5.1中斷概述5.1.1中斷相關(guān)的概念一、中斷的概念1.什么是中斷我們從一個生活中的例子引入。你正在家中看書，突然電話鈴響了，你放下書本，去接電話，和來電話的人交談，然后放下電話，回來繼續(xù)看書。這就是生活中的“中斷”現(xiàn)象，就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。仔細(xì)研究一下生活中的中斷，對于我們學(xué)習(xí)單片機(jī)的中斷也很有好處。下一頁返回5.1中斷概述

2.什么可以引起中斷生活中很多事件可以引起中斷，譬如有人按了門鈴，電話鈴響，定的鬧鐘鬧響，爐子上的水燒開了等事件。通常把可以引起中斷的事件稱為中斷源。單片機(jī)中也有一些可以引起中斷的事件，在8031單片機(jī)中一共有5個，其中包括：兩個外部中斷，兩個計(jì)數(shù)器/定時器中斷，一個串行口中斷。二、中斷的嵌套與優(yōu)先級處理設(shè)想一下，我們正在看書，電話鈴響了，同時又有人按了門鈴，我們該先做哪件事呢？上一頁下一頁返回5.1中斷概述

如果正在等一個很重要的電話，一般我們不會去理會門鈴。反之，如果正在等一個重要的客人，則可能就不會去理會電話了。如果不是這兩者（既不等電話，也不是等人上門），我們可能會按我們通常的習(xí)慣去處理?？偠灾@里存在一個優(yōu)先級的問題。單片機(jī)中也是如此，也有優(yōu)先級的問題。優(yōu)先級的問題不僅會發(fā)生在兩個中斷同時產(chǎn)生的情況，同樣會發(fā)生在一個中斷已經(jīng)產(chǎn)生，又有一個中斷產(chǎn)生的情況。比如，我們正接電話，出現(xiàn)有人按門鈴的情況；又或者，我們開門正與人交談，隨后又有電話響了的情況。思考一下，遇到此類問題，我們會如何處理呢？上一頁下一頁返回5.1中斷概述

三、中斷的響應(yīng)過程我們繼續(xù)看書，當(dāng)有事件產(chǎn)生，進(jìn)入中斷之前我們必須先記住現(xiàn)在看到書的第幾頁了，或者拿一個書簽放在當(dāng)前頁的位置，然后去處理其他不同的事情（因?yàn)樘幚硗炅?，我們還要回來繼續(xù)看書）：電話鈴響我們要到放電話的地方去，門鈴響我們要到門那邊去，也就是說對于不同的中斷，我們要在不同的地點(diǎn)處理，而這個地點(diǎn)通常是固定的。單片機(jī)處理類似事件也是采用的這種方法；8031單片機(jī)中有5個中斷源，每個中斷產(chǎn)生后都會到一個固定的地方去處理相應(yīng)的中斷程序。當(dāng)然，在去固定的位置之前，首先要保存下面將執(zhí)行的指令的地址，以便處理完中斷后回到原來的地方繼續(xù)往下執(zhí)行程序。具體來講，中斷響應(yīng)可以分為以下幾個步驟：

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（1）保護(hù)斷點(diǎn)，即保存下一個將要執(zhí)行的指令的地址，就是把這個地址送入堆棧。（2）尋找中斷入口，根據(jù)不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷，查找不同的入口地址。以上工作是由計(jì)算機(jī)自動完成的，與編程者無關(guān)。在這個入口地址處存放有中斷服務(wù)子程序（這是程序編寫時放在那兒的，如果沒把中斷程序放在那兒，中斷程序就不能被執(zhí)行到）。（3）執(zhí)行中斷處理子程序。（4）中斷返回：執(zhí)行完中斷返回指令后，就從中斷處返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面語句。單片機(jī)究竟是如何找到中斷程序所在的位置，又是如何正確地返回呢？稍后再談。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

由上述生活中的例子，可以總結(jié)出：中斷是指當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行正常程序時，系統(tǒng)中出現(xiàn)某些急需處理的異常情況和特殊請求，這時CPU暫時中止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去對隨機(jī)發(fā)生的更緊迫事件進(jìn)行處理，處理完畢后，CPU自動返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行，這個過程稱為中斷。8051單片機(jī)有5個中斷源，有兩個中斷優(yōu)先級，每個中斷源的優(yōu)先級可以編程控制。中斷允許受到CPU開中斷和中斷源開中斷的兩級控制。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

5.1.2中斷源一、中斷源中斷源是指任何引起單片機(jī)中斷的事件，一般一個單片機(jī)允許有許多個中斷源，8051的單片機(jī)具有5個中斷源，它們分別是：（1）外部中斷0，由（P3.2）輸入?？捎蒊T0選擇其觸發(fā)方式，當(dāng)CPU檢測到（P3.2）引腳上出現(xiàn)有效中斷信號時，中斷標(biāo)志IE0置位，并向CPU申請中斷。（2）外部中斷1，由（P3.3）輸入?？捎蒊T1選擇其觸發(fā)方式，當(dāng)CPU檢測到（P3.3）引腳上出現(xiàn)有效中斷信號時，中斷標(biāo)志IE1置位，并向CPU申請中斷。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

（3）片內(nèi)定時器/計(jì)數(shù)器0溢出中斷。當(dāng)片內(nèi)定時器/計(jì)數(shù)器0發(fā)生溢出時，置位TF0，并向CPU申請中斷。（4）片內(nèi)定時器/計(jì)數(shù)器1溢出中斷。當(dāng)片內(nèi)定時器/計(jì)數(shù)器1發(fā)生溢出時，置位TF1，并向CPU申請中斷。（5）片內(nèi)串行口發(fā)送/接收中斷。當(dāng)串行口發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)時置位TI或者當(dāng)串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)時置位RI，并向CPU申請中斷。二、中斷請求標(biāo)志位為了確定上述中斷源是否產(chǎn)生中斷請求，中斷系統(tǒng)對應(yīng)設(shè)置了多個中斷請求觸發(fā)器（標(biāo)志位）來實(shí)現(xiàn)記憶。這些中斷源請求標(biāo)志位分別由特殊功能寄存器TCON和SCON的相應(yīng)位進(jìn)行鎖存。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

1.定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON特殊功能寄存器TCON、鎖存定時器/計(jì)數(shù)器T0與定時器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷標(biāo)志和外部中斷0與外部中斷1的中斷標(biāo)志，與中斷有關(guān)的各位定義如下：2.串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON的各位定義如下：上一頁下一頁返回5.1中斷概述

RI：串行口接收中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)串行口接收完一幀數(shù)據(jù)后請求中斷，由硬件置位（RI=1），RI必須由軟件清零。TI：串行口發(fā)送中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)串行口發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后請求中斷，由硬件置位（TI=1），TI必須由軟件清零。三、中斷的控制中斷的控制主要實(shí)現(xiàn)中斷的開關(guān)管理和中斷優(yōu)先級的管理，這個管理主要通過對特殊功能寄存器IE和IP的編程來實(shí)現(xiàn)。1.中斷允許寄存器IE上一頁下一頁返回5.1中斷概述

在中斷系統(tǒng)中，總中斷以及某個分中斷源的允許和屏蔽都是由中斷允許寄存器IE來控制的，IE的狀態(tài)可由軟件設(shè)定。當(dāng)某位設(shè)定為1時，相應(yīng)的中斷源被允許；當(dāng)某位設(shè)定為0時，相應(yīng)的中斷源被屏蔽。CPU復(fù)位時，IE各位清零，所有中斷被禁止。特殊功能寄存器IE的各位定義如下：上一頁下一頁返回5.1中斷概述

EX0、EX1：外部中斷0、1的中斷允許位。1—外部中斷0、1開中斷；0—外部中斷0、1關(guān)中斷。ET0、ET1：定時器/計(jì)數(shù)器0、1（T/C0、T/C1）溢出中斷允許位。1—T/C0、T/C1開中斷；0—T/C0、T/C1關(guān)中斷。ES：串行口中斷允許位。1—串行口開中斷；0—串行口關(guān)中斷。ET2：定時器/計(jì)數(shù)器2（T/C2）溢出中斷允許位。1—T/C2開中斷；0—T/C2關(guān)中斷。EA：CPU開/關(guān)中斷控制位。1—CPU開中斷；0—CPU關(guān)中斷。8051復(fù)位時，IE被清零，此時CPU關(guān)中斷，各中斷源的中斷也被屏蔽。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

2.中斷優(yōu)先級寄存器IP當(dāng)系統(tǒng)中多個中斷源同時發(fā)出請求中斷時，CPU將按照中斷源的優(yōu)先級別，按由高到低的順序分別響應(yīng)。特殊功能寄存器IP的各位定義如下：PX0、PX1：外部中斷0、1中斷優(yōu)先級控制位。1—高優(yōu)先級；0—低優(yōu)先級。PT0、PT1：定時器/計(jì)數(shù)器0、1中斷優(yōu)先級控制位。1—高優(yōu)先級；0—低優(yōu)先級。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

PS：串行口中斷優(yōu)先級控制位。1—高優(yōu)先級；0—低優(yōu)先級。8051復(fù)位時，IP被強(qiáng)制清零，5個中斷源都在同一優(yōu)先級。此時，如果其中幾個中斷源同時產(chǎn)生中斷請求，那么CPU將會按照片內(nèi)硬件優(yōu)先級的順序，遵循由高到低的原則按順序響應(yīng)中斷。硬件優(yōu)先級由高到低的順序如下：上一頁下一頁返回5.1中斷概述

5.1.3中斷響應(yīng)一、中斷響應(yīng)的條件講到這兒，我們依然對于單片機(jī)響應(yīng)中斷感到神奇，我們可以響應(yīng)外界的事件，是因?yàn)槲覀冇卸喾N“傳感器”——眼、耳可以接收不同的信息。單片機(jī)是如何做到這點(diǎn)的呢？其實(shí)說穿了，一點(diǎn)都不稀奇，MCS-51工作時，在每個機(jī)器周期中都會去查詢一下各個中斷標(biāo)記，看它們是否是“1”，如果是1，就說明有中斷請求了，所以判斷是否有中斷，其實(shí)是需要查詢的，不過是每個周期都查一下而已。這要換成人來說，就相當(dāng)于你在看書的時候，每一秒鐘都會抬起頭來看一看，查問一下，是不是有人按門鈴，是否有電話……上一頁下一頁返回5.1中斷概述

了解上述中斷過程之后，就不難理解中斷響應(yīng)的條件。在下列三種情況之一時，CPU將封鎖對中斷的響應(yīng)：（1）CPU正在處理一個同級或更高級別的中斷請求。（2）現(xiàn)行的機(jī)器周期不是當(dāng)前正執(zhí)行指令的最后一個周期。我們知道，單片機(jī)有單周期、雙周期、三周期指令，如果當(dāng)前執(zhí)行指令是單字節(jié)則沒有影響，如果是雙字節(jié)或四字節(jié)的，就要等整條指令都執(zhí)行完了，才能響應(yīng)中斷（因?yàn)橹袛嗖樵兪窃诿總€機(jī)器周期都可能查到的）。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

（3）當(dāng)前正執(zhí)行的指令是返回指令（RETI）或訪問IP、IE寄存器的指令，則CPU至少要再執(zhí)行一條指令才應(yīng)中斷，這些都是與中斷有關(guān)的。如果正訪問IP、IE寄存器則可能會開、關(guān)中斷或改變中斷的優(yōu)先級；如果正執(zhí)行中斷返回指令則說明本次中斷還沒有處理完，所以要等本指令處理結(jié)束，再執(zhí)行一條指令才可以響應(yīng)中斷。二、中斷響應(yīng)過程CPU響應(yīng)中斷時，首先把當(dāng)前指令的下一條指令（就是中斷返回后將要執(zhí)行的指令）的地址送入堆棧。然后根據(jù)中斷標(biāo)記，將相應(yīng)的中斷入口地址送入PC。PC是程序指針，CPU取指令需要根據(jù)PC中的值，PC中是什么值，就會到什么地方去取指令，所以程序就會轉(zhuǎn)到中斷入口處繼續(xù)執(zhí)行。這些工作都是由硬件來完成的，不必我們?nèi)タ紤]。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

這里還有個問題，值得讀者注意：每個中斷向量地址之間只間隔了8個單元，如0003H～000BH，在如此少的空間中如何完成中斷服務(wù)子程序呢？通常情況下，編程人員會在中斷處放一條長轉(zhuǎn)移指令LJMP，這樣就可以使中斷服務(wù)子程序被靈活地安排在64KB程序存儲器的任何地方了。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

一個完整的主程序應(yīng)該是這樣的：ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINT0；轉(zhuǎn)外中斷0ORG000BHRETI；沒有用定時器0中斷，在此放一條RETI，萬一“不小心”產(chǎn)生了中斷，也不會有太大的后果上一頁下一頁返回5.1中斷概述

三、中斷的返回中斷程序完成后，一定要執(zhí)行一條RETI指令，執(zhí)行這條指令后，CPU將會把堆棧中保存著的地址取出，送回PC，之后程序就會從主程序的中斷處繼續(xù)往下執(zhí)行。注意：CPU所做的保護(hù)工作是很有限的，只保護(hù)了一個地址，而其他的所有內(nèi)容都不保護(hù)，所以如果在主程序中用到了如A、PSW等，在中斷程序中又要用它們，還要保證回到主程序后這里面的數(shù)據(jù)還是沒執(zhí)行中斷以前的數(shù)據(jù)，就得自己保護(hù)起來。上述是用匯編語言編寫的，而當(dāng)采用C語言時，則屏蔽了這些細(xì)節(jié)。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

四、中斷服務(wù)函數(shù)的一般形式C51編譯器支持在C源程序中直接開發(fā)中斷程序，使用該擴(kuò)展屬性的函數(shù)定義語法如下：返回值函數(shù)名interruptn(usingn)其中關(guān)鍵字interrupt后面的n對應(yīng)的是中斷號。n的取值為0～4；C51中擴(kuò)展了一個關(guān)鍵字using，using后面的n專門用來選擇89C51的4個不同的工作寄存器區(qū)，using是可選項(xiàng)，如果不用該選項(xiàng)，中斷函數(shù)中所有的工作寄存器的內(nèi)容將會被保存到堆棧中。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

5.1.4中斷寄存器組切換高優(yōu)先級中斷可以中斷正在處理的低優(yōu)先級程序，因而必須注意寄存器組。除非可以確定未使用R0～R7（用匯編程序），最好給每種優(yōu)先級程序分配不同的寄存器組。KeilC51編譯器可以特殊指定寄存器獨(dú)立的函數(shù)。當(dāng)前工作寄存器可由PSW中兩位設(shè)置，也可使用using指定，“using”后的變量為一個0～31的常整數(shù)?！皍sing”不允許用于外部函數(shù)，它對函數(shù)的目標(biāo)代碼影響如下：①函數(shù)入口處將當(dāng)前寄存器組保留；②使用指定的寄存器組；③函數(shù)退出前寄存器組恢復(fù)。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

中斷服務(wù)函數(shù)的完整語法如下：返回值函數(shù)名（［參數(shù)］）［模式］［重入］interruptn［usingn］“interrupt”后接一個0～31的常整數(shù)，不允許使用表達(dá)式。中斷不允許用于外部函數(shù)，它對函數(shù)目標(biāo)代碼影響如下：①當(dāng)調(diào)用函數(shù)時，SFR中的ACC、B、DPH、DPL和PSW（當(dāng)需要時）入棧；②如果不使用寄存器組切換，中斷函數(shù)所需的所有工作寄存器都應(yīng)入棧；③函數(shù)退出前，所有的寄存器內(nèi)容入棧；④函數(shù)由8051的指令RETI終止。上一頁下一頁返回5.1中斷概述

5.1.5中斷的編程當(dāng)外部中斷源比較多時，可以在8051的一個外部中斷請求線上（即相應(yīng)的中斷引腳上）實(shí)現(xiàn)多個中斷響應(yīng)，此時可將這些中斷源同時分別接到輸入端口的各位，然后在中斷服務(wù)程序中采用查詢法順序檢索引起中斷的中斷源。但這種方法在中斷源較多時查詢的時間太長，CPU中斷相應(yīng)的速度會明顯降低。若用一個優(yōu)先權(quán)解碼芯片74LS148把多個中斷源信號作為一個中斷來處理效果會很好。上一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）5.2.1定時器/計(jì)數(shù)器概述一、計(jì)數(shù)概念的引入選票的統(tǒng)計(jì)方法：畫“正”。這就是計(jì)數(shù)，生活中計(jì)數(shù)的例子處處可見，例如錄音機(jī)上的計(jì)數(shù)器、家里用的電度表、汽車上的里程表等。再舉一個工業(yè)生產(chǎn)中的例子，線纜行業(yè)在電線生產(chǎn)出來之后要計(jì)米，也就是測量長度，怎么測法呢？用尺量？不現(xiàn)實(shí)，太長不說，要一邊做一邊量呢，怎么辦呢？行業(yè)中有很巧妙的方法，用一個周長是1米的輪子，將電纜繞在上面一周，由線帶輪轉(zhuǎn)，這樣輪轉(zhuǎn)一周不就是線長1米嘛，所以只要記下輪轉(zhuǎn)了多少圈，就可以知道走過的線有多長了。下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

二、計(jì)數(shù)器的容量從一個生活中的例子看起：一個水盆在水龍頭下，水龍頭沒關(guān)緊，水一滴滴地滴入盆中。水滴不斷落下，盆的容量是有限的，過一段時間之后，水就會逐漸變滿。錄音機(jī)上的計(jì)數(shù)器最多只計(jì)到999……那么單片機(jī)中的計(jì)數(shù)器有多大的容量呢？8031單片機(jī)中有兩個計(jì)數(shù)器，分別稱之為T0和T1，這兩個計(jì)數(shù)器分別是由兩個8位的RAM單元組成的，即每個計(jì)數(shù)器都是16位的計(jì)數(shù)器，最大的計(jì)數(shù)量是65536。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

三、定時8031中的計(jì)數(shù)器除了可以作為計(jì)數(shù)之用外，還可以用作時鐘。時鐘的用途當(dāng)然很大，如用于打鈴器、電視機(jī)定時關(guān)機(jī)、空調(diào)定時開關(guān)等，那么計(jì)數(shù)器是如何作為定時器來用的呢？一個鬧鐘，若將它定時在1個小時后鬧響，換言之，也可以說是秒針走了3600次，所以時間就轉(zhuǎn)化為秒針走的次數(shù)，也就是計(jì)數(shù)的次數(shù)了，可見，計(jì)數(shù)的次數(shù)和時間之間的確十分相關(guān)。那么它們的關(guān)系是什么呢？那就是秒針每一次走動的時間正好是1秒。定時控制方法如圖5.3所示。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

結(jié)論：只要計(jì)數(shù)脈沖的間隔相等，則計(jì)數(shù)值就代表了時間的流逝。由此可知，單片機(jī)中的定時器和計(jì)數(shù)器是一個東西，只不過計(jì)數(shù)器是記錄外界發(fā)生的事情，而定時器則是由單片機(jī)提供一個非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)源。那么提供定時器的計(jì)數(shù)源是什么呢？由圖5.3可知，是由單片機(jī)的晶振經(jīng)過12分頻后獲得的一個脈沖源。晶振的頻率當(dāng)然很準(zhǔn)，所以這個計(jì)數(shù)脈沖的時間間隔也很準(zhǔn)。問題：一個12MHz的晶振，它提供給計(jì)數(shù)器的脈沖時間間隔是多少呢？當(dāng)然這很容易，就是12MHz/12等于1MHz，也就是1微秒。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

結(jié)論：計(jì)數(shù)脈沖的間隔與晶振有關(guān)，12MHz的晶振，計(jì)數(shù)脈沖的間隔是1微秒。四、溢出再來看滴水的例子，當(dāng)水不斷落下，盆中的水不斷變滿，最終有一滴水使得盆中的水滿了，這時如果再有一滴水落下，就會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？水會漫出來，用個術(shù)語來講就是“溢出”。水溢出是流到地上，而計(jì)數(shù)器溢出后將使得TF0變?yōu)椤?”。至于TF0是什么稍后再談。一旦TF0由0變成1，表示產(chǎn)生了變化，產(chǎn)生了變化就會引發(fā)事件，就像定時的時間一到，鬧鐘就會響一樣。至于會引發(fā)什么事件，后面再介紹，現(xiàn)在來研究另一個問題：要有多少個計(jì)數(shù)脈沖才會使TF0由0變?yōu)?。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

五、任意定時及計(jì)數(shù)的方法剛才已研究過，計(jì)數(shù)器的容量是16位，也就是最大的計(jì)數(shù)值為65536，因此計(jì)數(shù)計(jì)到65536就會產(chǎn)生溢出。但在現(xiàn)實(shí)生活中，經(jīng)常會有少于65536個計(jì)數(shù)值的要求，如包裝線上，一打?yàn)?2瓶，一瓶藥片為100粒，怎么樣來滿足這個要求呢？提示：如果是一個空的盆要10000滴水滴進(jìn)去才會滿，若在開始滴水之前就先放入一勺水，還需要10000滴嗎？因此，可以采用預(yù)置數(shù)的方法，若要計(jì)100，那就先預(yù)置65436個脈沖，再來100個脈沖，就滿足了65536個脈沖的要求了。定時也是如此，每個脈沖是1微秒，則計(jì)滿65536個脈沖需時65.536毫秒，但現(xiàn)在若只要10毫秒就可以了，怎么辦？上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

10毫秒為10000微秒，所以，只要在計(jì)數(shù)器里面預(yù)置55536就可以了。8051系列單片機(jī)至少有兩個16位內(nèi)部定時器/計(jì)數(shù)器，它們既可以編程為定時器使用，也可以編程為計(jì)數(shù)器使用。若是計(jì)數(shù)內(nèi)部晶振驅(qū)動時鐘，它是定時器；若是計(jì)數(shù)8051輸入引腳的脈沖信號，它是計(jì)數(shù)器。8051的T/C是加1計(jì)數(shù)器，當(dāng)T/C工作在定時器時，對振蕩源12分頻的脈沖計(jì)數(shù)，即每個機(jī)器周期計(jì)數(shù)值加1當(dāng)晶振為6MHz時，計(jì)數(shù)頻率為500kHz，每2μs計(jì)數(shù)值加1；當(dāng)T/C工作在計(jì)數(shù)器時，計(jì)數(shù)脈沖來自外部脈沖輸入引腳T0（P3.4）或T1（P3.5），上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

當(dāng)T0或T1引腳上負(fù)跳變時計(jì)數(shù)值加1，識別引腳上的負(fù)跳變需兩個機(jī)器周期，即24個振蕩周期，所以T0或T1引腳輸入的可計(jì)數(shù)外部脈沖的最高頻率為。當(dāng)晶振為12MHz時，最高計(jì)數(shù)頻率為500kHz，高于此頻率將會出現(xiàn)計(jì)數(shù)錯誤。5.2.2定時器/計(jì)數(shù)器的控制80C51單片機(jī)定時器/計(jì)數(shù)器的工作由兩個特殊功能寄存器來控制。TCON用來控制其啟動和中斷申請；TMOD用于設(shè)置其工作方式。1.定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCONTCON的低四位與外部中斷的設(shè)置有關(guān)，已在前面一節(jié)介紹。TCON的高四位用于控制定時器/計(jì)數(shù)器的啟動和中斷申請。具體格式如下：上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

上一頁下一頁返回TF1、TF0在上一節(jié)中斷請求中已做介紹，這里不再贅述。TR1、TR0：T/C0、T/C1啟動控制位。1—啟動計(jì)數(shù)；0—停止計(jì)數(shù)。TCON復(fù)位后清零，T/C需受到軟件控制才能啟動計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)寄存器計(jì)滿時，產(chǎn)生向高位的進(jìn)位TF，即溢出中斷請求標(biāo)志。2.T/C的方式控制寄存器TMODTMOD用于定時器/計(jì)數(shù)器工作方式的設(shè)置。其中，低四位用于T0的設(shè)置，高四位用于對T1的設(shè)置，具體格式如下：5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

5.2.3定時器/計(jì)數(shù)器的工作方式方式0：當(dāng)TMOD中M1M0=00時，T/C工作在方式0。方式0為13位的T/C，由TH提供高8位，TL提供低5位的計(jì)數(shù)值，滿計(jì)數(shù)值為213，但啟動前可以預(yù)置計(jì)數(shù)初值。方式1：當(dāng)TMOD中M1M0=01時，T/C工作在方式1。方式1與方式0基本相同。唯一區(qū)別在于計(jì)數(shù)寄存器的位數(shù)是16位的，由TH和TL寄存器各提供8位，滿計(jì)數(shù)值為216。方式2：當(dāng)TMOD中M1M0=10時，T/C工作在方式2。方式2是8位的可自動重裝載的T/C，滿計(jì)數(shù)值為28；TH裝初值，TL進(jìn)行8位計(jì)數(shù)。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

方式3：當(dāng)TMOD中M1M0=11時，T/C0工作在方式3。方式3只適合于T/C0。當(dāng)T/C0工作在方式3時，TH0和TL0成為兩個獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，這時TL0可作定時器/計(jì)數(shù)器，占用T/C0在TCON和TMOD寄存器中的控制位和標(biāo)志位；而TH0只能作定時器用，占用T/C1的資源TR1和TF1。在這種情況下，T/C1仍可用于方式0、1、2，但不能使用中斷方式。只有將T/C1用作串行口的波特率發(fā)生器時，T/C0才工作在方式3，以便增加一個定時器。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

5.2.4定時器/計(jì)數(shù)器的初始化1.初始化步驟在使用8051的定時器/計(jì)數(shù)器前，應(yīng)對其進(jìn)行編程初始化，主要是對TCON和TMOD編程；計(jì)算和裝載T/C的計(jì)數(shù)初值。定時器/計(jì)數(shù)器的初始化步驟如下：（1）編程TMOD寄存器，確定T/C的工作方式。（2）根據(jù)要求計(jì)算T/C的計(jì)數(shù)初值，并裝載到TH0、TL0或TH1、TL1，以確定其定時時間或者計(jì)數(shù)的個數(shù)。（3）T/C若工作在中斷方式時，須開CPU總中斷和分中斷——編程IE寄存器。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

（4）啟動定時器/計(jì)數(shù)器——編程TCON中TR1或TR0位，即把TR1或TR0位置“1”。2.計(jì)數(shù)初值的計(jì)算（1）定時器的計(jì)數(shù)初值。在定時器方式下，T/C是對機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)的，若fosc=6MHz，一個機(jī)器周期為12/fosc=2μs，所以：方式0——13位定時器最大定時間隔=213×2μs=16.384ms；方式1——16位定時器最大定時間隔=216×2μs=131.072ms；方式2——8位定時器最大定時間隔=28×2μs=512μs。上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

5.2.5定時器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例例5.2設(shè)單片機(jī)的fosc=12MHz，要求在P1.0腳上輸出周期為2ms的方波。解：周期為2ms的方波要求時間間隔1ms，每次時間到則P1.0取反。定時器初值為：-1000[1ms/(12/fosc)]，即216-1000。（1）用定時器0的方式1編程，采用查詢方式。#include<reg51.h>sbitp1_0=p1^0；voidmain（）上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

{TMOD=0x01；/*定時器0方式1*/TR0=1；/*啟動T/C0*/for（；；）{TH0=(65536-1000)/256；/*裝載計(jì)數(shù)初值*/TL0=(65536-1000)%256；do{}while（！TF0）；/*查詢等待TF0置位*/p1_0=!p1_0；/*定時時間到P1.0反相*/上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

TF0=0；/*軟件清TF0*/}}（2）用定時器0的方式1編程，采用中斷方式。#include<reg51.h>sbitp1_0=p1^0；voidtimer0（void）interrupt1using1/*中斷服務(wù)程序入口*/{p1_0=!p1_0；/*P1.0取反*/上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

TH0=(65536-1000)/256；/*計(jì)數(shù)初值重裝載*/TL0=(65536-1000)%256；}voidmain（）{TMOD=0x01；/*T/C0工作在定時器方式1*/p1_0=0；TH0=(65536-1000)/256；/*預(yù)置計(jì)數(shù)初值*/TL0=(65536-1000)%256；EA=1；/*CPU開中斷*/上一頁下一頁返回5.2定時器/計(jì)數(shù)器（T/C）

ET0=1；/*T/C0開中斷*/TR0=1；/*啟動T/C0開始定時*/do{}while（1）；}上一頁返回5.3串行口5.3.1串口概述單片機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱為通信。8051單片機(jī)的通信方式有兩種，即并行通信和串行通信。并行通信：數(shù)據(jù)的各位被同時發(fā)送或接收。串行通信：數(shù)據(jù)一位一位地順序發(fā)送或接收。串行通信的方式：異步通信和同步通信。異步通信：它用一個起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束。其每幀的格式如圖5.7所示。下一頁返回5.3串行口

在一幀格式中，先是一個起始位0，然后是8個數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來是奇偶校驗(yàn)位（可以省略），最后是停止位“1”。用這種格式表示字符，則字符可以一個接一個地傳送。在異步通信中，CPU與外設(shè)之間必須有兩項(xiàng)規(guī)定，即字符格式和波特率。字符格式的規(guī)定是雙方能夠在對同一種0和1的串理解成同一種意義。原則上字符格式可以由通信的雙方自由制定，但從通用、方便的角度出發(fā)，一般還是使用了一些標(biāo)準(zhǔn)，如采用ASCII標(biāo)準(zhǔn)。波特率即數(shù)據(jù)傳送的速率，其定義是每秒鐘傳送的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。例如，數(shù)據(jù)傳送的速率是120字符/秒，而每個字符如上述規(guī)定包含10數(shù)位，則傳送波特率為1200波特。上一頁下一頁返回5.3串行口

在異步通信中，每個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，占用了時間；所以在數(shù)據(jù)塊傳遞時，為了提高速度，常去掉這些標(biāo)志，采用同步傳送。由于數(shù)據(jù)塊傳遞開始要用同步字符來指示，同時要求由時鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故硬件較復(fù)雜。通信方向：在串行通信中，通信接口只能發(fā)送或接收的單向傳送方法叫單工傳送；而數(shù)據(jù)在甲、乙兩機(jī)之間的雙向傳遞，稱為雙工傳送。在雙工傳送方式中又分為半雙工傳送和全雙工傳送。半雙工傳送是兩機(jī)之間不能同時進(jìn)行發(fā)送和接收，任一時刻，只能發(fā)送或者只能接收信息。上一頁下一頁返回5.3串行口

5.3.28051單片機(jī)的串行接口結(jié)構(gòu)8051串行接口是一個可編程的全雙工串行通信接口。它可用作異步通信方式（UART），與串行傳送信息的外部設(shè)備相連接，或用于通過標(biāo)準(zhǔn)異步通信協(xié)議進(jìn)行全雙工的8051多機(jī)系統(tǒng)，使用TTL或CMOS移位寄存器來擴(kuò)充I/O口。8051單片機(jī)通過引腳RXD（P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳TXD（P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通信。其中，SBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同的名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈儍蓚€一個只能被CPU讀出數(shù)據(jù)，一個只能被CPU寫入數(shù)據(jù)。上一頁下一頁返回5.3串行口

5.3.3串行口的控制與狀態(tài)寄存器一、串行口控制寄存器SCONSCON用于定義串行口的工作方式及實(shí)施接收和發(fā)送控制。字節(jié)地址為98H。也可進(jìn)行位尋址，即SCON的每一位“1”都可以進(jìn)行按位清“0”或者按位置“1”操作。二、電源控制寄存器PCONPCON是為了在CHMOS的80C51單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)電源控制而附加的。其中最高位是SMOD。SMOD：波特率倍增位。在串口工作在方式1、方式2、方式3時，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時，波特率提高一倍。上一頁下一頁返回5.3串行口

GF0、GF1：通用標(biāo)志位。PD、IDL：CHMOS器件的低功耗控制位。3.工作方式2工作方式2為固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控為“1”或“0”的第9位數(shù)據(jù)。（1）輸出。發(fā)送的串行數(shù)據(jù)由TXD端輸出，一幀信息為11位，附加的第9位來自SCON寄存器的TB8位，用軟件置位或復(fù)位。它可作為多機(jī)通信中地址/數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，也可以作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位。當(dāng)CPU執(zhí)行一條數(shù)據(jù)寫入SUBF的指令時，就啟動發(fā)送器發(fā)送。發(fā)送一幀信息后，置位中斷標(biāo)志TI。上一頁下一頁返回5.3串行口

（2）輸入。在REN=1時，串行口采樣RXD引腳，當(dāng)采樣到1到0的跳變時，確認(rèn)是開始位“0”，就開始接收一幀數(shù)據(jù)。在接收到附加的第9位數(shù)據(jù)后，當(dāng)RI=0或者SM2=0時，第9位數(shù)據(jù)才進(jìn)入RB8，8位數(shù)據(jù)才能進(jìn)入接收寄存器，并由硬件置位中斷標(biāo)志RI；否則信息丟失，且不