導語：本期主要知識點為單片機定時計數(shù)器、中斷和串行口的學習。單片機對于初學者來說確 實很難理解，不少學過單片機的同學或電子愛好者，甚至在畢業(yè)時仍舊是一無所獲?；诖耍娮影l(fā)燒友網(wǎng)將整合《單片機學習知識點全攻略》，共分為四個系列， 以饗讀者，敬請期待！此系列對于業(yè)內電子工程師也有收藏和參考價值。

　　ANL C，/bit ;先將指定的位地址中的值取出后取反，再和CY相與，結果送回CY，但注意，指定的位地址中的值本身并不發(fā)生變化。

　例：ANL C，/P1.0

　　設執(zhí)行本指令前，CY=1，P1.0等于1（燈滅），則執(zhí)行完本指令后CY=0，而P1.0也是等于1。

　　可用下列程序驗證：

　　ORG 0000H

　　AJMP START

　　ORG 30H

　　START： MOV SP，#5FH

　　MOV P1，#0FFH

　　SETB C

　　ANL C，/P1.0

　　MOV P1.1，C ;將做完的結果送P1.1，結果應當是P1.1上的燈亮，而P1.0上的燈還是不亮

　　位或指令

　　ORL C，bit

　　ORL C，/bit

　　這個的功能大家自行分析吧，然后對照上面的例程，編一個驗證程序，看看你相得對嗎？

　　位條件轉移指令

　　判CY轉移指令

　　JC rel

　　JNC rel

　　第一條指令的功能是如果CY等于1就轉移，如果不等于1就次序執(zhí)行。那么轉移到什么地方去呢？我們能這樣理解：JC 標號，如果等于1就轉到標號處執(zhí)行。這條指令我們在上節(jié)課中已講到，不再重復。

　　第二條指令則和第一條指令相反，即如果CY=0就轉移，不等于0就次序執(zhí)行，當然，我們也同樣理解： JNC 標號

　　判位變量轉移指令

　　JB bit，rel

　　JNB bit，rel

　　第一條指令是如果指定的bit位中的值是1，則轉移，不然次序執(zhí)行。同樣，我們能這樣理解這條指令：JB bit，標號

　　第二條指令請大家先自行分析

　　下面我們舉個例程說明：

　　ORG 0000H

　　LJMP START

　　ORG 30H

　　START：MOV SP，#5FH

　　MOV P1，#0FFH

　　MOV P3，#0FFH

　　L1： JNB P3.2，L2 ;P3.2上接有一只按鈕，它按下時，P3.2=0

　　JNB P3.3，L3 ;P3.3上接有一只按鈕，它按下時，P3.3=0

　　LJM P L1

　　L2： MOV P1，#00H

　　LJMP L1

　　L3： MOV P1，#0FFH

　　LJMP L1

　　END

　　把上面的例程寫入片子，看看有什么現(xiàn)象………

　　按下接在P3.2上的按鈕，P1口的燈全亮了，松開或再按，燈并不熄滅，然后按下接在P3.3上的按鈕，燈就全滅了。這像什么？這不就是工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常用到的“啟動”、“停止”的功能嗎？

　　怎么做到的呢？一開始，將0FFH送入P3口，這樣，P3的所有引線都處于高電平，然后執(zhí)行L1，如果P3.2是高電平（鍵沒有按下），則次序執(zhí)行 JNB P3.3，L3語句，同樣，如果P3.3是高電平（鍵沒有按下），則次序執(zhí)行LJMP L1語句。這樣就不停地檢測P3.2、P3.3，如果有一次P3.2上的按鈕按下去了，則轉移到L2，執(zhí)行MOV P1，#00H，使燈全亮，然后又轉去L1，再次循環(huán)，直到檢測到P3.3為0，則轉L3，執(zhí)行MOV P1，#0FFH，例燈全滅，再轉去L1，如此循環(huán)不已。大家能否稍加改動，將本程序用JB指令改寫？





16、單片機定時器與計數(shù)器

　　一、計數(shù)概念的引入

　　從選票的統(tǒng)計談起：畫“正”。這就是計數(shù)，生活中計數(shù)的例程處處可見。例：錄音機上的計數(shù)器、家里面用的電度表、汽車上的里程表等等，再舉一個工業(yè)生 產(chǎn)中的例程，線纜行業(yè)在電線生產(chǎn)出來之后要計米，也就是測量長度，怎么測法呢？用尺量？不現(xiàn)實，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 辦法，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，這樣輪轉一周不就是線長1米嘛，所以只要記下輪轉了多少圈，就能知道走過的線有多長了。

　　二、計數(shù)器的容量

　　從一個生活中的例程看起：一個水盆在水龍頭下，水龍沒關緊，水一滴滴地滴入盆中。水滴持續(xù)落下，盆的容量是有限的，過一段時間之后，水就會逐漸變滿。 錄音機上的計數(shù)器最多只計到999…。那么單片機中的計數(shù)器有多大的容量呢？8031單片機中有兩個計數(shù)器，分別稱之為T0和T1，這兩個計數(shù)器分別是由 兩個8位的RAM單元組成的，即每個計數(shù)器都是16位的計數(shù)器，最大的計數(shù)量是65536。

　　三、定時

　　8031中的計數(shù)器除了能作為計數(shù)之用外，還能用作時鐘，時鐘的用途當然很大，如打鈴器，電視機定時關機，空調定時開關等等，那么計數(shù)器是如何作為定時器來用的呢？

　　一個鬧鐘，我將它定時在1個小時后鬧響，換言之，也能說是秒針走了（3600）次，所以時間就轉化為秒針走的次數(shù)的，也就是計數(shù)的次數(shù)了，可見，計數(shù)的次數(shù)和時間之間的確十分相關。那么它們的關系是什么呢？那就是秒針每一次走動的時間正好是1秒。

　　《單片機定時器記數(shù)器結構》

　　結論：只要計數(shù)脈沖的間隔相等，則計數(shù)值就代表了時間的流逝。由此，單片機中的定時器和計數(shù)器是一個東西，只不過計數(shù)器是記錄的外界發(fā)生的事情，而定 時器則是由單片機供給一個非常穩(wěn)定的計數(shù)源。那么供給組定時器的是計數(shù)源是什么呢？看圖1，原來就是由單片機的晶體震蕩器經(jīng)過12分頻后獲得的一個脈沖 源。晶體震蕩器的頻率當然很準，所以這個計數(shù)脈沖的時間間隔也很準。問題：一個12M的晶體震蕩器，它供給給計數(shù)器的脈沖時間間隔是多少呢？當然這很不 難，就是12M/12等于1M，也就是1個微秒。結論：計數(shù)脈沖的間隔與晶體震蕩器有關，12M的晶體震蕩器，計數(shù)脈沖的間隔是1微秒。

四、溢出

　　讓我們再來看水滴的例程，當水持續(xù)落下，盆中的水持續(xù)變滿，最終有一滴水使得盆中的水滿了。這個時候如果再有一滴水落下，就會發(fā)生什么現(xiàn)象？水會漫出來，用個術語來講就是“溢出”。

　　水溢出是流到地上，而計數(shù)器溢出后將使得TF0變?yōu)?ldquo;1”。至于TF0是什么我們稍后再談。一旦TF0由0變成1，就是產(chǎn)生了變化，產(chǎn)生了變化就會引 發(fā)事件，就象定時的時間一到，鬧鐘就會響一樣。至于會引發(fā)什么事件，我們下次課再介紹，現(xiàn)在我們來研究另一個問題：要有多少個計數(shù)脈沖才會使TF0由0變 為1。

　　五、任意定時及計數(shù)的辦法 剛才已研究過，計數(shù)器的容量是16位，也就是最大的計數(shù)值到65536，因此計數(shù)計到65536就會產(chǎn)生溢出。這個沒有問題，問題是我們現(xiàn)實生活中，經(jīng)常 會有少于65536個計數(shù)值的要求，如包裝線上，一打為12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1萬滴水滴進去才會滿，我在開始滴水之前就先放入一勺水，還需要10000滴嘛？對了，我們采用預置數(shù)的辦法，我要計 100，那我就先放進65436，再來100個脈沖，不就到了65536了嗎。定時也是如此，每個脈沖是1微秒，則計滿65536個脈沖需時65.536 毫秒，但現(xiàn)在我只要10毫秒就能了，怎么辦？10個毫秒為10000個微秒，所以，只要在計數(shù)器里面放進55536就能了。

　　17、單片機定時器/計數(shù)器的方式

　　從上一節(jié)我們已經(jīng)得知，單片機中的定時/計數(shù)器都能有多種用途，那么我怎樣才能讓它們工作于我所需要的用途呢？這就要通過定時/計數(shù)器的方式控制字來設置。

　　在單片機中有兩個特殊功能寄存器與定時/計數(shù)有關，這就是TMOD和TCON。順便說一下，TMOD和TCON是名稱，我們在寫程序時就能直接用這個 名稱來指定它們，當然也能直接用它們的地址89H和88H來指定它們（其實用名稱也就是直接用地址，匯編軟件幫你翻譯一下而已）。

　　《TMOD結構》

　　從圖1中我們能看出，TMOD被分成兩部份，每部份4位。分別用于控制T1和T0，至于這里面是什么意思，我們下面介紹。

　　《TCON結構》

　　從圖2中我們能看出，TCON也被分成兩部份，高4位用于定時/計數(shù)器，低4位則用于中斷（我們暫不管）。而TF1（0）我們上節(jié)課已提到了，當計數(shù)溢出后TF1（0）就由0變?yōu)?。原來TF1（0）在這兒！那么TR0、TR1又是什么呢？看上節(jié)課的圖。

　　計數(shù)脈沖要進入計數(shù)器還真不不難，有層層關要通過，最起碼，就是TR0（1）要為1，開關才能合上，脈沖才能過來。因此，TR0（1）稱之為運行控制 位，可用指令SETB來置位以啟動計數(shù)器/定時器運行，用指令CLR來關閉定時/計數(shù)器的工作，一切盡在自已的掌握中。

　　《單片機定時器/計數(shù)器結構》

　　定時/計數(shù)器的四種工作方式

　　工作方式0

　　定時器/計數(shù)器的工作方式0稱之為13位定時/計數(shù)方式。它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位組成13位的計數(shù)器，此時TL（1/0）的高3位未用。

　　我們用這個圖來討論幾個問題：

　　M1M0：定時/計數(shù)器一共有四種工作方式，就是用M1M0來控制的，2位正好是四種組合。

　　C/T：前面我們說過，定時/計數(shù)器即可作定時用也可用計數(shù)用，到底作什么用，由我們根據(jù)需要自行決定，也說是決定權在我 們#0;#0;編程者。如果C/T為0就是用作定時器（開關往上打），如果C/T為1就是用作計數(shù)器（開關往下打）。順便提一下：一 個定時/計數(shù)器同一時刻要么作定時用，要么作計數(shù)用，不能同時用的，這是個極普通的常識，幾乎沒有教材會提這一點，但很多開始學習者卻會有此困惑。

　　GATE：看圖，當我們選擇了定時或計數(shù)工作方式后，定時/計數(shù)脈沖卻不一定能到達計數(shù)器端，中間還有一個開關，顯然這個開關不合上，計數(shù)脈沖就沒法過去，那么開關什么時候過去呢？有兩種情況

　　GATE=0，分析一下邏輯，GATE非后是1，進入或門，或門總是輸出1，和或門的另一個輸入端INT1無關，在這種情況下，開關的打開、合上只取 決于TR1，只要TR1是1，開關就合上，計數(shù)脈沖得以暢通無阻，而如果TR1等于0則開關打開，計數(shù)脈沖無法通過，因此定時/計數(shù)是否工作，只取決于 TR1。

　　GATE=1，在此種情況下，計數(shù)脈沖通路上的開關不僅要由TR1來控制，而且還要受到INT1管腳的控制，只有TR1為1，且INT1管腳也是高電平，開關才合上，計數(shù)脈沖才得以通過。這個特性能用來測量一個信號的高電平的寬度，想想看，怎么測？

　　為什 么在這種模式下只用13位呢？干嗎不用16位，這是為了和51機的前輩48系列兼容而設的一種工作式，如果你覺得用得不順手，那就干脆用第二種工作方式。

　　工作方式1

　　工作方式1是16位的定時/計數(shù)方式，將M1M0設為01即可，其它特性與工作方式0相同。

　工作方式2

　　在介紹這種式方式之前先讓我們思考一個問題：上一次課我們提到過任意計數(shù)及任意定時的問題，比如我要計1000個數(shù)，可是16位的計數(shù)器要計到 65536才滿，怎么辦呢？我們討論后得出的辦法是用預置數(shù)，先在計數(shù)器里放上64536，再來1000個脈沖，不就行了嗎？是的，但是計滿了之后我們又 該怎么辦呢？要知道，計數(shù)總是持續(xù)重復的，流水線上計滿后馬上又要開始下一次計數(shù)，下一次的計數(shù)還是1000嗎？當計滿并溢出后，計數(shù)器里面的值變成了 0（為什么，能參考前面課程的說明），因此下一次將要計滿65536后才會溢出，這可不符合要求，怎么辦？當然辦法很簡單，就是每次一溢出時執(zhí)行一段程序 （這常常是需要的，要不然要溢出干嗎？）能在這段程序中做把預置數(shù)64536送入計數(shù)器中的事情。所以采用工作方式0或1都要在溢出后做一個重置預置數(shù)的 工作，做工作當然就得要時間，一般來說這點時間不算什么，可是有一些場合我們還是要計較的，所以就有了第三種工作方式#0;#0;自 動再裝入預置數(shù)的工作方式。

　　既然要自動得新裝入預置數(shù)，那么預置數(shù)就得放在一個地方，要不然裝什么呢？那么預置數(shù)放在什么地方呢？它放在T（0/1）的高8位，那么這樣高8位不 就不能參與計數(shù)了嗎？是的，在工作方式2，只有低8位參與計數(shù)，而高8位不參與計數(shù)，用作預置數(shù)的存放，這樣計數(shù)范圍就小多了，當然做任可事總有代價的， 關鍵是看值不值，如果我根本不需要計那么多數(shù)，那么就能用這種方式?？磮D4，每當計數(shù)溢出，就會打開T（0/1）的高、低8位之間的開關，計預置數(shù)進入低 8位。這是由硬件自動完成的，不需要由人工干預。

　　常常這種式作方式用于波特率發(fā)生器（我們將在串行接口中講解），用于這種用途時，定時器就是為了供給一個時間基準。計數(shù)溢出后不需要做事情，要做的僅僅只有一件，就是重新裝入預置數(shù)，再開始計數(shù)，而且中間不要任何延遲，可見這個任務用工作方式2來完成是最妙不過了。

　　工作方式3

　　這種式作方式之下，定時/計數(shù)器0被拆成2個獨立的定時/計數(shù)器來用。其中，TL0能組成8位的定時器或計數(shù)器的工作方式，而TH0則只能作為定時器 來用。我們知道作定時、計數(shù)器來用，需要控制，計滿后溢出需要有溢出標記，T0被分成兩個來用，那就要兩套控制及、溢出標記了，從何而來呢？TL0還是用 原來的T0的標記，而TH0則借用T1的標記。如此T1不是無標記、控制可用了嗎？是的。

　　一般情況處，只有在T1以工作方式2運行（當波特率發(fā)生器用）時，才讓T0工作于方式3的。

　　定時器/計數(shù)器的定時/計數(shù)范圍

　　工作方式0：13位定時/計數(shù)方式，因此，最多能計到2的13次方，也就是8192次。

　　工作方式1：16位定時/計數(shù)方式，因此，最多能計到2的16次方，也就是65536次。

　　工作方式2和工作方式3，都是8位的定時/計數(shù)方式，因此，最多能計到2的8次方，也說是256次。

　　預置值計算：用最大計數(shù)量減去需要的計數(shù)次數(shù)即可。

　　例：流水線上一個包裝是12盒，要求每到12盒就產(chǎn)生一個動作，用單片機的工作方式0來控制，應當預置多大的值呢？對了，就是8192-12=8180。

　　以上是計數(shù)，明白了這個道理，定時也是一樣。這在前面的課程已提到，我們不再重復，請參考前面的例程。

　　18、單片機的中斷系統(tǒng)

　　有關單片機中斷系統(tǒng)的概念：什么是中斷，我們從一個生活中的例程引入。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)看你的書。這就是生活中的“中斷”的現(xiàn)象，就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。仔細研究一下生活中的中斷，對于我們學習單片機的 中斷也很有好處。

　　第一、什么可經(jīng)引起中斷，生活中很多事件能引起中斷：有人按了門鈴了，電話鈴響了，你的鬧鐘鬧響了，你燒的水開了…。等等諸如此類的事件，我們把能引 起中斷的稱之為中斷源，單片機中也有一些能引起中斷的事件，8031中一共有5個：兩個外部中斷，兩個計數(shù)/定時器中斷，一個串行口中斷。

　　第二、中斷的嵌套與優(yōu)先級處理：設想一下，我們正在看書，電話鈴響了，同時又有人按了門鈴，你該先做那樣呢？如果你正是在等一個很重要的電話，你一般 不會去理會門鈴的，而反之，你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（即不等電話，也不是等人上門），你可能會按你常常的習慣 去處理?？傊@里存在一個優(yōu)先級的問題，單片機中也是如此，也有優(yōu)先級的問題。優(yōu)先級的問題不僅僅發(fā)生在兩個中斷同時產(chǎn)生的情況，也發(fā)生在一個中斷已產(chǎn) 生，又有一個中斷產(chǎn)生的情況，比如你正接電話，有人按門鈴的情況，或你正開門與人交談，又有電話響了情況?？紤]一下我們會怎么辦吧。

　　第三、中斷的響應過程：當有事件產(chǎn)生，進入中斷之前我們必須先記住現(xiàn)在看書的第幾頁了，或拿一個書簽放在當前頁的位置，然后去處理不一樣的事情（因為 處理完了，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，也說是不一樣的中斷，我們要在不一樣的地點處理，而這個地 點常常還是固定的。計算機中也是采用的這種辦法，五個中斷源，每個中斷產(chǎn)生后都到一個固定的地方去找處理這個中斷的程序，當然在去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。具體地說，中斷響應能分為以下幾個步驟：1、保護斷點，即保存下一將要執(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)5個不一樣的中斷源所產(chǎn)生的中斷，查找5個不一樣的入口地址。以上工作是由計算機自動完成的，與編程 者無關。在這5個入口地址處存放有中斷處理程序（這是程序編寫時放在那兒的，如果沒把中斷程序放在那兒，就錯了，中斷程序就不能被執(zhí)行到）。3、執(zhí)行中斷 處理程序。4、中斷返回：執(zhí)行完中斷指令后，就從中斷處返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行。究竟單片機是怎么樣找到中斷程序所在位置，又怎么返回的呢？我們稍后再 談。

　MCS-51單片機中斷系統(tǒng)的結構：

　　5個中斷源的符號、名稱及產(chǎn)生的條件如下。

　　INT0：外部中斷0，由P3．2端口線引入，低電平或下跳沿引起。

　　INT1：外部中斷1，由P3．3端口線引入，低電平或下跳沿引起。

　　T0：定時器／計數(shù)器0中斷，由T0計滿回零引起。

　　T1：定時器／計數(shù)器l中斷，由T1計滿回零引起。

　　TI／RI：串行I／O中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。

　　整個中斷系統(tǒng)的結構框圖見下圖一所示。

　　《51單片機中斷系統(tǒng)結構》

　　如圖所示，由與中斷有關的特殊功能寄存器、中斷入口、次序查詢邏輯電路等組成，包括5個中斷請求源，4個用于中斷控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON來控制中斷類弄、中斷的開、關和各種中斷源的優(yōu)先級確定。

　　中斷請求源：

　?。?）外部中斷請求源：即外中斷0和1，經(jīng)由外部管腳引入的，在單片機上有兩個管腳，名稱為INT0、INT1，也就是P3.2、P3.3這兩個管 腳。在內部的TCON中有四位是與外中斷有關的。IT0：INT0觸發(fā)方式控制位，可由軟件進和置位和復位，IT0=0，INT0為低電平觸發(fā)方 式，IT0=1，INT0為負跳變觸發(fā)方式。這兩種方式的差異將在以后再談。IE0：INT0中斷請求標志位。當有外部的中斷請求時，這位就會置1（這由 硬件來完成），在CPU響應中斷后，由硬件將IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。（2）內部中斷請求源TF0：定時器T0的溢出中斷 標記，當T0計數(shù)產(chǎn)生溢出時，由硬件置位TF0。當CPU響應中斷后，再由硬件將TF0清0。TF1：與TF0類似。TI、RI：串行口發(fā)送、接收中斷， 在串行口中再講解。2、中斷允許寄存器IE在MCS－51中斷系統(tǒng)中，中斷的允許或禁止是由片內可進行位尋址的8位中斷允許寄存器IE來控制的。見下表 EAX

　　其中EA是總開關，如果它等于0，則所有中斷都不允許。ES－串行口中斷允許ET1－定時器1中斷允許EX1－外中斷1中斷允許。ET0－定時器0中斷允許EX0－外中斷0中斷允許。如果我們要設置允許外中斷1，定時器1中斷允許，其它不允許，則IE能是EAX

　　即8CH，當然，我們也能用位操作指令SETB EA

　　SETB ET1SETB EX1

　　來實現(xiàn)它。3、五個中斷源的自然優(yōu)先級與中斷服務入口地址外中斷0：0003H定時器0：000BH外中斷1：0013H定時器1：001BH串行口：0023H它們的自然優(yōu)先級由高到低排列。寫到這里，大家應當明白，為什么前面有一些程序一始我們這樣寫：

　　ORG 0000HLJMP START

　　ORG 0030H

　　START：。

　　這樣寫的目的，就是為了讓出中斷源所占用的向量地址。當然，在程序中沒用中斷時，直接從0000H開始寫程序，在原理上并沒有錯，但在實際工作中最好 不這樣做。優(yōu)先級：單片機采用了自然優(yōu)先級和人工設置高、低優(yōu)先級的策略，即能由程序員設定那些中斷是高優(yōu)先級、哪些中斷是低優(yōu)先級，由于只有兩級，必有 一些中斷處于同一級別，處于同一級別的，就由自然優(yōu)先級確定。

　　開機時，每個中斷都處于低優(yōu)先級，我們能用指令對優(yōu)先級進行設置?？幢?中斷優(yōu)先級中由中斷優(yōu)先級寄存器IP來高置的，IP中某位設為1，對應的中斷就是高優(yōu)先級，不然就是低優(yōu)先級。

　　XX

　　X

　　PS

　　PT1

　　PX1

　　PT0

　　PX0

　　例：設有如下要求，將T0、外中斷1設為高優(yōu)先級，其它為低優(yōu)先級，求IP的值。IP的首3位沒用，可任意取值，設為000，后面根據(jù)要求寫就能了XX

　　因此，最終，IP的值就是06H。例：在上例中，如果5個中斷請求同時發(fā)生，求中斷響應的次序。響應次序為：定時器0－＞外中斷1－＞外中斷0－＞實時器1－＞串行中斷。

　　MCS－51的中斷響應過程：

　　1、中斷響應的條件：講到這兒，我們依然對于計算機響應中斷感到神奇，我們人能響應外界的事件，是因為我們有多種“傳感器“DD眼、耳能接受不一樣的 信息，計算機是如何做到這點的呢？其實說穿了，一點都不希奇，MCS51工作時，在每個機器周期中都會去查詢一下各個中斷標記，看他們是否是“1“，如果 是1，就說明有中斷請求了，所以所謂中斷，其實也是查詢，不過是每個周期都查一下而已。這要換成人來說，就相當于你在看書的時候，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。。。。很蠢，不是嗎？可計算機本來就是這樣，它根本沒人聰明。了解了上述中斷的過程，就不難解中斷響應的 條件了。在下列三種情況之一時，CPU將封鎖對中斷的響應：

　　CPU正在處理一個同級或更高級別的中斷請求。

　　現(xiàn)行的機器周期不是當前正執(zhí)行指令的最后一個周期。我們知道，單片機有單周期、雙周期、三周期指令，當前執(zhí)行指令是單字節(jié)沒有關系，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，才能響應中斷（因為中斷查詢是在每個機器周期都可能查到的）。

　　當前正執(zhí)行的指令是返回批令（RETI）或訪問IP、IE寄存器的指令，則CPU至少再執(zhí)行一條指令才應中斷。這些都是與中斷有關的，如果正訪問 IP、IE則可能會開、關中斷或改變中斷的優(yōu)先級，而中斷返回指令則說明本次中斷還沒有處理完，所以都要等本指令處理結束，再執(zhí)行一條指令才能響應中斷。

　2、中斷響應過程CPU響應中斷時，首先把當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)中斷標記，將對應的中斷入口地址送入PC，PC是程序指針，CPU取指令就根據(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，不必我們去考慮。這里還有個問題，大家是否注意到，每個中斷向量地 址只間隔了8個單元，如0003－000B，在如此少的空間中如何完成中斷程序呢？很簡單，你在中斷處安排一個LJMP指令，不就能把中斷程序跳轉到任何 地方了嗎？一個完整的主程序看起來應該是這樣的：

　　ORG 0000HLJMP START

　　ORG 0003H

　　LJMP INT0 ；轉外中斷0ORG 000BH

　　RETI ；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。。

　　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，那么程序就會從主程序的中斷處繼續(xù)往 下執(zhí)行了。注意：CPU所做的保護工作是很有限的，只保護了一個地址，而其它的所有東西都不保護，所以如果你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)，就得自己保護起來。

　　中斷系統(tǒng)的控制寄存器：

　　中斷系統(tǒng)有兩個控制寄存器IE和IP，它們分別用來設定各個中斷源的打開／關閉和中斷優(yōu)先級。此外，在TCON中另有4位用于選擇引起外部中斷的條件并作為標志位。

　　1．中斷允許寄存器--IE

　　IE在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為A8H，位地址（由低位到高位）分別是A8H-AFH。

　　IE用來打開或關斷各中斷源的中斷請求，基本格式如下圖二所示：

　　EA：全局中斷允許位。EA＝0，關閉全部中斷；EA＝1，打開全局中斷控制，在此條件下，由各個中斷控制位確定相應中斷的打開或關閉。

　　×：無效位。

　　ES：串行I／O中斷允許位。ES＝1，打開串行I／O中斷；ES＝0，關閉串行I／O中斷。

　　ETl；定時器／計數(shù)器1中斷允許位。ETl＝1，打開T1中斷；ETl＝O，關閉T1中斷。

　　EXl：外部中斷l(xiāng)中斷允許位。EXl＝1，打開INT1；EXl＝0，關閉INT1。

　　ET0：定時器／計數(shù)器0中斷允許位。ET0＝1，打開T0中斷；ET0＝0，關閉TO中斷。

　　EXO：外部中斷0中斷允許位。Ex0＝1，打開INT0;EX0=0，關閉INT0.

　　中斷優(yōu)先寄存器--IP：

　　IP在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為B8H，位地址（由低位到高位）分別是B8H一BFH，IP用來設定各個中斷源屬于兩級中斷中的哪一級，IP的基本格式如下圖三所示：

　　×：無效位。

　　PS：串行I／O中斷優(yōu)先級控制位。PS＝1，高優(yōu)先級；PS＝0，低優(yōu)先級。

　　PTl：定時器／計數(shù)器1中斷優(yōu)先級控制位。PTl＝1，高優(yōu)先級；PTl＝0，低優(yōu)先級。

　　Pxl：外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。Pxl＝1，高優(yōu)先級；PXl＝O，低優(yōu)先級。

　　PT0：定時器／計數(shù)器o中斷優(yōu)先級控制位。PT0＝1，高優(yōu)先級；PTO＝0，低優(yōu)先級。

　　Px0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位。Px0＝1，高優(yōu)先級；Px0＝0，傷優(yōu)先級。

　　在MCS-51單片機系列中，高級中斷能夠打斷低級中斷以形成中斷嵌套；同級中斷之間，或低級對高級中斷則不能形成中斷嵌套。若幾個同級中斷同時向CPU請求中斷響應，則CPU按如下順序確定響應的先后順序：

　　INT0一T0---INT1一T1一RI／T1.

　　中斷的響應過程

　　若某個中斷源通過編程設置，處于被打開的狀態(tài)，并滿足中斷響應的條件，而且①當前正在執(zhí)行的那條指令已被執(zhí)行完

　　1、當前末響應同級或高級中斷

　　2、不是在操作IE，IP中斷控制寄存器或執(zhí)行REH指令則單片機響應此中斷。

　　在正常的情況下，從中斷請求信號有效開始，到中斷得到響應，通常需要3個機器周期到8個機器周期。中斷得到響應后，自動清除中斷請求標志（對串行 I／O端口的中斷標志，要用軟件清除），將斷點即程序計數(shù)器之值（PC）壓入堆棧（以備恢復用）；然后把相應的中斷入口地址裝入PC，使程序轉入到相應的 中斷服務程序中去執(zhí)行。

　　各個中斷源在程序存儲器中的中斷入口地址如下：

　　中斷源 入口地址

　　INT0（外部中斷0） 0003H

　　TF0（TO中斷） 000BH

　　INT1（外部中斷1） 0013H

　　TFl（T1中斷） 001BH

　　RI／TI（串行口中斷） 0023H

　　由于各個中斷入口地址相隔甚近，不便于存放各個較長的中斷服務程序，故通常在中斷入口地址開始的二三個單元中，安排一條轉移類指令，以轉入到安排在那兒的中斷服務程序。以T1中斷為例，其過程下如圖四所示。

　　由于5個中斷源各有其中斷請求標志0，TF0，IEl，TFl以及RI／TI，在中斷源滿足中斷請求的條件下，各標志自動置1，以向CPU請求中斷。 如果某一中斷源提出中斷請求后，CPU不能立即響應，只要該中斷請求標志不被軟件人為清除，中斷請求的狀態(tài)就將一直保持，直到CPU響應了中斷為止，對串 行口中斷而言，這一過程與其它4個中斷的不同之處在于；即使CPU響應了中斷，其中斷標志RI／TI也不會自動清零，必須在中斷服務程序中設置清除 RI／TI的指令后，才會再一次地提出中斷請求。

　CPU的現(xiàn)場保護和恢復必須由被響應的相應中斷服務程序去完成，當執(zhí)行RETI中斷返回指令后，斷點值自動從棧頂2字節(jié)彈出，并裝入PC寄存器，使CPU繼續(xù)執(zhí)行被打斷了的程序。

　　下面給出一個應用定時器中斷的實例。

　　現(xiàn)要求編制一段程序，使P1．0端口線上輸出周期為2ms的方波脈沖。設單片機晶振頻率

　　Fosc＝6MHZ．

　　1、方法：利用定時器T0作1ms定時，達到定時值后引起中斷，在中斷服務程序中，使P1．0的狀態(tài)取一次反，并再次定時1ms。

　　2、定時初值：機器周期MC＝12/fosc＝2us。所以定時lms所需的機器周期個數(shù)為500D，亦即0lF4H。設T0為工作方式1（16位方式），則定時初值是（01F4H）求補＝FEOCH

　　串行端口的控制寄存器：

　　串行端口共有2個控制寄存器SCON和PCON，用以設置串行端口的工作方式、接收／發(fā)送的運行狀態(tài)、接收／發(fā)送數(shù)據(jù)的特征、波特率的大小，以及作為運行的中斷標志等。

　?、俅锌诳刂萍拇嫫鱏CON

　　SCON的字節(jié)地址是98H，位地址（由低位到高位）分別是98H一9FH。SCON的格式如圖五所示。

　　SMo，SMl：

　　串行口工作方式控制位。

　　00--方式0；01--方式1；

　　10--方式2；11--方式3。

　　SM2：

　　僅用于方式2和方式3的多機通訊控制位

　　發(fā)送機SM2＝1（要求程控設置）。

　　當為方式2或方式3時：

　　接收機 SM2＝1時，若RB8＝1，可引起串行接收中斷；若RB8＝0，不

　　引起串行接收中斷。SM2＝0時，若RB8＝1，可引起串行接收中斷；若

　　RB8＝0，亦可引起串行接收中斷。

　　REN：

　　串行接收允許位。

　　0--禁止接收；1--允許接收。

　　TB8：

　　在方式2，3中，TB8是發(fā)送機要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。

　　RB8：

　　在方式2，3中，RB8是接收機接收到的第9位數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)正好來自發(fā)

　　送機的TB8。

　　TI：

　　發(fā)送中斷標志位。發(fā)送前必須用軟件清零，發(fā)送過程中TI保持零電平，

　　發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，由硬件自動置1。如要再發(fā)送，必須用軟件再清零。

　　RI：

　　接收中斷標志位。接收前，必須用軟件清零，接收過程中RI保持零電

　　平，接收完一幀數(shù)據(jù)后，由片內硬件自動置1。如要再接收，必須用軟件

　　再清零。

　　電源控制寄存器PCON

　　PCON的字節(jié)地址為87H，無位地址，PCON的格式如圖六所示。需指出的是，對80C31單片機而言，PCON還有幾位有效控制位。

　　SMOD：波特率加倍位。在計算串行方式1，2，3的波特率時；0---不加倍；1---加倍。

　　串行中斷的應用特點：

　　8031單片機的串行I／O端口是一個中斷源，有兩個中斷標志RI和TI，RI用于接收，TI用于發(fā)送。

　　串行端口無論在何種工作方式下，發(fā)送／接收前都必須對TI／RI清零。當一幀數(shù)據(jù)發(fā)送／接收完后，TI/RI自動置1，如要再發(fā)送／接收，必須先用軟件將其清除。

　　在串行中斷被打開的條件下，對方式0和方式1來說，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送／接收完后，除置位TI／RI外，還會引起串行中斷請求，并執(zhí)行串行中側目務程序。但對方式2和方式3的接收機而言，還要視SM2和RB8的狀態(tài)，才可確定RI是否被置位以及串行中斷的開放：

　　SM2 RB8 接收機中斷標志與中斷狀態(tài)

　　0 1 激活RI，引起中斷

　　1 0 不激活RI，不引起中斷

　　1 1 激活RI，引起中斷

　　單片機正是利用方式2，3的這一特點，實現(xiàn)多機間的通信。串行端口的常用應用方法見相關章節(jié)。

　　波特率的確定：

　　對方式0來說，波特率已固定成fosc／12，隨著外部晶振的頻率不同，波特率亦不相同。常用的fosc有12MHz和6MHz，所以波特率相應為1000×103和500×103位／s。在此方式下，數(shù)據(jù)將自動地按固定的波特率發(fā)送／接收，完全不用設置。

　　對方式2而言，波特率的計算式為2SMOD·fosc／64。當SMOD＝0時，波特率為fm／64；當SMOD＝1時，波特率為fosc／32。在此方式下，程控設置SMOD位的狀態(tài)后，波特率就確定了，不需要再作其它設置。

　　對方式1和方式3來說，波特率的計算式為2SMOD／32×T1溢出率，根據(jù)SMOD狀態(tài)位的不同，波特率有Tl／32溢出率和T1／16溢出率兩種。由于T1溢出率的設置是方便的，因而波特率的選擇將十分靈活。

　　前已敘及，定時器Tl有4種工作方式，為了得到其溢出率，而又不必進入中斷服務程序，往往使T1設置在工作方式2的運行狀態(tài)，也就是8位自動加入時間常數(shù)的方式。由于在這種方式下，T1的溢出率（次／秒）計算式可表達成：

　下面一段主程序和中斷服務程序，是利用串行方式l從數(shù)據(jù)00H開始連續(xù)不斷增大地串行發(fā)送一片數(shù)據(jù)的程序例。設單片機晶振的頻率為6MHZ，波特率為1200位／秒。

　　19、單片機定時器、中斷試驗

　　我們在學單片機時我們第一個例程就是燈的閃爍，那是用延時程序做的，現(xiàn)在回想起來，這樣做不很恰當，為什么呢？我們的主程序做了燈的閃爍，就不能再干其它的事了，難道單片機只能這樣工作嗎？當然不是，我們能用定時器來實現(xiàn)燈的閃爍的功能。

　　例1：查詢方式

　　ORG 0000H

　　AJMP START

　　ORG 30H

　　START：

　　MOV P1，#0FFH ;關所 燈

　　MOV TMOD，#00000001B ;定時/計數(shù)器0工作于方式1

　　MOV TH0，#15H

　　MOV TL0，#0A0H ;即數(shù)5536

　　SETB TR0 ;定時/計數(shù)器0開始運行

　　LOOP:JBC TF0，NEXT ;如果TF0等于1，則清TF0并轉NEXT處

　　AJMP LOOP ;不然跳轉到LOOP處運行

　　NEXT:CPL P1.0

　　MOV TH0，#15H

　　MOV TL0，#9FH;重置定時/計數(shù)器的初值

　　AJMP LOOP

　　END AJMP LOOP

　　END

　　鍵入程序，看到了什么？燈在閃爍了，這可是用定時器做的，不再是主程序的循環(huán)了。簡單地分析一下程序，為什么用JBC呢？TF0是定時/計數(shù)器0的溢 出標記位，當定時器產(chǎn)生溢出后，該位由0變1，所以查詢該位就可知宇時時間是否已到。該位為1后，要用軟件將標記位清0，以便下一次定時是間到時該位由0 變1，所以用了JBC指令，該指位在判1轉移的同時，還將該位清0。

　　以上程序是能實現(xiàn)燈的閃爍了，可是主程序除了讓燈閃爍外，還是不能做其他的事??！不，不對，我們能在LOOP：……和AJMP LOOP指令之間插入一些指令來做其他的事情，只要保證執(zhí)行這些指令的時間少于定時時間就行了。那我們在用軟件延時程序的時候不是也能用一些指令來替代 DJNZ嗎？是的，但是那就要求你精確計算所用指令的時間，然后再減去對應的DJNZ循環(huán)次數(shù)，很不方便，而現(xiàn)在只要求所用指令的時間少于定時時間就行， 顯然要求低了。當然，這樣的辦法還是不好，所以我們常用以下的辦法來實現(xiàn)。

　　程序2：用中斷實現(xiàn)

　　ORG 0000H ，http://www.51hei.com

　　AJMP START

　　ORG 000BH ;定時器0的中斷向量地址

　　AJMP TIME0 ;跳轉到真正的定時器程序處

　　ORG 30H

　　START：

　　MOV P1，#0FFH ;關所 燈

　　MOV TMOD，#00000001B ;定時/計數(shù)器0工作于方式1

　　MOV TH0，#15H

　　MOV TL0，#0A0H ;即數(shù)5536

　　SETB EA ;開總中斷允許

　　SETB ET0 ;開定時/計數(shù)器0允許

　　SETB TR0 ;定時/計數(shù)器0開始運行

　　LOOP： AJMP LOOP ;真正工作時，這里可寫任意程序

　　TIME0： ;定時器0的中斷處理程序

　　PUSH ACC

　　PUSH PSW ;將PSW和ACC推入堆棧保護

　　CPL P1.0

　　MOV TH0，#15H

　　MOV TL0，#0A0H ;重置定時常數(shù)

　　POP PSW

　　POP ACC

　　RETI

　　END

　　上面的例程中，定時時間一到，TF0由0變1，就會引發(fā)中斷，CPU將自動轉至000B處尋找程序并執(zhí)行，由于留給定時器中斷的空間只有8個字節(jié)，顯 然不足以寫下所有有中斷處理程序，所以在000B處安排一條跳轉指令，轉到實際處理中斷的程序處，這樣，中斷程序能寫在任意地方，也能寫任意長度了。進入 定時中斷后，首先要保存當前的一些狀態(tài)，程序中只演示了保存存ACC和PSW，實際工作中應該根據(jù)需要將可能會改變的單元的值都推入堆棧進行保護（本程序 中實際不需保存護任何值，這里只作個演示）。

　　上面的兩個單片機程序運行后，我們發(fā)現(xiàn)燈的閃爍非?？?，根本分辨不出來，只是視覺上感到燈有些晃動而已，為什么呢？我們能計算一下，定時器中預置的數(shù) 是5536，所以每計60000個脈沖就是定時時間到，這60000個脈沖的時間是多少呢？我們的晶體震蕩器是12M，所以就是60000微秒，即60毫 秒，因此速度是非常快的。如果我想實現(xiàn)一個1S的定時，該怎么辦呢？在該晶體震蕩器瀕率下，最長的定時也就是65。536個毫秒啊！上面給出一個例程。

　　ORG 0000H

　　AJMP START

　　ORG 000BH ;定時器0的中斷向量地址

　　AJMP TIME0 ;跳轉到真正的定時器程序處

　　ORG 30H

　　START：

　　MOV P1，#0FFH ;關所 燈

　　MOV 30H，#00H ;軟件計數(shù)器預清0

　　MOV TMOD，#00000001B ;定時/計數(shù)器0工作于方式1

　　MOV TH0，#3CH

　　MOV TL0，#0B0H ;即數(shù)15536

　　SETB EA ;開總中斷允許

　　SETB ET0 ;開定時/計數(shù)器0允許

　　SETB TR0 ;定時/計數(shù)器0開始運行

　　LOOP： AJMP LOOP ;真正工作時，這里可寫任意程序

　　TIME0： ;定時器0的中斷處理程序

　　PUSH ACC

　　PUSH PSW ;將PSW和ACC推入堆棧保護

　　INC 30H

　　MOV A，30H

　　CJNE A，#20，T_RET ;30H單元中的值到了20了嗎？

　　T_L1： CPL P1.0 ;到了，取反P10

　　MOV 30H，#0 ;清軟件計數(shù)器

　　T_RET：

　　MOV TH0，#15H

　　MOV TL0，#9FH ;重置定時常數(shù)

　POP PSW

　　POP ACC

　　RETI

　　END

　　先自己分析一下，看看是怎么實現(xiàn)的？這里采用了軟件計數(shù)器的概念，思路是這樣的，先用定時/計數(shù)器0做一個50毫秒的定時器，定時是間到了以后并不是 立即取反P10，而是將軟件計數(shù)器中的值加1，如果軟件計數(shù)器計到了20，就取反P10，并清掉軟件計數(shù)器中的值，不然直接返回，這樣，就變成了20次定 時中斷才取反一次P10，因此定時時間就延長了成了20*50即1000毫秒了。

　　這個思路在工程中是非常有用的，有的時候我們需要若干個定時器，可51中總共才有2個，怎么辦呢？其實，只要這幾個定時的時間有一定的公約數(shù)，我們就 能用軟件定時器加以實現(xiàn)，如我要實現(xiàn)P10口所接燈按1S每次，而P11口所接燈按2S每次閃爍，怎么實現(xiàn)呢？對了我們用兩個計數(shù)器，一個在它計到20 時，取反P10，并清零，就如上面所示，另一個計到40取反P11，然后清0，不就行了嗎？這部份的程序如下

　　ORG 0000H

　　AJMP START

　　ORG 000BH ;定時器0的中斷向量地址

　　AJMP TIME0 ;跳轉到真正的定時器程序處

　　ORG 30H

　　START：

　　MOV P1，#0FFH ;關所 燈

　　MOV 30H，#00H ;軟件計數(shù)器預清0

　　MOV TMOD，#00000001B ;定時/計數(shù)器0工作于方式1

　　MOV TH0，#3CH

　　MOV TL0，#0B0H ;即數(shù)15536

　　SETB EA ;開總中斷允許

　　SETB ET0 ;開定時/計數(shù)器0允許

　　SETB TR0 ;定時/計數(shù)器0開始運行

　　LOOP： AJMP LOOP ;真正工作時，這里可寫任意程序

　　TIME0： ;定時器0的中斷處理程序

　　PUSH ACC

　　PUSH PSW ;將PSW和ACC推入堆棧保護

　　INC 30H

　　INC 31H ;兩個計數(shù)器都加1

　　MOV A，30H

　　CJNE A，#20，T_NEXT ;30H單元中的值到了20了嗎？

　　T_L1： CPL P1.0 ;到了，取反P10

　　MOV 30H，#0 ;清軟件計數(shù)器

　　T_NEXT：

　　MOV A，31H

　　CJNE A，#40，T_RET ;31h單元中的值到40了嗎？

　　T_L2：

　　CPL P1.1

　　MOV 31H，#0 ;到了，取反P11，清計數(shù)器，返回

　　T_RET：

　　MOV TH0，#15H

　　MOV TL0，#9FH ;重置定時常數(shù)

　　POP PSW

　　POP ACC

　　RETI

　　END

　　您能用定時器的辦法實現(xiàn)前面講的流水燈嗎？試試看。

　　20、單片機定時/計數(shù)器實驗

　　前面我們做了定時器的實驗，現(xiàn)在來看一看計數(shù)實驗，在工作中計數(shù)常常會有兩種要求：第一、將計數(shù)的值顯示出來，第二、計數(shù)值到一定程度即中斷報警。第 一種如各種計數(shù)器、里程表，第二種如前面例中講到的生產(chǎn)線上的計數(shù)。先看第一種吧。我們的硬件中是這樣連線的：324組成的振蕩器連到定時/計數(shù)器1的外 部管腳T1上面，我們就利用這個來做一個計數(shù)實驗，要將計數(shù)的值顯示出來，當然最好用數(shù)碼管了，可我們還沒講到這一部份，為了避免把問題復雜化，我們用 P1口的8個LED來顯示計到的數(shù)據(jù)。

　　程序如下：

　　ORG 0000H ，http://www.51hei.com

　　AJMP START

　　ORG 30H

　　START：

　　MOV SP，#5FH

　　MOV TMOD，#01000000B ;定時/計數(shù)器1作計數(shù)用，0不用全置0

　　SETB TR1 ;啟動計數(shù)器1開始運行。

　　LOOP： MOV A，TL0

　　MOV P1，A

　　AJMP LOOP

　　END

　　在硬件上用線將324的輸出與T1連通（印板上有焊盤）運行這種程序，注意將板按正確的位置放置（LM324放在左手邊，LED排列是按從高位到低們排列）看到什么？隨著324后接的LED的閃爍，單片機的8只LED也在持續(xù)變化，注意觀察，是不是按二進制：

　　00000000

　　00000001

　　00000010

　　00000011

　　這樣的次序在變呢？這就對了，這就是TL0中的數(shù)據(jù)。

　　程序二：

　　ORG 0000H

　　AJMP START

　　ORG 001BH

　　AJMP TIMER1 ;定時器1的中斷處理

　　ORG 30H

　　START： MOV SP，#5FH

　　MOV TMOD，#01010000B ;定時/計數(shù)器1作計數(shù)用，模式1，0不用全置0

　　MOV TH1，#0FFH

　　MOV TL1，#0FAH ;預置值，要求每計到6個脈沖即為一個事件

　　SETB EA

　　SETB ET1 ;開總中斷和定時器1中斷允許

　　SETB TR1 ;啟動計數(shù)器1開始運行。

　　AJMP $

　　TIMER1：

　　PUSH ACC

　　PUSH PSW

　　CPL P1.0 ;計數(shù)值到，即取反P1.0

　　MOV TH1，#0FFH

　　MOV TL1，#0FAH ;重置計數(shù)初值

　　POP PSW

　　POP ACC

　　RETI

　　END

　　上面這個單片機程序完成的工作很簡單，就是在每6個脈沖到來后取反一次P1。0，因此實驗的結果應當是：LM324后接的LED亮、滅6次，則P1。0口所接LED亮或滅一次。這實際就是我們上面講的計數(shù)器的第二種應用。

　　程序三：外部中斷實驗

　　ORG 0000H

　　AJMP START

　　ORG 0003H ;外部中斷地直入口

　　AJMP INT0

　　ORG 30H

　　START： MOV SP，#5FH

　　MOV P1，#0FFH ;燈全滅

　　MOV P3，#0FFH ;P3口置高電平

　　SETB EA

　　SETB EX0

　　AJMP $

　　INT0：

　　PUSH ACC

　　PUSH PSW

　　CPL P1.0

　　POP PSW

　　POP ACC

　　RETI

　END

　　本程序的功能很簡單，按一次按鈕1（接在12管腳上的）就引發(fā)一次中斷0，取反一次P1。0，因此理論上按一下燈亮，按一下燈滅，但在實際做實驗時， 可能會發(fā)覺有時不“靈”，按了它沒反應，但在大部份時候是對的，這是怎么回事呢？我們在講解鍵盤時再作解釋，這個程序本身是沒有問題的。

　　21、單片機串行口介紹

　　介紹：串行口是單片機與外界進行信息交換的工具。

　　8051單片機的通信方式有兩種：

　　并行通信：數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或接收。 串行通信：數(shù)據(jù)一位一位次序發(fā)送或接收。參看下圖：

　　串行通信的方式：

　　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束。其每幀的格式如下：

　　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，接下來是奇偶校驗位（能省略），最后是停止位1。用這種格式表示字符，則字符能一個接一個地傳送。

　　在異步通信中，CPU與外設之間必須有兩項規(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。原則上字符格式能由通信的雙方自由制定，但從通用、方便的角度出發(fā)，一般還是使用一些標準為好，如采用ASCII標準。

　　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制數(shù)的位數(shù)。例如，數(shù)據(jù)傳送的速率是120字符/s，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。

　　同步通信：在同步通信中，每個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結束的標志，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現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故硬件較復雜。

　　通信方向：在串行通信中，把通信接口只能發(fā)送或接收的單向傳送辦法叫單工傳送；而把數(shù)據(jù)在甲乙兩機之間的雙向傳遞，稱之為雙工傳送。在雙工傳送方式中又分為半雙工傳送和全雙工傳送。半雙工傳送是兩機之間不能同時進行發(fā)送和接收，任一時該，只能發(fā)或者只能收信息。

　　2．8051單片機的串行接口結構

　　8051單片機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備相連接，或用于通過標準異步通信協(xié)議進行全雙工的8051多機系統(tǒng)也能通過同步方式，使用TTL或CMOS移位寄存器來擴充I/O口。

　　8051單片機通過管腳RXD（P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）和管腳TXD（P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通信。SBUF是串行口緩沖寄存器，包括 發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突，因為它們兩個一個只能被CPU讀出數(shù)據(jù)，一個只能被CPU寫入數(shù)據(jù)。

　　串行口的控制與狀態(tài)寄存器

　　串行口控制寄存器SCON

　　它用于定義串行口的工作方式及實施接收和發(fā)送控制。字節(jié)地址為98H，其各位定義如下表：

　　SM2：多機通信控制位。在方式0時，SM2一定要等于0。在方式1中，當（SM2）=1則只有接收到有效停止位時，RI才置1。在方式2或方式3當（SM2）=1且接收到的第九位數(shù)據(jù)RB8=0時，RI才置1。

　　REN：接收允許控制位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清0來禁止接收。

　　TB8： 是要發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位。在方式2或方式3中，要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，根據(jù)需要由軟件置1或清0。例如，可約定作為奇偶校驗位，或在多機通信中作為區(qū)別地址幀或數(shù)據(jù)幀的標志位。

　　RB8：接收到的數(shù)據(jù)的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1中，若（SM2）=0，RB8為接收到的停止位。在方式2或方式3中，RB8為接收到的第9位數(shù)據(jù)。

　　TI：發(fā)送中斷標志。在方式0中，第8位發(fā)送結束時，由硬件置位。在其它方式的發(fā)送停止位前，由硬件置位。TI置位既表示一幀信息發(fā)送結束，同時也是 申請中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢的辦法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。TI必須用軟件清0。

　　RI：接收中斷標志位。在方式0，當接收完第8位數(shù)據(jù)后，由硬件置位。在其它方式中，在接收到停止位的中間時刻由硬件置位（例外情況見于SM2的說明）。RI置位表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢，可用查詢的辦法獲知或者用中斷的辦法獲知。RI也必須用軟件清0。

　　特殊功能寄存器PCON

　　PCON是為了在CHMOS的80C51單片機上實現(xiàn)電源控制而附加的。其中最高位是SMOD。

　　串行口的工作方式

　　8051單片機的全雙工串行口可編程為4種工作方式，現(xiàn)分述如下：

　　方式0為移位寄存器輸入/輸出方式?？赏饨右莆患拇嫫饕詳U展I/O口，也能外接同步輸入/輸出設備。8位串行數(shù)據(jù)者是從RXD輸入或輸出，TXD用來輸出同步脈沖。

　　輸出 串行數(shù)據(jù)從RXD管腳輸出，TXD管腳輸出移位脈沖。CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送寄存器時，立即啟動發(fā)送，將8位數(shù)據(jù)以fos/12的固定波特率從RXD輸出，低位在前，高位在后。發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，發(fā)送中斷標志TI由硬件置位。

輸入 當串行口以方式0接收時，先置位允許接收控制位REN。此時，RXD為串行數(shù)據(jù)輸入端，TXD仍為同步脈沖移位輸出端。當（RI）=0和（REN）=1同時滿足時，開始接收。當接收到第8位數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)移入接收寄存器，并由硬件置位RI。

　　下面兩圖分別是方式0擴展輸出和輸入的接線圖。

　　《單片機串行口接線圖》

　　方式1為波特率可變的10位異步通信接口方式。發(fā)送或接收一幀信息，包括1個起始位0，8個數(shù)據(jù)位和1個停止位1。

　　輸出 當CPU執(zhí)行一條指令將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖SBUF時，就啟動發(fā)送。串行數(shù)據(jù)從TXD管腳輸出，發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，就由硬件置位TI。

　　輸入 在（REN）=1時，串行口采樣RXD管腳，當采樣到1至0的跳變時，確認是開始位0，就開始接收一幀數(shù)據(jù)。只有當（RI）=0且停止位為1或者 （SM2）=0時，停止位才進入RB8，8位數(shù)據(jù)才能進入接收寄存器，并由硬件置位中斷標志RI；不然信息丟失。所以在方式1接收時，應先用軟件清零RI 和SM2標志。

　　方式2

　　方式月為固定波特率的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)。

　　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，用軟件置位或復位。它可作為多機通信中地址/數(shù)據(jù)信息的標志 位，也能作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗位。當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，置位中斷標志TI。

　　輸入： 在（REN）=1時，串行口采樣RXD管腳，當采樣到1至0的跳變時，確認是開始位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（RI）=0 或者（SM2）=0時，第9位數(shù)據(jù)才進入RB8，8位數(shù)據(jù)才能進入接收寄存器，并由硬件置位中斷標志RI；不然信息丟失。且不置位RI。再過一位時間后， 不管上述條件時否滿足，接收電路即行復位，并重新檢測RXD上從1到0的跳變。

　　工作方式3

　　方式3為波特率可變的11位UART方式。除波特率外，其余與方式2相同。

　　波特率選擇

　　如前所述，在串行通信中，收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳送率（波特率）要有一定的約定。在8051串行口的四種工作方式中，方式0和2的波特率是固定的，而方式1和3的波特率是可變的，由定時器T1的溢出率控制。

　　方式0

　　方式0的波特率固定為主振頻率的1/12。

　　方式2

　　方式2的波特率由PCON中的選擇位SMOD來決定，可由下式表示：

　　波特率=2的SMOD次方除以64再乘一個fosc，也就是當SMOD=1時，波特率為1/32fosc，當SMOD=0時，波特率為1/64fosc

　　3．方式1和方式3

　　定時器T1作為波特率發(fā)生器，其公式如下：

　　波特率=定時器T1溢出率

　　T1溢出率= T1計數(shù)率/產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù)

　　式中T1計數(shù)率取決于它工作在定時器狀態(tài)還是計數(shù)器狀態(tài)。當工作于定時器狀態(tài)時，T1計數(shù)率為fosc/12;當工作于計數(shù)器狀態(tài)時，T1計數(shù)率為外部輸入頻率，此頻率應小于fosc/24。產(chǎn)生溢出所需周期與定時器T1的工作方式、T1的預置值有關。

　　定時器T1工作于方式0：溢出所需周期數(shù)=8192-x

　　定時器T1工作于方式1：溢出所需周期數(shù)=65536-x

　　定時器T1工作于方式2：溢出所需周期數(shù)=256-x

　　因為方式2為自動重裝入初值的8位定時器/計數(shù)器模式，所以用它來做波特率發(fā)生器最恰當。

　　當時鐘頻率選用11.0592MHZ時，取易獲得標準的波特率，所以很多單片機系統(tǒng)選用這個看起來“怪”的晶體震蕩器就是這個道理。

　　下表列出了定時器T1工作于方式2常用波特率及初值。