单片机原理与应用

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统

本章要点： 6.1 中断系统概述 6.2 中断源 6.3 中断控制 6.4 中断处理过程 6.5 中断系统的应用 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 本章要点： 6.1 中断系统概述 6.2 中断源 6.3 中断控制 6.4 中断处理过程 6.5 中断系统的应用

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.1 中断系统概述 6.1.1 中断系统的概念 中断源在需要时可以向CPU提出“中断请求”。“中断请求”通常是一种电信号，CPU一旦对这个电信号进行检测和响应，便可自动转入该中断源的中断服务程序执行，并在执行完成后自动返回原程序继续执行。

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.1.2 单片机采用中断系统的优点 1、提高CPU的工作效率 2、提高实时数据的处理时效

6.2 中断源 6.2.1 外部中断 由外部原因引起； 外部中断0和外部中断1； 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.2 中断源 6.2.1 外部中断 由外部原因引起； 外部中断0和外部中断1； 它们的中断请求信号由引脚 (P3.2)和 (P3.3)引入； 电平触发和脉冲触发； 输入/输出设备的中断请求、掉电、设备故障的中断请求等都可以作为外部中断源；

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.2.2 定时中断 80C51单片机芯片内部有两个定时/计数器，当计数结构发生计数溢出时，即表明定时器或计数器已满，这时就以计数溢出信号作为中断请求，去置位TF0或TF1，作为单片机接受中断请求的标志。这种中断请求是在单片机内部发生的，因此无需在芯片上设置引入端。CPU响应中断后，由硬件自动清零TF0或TF1。

6.2.3 串行中断 当串行接口发送了一帧信息，便由硬件置TI=1，向CPU申请中断。 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.2.3 串行中断 当串行接口发送了一帧信息，便由硬件置TI=1，向CPU申请中断。 当串行接口接收了一帧信息，便由硬件置RI=1，向CPU申请中断。 CPU响应中断后，必须用软件清除TI和RI。

6.3 中断控制 6.3.1 定时控制寄存器TCON 表6-1 TCON寄存器结构 TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3 中断控制 6.3.1 定时控制寄存器TCON 表6-1  TCON寄存器结构 TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H

6.3.1 定时控制寄存器TCON ⑴TCON.7 TF1: 定时/计数器T1溢出中断标志; 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.1 定时控制寄存器TCON ⑴TCON.7 TF1: 定时/计数器T1溢出中断标志; ⑵TCON.5 TF0: 定时/计数器T0溢出中断标志; ⑶TCON.3 IE1: 外部中断1请求标志位; ⑷TCON.2 IT1: 外部中断1触发方式控制位; ⑸TCON.1 IE0 : 外部中断0请求标志位; (6)TCON.0 IT0: 外部中断0触发方式控制位; (7) TCON.4, TCON.6 两位定时器/计数器控制位。

6.3.2 串行口控制寄存器SCON 表6-2 SCON寄存器结构 SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 - TI RI 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.2 串行口控制寄存器SCON 表6-2  SCON寄存器结构 SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 - TI RI 位地址   99H 98H SCON.1 TI：MCS-51串行口的发送中断标志； SCON.0 RI：串行口接收中断标志。

6.3.3 中断允许控制寄存器IE 表6-3 IE寄存器结构 IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA - ES ET1 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.3 中断允许控制寄存器IE 表6-3  IE寄存器结构 IE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA - ES ET1 EX1 ET0 EX0 位地址 AFH   ACH ABH AAH A9H A8H

6.3.3 中断允许控制寄存器IE ⑴IE.7 EA：中断允许总控制位； ⑵IE.4 ES：串行口中断控制位； 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.3 中断允许控制寄存器IE ⑴IE.7 EA：中断允许总控制位； ⑵IE.4 ES：串行口中断控制位； ⑶IE.3 ET1：定时/计数器T1中断控制位； ⑷IE.2 EX1：外中断1中断控制位； ⑸IE.1 ET0：定时/计数器T0中断控制位 ； (6)IE.0 EX0：外中断0中断控制位。

6.3.4 中断优先级控制寄存器（IP） 表6-4 IP中断控制寄存器结构 IP D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 - PS 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.4 中断优先级控制寄存器（IP） 表6-4  IP中断控制寄存器结构 IP D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 - PS PT1 PX1 PT0 PX0 位地址   BCH BBH BAH B9H B8H

6.3.4 中断优先级控制寄存器（IP） ⑴IP.4 PS ：串行口中断优先级控制位； ⑵IP.3 PT1：定时器1优先级控制位； 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.4 中断优先级控制寄存器（IP） ⑴IP.4 PS ：串行口中断优先级控制位； ⑵IP.3 PT1：定时器1优先级控制位； ⑶IP.2 PX1：外中断1优先级控制位； ⑷IP.1 PT0：定时器0优先级控制位； ⑸IP.0 PX0：外中断0优先级控制位。

6.3.4 中断优先级控制寄存器（IP） 80C51中断优先级的控制原则是： 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.3.4 中断优先级控制寄存器（IP） 80C51中断优先级的控制原则是： ⑴低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务；反之，则可以，从而实现中断嵌套； ⑵如果一个中断请求已被响应，则同级的其它中断响应被禁止； ⑶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。从高到低依次为，外部中断0→定时中断0→外部中断1→定时中断1→串行中断。

6.4 中断处理过程 6.4.1 中断响应 80C51的整个中断响应过程 1．外部中断请求采样 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.4 中断处理过程 6.4.1 中断响应 80C51的整个中断响应过程 1．外部中断请求采样 单片机在每个机器周期的S5P2（第五状态第２拍节）对中断请求引脚P3.2、Ｐ3.3进行采样； 对于沿触发方式的外中断请求，若在两个相邻机器周期采样到的是先高电平后低电平，则中断请求有效，把IE0或IE1置1；否则IE0或IE1继续为0；

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.4.1 中断响应 2. 中断响应 中断响应的主要内容就是由硬件自动生成一条长调用LCALL addr16指令，这里的addr16就是程序存储器中相应的中断区入口地址 表6-5   5个中断源的服务程序入口地址 中断源 入口地址 外中断0 0003H 定时/计数器0 000BH 外中断1 0013H 001BH 串行口中断 0023H

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.4.2 中断处理 〈1〉保存现场 〈3〉处理中断 〈2〉分析原因 〈4〉中断返回

6.5 中断系统的应用 6.5.1 设计思想和方法 对4个与中断有关的特殊功能寄存器TCONSCON、 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.5 中断系统的应用 6.5.1 设计思想和方法 对4个与中断有关的特殊功能寄存器TCONSCON、 IE、IP进行设置，使这些寄存器的相应位按照系统的要求进行状态预置,从而使CPU按照系统的要求进行工作，达到控制系统的目的。 ⒈CPU的开中断和关中断 ⒉中断源中断请求的允许与禁止 ⒊中断源优先级的设定 ⒋中断源触发方式的选择

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.5.2 定时器中断应用 以秒时钟的产生为例来介绍定时与中断的联合应用。该例子通过将定时器定时(125ms)生溢出中断实现125ms的定时,再通过软件设置一个8次循环实现125ms×8=1s的定时。 1．定时器初值计算(125ms) (2–X)×2μs=125000 Ｘ=0BDCH （方式1）

6.5.2 定时器中断应用 2.定时中断中溢出次数统计:计数8次达到1秒 3.程序 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 6.5.2 定时器中断应用 2.定时中断中溢出次数统计:计数8次达到1秒 3.程序 （1）主程序代码： ORG 1000H MAIN: MOV SP， #60H MOV TMOD，#01H MOV TL0， #0DCH MOV TH0， #0BH SETB EA SETB ET0 MOV R2， #08H SETB TR0 LOOP1: JBC 20H， DY SJMP LOOP1 DY: LCALL DISPLAY SJMP LOOP1

（3）实现“间隔一秒调一次显示”功能 ORG 0000H 第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 （2）中断子程序： ORG 2000H T0SERVE: MOV TL0，#0DCH MOV TH0，#0BH DJNZ R2，LOOP MOV R2，#08H SETB 20H LOOP: RETI （3）实现“间隔一秒调一次显示”功能 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP INTT0 ORG 0050H MAIN: MOV SP，#60H MOV R0，#79H MOV R7，#06H MLO： MOV @R0，#08H

第6章 MCS-51系列单片机的中断系统 INC R0 DJNZ R7, MLO MOV TMOD，#01H MOV TL0，#0DC6H MOV TH0，#0BH MOV R2，#08H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 LOOP: JB 20H， LOOP1 SJMP LOOP LOOP1: LCALL DISPLAY SJMP LOOP INTT0: MOV TL0，#0DCH DJNZ R2，RETURN CPL 20H RETURN: RETI