第6章单片机硬件资源及其软件仿真

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void main( ) { EA=1； EX0=1；
/*主函数*/
/*总中断允许*/ /*外部中断0中断允许*/
IT0=1；/*选择外部中断0为跳沿触发方式*/ While(1) { P1=0；} ｝ /*循环*/ /* P1口的8只LED全亮*/
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void int0( ) interrupt 0 using 0 /*外中断0的中断服务函数*/ { EX0=0； P1=0x0f； Delay(800) ； P1=0xf0； Delay(800)； /*禁止外部中断0中断*/ /*低4位LED灭，高4位LED亮*/ /*延时800ms*/ /*高4位LED灭，低4位LED亮*/ /*延时800ms */
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14.3 C51的程序设计举例 本节重点介绍对AT89S51片内各种功能部件及硬件接口的 C51例程，读者应仔细阅读并理解这些例程。 14.3.1 中断程序的编写 为响应中断请求而进行中断处理的程序称为中断程序。由 中断初始化程序和中断服务程序两部分组成。 中断初始化程序的位置位于主程序中，主要包括选择外部 中断的触发方式、开中断、设置中断优先级等。
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例如，外中断1（ INT1 ）的中断服务函数书写如下：
void int1( ) interrupt 2 using 0/*中断号n=2，选择0区工作寄存器区*/
编写AT89S51中断程序时，应遵循以下规则： （ 1 ）中断函数没有返回值，如果定义了一个返回值，将会 得到不正确的结果。因此建议在定义中断函数时，将其定义 为void类型，以明确说明没有返回值。 （ 2 ）中断函数不能进行参数传递，如果中断函数中包含任 何参数声明都将导致编译出错。
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/* 串行口初始化为方式0*/ /* 全局中断允许 */
{；} } void Serial_Port() interrupt 4 using 0 { if(TI==1){ P10=1； Delay( )； P10=1； nIndex<<=1； if(nIndex==0) nIndex=1； SBUF=nIndex； } TI=0； RI=0；
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（4）启动和停止定时器T0 将定时器控制寄存器 TCON 中的 TR0=1 ，则启动定时 器T0；TR0=0，则停止定时器T0定时。 定时器T0方式1中断定时的参考程序：
#include<reg51.h> Char i=100； void main() { TMOD=0x01； TH0=0xee； /*设置定时器T0为方式1*/ /*向TH0写入初值的高8位*/
TR0来控制，应使GATE0=0。定时器T1不使用，各相关位均 设为0。所以，TMOD寄存器应初始化为0x01。
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（2）计算定时器T0的计数初值 设定时时间 5ms （即 5000µs ），设定时器 T0 的计数初 值为X，假设晶振的频率为11.0592MHz，则定时时间为：定 时时间=(216−X)×12/晶振频率 则5000=(216 −X)×12/11.0592 得： X=60928 ，转换成十六进制后为： 0xee00 ，其中 0xee 装 入TH0，0x00装入TL0。 （3）设置IE寄存器 本例由于采用定时器T0中断，因此需将IE寄存器中的 EA、ET0位置1。
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2．MCS-51单片机的输入/输出口 MCS-51 单片机有 4 个 8 位双向的并行输入 / 输出 口P0、P1、P2和P3，共32条输入/输出线（引脚）， 它们大都具有复用的第二功能，即输入/输出之外的 功能。用作输入 / 输出时，这些口既可以整体 8 位输 入/输出，也可以只对某个引脚单独输入/输出。
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【例 14-3】在单片机系统的 P1 口上接有 8 只 LED ， LED 的阳极接 +5V，阴极接 P1口的引脚。当P1 口某一口线输出为0 时，将LED点亮。在外部中断0输入脚P3.2（ ）引脚接上 INT0
拉电阻并接有一只按钮开关K1。用K1按钮来产生外部中断0的 输入信号。接口电路如图14-1所示。 要求将外部中断0设为负跳沿触发。在程序刚启动时， P1口上的8只LED亮。按一次按钮开关K1，使引脚P3.2接地， 产生一个外中断 0 的中断请求，在中断服务程序中，让低 4 位 LED和高4位LED交替闪烁。参考程序：
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声明为中断服务程序的函数自动添加了相应的现场保护、阻 断其他中断、返回时恢复现场等处理的程序段，因而在编写 中断服务函数时可不必考虑这些问题，减轻了用汇编语言编 写中断服务程序的繁琐程度，而把精力放在如何处理引发中 断请求的事件上。 中断服务函数的一般形式为： 函数类型 函数名（形式参数表）[interrupt n] [using n] 关键字 interrupt 后面的 n是中断号，对于 AT89S51 ， 取值为 0~4 ，编译器从 8×n+3 处产生中断向量。 AT89S51 中 断源对应的中断号和中断向量见表14-3。
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当8 位串行数据发送完毕后，引起中断，在中服务程序中， 串行发出下一个8位数据。参考程序如下。
图14-2
串行口的方式0 外接8个LED发光二极管的接口电路
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#include <reg51.h> #include<stdio.h> sbit P10 = 0x90； Xdata char nIndex； Delay()； main() { SCON = 0x00； ES=1； EA=1； nIndex=1； SBUF=nIndex； P10=0； while(1)
包含8个工作寄存器（R0-R7）。C51扩展了一个关键字using，专门
用来选择 AT89S51 的 4 个不同的工作寄存器区。在定义一个函数时，
using是一个选项，如果不选用该项，则由编译器选择一个寄存器区
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作为绝对寄存器区访问。
关键字using对函数目标代码的影响如下： 在中断函数的入口处将当前工作寄存器区内容保护到 堆栈中，函数返回前将被保护的寄存器区的内容从堆栈中恢 复。 使用关键字using在函数中确定一个工作寄存器区时必 须小心，要保证工作寄存器区切换都只在指定的控制区域中 发生，否则将产生不正确的函数结果。还要注意，带using属 性的函数原则上不能返回 bit 类型的值，且关键字 using 和关 键字interrupt都不允许用于外部函数，另外也都不允许有一 个带运算符的表达式。
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} Delay( ) {int nCounter； for(nCounter=0；nCounter<128；nCounter++)； }
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14.3.4 独立式键盘查询方式 【例14-6】采用查询方式对实现独立式键盘的键值读取。独 立式键盘的接口电路如图14-3所示。
图14-3 独立式键盘的接口电路
第6章 单片机硬件资源及其 软件仿真
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本章主要内容

输入/输出口及其应用； 中断系统； 定时/计数器及其应用； 串行口及其应用。
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本章目录
6.1 6.2 6.3 6.4 输入/输出口 中断 定时/计数器 串行口
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也可把片外 I/O 口的定义放在一个头文件中，然后在 程序中通过 #include 语句调用。一旦在头文件或程序中通过 使用#define语句对片外I/O口进行了定义，在程序中就可以自 由使用变量名（例如： PORTB ）来访问这些片外 I/O 端口了。 14.2.7 C51中断服务函数的定义 由于标准 C 没有处理单片机中断的定义，为直接编写 中断服务程序， C51编译器对函数的定义进行了扩展，增加 了一个扩展关键字interrupt，使用该关键字可以将一个函数 定义成中断服务函数。由于C51编译器在编译时对
EX0=1；/*中断返回前，打开外部中断0中断*/ }
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14.3.2 定时器程序的编写 【例14-4】在AT89S51的P1口上接有8只LED。下面采 用定时器T0的方式1的定时中断方式，使P1口外接的8只LED 每0.5s闪亮一次。 （1）设置TMOD寄存器 定时器 T0 工作在方式 1 ，应使 TMOD 寄存器的 M1 、 M0=01；定时器模式，应设置C/ =0 T ；对T0的运行控制仅由
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（3）在任何情况下都不能直接调用中断函数，否则会产 生编译错误。因为中断函数的返回是由指令 RETI 完成的。 RETI指令会影响AT89S51中的硬件中断系统内的不可寻址的 中断优先级寄存器的状态。如果在没有实际的中断请求的情 况下，直接调用中断函数，也就不会执行RETI指令，其操作 结果有可能产生一个致命的错误。 （ 4）如果在中断函数中再调用其他函数，则被调用的函 数所使用的寄存器区必须与中断函数使用的寄存器区不同。
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图14-1
控制8只LED交替闪烁的电路
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#include <reg51.h> void Delasigned int j； for(；i > 0；i- -) for(j=0；j<333；j++) /* 晶振为 12MHz ， j 的范围见例 14-1*/ {；} } /*空函数*/ /* 定义延时函数Delay( )，i是形式参数，
图6-2 P1口的位结构
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3）P2口 它是一个 8 位带内部上拉电阻的双向输入 / 输口， 同时被复用为地址线 A15 ～A8 。与P0 口一样，当外 部扩展了存储器时，它只能用作地址线，固定输出 地址高8位。
/*定时器T0中断服务程序*/
TH0=0xee；/*给T0装入16位初值，计数4608后，T0溢出*/ TL0=0x00； i--； if(i< =0) { P1=~ P1； i =100； } } /*P1口按位取反*/ /*重新设置循环次数*/ /*循环次数减1*/
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14.3.3 串行口方式0应用程序的编写 AT89S51的串口的方式0是同步串行通信接口。方式0 的典型应用是外扩串行输入并行输出的同步移位寄存器 74LS164，实现并行I/O的扩展。 【例 14-5】图 14-2 是利用串行口方式 0 通过 74LS164外 接 8 个 LED 发光二极管的接口电路，编写程序使发光二极管 轮流显示。图中CLK端为同步脉冲输入端。STB为控制端， 当STB=0时，则8位并行输出端关闭，但是允许串行数据从A 和 B 端输入。当 STB=1 时， A 和 B 输入端关闭，但允许 8 位并 行数据输出。