中断系统定时器计数器和串行口知识点

第四章中断系统、定时器/计数器和串行口

考试知识点：

1、中断系统

（1）中断的概念

中断：CPU正在执行程序的过程中，由于CPU之外的某种原因，有必要暂停该程序的执行，转而去执行相应的处理程序，待处理程序结束之后，再返回原程序断点继续运行的过程。

①定时器控制寄存器TCON

格式如下：

位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0

位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88

IT0=0，为电平触发方式。低电平有效。

IT0=1，为边沿触发方式。输入脚上电平由高到低的负跳变有效。

IE0=1，说明有中断请求，否则IE0=0。

②中断允许控制寄存器IE

其各位的定义如下：

位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

代号 EA —— ES ET1 EX1 ET0 EX0

EA: 开放或禁止所有中断。ES：开放或禁止串行通道中断。ET1：开放或禁止定时/计数器T1溢出中断。EX1：开放或禁止外部中断源1。ET0：开放或禁止定时/计数器T0溢出中断。EX0：开放或禁止外部中断源0。

③中断优先级控制寄存器IP

各位的定义如下：

位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

代号——— PS PT1 PX1 PT0 PX0

1为高优先级、0为低优先级。如果同级的多个中断请求同时出现，则按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。查询次序为：外部中断0、T0中断、外部中断1、T1中断、串行中断。（4）响应中断的必要条件

①有中断源发出中断请求。

②中断允许寄存器IE相应位置“1”，CPU中断开放（EA=1）。

③无同级或高级中断正在服务。

④现行指令执行到最后一个机器周期且已结束。若现行指令为RETI或需访问特殊功能寄存器IE或IP的指令时，执行完该指令且其紧接着的指令也已执行完。

（5）中断的相应过程

①首先设置相应的优先级状态触发器，以便屏蔽后面的同级或低级中断请求。

②保护现场程序断点地址，即把当前PC的内容送入堆栈（硬件执行LCALL指令）。

③进入指定的中断服务程序入口地址。

2、定时器/计数器

（1）定时计数的基本原理

定时功能：每个机器周期计数器加1。

计数功能：T0（P3.4）和T1（P3.5）输入计数脉冲，每一来一个脉冲计数器加1。（2）用于定时计数的寄存器的设置

①定时器控制寄存器TCON

格式如下：

位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0

位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88

TF1、TF0——计数溢出标志位。当计数器产生计数溢出时，由硬件置1。采用查询方式，它是供查询的状态位。采用中断方式，作为中断请求信号。

TR1、TR0——计数运行控制位。为1时，启动定时器/计数器工作；为0时，停止定时器/计数器工作。

②工作方式控制寄存器TMOD

其格式如下：

GATE：门控位。当GATE=1时，同时INTx为高电平，且TRx置位时，启动定时器，外部启动。当GATE=0时，每当TRx置位时，就启动定时器，是内部启动方式。

C/T：选择定时器功能还是计数器功能。该位置位时选择计数器功能；该位清零时选择定时器功能。

M1M0：这两位指定定时/计数器的工作方式,可形成四种编码，对应四种工作方式：

M1 M0 方式说明

0 0 0 TLx低5位与THx中8位构成13位计数器

0 1 1 TLx与THx构成16位计数器

1 0

2 可自动再装入的8位计数器,当TLx计数溢出时,THx内容自动装入TLx。 1 1

3 对定时器0,分成两个8位的计数器；对定时器1,停止计数。（3）各种工作方式计数初值计算公式

方式0：定时时间T=（8192-计数初值）×机器周期计数次数C=8192-X

方式1：定时时间T=（65536-计数初值）×机器周期计数次数C=65536-X

方式2：定时时间T=（256-计数初值）×机器周期计数次数C=256-X

3、串行口

（1）串行通信的基本概念

①通信方式有2种：并行通信，串行通信。

并行通信是指数据的各位同时进行传送（发送或接受）的通信方式。

串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。

②串行通信的传输方式有3种：单向（或单工）配置，只允许数据向一个方向传送；半双向（或半双工）配置，允许数据向两个方向中的任一方向传送，但每次只能有一个站点发送；全双向（全双工)配置，允许同时双向传送数据。

③在异步通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位，数据位，奇偶校验位和停止位。

④设备同步对通信双方有2个共同要求：一是通信双方必须采用统一的编码方法；二是通信双方必须能产生相同的传送速率。

（2）8051串行口的结构

①串行口控制寄存器SCON：

数据格式

SM0、SM1：串行口工作方式选择位。可以设置4种工作方式。

SM0、SM1 工作方式功能说明波特率

00 方式0 8位移位寄存器方式f osc/12

01 方式1 8位异步通信方式T1溢出率的16或32分频

10 方式2 9位异步通信方式f osc的32或64分频

11 方式3 9位异步通信方式T1溢出率的16或32分频

SM2：允许方式2、3多机通信控制位。

串口工作方式 SM2位功能说明

方式0 SM2=0 此位无意义，设为0

方式1 SM2=1

只有接收到有效的停止位，才将数据送入接收缓冲器保存，并置RI=1，否则数据

丢失，不置位RI

SM2=0 无论是否接收到有效的停止位，都将数据保存，并置位RI

方式2、3 SM2=1

只有接收到第9位为1，才将数据送入接收缓冲器保存，并置RI=1，否则数据丢失，不置位RI

SM2=0 无论是否接收到第9位为1，都将数据保存，并置位RI

②电源控制寄存器PCON：

用来控制串行口的波特率倍增，以及在CHMOS系列单片机中实现电源控制，其格式如下：87H SMOD PD IDL