串口有几种工作方式？
6、波特率如何设置？（ T1的计数初值如何确定）
布置作业,P141 7,9,10
§ 4-1 MCS-51中断系统
§ 4-2 定时 / 计数器
§ 4-3 MCS-51片内串行接口
§ 4-1 MCS-51中断系统一、概述与上对比，单片机中也有同样的问题。 CPU正在执行原程序，突然，被意外事情打断，转去执行新程序。 CPU执行新程序结束后，又回到原程序中继续执行。这样的过程就叫 。中断什么叫中断？
举例：某同学正在教室写作业,忽然被人叫出去,回来后,继续写作业 。 这就是生活中中断的例子 。
对突发事故，做出紧急处理。
根据现场随时变化的各种参数、信息，做出实时监控。
CPU与外部设备并行工作,以中断方式相联系,提高工作效率。
解决快速 CPU与慢速外设之间的矛盾。
在多项外部设备同时提出中断请求情况下,CPU能根据轻重缓急响应外设的中断请求。
中断的作用：
对于 MCS-51单片机中断系统的组成可以用一句话来讲，
叫做：,五源中断，两级管理,
五个中断源,入口地址外部中断 0（ /INT0） 0003H
T0溢出中断 000BH
外部中断 1（ /INT1） 0013H
T1溢出中断 001BH
串口中断 0023H
二、中断请求源（“五源中断”）
中断源的中断请求,如 何 通 知
CPU？
利用中断请求标志位来通知！！！
以上 6个中断请求标志位分别分布在 TCON,SCON两个寄存器中。
TCON IT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1
TF1—— T1的溢出中断标志硬件置 1，硬件清 0（也可软件清 0）
TF0 —— T0的溢出中断标志 。 （ 同 TF1,只是针对 T0的 ）
IE1 —— 外部中断 1（ /INT1） 请求标志 。
外部有中断请求时,硬件使 IE1置 1,硬件清 0。
IE0 —— 外部中断 0（ /INT0） 请求标志。
IT1 —— 外部中断 1（ /INT1） 触发类型控制位 。
IT1 = 0,低电平触发。 IT1 = 1,下降沿触发。
IT0 —— 外中断 0（ /INT0） 触发类型控制位，用法同 IT1。
SCON RITIRB8TB8RENSM2SM1SM0
TI —— 串口发送中断标志位 。
发送完数据，硬件使 TI置 1，软件清 0（ CLR TI）
RI —— 串行口接收中断标志位 。
硬件置 1，软件清 0。
在中断源与 CPU之间有二级中断允许控制逻辑电路，类似开关，其中第一级为一个总开关，第二级为五个分开关，由 IE控制。
三、中断控制（两级管理）
1、中断屏蔽（第一级管理）
IE EX0ET0EX1ET1ES—
—
—
—
EA
EA —— 总控制位
,—” —— 未定义位
ES —— 串口控制位
ET1—— T1中断控制位
EX1—— /INT1控制位
ET0—— T0中断控制位
EX0—— /INT0控制位若为,1”，开关接通，允许例如 SETB EA
若为,0”，开关断开，不允许例如 CLR IE.7
2、中断优先级（第二级管理）
为什么要有中断优先级？
CPU同一时间只能响应一个中断请求 。 若同时来了两个或两个以上中断请求,就必须有先有后 。 ！！！
为此将 5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由 IP控制。
IP PX0PT0PX1PT1PS——————
P S ——串口的中断优先级别
PT1 ——定时 / 计数器 T1的中断优先级别
PX1 ——外部中断 1 的中断优先级别
PT0 ——定时 / 计数器 T0的中断优先级别
PX0 ——外部中断 0 的中断优先级别该位是,1”时，为高级优先级该位是,0”时，为低级优先级同一级中的 5个中断源的优先顺序是,
/INT0中断
T0溢出中断
/INT1中断
T1溢出中断串口中断高低出厂前已由厂家固化顺序
——事先约定中断优先原则,（ 概括为四句话 ）
1,低级不打断高级
2,高级不睬低级
3,同级不能打断
4、同级、同时中断,事先约定 。
事件 1 事件 2子程序 2子程序 1
中断 嵌套 的概念：
主程序中断中断四,MCS-51中断的响应过程
CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有中断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在：
（ 1） CPU正处理相同级别或更高级别的中断；
（ 2） 正在执行指令,还未到最后一个机器周期；
（ 3）正在执行的指令是 RETI或访问 IP,IE指令，则执行完上述指令后，再执行一条指令后，才会响应新中断。
日常生活中 的中断与 单片机 中断的比较：
某同学 单片机 过程说明正在看书 执行主程序有人找出去 中断信号 中断请求暂停看书 暂停执行主程序 中断响应书中作记号 当前 PC入栈 保护断点出去做事 执行中断程序 中断服务回来继续看 返回主程序 中断返回响应过程,（ 假设已使某中断请求标志置 1）
（ 1） 先使相应优先级状态触发器置 1；
（ 2） 执行一个硬件子程序的调用,
1） 硬件清零相应中断请求标志 （ TI,RI除外 ）
2） 将当前 PC内容压入堆栈 ——保护断点；
3）将中断服务子程序入口地址送 PC——转移。
返回过程,（ RETI执行后 ）
（ 1） 使相应优先级状态触发器清 0。
（ 2） 从堆栈中弹出栈顶的两个字节内容送 PC——恢复断点 。
（ 3） CPU接着中断处继续执行原程序。
注意,1） 保护断点与保护现场以及恢复断点与恢复现场的区别 。
2） 外部中断响应时间在 3 ~ 8个机器周期之间 。
利用外部中断实现单步操作,
8031
0INT
+5v
在主程序中,
CLR IT0
SETB EA
SETB PX0
SETB EX0
………
在中断服务子程序中,
JNB P3.2,$
JB P3.2,$
RETI
小结：
1,MCS-51单片机中断系统有几个中断源？ 分别是什么？
事先约定的优先顺序是怎样的？
2,如何进行中断允许控制？ 如何进行中断优先级控制？
3、中断优先的规则是什么？
§ 4-2 定时 / 计数器一、定时 / 计数器的结构
51子系列单片机内有 两个 十六位 增一 定时 / 计数器
TH0 计数值高八位
TL0 计数值低八位
TH1 计数值高八位
TL1 计数值低八位
TMOD
TCON
工作方式定时 / 计数控制控制控制
1、工作方式控制寄存器 TMOD
TMOD M0M1C / GATEM0M1C / GATE T T
T1 T0
GATE —— 门控位 。
GATE = 0 启动不受 /INT0或 /INT1的控制；
GATE = 1 启动受 /INT0 或 /INT1 的控制。
C//T —— 外部计数器 / 定时器方式选择位
C//T = 0 定时方式；
C //T = 1 计数方式 。
M1M2 ——工作模式选择位（编程可决定四种工作模式） 。
2、定时 / 计数器控制寄存器 TCON
TCON TF1 TR
1
TF0 TR
0
IE1 IT1 IE0 IT0
TR0 —— 定时 / 计数器 0运行控制位 。
软件置位，软件复位。
能否启动定时 / 计数器工作与 GATE有关,分两种情况：
GATE = 0 时,若 TRi = 1,开启 Ti计数工作； (i = 0或 1）
若 TRi = 0,停止 Ti计数 。
GATE = 1 时,若 TRi = 1 且 /INTi = 1时开启 Ti计数；
若 TRi = 1 且 /INTi = 0时不能开启 Ti计数 。
若 TRi = 0,停止 Ti计数。
TR1 —— 定时 / 计数器 1运行控制位 。 （ 用法与 TR1类似 ）
二、定时 / 计数器的四种工作模式
M1 M0 模式 说明
0 0 0 13位定时 /计数器高八位 TH（ 7 ~ 0） + 低五位 TL（ 4 ~ 0）
0 1 1 16位定时 /计数器
TH（ 7 ~ 0） + TL（ 7 ~ 0）
1 0 2 8位计数初值自动重装
TL（ 7 ~ 0） TH（ 7 ~ 0）
1 1 3 T0运行，而 T1停止工作,8位定时 /计数。
1,模式 0
计数寄存器 TLi低 5位 + THi8位
（ T1,T0的等效逻辑结构 ）
C//T = 0 ——定时； C//T = 1 —— 对外计数 。
定时,fosc / 12 = 1 /（ 12/fosc） = 1 / T
波形等间隔，次数已定，时间确定即对机器周期进行计数。
左图定时时间为 N*T
T
N个方波计数：脉冲不等间隔。
每个下降沿计数一次确认一次负跳变需两个机器周期，
所以，计数频率最高为 fosc / 24。
2,模式 1
与模式 0相似 。
与模式 0的区别：计数位数不同 。
计数 寄 存 器,THi（ 高 8位） + TLi（ 低 8位）
（逻辑图）
3,模式 2
与模式 0,1的区别,1） 计数位数不同；
2）初值自动重装。
（逻辑图）
4,模式 3
T0定时 /计数,而 T1停止计数,但可作波特率发生器 。 T0分成两独立定时 /计数器 TL0和 TH0。
TL0使用 C//T,GATE,TR0,/INT0,TF0定时 /计数,
TH0使用 TR1,TF1 因此,只能用于定时
（ 逻辑图 ）
模式 3时,T1可定时为模式 0,1,2的定时 /计数，但不可中断，所以一般只作串口波特率发生器用。
（逻辑图）
编程前确定参数：
（ 1） 定时 /计数器 —— T0,T1选择其一,
（ 2） 工 作 方 式 —— C//T及 GATA，
（ 3） 计 数 初 值 —— 加 1计数,16位。
00
10
10
4
6
MN
X
计数,X=M－ N； M=213=8192（ 模式 0）
M=216=65536（ 模式 1 ）
M=28=256 （ 模式 2、
模式 3）
定时,X=M–N =M – t/T（ t为所要求的定时时间,T为机器周期）
（ 4）工 作 模 式 —— M1,M0
四,定时 /计数器的应用编制初始化程序：
1）写 TMOD；
2） 确定 IE,IP；
3） 写计数初值；
4）启动计数（ TRi）
例 1,设计一个能产生 t=1ms的周期信号发生器,试编程 。
解：选 T0； C//T=0,GATE= 0
N = t / T = t /[12× （ 1/fosc） ]= 500
所以,X = M － 500,
模式 0,模式 1均可,取模式 0,M=213=8192
X = 8192－ 500 = 7692 = 1E0CH
= 0001 1110 000 0 1100B，1E0CH
0 1 1 0 0
TL0
1 1 1 1 0 0 0 0
TH0
F0H 0C
H
先将低五位放入 TL0中，再将剩余的数从右向左数出八位放入 TH0中。
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP INSE1
ORG 1000H
MAIN,MOV SP,#60H
MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
MOV TMOD,#00H
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
SJMP ＄
………
ORG 0000H
INSE1,MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
CPL P10
RETI
小结,1,MCS-51单片机内有几个定时计数器？
如何计数？
2,T0,T1有几种工作方式？
3、编程应用前要事先确定的参数有几个？
布置作业,P141 9
§ 4-3 定时 / 计数器的应用
TMOD M0M1C / GATEM0M1 C/ GATE T T
TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
复习,
例 2、设 fosc = 6MHz,利用单片机内定时 /计数器及 P10口线输出
1000个脉冲，脉冲周期为 2mas,试编程。
8031
P1.0
T1 2ms
T = 12× 1/fosc = 2us
选取 T0定时； T1计数。
设 T0采用中断方式产生周期为 2ms方波,T1对该方波计数,当输出至第 1000个脉冲时,使 TF1置 1。 在主程序中用查询方法,检测到 TF1变 1时,关掉 T0,停止输出方波 。
T0,T1参数的确定：
T0模式 0,定时：脉宽为脉冲周期的一半所以,X = 213－ 1ms / 2us = 0001 1110 0000 1100B
TH0 = 0F0H ; TL0 = 0CH
T1模式 1,计数,N = 1000
则 X = 65536－ 1000 = 64536 = 0FC18H
（ 若选模式 0也可以，此时 X = 7192=1C18H）
程序：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP TOS
ORG 1000H
MAIN,MOV TMOD,#50H； T0定时,模式 0； T1计数,模式 1
MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
MOV TL1,#18H
MOV TH1,#0FCH
SETB TR1
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
WAIT,JNB TF1,WAIT； 查询 1000个脉冲计够没有到？
CLR EA
CLR ET0
ANL TCON,#0FH； 停 T0,T1
SJMP ＄
TOS,MOV TL0,#0CH
MOV TH0,#0F0H
CPL P10
RETI
END
0INT
1INT
P3.2
P3.1
例 3,脉冲参数测量 ——GATE功能的使用 。
脉冲高电平 （ 计数 ） 长度值存于 21H,20H中,
脉冲低电平长度存于 23H,22H中 。
电路连接如下图所示 。
解,复习 GATE的用法：
GATE = 0时,TRi = 1,即可启动 Ti定时 / 计数
GATE = 1时,TRi = 1,且 =1,才启动定时 / 计数。
被测信号
1
8031
21a 3
INTi
T0计数 T1计数
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 2000H
MAIN,MOV TMOD,#99H ； T0,T1均工作在定时,；模式 1,GATE=1
MOV A,#00H ； T0,T1赋计数初值 00H，; 定时最长时间为 0000 ~ 65536
MOV TL0,A
MOV TH0,A
MOV TL1,A
MOV TH1,A
TEST0,JB P32,TEST0 ； 检测是否到 a点
SETB TR0 ； 到 a点,TR0 = 1,做好取计时值准备 。
TEST1,JNB P32,TEST1； 检测是否到 1点
SETB TR1 ； 到 1点 T0计时； TR1 = 1,做好 T1计时准备 。
TEST2,JB P32,TEST2 ； 检测是否到 2点
CLR TR0 ； 到 2点,停止 T0计时,T1开始计时 。
MOV 20H,TH0 ； 保存 T0计时结果
MOV 21H,TL0
TEST3,JB P33,TEST3 ； 检测是否到 3点
CLR TR1 ； 到 3点,停止 T1计数
MOV 22H,TH1 ； 保存 T1计数结果
MOV 23H,TL1
LCALL DISP
SJMP ＄
小结,1,定时 /计数的四种方式是怎样的？
2,如何计算计数初值？ 如何编程送入计数初值？
3,GATE的用法是怎样的？
布置作业,P141 10,11
§ 4-4 MCS-51单片机串行接口一,串行通信概述
1、什么叫串行通信？
在生活中同学们排横队行走 ——并行；排纵队行走 ——串行。
计算机中在传输信息、数据时也有并行、串行的问题。
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
RXD
TXD
单片机外设 1
外设 2
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
1 0 1 0
1 0 0 0
接收设备发送设备
2,同步通信,异步通信同步 ——发送设备时钟与接收设备时钟严格一致。
校验字符 2 校验字符 1 数据 n ……
…
数据 2 数据 1 同步字符 2 同步字符 1
异步 ——发送时钟与接收时钟不一定相等。
空闲位 停止位 奇偶校验位 5~8位数据 起始位 空闲位
3、串行通信的方向单工 A
发
B
发半双工
A
发收
B
收发例如：广播电台 收音机例如,对讲机全双工
A
发收
B
收发例如,电话机
4,波特率即串行通信速率 。 b/s,bps
在异步通信中,单位时间内所传送的有效二进制位数 ——波特率 。
举例,设有一帧信息,1个起始位,8个数据位,1个停止位,传输速率为每秒 240个字符 。 求波特率 。
解,（ 1＋ 8＋ 1） × 240 = 2400 b/s = 2400波特 。
5、串行通信接口发送,CPU
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
发送寄存器 SBUF
01 D0D1D2D3D4D5D6D7
发送时钟,
接收,
D0D1D2D3D4D5D6D71 0
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
CPU
接收时钟接收数据寄存器 SBUF
二,MCS-51机串行接口单片机内有通用异步接收 /发送器 UART。
全双工,4种工作方式，波特率可编程设置，可中断。
1,串口的组成从编程角度讲来看主要由以下寄存器组成。
SBUF——串行发送 / 接收数据缓冲器是两个物理单元，共用一个地址（ 99H）
SMOD
PCON——电源管理寄存器
SMOD位用于决定波特率的倍数。 0 20 = 1倍
1 21 = 2倍
SCON——串行口控制寄存器
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
TI / RI,中断请求标志位（前面已讲过）
RB8,接收的第九位数
TB8,发送的第九位数
REN,允许接收控制位
SM2,多机通信控制位（常与 RB8配合，决定是否激活 RI）
SM0,SM1,工作方式选择位（四种工作方式）
2,串行口的工作方式
（ 1）方式 0：同步移位寄存器方式波特率固定为 fosc / 12
RXD —— 接收发送数据
TXD —— 产生同步移位脉冲接收 /发送完，置位 RI / TI,（ 要求 SM2 = 0）
D7 D6 D5 D4
D3
D2 D1 D0
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
发送接收无起始位，无停止位 。可用于并口的扩展。
（ 2）方式 1,8位 UART
波特率为（ 2SMOD× T1的溢出率） / 32,可变。
一帧信息 10位。
D0D1D2D3D4D5D6D7停止位 起始位 发送
D7D6D5D4D3D2D1D0起始位 停止位 接收送 RB8
发送完置位 TI。
当接收到数据后,置位 RI是有条件的 。 即：
REN = 1,RI = 0 且 SM2 = 0或 SM2 = 1但是接收到的停止位为 1。
此时，数据装载 SBUF,RI置 1,停止位进入 RB8。
（ 3）方式 2、方式 3,9位 UART
一般 用于多机通信。一帧信息 11位 。
D0D1D2D3D4D5D6D7TB
8
停止位 起始位 发送发送完数据置位 TI。
TB
8
D7D6D5D4D3D2D1D0起始位 停止位 接收接收到有效数据完毕，置位 RI的条件,
REN = 1,RI = 0 且 SM2 = 0或接收到第 9位数据为 1，
此时，数据装载 SBUF,RI置 1，第 9位数据（ TB8） RB8。
送 RB8
方式 2波特率,（ 固定 ） 2SMOD / 64 × fosc
3,波特率的设置方式 0,方式 2固定 。
方式 1,方式 3可变 。 波特率 = 2SMOD / 32 × （ T1的溢出率 ）
T1溢出率 = 单位时间内溢出次数 = 1 /（ T1的定时时间 ）
而 T1的定时时间 t就是 T1溢出一次所用的时间 。 此情况下,一般设
T1工作在模式 2（ 8位自动重装初值 ） 。
N = 28－ t / T,t = （ 28－ N） T =（ 28－ N） × 12 / fosc
所以,T1溢出率 = 1/t = fosc / 12（ 28－ N）,
故,波特率 = 2SMOD / 32 × fosc / 12（ 256－ N） 。
若已知波特率,则可求出 T1的计数初值：
y = 256－ 2SMOD× fosc / （ 波特率× 32× 12）
巩固新课：
例、若 fosc = 6MHz,波特率为 2400波特，设 SMOD = 1,则定时 /计数器 T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。
解,X= 256－ 2SMOD× fosc / （ 2400× 32× 12） = 242.98≈ 243 = F3H
fosc = 11.0592MHz,波特率为 2400,设 SMOD = 0,则 X = F4H 。
初始化编程,MOV TMOD,#20H
MOV PCON,#80H
MOV TH1,#0F3H
MOV TL1,#0F3H
SETB TR1
MOV SCON,#50H
小结：
1,什么叫串行通信？
2,UART叫什么？ （ 通用异步接收 /发送器 ）
3,单工,半双工,全双工？
4,串口工作用到哪些寄存器？ （ PCON,SCON,SBUF）
5,串口有几种工作方式？
6、波特率如何设置？（ T1的计数初值如何确定）
布置作业,P141 7,9,10
