单片机课件(第五章).ppt

①采用电平转换集成电路芯片MC1488（MC1489） ②采用分立元件转换 5.5.2 MCS-51单片机的串行接口 51单片机内部有一个全双工的异步串行接口，可以同时发送和接收数据。有四种工作方式。 串行口有两个独立的发送、接收缓冲器SBUF（公用一个地址）。设定好工作方式后，只要将要发送数据写入SBUF，自动从TXD脚由低位到高位开始发送；接收端RXD一位一位低接收数据，接收到完整的一帧数据后，置位RI标志，此时，只需用一条读指令MOV A，SBUF就可将接收到的数据读入累加器A。（见教材图5-22） 另外，串行接收和发送可采用查询方式，也可采用中断方式。 那么，串行口工作方式如何设置？ 1、串行接口的特殊功能寄存器 （1）串行口数据缓冲器SBUF （2）串行口控制寄存器SCON （3）波特率控制寄存器PCON 2、串行口的工作方式 （1）方式0（同步移位寄存器方式） 只传送8位有效数据，数据从RXD脚输出，TXD脚提供移位时钟。 该方式可用来将串行口与外加同步移位寄存器配合扩展为并行口。 波特率：fOSC/12（固定） * 第5章 输入/输出、中断、定时与串行通信 §5-1 I/O概述 1、I/O接口电路的作用 我们知道，CPU 与外部有两类数据传送操作，第一类是CPU与存储器之间，属于同步工作方式传送（CPU 与存储器内部电路相同，电平相同）；第二类是CPU与外部设备之间，它是无法实现同步数据传递的，原因是： （1）外部设备工作速度与计算机相比较低； （2）不同种类的外部设备性能各不相同，无法按统一格式传送； （3）外部设备的数据信号多种多样； （4）外部设备的数据传送有近距离的，也有远距离的； 鉴于以上原因，计算机与外部设备之间的数据传送是通过接口电路完成的，计算机的三总线不与外部设备直接相连。 接口电路的作用： （1）完成计算机与外设之间的速度协调； （2）输出数据时进行数据锁存； （3）完成三态缓冲作用； （4）完成数据的转换（A/D，D/A）。 2、接口与端口 接口是计算机与外部设备之间的过渡电路，又称为“接口电路”，一般一个外部设备需要一个I/O接口。 端口是在接口电路中用来完成某种信息传递，由编程人员进行寻址读写的寄存器（因为接口电路中传送数据信息、状态信息和控制信息，要区分开来，从空间位置上每种信息给出一端口地址），一个I/O接口可能有多个端口。 3、I/O端口的编址方式 I/O接口有两种编址方式：独立编址方式和统一编址方式。 （1）独立编址方式：I/O与存储器分开编址，形成两个独立的地址空间，其访问有专门的输入、输出指令； （2）统一编址方式：I/O与存储器统一进行编址，把端口当作外部存储器的存储单元看待。访问方式与访问外部数据存储器相同，无专门输入输出指令。但是要占用外部RAM的地址空间。 §5-2 输入/输出传送方式 2、查询传送方式 又称“同步程序传送”，不需联络信号，可以随时传送数据。 适用于无条件传送的外设：（1）外设工作速度很快，足以与CPU 同步工作（A/D，D/A）；（2）具有常驻数据信号（机械开关）的外设或具有变化缓慢数据信号的外设（LED数码管显示器）。 1、无条件传送方式 又称“条件传送方式”，在进行数据传送前需检测外部设备的状态，适用于各种外部设备的输入/输出传送。 3、中断传送方式 前面的查询传送方式，CPU需要一个等待过程，特别是当外设速度很慢时，浪费CPU的时间很多。 中断传送方式不需要CPU的等待过程。 中断传送中，外部设备是主动的，当需要传送数据时，向CPU申请中断，CPU响应中断后，执行中断服务程序传输数据；当外设不需要传输数据时，CPU执行主程序。 §5-3 MCS-51单片机的中断系统 1、中断的概念 所谓“中断”，就是计算机在执行某段程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因，有必要终止原程序的执行，而去执行相应的处理程序，待处理完成后，再返回继续执行原程序的过程。 采用中断系统，能改善计算机的性能，主要有： （1）解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾； （2）及时处理控制系统中发生的随机事件，具有实时处理能力； （3）使系统具备处理故障的能力，提高系统的可靠性。 2、中断源 引起中断的原因，或者是能发出中断申请的来源，称为“中断源”。 51单片机有5个中断源：两个外部中断、两个定时/计数器中断、一个串行口中断（串行接收和串行发送）。 那么，CPU是如何知道中断源提出中断申请的呢？ 它是靠检测各中断源的中断请求信号知道的，各中断请求信号在特殊功能寄存器TCON和SCON中。 3、中断的优先级 51单片机有5个中断源，若有几个中断源同时提出中断申请或者CPU正在响应某一个中断源，又有其它中断源提出中断申请，CPU如何处理呢？ 中断优先级控