单片机原理第五章
《单片机原理及应用》第5章 P0～P3口应用基础
3、矩阵键盘：
5.4 实验与设计
• 实验1 闸刀型开关输入/8段LED静态显示输出
5.4 实验与设计
• 设计1：LED模拟交通
• 6个灯—南北：黄、红、绿
•
东西：黄、红、绿
• （红、绿是10秒，黄闪烁2秒）
• 2个应急开关：南北绿或东西绿
• 画出硬件设计，编出模拟程序。
实验2 并行接口键盘/LED指示灯输出
同，每个显示缓冲器对应着一位显示器。
（3）查表并操作相应的显示器
• MOV • MOV • MOVC
A,#data DPTR,#DSPTAB A,@A+DPTR
• （4）显示子程序的调用
3、静态显示示例
• 【例5-4】利用51单片机的并行口作为静态显示的控制 口的示例
请修改：
（1）显示“12”； （2）轮流显示“12”、“--”、“AB”; （3）计数器：从00开始，1S加1。
设计1 计时秒表的设计
• （1）两位LED显示 • 可以显示00～99秒； • （2）两个按键 • 分别为启动/停止键、清零键。 • 要求：设计硬件电路，编写出软件程序（延时由软件
形成）。
设计2 模拟交通信号灯控制装置的设计
• （1）6个发光二极管模拟交通灯 • 南北：黄、红、绿 ；东西：黄、红、绿。 • （2）2个应急开关 • 南北绿东西红或东西绿南北红。 • 要求：设计硬件模拟电路，编写软件程序。
• 单片机原理及应用（第4版）
• 姜志海 王蕾 姜沛勋 编著
• 电子工业出版社
第5章 P0～P3口应用基础
• 片内并行I/O口的应用。 • 5.1 P0～P3口概述 • 5.2 输出操作 • 5.3 输入操作 • 5.4 实验与设计
单片机原理及应用教程(C语言版)-第5章 MCS-51单片机的中断系统
5.2.5 中断允许控制
例5-1 假设允许INT0、INT1、T0、T1中断，试 设置IE的值。 （2）汇编语言程序 按字节操作： MOV IE,#8FH 按位操作： SETB EX0 ;允许外部中断0中断 SETB ET0 ;允许定时器/计数器0中断 SETB EX1 ;允许外部中断1中断 SETB ET1 ;开定时器/计数器1中断 SETB EA ;开总中断控制位
IP (B8H)
D7 —
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 — PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0
PT2：定时器/计数器T2的中断优先级控制位 PT2设置1则T2为高优先级，PT2设置0则T2为 低优先级。 后面各位均是如此，设置1为高优先级，设置0 为低优先级，不再一一赘述。 PS：串行口的中断优先级控制位。 PT1：定时器/计数器1的中断优先级控制位。 PX1：外部中断1的中断优先级控制位。 PT0：定时器/计数器0的中断优先级控制位。 PX0：外部中断0的中断优先级控制位。
5.2.4 中断请求标志
4．定时器/计数器T2中断请求标志
T2CON D7 D6 D5 (C8H) TF2 EXF2 D4 D3 D2 D1 D0
EXF2：定时器/计数器2的外部触发中断请求标志 位。T2以自动重装或外部捕获方式定时、计数，当 T2EX（P1.1）引脚出现负跳变时，TF2由硬件置1， 向CPU请求中断，CPU响应中断后，EXF2不会被硬 件清0，需要在程序中以软件方式清0。
5.2.3 外中断触发方式
TCON格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
IT0=1，外中断0为下降沿触发 CPU在每一个机器周期的S5P2期间对P3.2引 脚采样，若上一个机器周期检测为高电平，紧挨着 的下一个机器周期为低电平，则使IE0置1。 IT1：外中断1触发方式控制位。功能同IT0
《单片机原理及应用》第5章 定时器及应用
计数工作方式
通过引脚T0（P3.4）和T1(P3.5）对外部脉冲信号计数。 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1。 CPU检测一个1至0的跳变需要两个机器周期，故最高计 数频率为振荡频率的1/24。 为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持 时间至少是一个完整的机器周期。 对输入脉冲信号的基本要求如图5-2所示。
外部事件
计数电路 时间单位脉冲 单片机 计数完成信号
5.2 89C51定时器概述
• 89C51有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和 定时器1（T1）。它们实际上都是16位加1计数器。 • T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1 和TL1构成。
• 每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方
• 例：当P3.4引脚上的电平发生负跳变时，从P1.0输出一个 500μs的同步脉冲。请编程序实现该功能。查询方式， fosc=6MHz。
解：（1）模式选择 选T0为模式2，外部事件计数方式。当P3.4引脚上的电平发生 负跳变时，T0计数器加1，溢出标志TF0置1；然后改变T0为 500μs定时工作方式，并使P1.0输出由1变为0。T0定时到产生 溢出，使P1.0输出恢复高电平，T0又恢复外部事件计数方式。
T0的低5位：01100B=0CH即(TL0)=0CH T0的高8位：11110000B=F0H即(TH0)=F0H
（2）计算最大定时时间T
T0的最大定时时间对应于初值为0. 则：T=213×1/6 × 10-6×12=16.384ms
例2：利用T0的工作模式0产生1ms定时，在P1.0引脚输出 周期为2ms的方波。设单片机晶振频率fosc=12MHz。编 程实现其功能。 解：要在P1.0引脚输出周期为2ms的方波，只要使P1.0每隔 1ms取反一次即可。 （1）选择工作模式 T0的模式字为TMOD=00H，即 M1M0=00，C/T=0，GATE=0，其余位为0。 （2）计算1ms定时时T0的初值
单片机原理及接口技术第5章 IO口应用-显示与开关键盘输入
图5-1
发光二极管与单片机并行口的连接
5
如果端口引脚为低电平，能使灌电流Id从单片机的外部流入内部，则将
大大增加流过的灌电流值，如图5-1（b）所示。所以，AT89S51单片机任 何一个端口要想获得较大的驱动能力，要采用低电平输出。 如果一定要高电平驱动，可在单片机与发光二极管之间加驱动电路，如 74LS04、74LS244等。 5.1.2 单片机I/O端口控制发光二极管的编程 发光二极管与单片机的I/O端口的连接，如图5-1（b）所示。如要点亮 某发光二极管，只需该I/O端口位写入“0”即可。下面通过一个例子介绍如
21
图5-6 4位LED静态显示的示意图
示字符。这样在同一时间，每一位显示的字符可以各不相同。但是，静态
显示方式占用I/O口线较多。 对于图5-6所示电路，要占用4个8位I/O口（或锁存器）。如果数码管 数目增多，则还需要增加I/O口的数目。在实际的系统设计中，如果显示位 数较少，可采用静态显示方式。但显示位数较多时，为了降低成本，一般 采用动态显示方式。 2. 动态扫描显示方式 显示位数较多时，静态显示所占用的I/O口多，为节省I/O口与驱动电路
单片机控制的8位I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字 符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到
送入下一个显示字符的段码。因此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度较
高，软件控制比较容易。 图5-6所示为4位LED数码管静态显示电路，各个数码管可独立显示，
只要向控制各位I/O口锁存器写入相应的显示段码，该位就能保持相应的显
闭合时，P3.0引脚为低电平。单片机对开关状态的检测是由程序检测
10
图5-3
开关、LED发光二极管与P1口的连接
单片机原理第5章定时、计数器
5.2.2 控制寄存器 控制寄存器TCON
5,控制寄存器TCON初始化设置 ,控制寄存器 初始化设置
0
0 1
0
1 0 1
0
0
0
0
复位时, 的所有位被清0. 复位时,TCON的所有位被清 的所有位被清 要启动,关闭 , 要启动,关闭TI, T0,需对 ,需对TR1,TR0用 , 用 软件设置: 软件设置: SETB TRx;启动 ; CRL TRx;关闭 ; 也可以用传送指令 MOV TCON,#50H , 同时启动T0, 同时 同时启动 ,T1同时 使用电平触发方式. 使用电平触发方式.
时钟 振荡 ÷12
2,脉冲计数 , 每来1个脉冲,计 每来 个脉冲, 个脉冲 数器加1. 数器加 .
C P U
T0 TL0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
溢 出 启动 TH0 工作 方式
TCON
TMOD
中断
5.1 定时器的结构及工作原理
1,计数脉冲来源 ,
(P3.4)
INT0(INTI)=1 指令 SETB TR0(TR1) 启动定时/计数器 启动定时 计数器T0(T1) 计数器
1
5.2.2 控制寄存器 控制寄存器TCON
1,溢出标志位 TFx
0 1
TFl(TCON.7):T1溢出标志位.当T1溢出时由硬 : 溢出标志位 溢出标志位. 溢出时由硬 件自动使中断触发器TFl置1,并向 申请中断. 件自动使中断触发器 置 ,并向CPU申请中断. 申请中断 响应进入中断服务程序后, 当CPU响应进入中断服务程序后,TFl又被硬件 响应进入中断服务程序后 又被硬件 自动清0. TFl也可以用软件清 . 自动清 . 也可以用软件清0. 也可以用软件清 TF0(TCON.5):T0溢出标志位.其功能和操作同 : 溢出标志位 其功能和操作同TFl 溢出标志位.
单片机第五章功能单元结构与操作原理
本章将介绍单片机的功能单元结构和操作原理，包括CPU结构、数据通路、 控制单元、寄存器、存储器、中断控制器、定时器、输入输出口等重要部分。 深入理解这些内容，将帮助我们更好地掌握单片机的工作原理。
功能单元的概念及作用
功能单元
单片机中负责完成特定功能的部分。
作用
提供单片机各种基本功能，实现各种应用场 景。
UART的原理和应用
1 原理
通过串行通信实现数据的传输。
2 应用
用于与外部设备的连接和数据交互。
SPI和I2 C的区别和应用场景
SPI
串行外设接口，适用于高速 数据传输。
I2C
串行总线接口，适用于连接 多个设备。
应用场景
SPI适用于高速通信的场景， I2C适用于连接多个设备的场 景。
系统时钟的作用和原理
3
应用
用于实现单片机中的各种运算操作。
寄存器的作用和分类
作用
存储和暂时保存数据和地址。
分类
通用寄存器、状态寄存器等。
存储器的结构和分类
1 结构
由存储单元组成的数组结构。
2 分类
ROM、RAM、FLASH等。
ROM和RAM的区别与应用场景
ROM
只读存储器，通常用于存储 不变的程序和数据。
RAM
随机访问存储器，可读写。
ADC和DAC的原理和应用
ADC
模数转换器，将模拟信号转 换为数字信号。
DAC
数模转换器，将数字信号转 换为模拟信号。
应用
用于数字信号的采集和模拟 信号的输出。
PWM的原理和使用方法
1
原理
通过改变信号占空比实现模拟信号的输出。
单片机原理及应用课后习题答案第5章作业
第五章中断系统作业1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（）H。
2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有、_ _、、_ 和_ 、_ _ 六个中断标志位。
3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（）(A) 定时中断(B) 脉冲方式的外部中断(C) 外部串行中断(D) 电平方式的外部中断4．下列说法正确的是：（）(A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。
（）(B) 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。
（）(C) 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求。
（）(D) 同级中断不能嵌套。
（）5．在一般情况下8051单片机允许同级中断嵌套。
（）6．各中断源对应的中断服务程序的入口地址是否能任意设定? （）7．89C51单片机五个中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。
（）8．各中断源发出的中断申请信号，都会标记在MCS－51系统中的（）中。
（A）TMOD （B）TCON/SCON （C）IE （D）IP9. 要使MCS-51能够响应定时器T１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（）（A）98H （B）84H （C）42 （D）22H10．编写出外部中断1为负跳沿触发的中断初始化程序。
11.什么是中断？其主要功能是什么？12. 什么是中断源？MCS-51有哪些中断源？各有什么特点？13. 什么是中断嵌套？14．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？15. 中断请求撤除的有哪三种方式？16. 特殊功能寄存器TCON有哪三大作用？17. 把教材的P82页的图4.24改为中断实现，用负跳变方式，中断0（INT0）显示“L2”，中断1（INT1）显示“H3”。
（可参考第四章的电子教案中的例子）18.第5章课后作业第9题。
第五章中断系统作业答案1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（0013）H。
《单片机原理与接口技术(第2版)张毅刚》第5章习题与答案
《单片机原理及接口技术》（第2版）人民邮电出版社第5章I/O口应用-显示与开关/键盘输入思考题及习题51．判断下列说法是否正确。
A．HD7279是用于键盘和LED数码管的专用接口芯片。
答：对B．LED数码管的字型码是固定不变的。
答：错C．为给扫描法工作的88非编码键盘提供接口电路，在接口电路中需要提供两个8位并行的输入口和一个8位并行的输出口。
答：错D．LED数码管工作于动态显示方式时，同一时间只有一个数码管被点亮。
答：对2．动态显示的数码管，任一时刻只有一个LED处于点亮状态，是LED的余辉与人眼的“视觉暂留”造成数码管同时显示的“假象”。
答：对3．为什么要消除按键的机械抖动？软件消除按键机械抖动的原理是什么？答：消除按键的机械抖动，避免由于机械抖动造成的对键盘是否按下误判。
软件消除按键机械抖动的原理是采用软件延时，躲过键盘按键的机械抖动期。
4．LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？答：静态显示时，欲显示的数据是分开送到每一位LED上的。
而动态显示则是数据是同时送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。
静态显示亮度很高，但口线占用较多。
动态显示口线占用较少，但是需要编程进行动态扫描，适合用在显示位数较多的场合。
5．分别写出表5-1中共阴极和共阳极LED数码管仅显示小数点“.”的段码。
答：80H（共阴极）；7FH（共阳极）。
6.已知8段共阴极LED数码显示器要显示某字符的段码为7DH(a段为最低位)，此时显示器显示的字符为。
答：67．已知8段共阳极LED数码显示器要显示字符“6”(a段为最低位)，此时的段码为。
答：82H8．当键盘的按键数目少于8个时，应采用式键盘。
当键盘的按键数目为64个时，应采用式键盘。
答：独立式，矩阵式9．已知8段共阳极LED数码管要显示字符“5”(a段为最低位)，此时的段码为。
答：92H7.AT89S51单片机控制LCD显示英文字符或数字字符时，要把欲显示字符的码送给LCD控制模块。
单片机讲义(第五章MCS-51的中断系统)
5．6．2 跳沿触发方式（下降沿触发方式）
如果相继连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高， 下一个机器周期采样为低，则置1中断申请触发器，直到CPU响应此 中断时，该标志才清0。这样不会丢失中断，输入的负脉冲宽度至少保
持12个时钟周期（若晶振频率为6 MHZ，则为2μs），才能被CPU采样到。
（2）用字节操作指令
MOV IP，＃05H ；000 00101 或者用： MOV 0B8H，＃05H ；B8H为IP寄存器的字节地址
5．5 外部中断的响应时间
从外部中断请求有效（外部中断请求标志置1）到转 向中断入口地址所需要的响应时间。 外部中断的最短响应时间为3个机器周期。其中中断
请求标志位查询占1个机器周期，而这个机器周期恰好是处于指令 的最后一个机器周期，在这个机器周期结束后，中断即被响应， CPU接着执行1条硬件子程序调用指令 LCALL以转到相应的中断服 务程序入口，则需要2个机器周期。
外部中断响应的最长时间为8个机器周期。执行RETI或
是访问IE或IP的指令，最长需要2个机器周期。而接着再执行的1条 指令，按最长的指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）来算，需4 个机器周期。再加上硬件子程序调用指令LCALL的执行，需要2个 机器周期，所以，外部中断响应最长时间为8个机器周期。
5．3．3中断允许寄存器IE
IE中各位的功能如下：
（l）EA——中断允许总控制位 EA=0，CPU屏蔽所有的中断请求（CPU关中 断）； EA=1，CPU开放所有中断（CPU开中断）。 （2）ES——串行口中断允许位 ES=0，禁止串行口发送/接收中断； ES=1，允许串行口发送/接收中断。 （3） ET1——定时器／计数器T1的溢出中断允许 位 ET1= 0，禁止T1计数溢出中断； ET1= 1，允许T1计数溢出中断。
单片机原理及应用第四版林立第五章选择题答案
第五章选择题答案（1）外部中断0允许中断的C51语句为______。
A．RI=1;B．TR0=1;C．IT0=1;D．EX0=1;（2）按照中断源自然优先级顺序，优先级别最低的是______。
A．外部中断INT1B．串口发送TI C．定时器T1D．外部中断INT0 （3）当CPU响应定时器T1中断请求时，程序计数器PC里自动装入的地址是______。
A．0003H B．000BH C．0013H D．001BH（4）当CPU响应定时器/INT0中断请求时，程序计数器PC里自动装入的地址是______。
A．0003H B．000BH C．0013H D．001BH（5）当CPU响应定时器/INT1中断请求时，程序计数器PC里自动装入的地址是______。
A．0003H B．000BH C．0013H D．001BH（6）在80C51单片机中断自然优先级里，级别倒数第二的中断源是______。
A．外部中断1B．定时器T0C．定时器T1D．外部中断0（7）在80C51单片机中断自然优先级里，级别正数第二的中断源是______。
A．外部中断1B．定时器T0C．定时器T1D．串口TX/RX（8）为使P3.2引脚出现的外部中断请求信号能得到CPU响应，必须满足的条件是______。
A．ET0=1B．EX0=1C．EA=EX0=1D．EA=ET0=1（9）为使定时器T0的中断请求信号能得到CPU的中断响应，必须满足的条件是______。
A．ET0=1B．EX0=1C．EA=EX0=1D．EA=ET0= 1（10）用定时器T1工作方式2计数，要求每计满100次向CPU发出中断请求，TH1、TL1的初始值应为______。
A．0x9c B．0x20C．0x64D．0xa0（11）80C51单片机外部中断1和外部中断0的触发方式选择位是______。
A．TR1和TR0B．IE1和IE0C．IT1和IT0D．TF1和TF0（12）在中断响应不受阻的情况下，CPU对外部中断请求做出响应所需的最短时间为______机器周期。
单片机原理与接口技术(第3版)[李晓林]-第5章
![单片机原理与接口技术(第3版)[李晓林]-第5章](https://img.taocdn.com/s3/m/bea6c904f78a6529647d5368.png)
在串行口允许接收时，每接收完一帧数据，由硬件自动 将RI位置为1。CPU响应中断时，并不清除RI中断标志， 也必须在中断服务程序中由软件对TI标志清0。
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单片机原理与接口技术(第3版).李晓林.电子工业出版社
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4. 中断控制寄存器
2)中断允许控制
----IE寄存器
5.2.3 定时/计数器对输入 信号的要求 5.2.4 定时/计数器的应用 5.3 串行通信接口 5.3.1 串行通信基础知识 5.3.2 MCS-51串行通信接 口 5.3.3 串行通信接口的应用
习题与思考题
5.2.2 定时/计数器的工作 方式
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单片机原理与接口技术(第3版).李晓林.电子工业出版社
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单片机原理与接口技术(第3版).李晓林.电子工业出版社
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5.1.1 中断系统概述
（1）中断源
（2）中断优先级控制
----中断系统的基本问题
（3）中断响应的过程 1) 检测中断
2) 保护现场 3) 中断服务
4) 清除中断标志位
5) 恢复现场
6) 中断返回
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5.1 中断系统
中 断 是 指 计 算 机 在 执 行某
----中断概念
一程序的过程中，由于计算机系
统内、外的某种原因而必须终止
原程序的执行，转去完成相应的
处理程序，待处理结束之后再5-1 所示。实现这种中断功 能的硬件系统和软件系统统称为 中断系统。
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单片机原理及接口技术第5章习题答案
1、什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。
这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。
功能：（1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理（2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率（3）实现实时控制2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。
解：MOV IE, #097HMOV IP, #02H3、在单片机中，中断能实现哪些功能？答：有三种功能：分时操作，实时处理，故障处理4、89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？答：（1）89C51有如下中断源①INT0:外部中断0请求，低电平有效②INT1:外部中断1请求，低电平有效③T0：定时器、计数器0溢出中断请求④T1：定时器、计数器1溢出中断请求⑤TX/RX：串行接口中断请求（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能5、什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。
原则：（1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的（2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止（3）如果同级的多个请求同时出现，则CPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序确定应该响应哪个中断请求查询顺序：外部中断0→定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断6、说明外部中断请求的查询和响应过程。
答：当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。
第五章_MCS-51单片机的系统扩展
8255A的控制字与工作模式
8255A有3种工作方式,即模式0、模式1和模式2,这些工作方式可用软件编程来 指定，其设定格式如图5-21所示，设定指令由单片机根据表5-5所示的地址选择表实 现，其中8255A芯片的三个端口在模式0下被分成两组，在模式1和模式2下PC口为 读写控制信号线，只有PA能工作在模式2下。 此外，PC口还具有位控制功能，可以通过工作方式控制字将其任意一位置“1” 或者清“0”，其控制方式见图5-22所示。
图5-21 8255A方式控制字设置
图5-22 PC口位操作控制字
（1）方式0(基本输入/输出方式) 这种工作方式不需要任何选通信号，A口、B口及C口的高4位和低4位都 可以设定为输入或输出。作为输出口时，输出的数据均被锁存；作为输入口 时，A口的数据能锁存，B口与C口的数据不能锁存。例如，欲设定PA口和PC 口高四位工作在模式0输出以及PB口和PC口低四位工作在模式0输入方式的指 令为： MOV DPTR，#8003H ；控制字的地址为8003H MOV A，#83H ；工作方式控制字为83H MOVX @DPTR，A ；设定工作方式控制字 在这种模式下，单片机可以对8255A的数据端口进行无条件读写，8255A 三个I/O端口数据可得到锁存和缓冲。因此，8255A的模式0属于基本输入输出 模式。
（2）方式1(选通输入/输出方式) 在这种工作方式下，A口可由编程设定为输入口或输出口，C口的3位用来作 为A口输入/输出操作的控制和同步信号；B口同样可由编程设定为输入口或输出口， C口的另3位用来作为B口输入/输出操作的控制和同步信号。在方式1下A口和B口的 输入数据或输出数据都能被锁存。C口的6条线作为控制和状态信号线，其定义如 表5-6所示。
图5-18 利用74LS164扩展并行输出口
单片机第5章 输入输出接口P0～P3讲解
P2口—1.作为输入/输出口。 2.作为高8位地址总线。
P3口—P3口为双功能 1.作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。 2.作第二功能使用时，每一位功能定义如下表
所示:
端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
第二功能 RXD （串行输入线） TXD （串行输出线） INT0（外部中断0输入线） INT1 （外部中断1输入线） T0 （定时器0外部计数脉冲输入） T1 （定时器1外部计数脉冲输入） WR （外部数据存储器写选通信号入）
为了节省口线，可将按键接成矩阵的形式。
例如：8×8的形式接64个按键，行列用两个接口 表示。每个按键都有行值和列值，行值和列值的组合 （称为按键的扫描码）就可以唯一的标识某个按键。 矩阵的行线和列线分别通过两个并口与CPU通信。按键 的状态用开关量“0/1”表示。
键盘处理程序的任务是： 确定有无键按下； 判哪一个键按下， 键的功能是什么； 还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
TAB2 : db 78H,79H,38H,38H,3FH ; “HELLO”的字形码
DAY: MOV R6，#20 ; 延时20ms子程序 DL2: MOV R7，#7DH DL1: NOP
NOP DJNZ R7，DL1 DJNZ R6，DL2
RET
END
5.3.2用并行口设计键盘电路
键盘是计算机系统中不可缺少的输入设备，当按 键少时可接成线性键盘(一个按键对应一位，如图5.2 中的按键 )，按键较多时，这样的接法占用口线较多。
a
5
EE DE BE 7E ED DD BD 7D EB DB BB 7B E7 D7 B7 77
开始
单片机原理及C51应用设计-理论篇-第5章
图5-3 P2口的1位结构图
5.4 P3口的工作原理
P3口是一个多功能口，它除了可以作为I/O口外，还具有第二功能。
图5-4 P3口的1位结构图
例5-1：利用8个拨动开关，把8位数据送到P2口，程序读 入，然后送到P1口显示，如图5-5所示。
【C程序】： #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define key p2 #define led p11) { led=key; }
return 0; }
第5章 片内并行I/O接口
51系列单片机有4组I/O端口：P0、P1、P2 和P3口，每组端口都是8位准双向口，共占 32根引脚。
5.1 P0口的工作原理
P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分 时复用口，也可作为通用I/O接口。
图5-1 P0口的1位结构图
5.1.1 P0口作为地址/数据总线 一是以P0口引脚输出地址或数据信息。 二是由P0口输入数据，此时输入的数据是从引脚通过输入缓 冲器2进入内部总线。 当P0口做地址/数据总线复用后，就不能再做通用I/O口使用了。 5.1.2 P0口做通用I/O口使用 当P0口做I/O端口使用时，CPU内部发出控制电平“0”信号 封锁与门，使输出上拉场效管T1截止，同时多路开关把输出 锁存器Q端与输出场效应管T2的栅极接通。
5.2 P1口的工作原理 P1端口是一个准双向口，结构最简单，用途也单一，仅作为 数据输入/输出端口使用。
图5-2 P1口的1位结构图
5.3 P2口的工作原理 P2口也是准双向口，有8条端口线，命名为P2.7～P2.0， 它具有通用I/O接口或高8位地址总线输出两种功能，所以 其输出驱动结构多了一个数字多路开关MUX和反相器。
单片机原理及接口技术(李朝青)课后习题答案――第五章
TF1：定时器T1溢出中断请求。功能与用法类似定时器T0
（3）串行口中断类
串行口中断是为串行数据的传送需要而设置的。串行中断请求也是在单片机芯片内部发生的，但当串行口作为接收端时，必须有一完整的串行帧数据从RI端引入芯片，才可能引发中断。
答：
中断响应时间不是确定不变的。由于CPU不是在任何情况下对中断请求都予以响应的；此外，不同的情况对中断响应的时间也是不同的。下面以外部中断为例，说明中断响应的时间。
在每个机器周期的S5P2期间，端的电平被所存到TCON的IE0位，CPU在下一个机器周期才会查询这些值。这时满足中断响应条件，下一条要执行的指令将是一条硬件长调用指令“LCALL”，使程序转入中断矢量入口。调用本身要用2个机器周期，这样，从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令，至少需要3个机器周期，这是最短的响应时间。
如果遇到中断受阻的情况，这中断响应时间会更长一些。例如，当一个同级或更高级的中断服务程序正在进行，则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程序：
如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期，附加的等待时间为1~3个机器周期；如果正在执行的是RETI指令或者访问IE或IP的指令，则附加的等待时间在5个机器周期内。
12、"89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？如何实现中断请求？答：
有两种方式：
电平触发和边沿触发
电平触发方式：
CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平，使IE1(IE0)置“1”，申请中断；若为高电平，则IE1(IE0)清零。
STM32系列单片机原理及应用-C语言案例教程 第5章 STM32的模拟量接口及使用方法
第5章 STM32的A/D和D/A转换
内容提要：
5.1 概述 5.2 A/D转换接口 5.3 D/A转换接口
第5章 STM32的A/D和D/A转换
5.1 概述：
本章描述STM32单片机A/D和D/A转换器的原理、结构、控 制和相关特殊寄存器的用法，举例说明软件设计及应用实例。 介绍PWM发生器工作原理、实际应用案例和几种常见的滤波方 法。
或JEOC中断。 • DUALMOD [3：0]用于设置A/D的操作模式。
ห้องสมุดไป่ตู้ 第5章 STM32的A/D和D/A转换模块 扫描模式
第5章 STM32的A/D和D/A转换模块 A/D时钟
第5章 STM32的A/D和D/A转换模块 A/D的采样时间
最小采样时间1us(ADC时钟=14MHz，采样周期为1.5周期下得到）
第5章 STM32的A/D和D/A转换
5.2 A/D转换模块
计算机所处理的数据都是数字量，大多数的控制对 象是连续变化的模拟量，很多传感器的输出也是模拟量， 必须在模拟量和数字量之间进行转换。
将模拟信号转换成数字信号称为模/数（A/D）转换。
第5章 STM32的A/D和D/A转换
5.2.1 STM32的A/D综述
第5章 STM32的A/D和D/A转换
偏移和增益整定电路
图为一通用的模拟信号输入电路。它对模拟输入信号进行偏 移和增益处理，使输入到模拟引脚（A/D0～A/D7）的电压为0～5V， 偏移细调通过R2实现。增益范围由调整R5完成。
第5章 STM32的A/D和D/A转换
5.2.5 A/D常用函数
ADC初始化函数ADC_Init; ADC使能函数 ADC_Cmd(); ADC使能软件转换函数 ADC_SoftwareStartConvCmd; ADC 规则通道配置函数ADC_RegularChannelConfig; ADC 获取转换结果函数ADC_GetConversionValue;
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T1
TXD RXD
中断标 志位
中断源 允许
总允许
中断优 矢量 先级 地址
低 级 中 断 请 求
二、中断源
8051单片机有5个中断请求源：
单片机
外部输入中断源INT0(P3.2) 外部输入中断源INT1(P3.3) 片内定时器T0的溢出 片内定时器T1的溢出 片内串行口发送或接收中断源
• 定时/计数器0溢出时，TF0由硬件置1
• CPU 响应中断时 自动清零 TF0 • TF0 也可软件清零
3、串行口中断
SCON
D7 D0
TI
RI
• RI：串行口接收中断标志
• RI=1串行口接收中断
• TI：串行口发送中断标志
• TI=1串行口发送中断
• RI、TI 只能由软件清零
三、中断系统的中断控制
四、中断处理过程
应
响
断
中
中 断 返 回
中断响应
中断响应：在满足CPU的中断 响应条件之后，CPU对中断源 中断请求予以处理。 中断响应过程： 保护断点地址； 把程序转向中断服务程序的
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
入口地址(通常称矢量地址)。 特别注意：这些工作是硬件 自动完成的！
五、外部中断源的扩展
• 单片机仅有两个外部中断输入端. • 可用两种方法扩展: 1. 定时器T0,T1。（工作在计数方式下） 2. 中断和查询结合。
1．用定时器作外部中断源
例 将定时器T0扩展为外部中断源。
解：将定时器T0设定为方式2（自动恢复计数初值），TH0和TF0的初值均 设置为FFH，允许T0中断，CPU开放中断，源程序如下：
0023H：串行口中断入口
001BH：定时器1溢出中断入口
0013H：外部中断1入口
000BH：定时器0溢出中断入口
0003H：外部中断0入口
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
包含T0中断服务子程序的 程序结构： 程序存储器ROM ORG 0000H AJMP MAIN 002AH ORG 000BH 0023H：串行口中断入口 AJMP INTT0 ORG 0100H 001BH：定时器1溢出中断入口 MAIN: . . 0013H：外部中断1入口 . AJMP INTT0 INTT0:. 000BH：定时器0溢出中断入口 . . 0003H：外部中断0入口 RETI AJMP MAIN END
关中断
中 断 服 务 程 序
保护现场 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 开中断 中断返回
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断，以 免现场遭到 破坏。
保护和恢复现场之后 的开中断是为了允许 有更高级中断打断此 中断服务程序。
断点地址由堆栈弹入PC
硬件自 动完成
中断请求的撤除
CPU响应某中断请求后，在中断返回前，应该撤除该中断 请求，否则会引起另一次中断。
应 响 断 中 中 断 返 回
PC中去。另外，它还通知中
断系统已完成中断处理，将 清除优先级状态触发器。
特别注意：不能用RET
指令代替RETI指令！
中断处理过程示意图
中断源发中断请求 中断响应条件 是否满足？
N
Y Y
中断是否受阻？
由硬件 自动完成
N
把PC断点地址压入堆栈 相应中断源的中断入口地址 送入PC，转向中断服务程序
电平激活的外部中断源中断标志的撤除 电平触发外部中断撤除方法较复杂。
因为在电平触发方式中，CPU响应中断时不会自动清 除IE1或IE0标志，所以在响应中断后应立即撤除INT0或 INT1引脚上的低电平。
在硬件上，CPU对INT0和INT1引脚的信号不能控制，所
以这个问题要通过硬件，再配合软件来解决。
定时器0或1溢出：CPU在响应中断后，硬件清除了有关的中
断请求标志TFO或TF1，即中断请求是自动撤除的。
边沿激活的外部中断：CPU在响应中断后，也是用硬件自动
清除有关的中断请求标志IE0或IE1。
串行口中断：CPU响应中断后，没有用硬件清除T1、R1，
故这些中断不能自动撤除，而要靠软件来清除相应的标志。
中断源服务 POP POP PSW DPL 恢复现场
POP
POБайду номын сангаас RETI
DPH
ACC
中断返回
中断返回是指中断服务完
应 响 断 中 中 断 返 回
后，计算机返回到原来暂停
的位置(即断点)，继续执行 原来的程序。
中断返回由专门的中断返
回指令RETI来实现。
中断返回
RETI指令功能：把断点地 址取出，送回到程序计数器
断点 地址
中断响应
中断服务子程序入口地址又称 为中断矢量或中断向量。 单片机中5个中断源的矢量地 址是固定的，不能改动。
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
断点 地址
程序存储器ROM
002AH
使用时，通常在这些入口地址 处存放一条跳转指令，使程序 跳转到用户安排的中断服务程 序起始地址上去！
或 或
INT0
T0
INT1
T1
串行口
1、外部中断请求0、1
TCON
D7 D0
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
• IT0：外部中断请求0的触发方式选择
• IT0=0 电平触发方式；IT0=1 边沿触发方式 • IE0：外部中断请求0的中断申请标志 • IT0=0 CPU每个机器周期采样/INT0，若/INT0=0 则
IE=0 否则 IE=1申请中断 • IT0=1 若第一个机器周期/INT0=1，第二个机器周 期/INT0=0，则IE=1否则IE=0
• 转向中断服务时 IE由硬件清零
2、T0、T1溢出中断
TCON
D7 D0
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
• TF0：51片内定时/计数器0溢出中断请求标志。
第五章
中断系统
一、中断系统的结构
TCON
IT0=0 INT0 IT0=1
IE
EX0
IP
PX0 PT0
IE0 TF0
T0
IT1=0 INT1 IT1=1
自 然 优 先 级 矢量 地址 自 然 优 先 级
ET0 PX1 EX1 PT1 ET1 PS ES EA
高 级 中 断 请 求
IE1 TF1 TI RI
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
中断处理
入口地址
中断服务程序从入口地址开始 执行，直到返回指令RETI为止，
应 响 断 中
这个过程称为中断处理(或中断
服务)。 中断服务子程序一般包括两部 分内容，一是保护和恢复现场， 二是处理中断源的请求。
RETI
中断处理
INTT0: PUSH ACC PUSH PUSH PUSH DPH DPL PSW 保护现场
sjmp $
push ACC mov A,#0FFh mov P1,A mov A,P1 swap A mov P1,A pop ACC pop PSW reti END
图： 一个外中断扩展成多个外中断的原理图
ORG 0000H Ex1Svr: push PSW
+5V
P1.7
ajmp Main ORG 0003H
P1.4
P1.3 P1.0
ljmp Ex1Svr
ORG 0100H Main: setb IT0
R
8031
/INT0
Q S
setb EX0 setb EA
MOV MOV MOV TMOD，#06H TH0，#0FFH TL0，#0FFH
SETB
SETB SETB
TR0
ET0 EA
…
T0引脚每输入一个负跳变，TF0都会置1，向CPU请求中断 T0脚相当于边沿触发的外部中断源输入线。
2．中断和查询相结合
EXINT0 EXINT1 P3.3 ≥1 EXINT2 EXINT3 MCS-51 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3