掌握C51汇编：中断、串口通信及DA/AD转换技术

在信息技术领域中，C51和汇编语言是面向微控制器编程的基础语言，它们常被用于嵌入式系统开发。C51是针对8051微控制器（MCU）的C语言的扩展，而汇编语言是一种低级语言，直接对应于处理器指令集。该标题和描述涉及的知识点包括8051微控制器的中断系统、定时器/计数器的使用、串口通信技术以及DA（数字模拟转换器）与AD（模拟数字转换器）接口技术。接下来，我们将详细探讨这些知识点。 ### 中断系统 中断系统是微控制器用于快速响应外部或内部事件的机制。8051微控制器拥有一个五级中断系统，包括两个外部中断、两个定时器中断和一个串口中断。每个中断都有一个固定的优先级，当中断事件发生时，如果该中断被使能，则处理器会暂停当前任务，转而执行与该中断对应的中断服务程序（ISR）。当中断服务完成后，处理器返回之前的任务继续执行。 中断系统的关键概念包括中断向量表、中断允许寄存器（IE）、中断优先级寄存器（IP）、中断屏蔽位以及中断标志位等。在编程时，开发者需要通过设置这些寄存器来配置中断源，使能或禁止中断，以及设置中断优先级。 ### 定时器/计数器 8051微控制器内置有两个定时器/计数器，它们通常用于生成精确的时间延迟或对事件进行计数。定时器模式下，定时器以固定的频率递增计数，直到溢出；计数器模式下，外部事件触发计数器递增。这些模式通过定时器控制寄存器（TCON）来配置。 在中断系统中，定时器溢出事件可以配置为中断源。当定时器计数值达到设定的最大值时，会触发定时器中断，执行中断服务程序。这使得定时器可以用于周期性任务，如定时唤醒、定时测量或定时发送数据。 ### 串口通信技术 串口通信是微控制器间数据传输的重要方式之一，8051提供了一个全双工的串行通信端口。串口通信支持同步和异步两种方式，其中异步模式最为常用，支持多机通信和模式1、模式2和模式3三种不同通信格式。 串口通信涉及的寄存器包括串行控制寄存器（SCON）、串行缓冲寄存器（SBUF）、定时器1（用于产生波特率）等。在编程时，要根据应用需求配置串口工作模式、设置波特率、编写发送和接收数据的中断服务程序，以实现数据的正确发送和接收。 ### DA/AD转换接口技术 在许多嵌入式应用中，需要将模拟信号转换为数字信号（AD转换），或将数字信号转换为模拟信号（DA转换）。8051微控制器本身不具备内置的AD和DA转换器，但可以通过外部芯片来实现这些功能。 AD转换器将模拟信号转换成数字信号，通常包括采样、量化和编码三个步骤。而DA转换器则是将数字信号转换成模拟信号，其过程通常涉及数字到模拟的转换、平滑滤波和电流到电压的转换等步骤。 在编程时，开发者需要通过接口电路来控制外部AD和DA转换器。例如，通过设置控制寄存器、发送/接收数据寄存器等来启动转换、读取转换结果或输出转换信号。在实际应用中，AD和DA转换器的接口技术可能会涉及到中断、定时器或直接I/O操作。 ### 综合应用 在编程示例中，C51及汇编语言程序例子可能会展示如何综合运用上述技术来解决具体的问题。例如，使用中断系统来响应外部事件，使用定时器/计数器来实现定时功能，使用串口通信技术来实现数据的远程交换，以及使用DA/AD转换接口技术来处理模拟信号。 一个综合应用的例子可能是温度监测系统：系统通过AD转换器周期性读取温度传感器数据，通过串口将数据发送到监控端；同时，监控端可以通过串口发送指令来调整监测系统的报警阈值，这些指令的接收和处理涉及到中断系统和串口通信的编程。 在实际的项目中，C51及汇编语言程序例子将为开发者提供了一个基础的模板和参考，以实现各种复杂的嵌入式应用。 通过以上知识点的介绍，可以看出C51及汇编语言在嵌入式系统开发中的核心作用。熟练掌握这些内容，对于开发8051微控制器相关的应用至关重要。