MCS-51笔记（自用）

中断

1. 引脚使用

2. 中断入口地址

3. 寄存器

3.1 TCON寄存器（可位寻址）

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

定时器

• TF：定时器/计数器溢出中断 溢出后由硬件置1；进入中断服务程序后，由硬件清0，也可软件清0
• TR：定时器/计数器启停位

外部中断

• IE：中断标志 硬件清0
• IT：触发方式 1：下降沿触发；0：低电平触发

3.2 SCON寄存器（可位寻址）

• D1：TI 串行口发送缓冲器(SBUF)空中断请求标志位
• D0：RI 串行口接收缓冲器(SBUF)满中断请求标志位
• 必须在中断服务中由软件清“0”

3.3 中断允许寄存器IE（可位寻址）

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	EA	–	–	ES	ET1	EX1	ET0	EX0

• EA：总允许

• ES：串行口

• ET：定时器

• EX：外部中断

  写1，表示允许

3.4 中断优先级寄存器IP（可位寻址）

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	–	–	–	PS	PT1	PX1	PT0	PX0

• 写1，表示高优先级中断

• 高优先级中断可打断低优先级中断，同级不可打断

• 出现多个同级中断的查询次序：INT0>>T0>>INT1>>T1>>Serial

4. 响应条件

• 一个中断源的中断请求被响应，必须满足以下必要条件:

  a. 中断请求标志=1

  b. 中断允许位=1

  c. EA=1

  d. 无同级或更高级的中断正在被执行

• 当遇到下列三种情况之一时，中断响应被封锁：

  a. CPU正在处理同级或更高优先级的中断

  b. 所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期

  c. 正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令

5. 外部中断响应时间

大于3个机器周期，小于8个机器周期

6. 中断函数

中断服务函数的一般形式

void 函数名（void） interrupt n using m

n：中断号

m：工作寄存器区选择（如果不选using项，中断函数中的所有工作寄存器的内容将被保存到堆栈中）

无返回值，无参数传递，不可直接调用

7. 示例

void main()
{
    EX0=1; // 允许外部中断0中断
    EX1=1; // 允许外部中断1中断
    IT0=1; // 选择外部中断0为跳沿触发方式
    IT1=1; // 选择外部中断1为跳沿触发方式
   	PX0=0; // 外部中断0为低优先级
	PX1=1; // 外部中断1为高优先级
    EA=1; // 总中断允许
    while( 1 )
    {
		;
    }
}

void int0_isr(void) interrupt 0	// 外中断0的中断服务函数
{
    ;
}

void int1_isr(void) interrupt 2	// 外中断1的中断服务函数
{
    ;
}

定时器

1. 两种工作模式

定时器：对系统时钟信号12分频后的内部脉冲信号计数。（内部脉冲信号周期=机器周期）

计数器：对加在T0（P3.4）和T1（P3.5）两个引脚上的外部脉冲进行计数

2. 寄存器

2.1 工作方式寄存器TMOD（不可位寻址）

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	GATE	C/~T	M1	M0	GATE	C/~T	M1	M0
定时器	T1	T1	T1	T1	T0	T0	T0	T0

• GATE：门控位，控制启动方式

  0，只受TR控制（TR=1，启动）

  1，外部中断引脚 (INT0或INT1) 上的高电平 + TRx（TR=1，并且INT0或INT1引脚为高电平，启动）

• C/~T：模式选择位（1计数器；0，定时器）

• M1，M0：工作方式选择位

方式1，进入中断服务程序后，先要写初值

方式2，TH、TL写入初值，TL计数溢出后，将TH中第一次写入的初值自动打入TL，实现自动重载

方式3，T0分为两个独立的8位计数器TL0和TH0

​ TL0，使用T0的状态控制位C/T、GATE、TR0、TF0

​ TH0，固定为8位定时器，不能作为外部计数模式, 使用T1的状态控制位TR1，同时占用定时器T1的中断请求源TF1。

​ ① 一般情况下，当T1用作串行口的波特率发生器时，T0才工作在方式3。
​ ② T0处于工作方式3时，T1可设定为方式0、方式1和方式2，用来作为串行口的波特率发生器，或不需要中断的场合。

2.2 TCON（可位寻址）

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

• TF
• TR

3. 计数初值

以方式1，16位定时/计数器为例

1个机器周期 = 12个时钟周期 = 12 / 晶振频率（如12MHz的晶振，机器周期为1us）

定时时间 = （65536 - X）* 12 / 晶振频率

X = 65536 − 定时时间 * 晶振频率 / 12

TH = X / 256;
TL = x % 256;

4. 外部输入的计数信号

由于确认一次负跳变要花2个机器周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24

输入信号至少要保持一个机器周期

5. 示例

定时器0，工作于方式1，定时时间设为50ms，实现LED每1s亮灭一次（12MHz晶振）

void main(void)
{
    TMOD = 0x01;				//设置定时器T0为方式1定时,0000 0001
    TH0 = (65536-50000) / 256;	//定时器T0赋初值
    TL0 = (65536-50000) % 256;
    ET0 = 1;					//T1中断允许
    EA = 1;						//总允许
    TR0 = 1;					//T0启动
    while(1)
    {
        ;
    }
}

void T0_interserve(void) interrupt 1	//定时器T0中断服务子程序,50ms
{
    static unsigned char T0_counter = 0;
    TH0 = (65536-50000) / 256;	//定时器T0赋初值
    TL0 = (65536-50000) % 256;
    T0_counter++;
    if(T0_counter >= 20)	//1s=50ms*20
    {
        LED = ~LED;
        T0_counter = 0;
    }
}

串口通信

1. 寄存器

1.1 SCON（可位寻址）

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	SM0	SM1	SM2	REN	TB8	RB8	TI	RI

1. SM0、SM1：工作方式选择位

   

2. SM2：多机通信控制位

   多机通信只有在方式2和方式3时才能实现

3. REN：允许串行接收位

   写1，允许串行口接收数据

4. TB8：发送的第9位数据

   由软件置“1”或清“0”

   ① 在双机串行通信时，TB8一般用作奇偶校验位。
   ② 在多机通信时，用来表示主机发送的是地址帧还是数据帧，TB8=1为地址帧，TB8=0为
   数据帧。

5. RB8：接收的第9位数据

   

6. TI：发送中断标志位（SBUF空）

   由硬件置“1”，必须由软件清“0”

7. RI：接收中断标志位（SBUF满）

   由硬件置“1”，必须由软件清“0”

1.2 PCON

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	SMOD	–	–	–	–	–	–	–

SMOD：波特率选择

​

定时器T1的溢出率 = 1 / 定时器T1的溢出时间 = 1 / （256 - X）* 12 / 晶振频率

2. 示例

甲机发送

#include 
#define UCHAR unsigned char
UCHAR Temp=0;

void main()
{
    TMOD=0x20; // 设置定时器T1为方式2
    TH1=0xfd; // 波特率9600
    TL1=0xfd;
    
    SCON=0x40; // 串口设置为方式1,只发送
    PCON=0x00; // SMOD=0
    
    ES = 1;
    EA = 1;
    TR1 = 1; // 启动T1
    
    P1=0xff; // P1口为输入
    Temp=P1; // 读入P1口开关的状态数据
    SBUF=Temp; // 数据送串行口发送
    while(1)
    	； // 循环等待
}

void sci_int(void) interrupt 4
{
    if(TI)
    {
        TI=0; // 清TI
        Temp=P1; // 读入P1口开关的状态数据
        SBUF=Temp; // 数据送串行口发送
    }
    if(RI)
    	RI = 0;
}

乙机接受

#include 
#define UCHAR unsigned char
UCHAR Temp;

void main( )
{
    TMOD=0x20; // 设置定时器T1为方式2
    TH1=0xfd; // 波特率9600
    TL1=0xfd;
    
    SCON = 0x50; // 方式1接收，REN=1
    PCON = 0x00; // SMOD=0
    
    ES = 1;
    EA = 1;
    TR1 = 1; // 启动T1
    while(1)
    	;
}

void sci_int(void) interrupt 4
{
    if(RI)
    {
        RI=0; // 接收到数据，清RI
        Temp = SBUF;
        P1=Temp;
    }
    if (TI)
    	TI = 0;
}

存储器扩展

1. 常用的存储器地址空间分配方法

1.1线选法

1.2 译码法

• 片选都是使用高位地址线实现。

8255

常用I/O端口编址有两种方式，一种是独立编址方式，另一种是统一编址方式。AT89S51单片机使用的是统一编址方式。

1. 内部结构：

• 片内地址：PA: PB:1 PC:2 控制口:3

2. 方式控制字寄存器

a. 工作方式选择控制字 (D7=1)

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	1	A方式	A方式	A输入/输出	C高4输入/输出	B方式	B输入/输出	C低4输入/输出

82C55有3种基本工作方式：

• 方式0—基本输入/输出；（无条件传送）
• 方式1—选通输入/输出；（有条件传送）
• 方式2—双向传送（仅PA口有此工作方式）

PA口可工作于方式0、1和2

PB口只能工作在方式0和1

PC口分两部分，随PA口称为A组，随PB口称为B组

示例：AT89S51单片机向82C55的控制字寄存器(假设端口地址为FF7FH)写入工作方式控制字95H

#include 
#define COM8255 XBYTE[0xff7f] // 0xff7f为82C55的控制寄存器地址
#define UCHAR unsigned char
……
void init8255( void )
{
    COM8255 = 0x95; // 工作方式选择控制字写入82C55的控制寄存器
    ……
}

b. PC口按位置位/复位控制字 (D7=0)

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
名称	0	–	–	–	PC口选择	PC口选择	PC口选择	1置位/0复位