MCS-51单片机详解：定时计数器与内部结构

"MCS-51单片机的结构、定时计数器及工作方式" 在单片机领域，MCS-51系列是广泛应用的一种8位微控制器。这款单片机具有丰富的功能和结构，使得它在各种嵌入式系统中发挥着重要作用。以下是对MCS-51单片机的详细解析： 1. **定时计数器** - MCS-51内含有两个16位的定时计数器，分别称为T0和T1。这两个定时计数器可以用于定时或计数功能，根据输入信号的不同，可以执行不同类型的计数操作。 - 它们既可以对内部时钟频率进行计数，也可以连接外部输入引脚进行边沿检测计数。 2. **工作方式** - T0和T1有四种不同的工作模式：正常模式、波特率发生器模式、自动重装载模式以及定时器溢出中断模式。这些模式的选择可以通过设置相关特殊功能寄存器（SFR）的位来完成，比如TMOD寄存器。 - 在正常模式下，定时器在每个机器周期加1；在波特率发生器模式下，它们可以用于生成串行通信所需的波特率；自动重装载模式允许定时器在达到预设值后自动重置；而溢出中断模式则会在定时器计数值满时触发中断。 3. **编程应用前要确定的参数** - 在编程应用前，通常需要确定以下几个关键参数： - 工作模式：选择定时器是作为定时器使用还是计数器使用，以及具体的工作模式。 - 预设值：如果使用定时模式，需要设定定时器初值，这决定了定时时间的长短。 - 中断设置：如果需要使用中断功能，需要开启中断允许，并设定中断优先级。 - 计数源：决定定时器是用内部时钟还是外部输入脉冲计数。 4. **存储器结构** - MCS-51有片内ROM和RAM，其中8051、8751和8031的ROM大小有所不同。8051和8751内置4KB的ROM（分别为掩模ROM和EPROM），而8031没有内置ROM。 - 片内RAM共256字节，分为用户区和专用寄存器区。 - 程序存储器寻址空间为64KB，而片外数据存储器和用户位寻址空间均为64KB。 5. **其他功能模块** - **中断系统**：MCS-51有5个中断源，包括2个外部中断INT0和INT1，2个定时/计数中断（T0和T1）以及1个串行口中断。 - **并行I/O口**：包括4个8位I/O端口P0、P1、P2和P3，总共32个可编程的I/O引脚。 - **串行口**：全双工异步串行口，支持串行数据传输，可以用于UART通信。 - **时钟电路**：MCS-51可以使用外部晶体振荡器或者内部RC振荡器作为时钟源，频率范围1.2MHz到12MHz。 在学习和使用MCS-51单片机时，理解这些基本结构和工作方式至关重要，因为它们是编写有效程序和设计嵌入式系统的基础。通过熟悉SFR寄存器，如TCON、TMOD和SCON，可以更好地控制和利用定时计数器、中断和串行口等功能。在实际应用中，根据项目需求，合理配置这些参数和功能，能够实现各种复杂的实时控制任务。