51单片机定时器/计数器中断与I/O接口解析

"《单片微机原理及应用》教学课件主要讲解了单片机中的I/O接口、中断系统以及定时与串行通信的概念和应用。内容涵盖了接口的定义、编址与译码方法，中断的工作原理，定时器/计数器的工作模式，以及串行通信的波特率和不同工作方式。特别强调了51单片机中的两个16位定时器/计数器，其中一个在52系列中有3个，它们在系统中的重要角色。" 在单片机中，定时器/计数器是不可或缺的组成部分，用于执行时间相关的任务。51系列单片机提供了两个16位的定时器/计数器，而52系列则额外增加了一个。这些定时器可以对内部时钟周期进行计数，也可以作为计数器对特定输入引脚（如Tx）的负脉冲进行计数。与它们工作相关的特殊功能寄存器主要包括TCON（定时器控制寄存器）和TMOD（定时器模式寄存器），这些寄存器用于设置定时器的工作模式和状态。 中断是单片机处理外部事件的重要机制。中断系统允许单片机在执行正常程序的同时，能够快速响应外部事件并处理，处理完成后返回原来的程序继续执行。中断包括响应条件、处理原则和中断服务等环节，中断服务程序通常会根据中断源进行相应的操作。 I/O接口在计算机与外设间起到了桥梁的作用，解决两者之间数据性质、协议、速度、功率和电平不匹配等问题。在单片机中，接口通常具有可寻址的寄存器或端口，其地址由地址线条数和地址线名决定。编址是设计过程中确定接口在地址空间的位置，而译码和寻址则是应用过程中，通过软件和硬件电路来选择和激活特定的接口。 在51单片机中，I/O和存储器可以采用独立编址或统一编址方式。独立编址方式下，I/O和存储器分别有自己的地址空间，而在统一编址方式下，它们共享同一个地址空间。单片机通过地址总线和部分I/O线来实现对外部器件的片选，确保每个器件都能被唯一地识别和访问。 关于定时器/计数器的工作方式，51单片机通常提供多种模式，例如工作方式1和2。这些模式允许定时器以不同的方式计数，如自动重装载、溢出中断等，以满足不同应用场景的需求。 最后，串行通信是单片机与其他设备进行数据交换的一种有效方式。它涉及到波特率的设定，这是指数据传输的速度，以及四种不同的工作方式，如同步方式、异步方式等，每种方式都有其特定的应用场景和优缺点。 单片机的定时器/计数器、中断系统、I/O接口的编址与译码，以及串行通信是理解单片机系统运行和应用的关键概念。这些知识对于开发和调试嵌入式系统至关重要。