单片机原理及应用第五章
《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——C51编程+Proteus仿真(第3版)课件第5章 开关键盘显示器接口设计
在【例5-1】基础上，编写控制发光二极管反复循环点亮的流水灯。 【例5-2】电路仍采用图5-2，制作由上至下再由下至上反复循环点亮显
示的流水灯，3种方法实现。
（1）数组的字节操作实现 建立1个字符型数组，将控制8个LED显示的8位数据作为数组元素，依
次送P1口。参考程序：
#include <reg51.h> #define uchar unsigned char uchar tab[ ]={ 0xfe , 0xfd , 0xfb , 0xf7 , 0xef , 0xdf , 0xbf , 0x7f , 0x7f ,
// 读入P1口的状态，送入state // 屏蔽P1口的高6位 // 判P1口低2位开关状态
{
case 0: P2=0x01; break; case 1: P2=0x02; break; case 2: P2=0x04; break; case 3: P2=0x08; break;
// 点亮P2.0脚LED //点亮P2.1脚LED // 点亮P2.2脚LED //点亮P2.3脚LED
} }
//左移初值赋给temp
// temp中的数据取反后送P1口 // 延时 // temp 中数据左移一位 // 赋右移初值给temp
// temp中的数据取反后送P1口 // 延时 // temp 中数据右移一位
15
程序说明： 注意使用移位运算符“>>”、“<<”与使用循环左移函数 “_crol_”和循环右移函数“_cror_” 区别。左移移位运算“<<”是将高位 丢弃，低位补0 ；右移移位运算、“>>”是将低位丢弃，高位补0。而循环 左移函数“_crol_” 是将移出的高位再补到低位，即循环移位；同理循环 右移函数“_cror_” 是将移出的低位再补到高位。
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、6、7、8章习题
第5、6、7、8章习题一、问答题1．说明51单片机读端口锁存器的必要性，为什么？ 答：2．请说明为什么使用LED 需要接限流电阻，当高电平为+5V 时，正常点亮一个LED 需要多大阻值的限流电阻（设LED 的正常工作电流为8~mA ，导通压降为0.6V ），为什么？ 答：3．简述在使用普通按键的时候，为什么要进行去抖动处理，如何处理。
答：4．简述LED 数码管动态扫描的原理及其实现方式。
答：5．为什么51单片机在读口的引脚状态时，许先向端口写“1”，请用图5-1 P1结构图加以说明。
答：5．简述89c51各IO 口的驱动能力。
答：6．什么是中断？中断与子程序最本质的区别？答：写锁存器内部总线图5-1 P1口结构图7．编制中断服务程序时，为什么在主程序的初始化程序中，必须设置EA＝1 这条指令（或达到同样功能的对IE赋值的指令），以及在中断服务程序中为什么通常需要保护现场和恢复现场？答：8．单片机89C51有哪些中断源，CPU对其中断如何请求？答：9．简述单片机89C51中断的自然优先级顺序，如何提高某一中断源的优先级别。
答：10．简述51系列单片机中断响应的条件。
答：11．用汇编语言编程时，在51系列单片机执行中断服务程序的指令较多时，为什么一般都要在入口地址（又称中断矢量地址）开始的地方放一条跳转指令？答：12．为什么一般都把主程序的起始地址放在0030H之后？答：13．中断服务子程序返回指令RETI和普通子程序返回指令RET的区别？答：14．简述51单片机定时/计数器4种工作模式的特点。
答：15．定时/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？答：16．画出51单片机计数/定时器方式1的逻辑结构框图，说明它们的工作原理，如何使用门控和非门控启动计数的方法。
答：17．在使用8051的定时器/计数器前，应对它进行初始化，其步骤是什么？答： (1)确定T/C的工作方式——编程TMOD寄存器；(2)计算T/C中的计数初值，并装载到TH和TL；(3)T/C在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断——编程IE寄存器；(4)启动定时器/计数器——编程TCON中TR1或TR0位。
单片机原理与应用(C51编程+proteus仿真)第2版张毅刚--第5章课后习题答案2020年1月30日整理
单片机原理与应用（C51编程+proteus仿真）第2版-张毅刚课后习题参考答案第5章思考题及习题5参考答案一、填空1. AT89S51单片机任何一个端口要想获得较大的驱动能力，要采用（）电平输出。
答：低2.检测开关处于闭合状态还是打开状态，只需把开关一端接到I/O端口的引脚上，另一端接地，然后通过检测（）来实现。
答： I/O端口引脚的电平3. “8”字型的LED数码管如果不包括小数点段共计（）段，每一段对应一个发光二极管，有（）和（）两种。
答：7，共阳极，共阴极4. 对于共阴极带有小数点段的数码管，显示字符“6”（a段对应段码的最低位）的段码为（），对于共阳极带有小数点段的数码管，显示字符“3”的段码为（）。
答：7DH，B0H5. 已知8段共阳极LED数码显示器要显示某字符的段码为A1H(a段为最低位)，此时显示器显示的字符为（）。
答：d6. LED数码管静态显示方式的优点是：显示（）闪烁，亮度（），（）比较容易，但是占用的（）线较多。
答：无，较高，软件控制，I/O口7. 当显示的LED数码管位数较多时，一般采用（）显示方式，这样可以降低（），减少（）的数目。
答：动态，成本，I/O端口8. LCD 1602是（）型液晶显示模块，在其显示字符时，只需将待显示字符的（）由单片机写入LCD 1602的显示数据RAM（DDRAM），内部控制电路就可将字符在LCD上显示出来。
答：字符，ASCII码9. LCD 1602显示模块内除有（）字节的（）RAM外，还有（）字节的自定义（），用户可自行定义个5×7点阵字符。
答：80，显示数据，64，字符RAM，810．当按键数目少于8个时，应采用（）式键盘。
当按键数目为64个时，应采用（）式键盘。
答：独立，矩阵11．使用并行接口方式连接键盘，对独立式键盘而言，8根I/O口线可以接（）个按键，而对矩阵式键盘而言，8根I/O口线最多可以接（）个按键。
答：8，6412．LCD 1602显示一个字符的操作过程为：首先（），然后（），随后（），最后（）。
《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
单片机原理及应用第三版课后答案
单片机原理及应用第三版课后答案1. 第一章题目答案:a) 单片机的定义: 单片机是一种集成电路，具有CPU、存储器和输入输出设备等功能，并且可以根据程序控制进行工作的微型计算机系统。
b) 单片机的核心部分是CPU，它可以通过执行程序指令来完成各种计算、逻辑和控制操作。
c) 存储器分为程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存放程序指令，数据存储器用于存放数据和暂存中间结果。
d) 输入输出设备用于与外部环境进行数据交换，如开关、LED、数码管等。
e) 单片机的应用广泛，包括家电控制、智能仪器、工业自动化等领域。
2. 第二章题目答案:a) 单片机中的时钟系统用于提供CPU运行所需的时序信号，常见的时钟源有晶体振荡器和外部信号源。
b) 时钟频率决定了单片机的运行速度和精度，一般通过控制分频器、定时器等来调整时钟频率。
c) 单片机中的中断系统用于处理紧急事件，如外部输入信号、定时器溢出等，可以提高系统的响应能力。
d) 中断源包括外部中断、定时器中断和串口中断，通过编程设置中断向量和优先级来处理不同的中断事件。
e) 中断服务程序是处理中断事件的程序，包括保存现场、执行中断处理和恢复现场等步骤。
3. 第三章题目答案:a) I/O口是单片机与外部设备进行数据交换的接口，包括输入口和输出口两种类型。
b) 输入口用于接收外部信号，如开关、传感器等，可以通过编程设置输入口的工作模式和读取输入口的状态。
c) 输出口用于控制外部设备，如LED、继电器等，可以通过编程设置输出口的工作模式和输出口的状态。
d) I/O口的工作模式包括输入模式、输出模式和双向模式，可以根据具体应用需求设置相应的模式。
e) 串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常见方式，包括UART、SPI和I2C等多种通信协议。
4. 第四章题目答案:a) 定时器的作用是产生指定时间间隔的定时信号，可以用于延时、计时、PWM等功能。
b) 单片机的定时器一般由计数器和一些控制寄存器组成，通过编程设置定时器的工作模式和计数值。
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。
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中断与子程序的最主要区别： 子程序是预先安排好的； 中断是随机发生的。
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
5.2.1 P3口
中断定义: CPU在执行一个程序时，对系统发生的更重要 事件作出反应；CPU暂停执行的程序，保留断点后自动转去处 理相应的程序，处理完该事件后，返回断点，继续完成被打断 的程序。
CPU处理事件的过程，称为CPU的中断响应过程。对事件的整 个处理过程，称为中断处理（或中断服务）。能够实现中断处 理功能的部件称为中断系统；产生中断的请求源称为中断请求 源。中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求(或中断申请)。
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
5.2.1 P3口 P3口的字节地址为B0H，位地址为B0H～B7H
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
（1）当作通用的I/O口使用时，电路中的“第二输出功能”线应保持高电 平，与非门开通，以使锁存器的Q端输出通路保持畅通。当输入信号时， 该锁存器应预先置“1” 。引脚信号通过缓冲器送到内部总线。
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5.1 中断的基本概念
在计算机系统中引入中断机制的益处： 1 ）实现分时操作。提高CPU的效率，解决CPU与外设之间
速度不匹配的问题； 2）实现实时响应，及时处理随机产生的事件； 3）及时处理故障，提高系统可靠性。如处理设备故障，电
源突然掉电等问题。
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RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0 （外部中断0） /INT1 （外部中断1） T0（定时器0外部计数输入） T1（定时器1外部计数输入） /WR （外部数据存储器写选通） /RD （外部数据存储器读选通）
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
（2）作为第二功能用:输出时，Q=1，打开与非门，第二功能输出； 输入时，引脚信号通过缓冲器送到第二输入功能端。 《单片机原理与应用》 光学与电子信息学院
5.2 MCS-51单片机的中断系统
口引脚 P3.0
P3.1 P3.2
P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
表 P3口的第二功能定义 第二功能
低级中 断请求
中断源 中断向量
中断标志位
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5.2.3 MCS-51单片机中断系统的结构
特点:
p 5个中断源，3个在片内，2个在片外;
p 固定的中断入口地址； p 两级中断优先级，可以形成嵌套； p 通过SFR进行中断控制和设置编程。
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全局中断允许位
INT0中断允许位 T0中断允许位
串行口中断允许位
INT1中断允许位 T1中断允许位
0：关中断；1：开放中断。
MCS-51复位以后，IE被清0，所有的中断请求被禁止。
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5.2.4 中断的控制
3.实现中断嵌套 (gd) 中断嵌套：CPU正在执行低优先级中断的服务程序时，可被高
优先级中断请求所中断，去执行高优先级中断服务程序，待高优 先级中断处理完毕后，再返回低优先级中断服务程序。可实现中 断嵌套。
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5.1 中断的基本概念
4.实现中断优先权排队 * 中断与子程序的区别
1
INT1
IE1
1
T1
TF1
TI
≥1
RI/TI
RI
串行口中断(1个)
通过SFR进行中断 控制和设置编程
两级中断优先级， 可以形成嵌套
中断允许 寄存器 EX0 ET0 EX1 ET1 ES
全局中 断允许
EA
中断优先 级寄存器
1
PX0
0
1
PT0
0
1
PX1
0
1
PT1
0
1
PS
0
查询硬件
高级中 断请求 中断源 中断向量
大家好
第5章中断系统及应用
《单片机原理与应用》 光学与电子信息学院
5.1
中断的基本概念
5.2
MCS-51单片机的中断系统
5.3
中断的应用
《单片机原理与应用》 光学与电子信息学院
5.1 中断的基本概念
1. 什么是中断？引入中断的益处？
主程序
程序
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5.1 中断的基本概念
5.2.2 中断请求源 有5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。
（1 ）/INT0—外部中断请求0，由引脚/INT0输入，中断请求 标志为IE0。
（2） /INT1—外部中断请求1，由引脚/INT1输入，中断请求 标志为IE1
（3）定时器/计数器T0溢出中断请求，中断请求标志为TF0。 （4）定时器/计数器T1溢出中断请求，中断请求标志为TF1。 （5）串行口中断请求，中断请求标志为TI或RI。
5.2.4 中断的控制
中断控制 (寄存器) ： p 中断允许寄存器--IE p 中断优先级寄存器—IP p 定时器控制寄存器--TCON p 串行口控制寄存器--SCON
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5.2.4 中断的控制
1. 中断允许寄存器IE
CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IE控制。IE的字节 地址为A8H，可进行位寻址。IE对中断的开放和关闭实现两级控制 。
5.1 中断的基本概念
2.实现中断及返回
保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前PC值入栈。 寻找中断源：中断服务程序硬件入口 PC，转入中断服务。 中断处理：执行中断源所要求的程序处理段。 中断返回：执行RETI指令，栈顶内容 PC，程序跳转回断点处。
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5.1 中断的基本概念
标志位分别由特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存。
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5.2.3 MCS-51单片机中断系统的结构
外部中断(2个)： 外部中断0和外部中断1
定时/计数 器中断(2个 )：
定时/计数 器中断0
和定时/计 数器中断10 I01INT0IE0
1
T0
TF0
0
IT1