单片机原理及接口技术课件：MCS-51单片机定时器、中断系统及串行口.pptx

MCS-51单片机定时器、中断系统及串行口单片机原理及接口技术

单片机原理及接口技术目录5.1MCS-51单片机的定时/计数器5.2MCS-51单片机的中断系统5.3MCS-51单片机的串行接口

单片机原理及接口技术5.1MCS-51单片机的定时/计数器5.1.1定时/计数器的结构MCS-51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器T0和T1。可以通过编程选择是工作在定时模式，还是计数模式，并且在每一种工作模式之下都有4种工作方式。定时/计数器的逻辑结构如图5-1所示。定时/计数器的核心是16位的加1计数器，在图中用特殊功能寄存器TH0、TL0和TH1、TL1表示。TH0、TL0是T0加1计数器的高8位和低8位，TH1、TL1是T1加1计数器的高8位和低8位。

单片机原理及接口技术图5-1MCS-51单片机的定时/计数器逻辑结构图

单片机原理及接口技术在作定时器使用时，16位加1计数器对单片机内部的机器周期进行计数，即每个机器周期产生1个计数脉冲，也就是每经过一个机器周期的时间定时器加1，直至16位的计数器计满溢出，此时可以向CPU发出中断请求。定时器的定时时间与单片机的振荡频率密切相关，MCS-51单片机的一个机器周期包含了12个振荡周期，若晶振频率为12MHz，则计数频率为1MHz，即定时器每计一次数所需要的时间为1μs。适当选择定时器的初值可获得各种不同的定时时间。

单片机原理及接口技术在作计数器使用时，16位加1计数器对单片机引脚P3.4、P3.5上输入的脉冲计数。外部输入的脉冲在负跳变时有效，计数器执行加1操作。也就是说，在每个机器周期的S5P2节拍采样外部输入，当采样值在这个机器周期为高，在下一个机器周期为低时，计数器加1。由此可见，识别一个从1到0的负跳变需要两个机器周期，所以计数器的最高计数频率为晶振频率的1/24。同样，计数器的初值可以程序设定，设置的初值不同，计数值也就不同。此外，无论是工作在定时模式还是计数模式，计数器对内部时钟或外部脉冲计数时都不会占用CPU工作时间，只有产生溢出时才会中断CPU当前操作。

单片机原理及接口技术MCS-51单片机对内部定时/计数器的控制是通过特殊功能寄存器TMOD和TCON实现的。TMOD用于控制T0和T1的功能和工作方式；TCON用于控制T0和T1的启动和停止计数，同时也包含了二者的状态。下面简要介绍一下这两个控制寄存器的格式。1.定时器方式寄存器TMOD定时器方式寄存器TMOD是一个8位寄存器，字节地址为89H，不可位寻址。它主要用于控制定时/计数器的工作方式，其中低4位用于控制T0，高4位用于控制T1。其格式如图5-2所示。图5-2TMOD寄存器的格式

单片机原理及接口技术GATE：门控制位。用于确定外部中断请求引脚（/INT0，/INT1）是否参与T0或T1的操作控制。当GATE被设置为“0”时，只要定时器控制寄存器TCON中的TR0（或TR1）置“1”就可以控制T0（或T1）的启/停计数，这种控制方式通常称为内部控制；当GATE被设置为“1”时，定时器同时受TR0（或TR1）控制位和/INT0（或/INT1）引脚的控制，TR0（或TR1）只有在/INT0（或/INT1）引脚为高电平的条件下，才能对定时器的启/停计数进行控制，这种控制方式通常称为外部控制。C//T：定时模式或计数模式选择位。当C//T＝0时，定时/计数器为定时模式，计数的脉冲是内部脉冲，其周期等于机器周期；当C//T＝1时，定时/计数器为计数模式，计数脉冲从P3.4或P3.5引脚输入。

单片机原理及接口技术M1和M0：定时/计数器工作方式选择位。其值与工作方式的对应关系如表5-1所示。表5-1定时/计数器工作方式选择

单片机原理及接口技术2.定时器控制寄存器TCON定时器控制寄存器TCON也是一个8位寄存器，字节地址为88H，可进行位寻址。它主要用于控制定时/计数器的启/停，以及表明定时器的溢出和中断情况。TCON的低4位与外部中断有关，将在后面的内容中介绍，这里只对高4位字段进行说明。其格式如图5-3所示。图5-3TCON寄存器格式

单片机原理及接口技术TF1：定时器T1的溢出中断标志位。当定时器从初值开始递增计数至计满溢出时，由内部硬件置位，并向CPU发出中断请求。当CPU响应中断后，TF1由硬件自动清零。当工作在查询方式时，TF1也可以用作状态查询位使用，但在查询有效后，必须用软件将TF1复位。TR1：定时器T1的运行控制位。由软件置位