MCS51单片机第5章
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单片机-第五章 单片机中断系统
（1）CPU正在执行一个同级或高优先级的中断服务程序； （2）正在执行的指令尚未执行完； （3）正在执行中断返回指令RETI或者对寄存器IE、IP进 行读/写的指令。 CPU在执行完上述指令之后，要再执行一条指令，才 能响应中断请求。
二、中断响应过程 从中断请求发生直到被响应，准备去执行中断服务程 序，此过程即中断响应过程。中断响应过程一般包括如下几 个阶段： 1、中断采样并置位 中断采样过程：CPU在每个机器周期S5P2期间顺序对 中断源采样、置中断标志。 2、查询标志 在中断采样后的下一个周期的S6按优先级顺序查 询中断标志。
第5章 MCS-51单片机中断系统
5.1.1中断的概念
单片机系统中，CPU和外部设备之间不断进行信息的传 输。通常CPU和外设之间的信息传送方式有以下几种： 程序控制方式 中断方式 直接存储器存取（DMA）方式
1、 程序控制方式 可以分为以下两种方式。 （1）无条件传送方式 外设始终处于就绪状态，CPU不必查询外设的状 态，直接进行信息传输，称为无条件传送方式。 此种信息传送方式只适用于简单的外设。如开 关和数码段显示器等。
三、中断响应的时间
一般来说，中断的响应时间最短为3个机器周期，最长 为8个机器周期。 一般中断请求标志位查询占1个机器周期。而机器周期 又恰好是指令的最后一个机器周期。执行此指令后，CPU 将响应中断，产生硬件长调用指令。 长调用LCALL指令需要2个机器周期。这样，中断响应 时间为3个机器周期。
是不可寻址的
在同级的几个中断源中同时发生请求时， 内部对同级的各中断源的优先级别有一个规 定的查询顺序： 自然优先级
外部中断请求 INT0 最高 定时/计数器 T0 外部中断请求 INT1 定时/计数器 T1 串行口 UART 最低 定时/计数器 T2
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
MCS51单片机第5章
中断优先级处理原则
同时发生多个中断申请时 多个中断申请时： 对同时发生多个中断申请时： 不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——先高后低 先高后低 相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——按序执行 按序执行 ☞正处理低优先级中断又接到高级别中断 ——高打断低 高打断低 ☞正处理高优先级中断又接到低级别中断 ——高不理低 高不理低
MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的中断系统 计算机与外设之间交换信息的方式： 计算机与外设之间交换信息的方式： 无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。 （1）无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。 （2）查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态， 查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态， 若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。 若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。 中断传送方式： （3）中断传送方式：外设通过申请中断的方式与计算 机进行数据传送。 机进行数据传送。 直接存储器存取方式(DMA) (DMA)： （4）直接存储器存取方式(DMA)：传送数据的双方直 接通过总线传送数据, 不经CPU中转。 CPU中转 接通过总线传送数据, 不经CPU中转。
中断请求的撤除
为了避免中断请求标志没有及时撤除而造成的重复响应同一中 断请求的错误， CPU在响应中断时必须及时将其中断请求标志 断请求的错误， CPU在响应中断时必须及时将其中断请求标志 位撤除。 位撤除。
申请标志 IE0 TF0 IE1 TF1 RI/TI TF2
中断矢量 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
中断优先级 最高优先级
最低优先级
第05章 MCS-51单片机的中断与定时(1-4)
2
1
TH0
；P1.0输出“0” ；P1.0输出“1”
5.2 MCS-51单片机的中断系统
五、外中断应用举例
1. 中断初始化程序
设置外中断源的触发方式 设置中断允许寄存器IE 设置中断优先级寄存器IP
2. 中断服务程序
保护现场 中断处理 恢复现场
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-3】 设外部中断0为下降沿触发方 式，高优先级，试编写中断初始化程序
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-4】 将单脉冲接到外中断0（INT0）引脚，利 用P1.0作为输出，经反相器接发光二极管。编写程 序，每按动一次按钮，产生一个外中断信号，使发 光二极管的状态发生变化，由亮变暗，或反之
P1.0 单脉冲 发生器 INT0
1
+5V
8031
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
串口：0023H
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
四、中断请求的撤除
1.定时/计数器中断请求标志TF0/TF1会自动撤除 2.串行口中断请求标志TI/RI要用指令撤除
CLR TI ；清TI标志位 CLR RI ；清RI标志位
3.负脉冲触发的外中断请求标志IE0/IE1会自动撤除 4.低电平触发的外中断请求信号需要外加电路撤除
下次课前请预习5.3节
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5.3 51单片机的定时器/计数器
MCS-51单片机内部有两个16位定时/计数器 T0和T1，简称定时器0和定时器1
在特殊功能寄存器TMOD和TCON的控制下， 它们既可以设定成定时器使用，也可以设定 成计数器使用
定时/计数器有4种工作方式，具有中断功能， 可以完成定时、计数、脉冲输出等任务
第5章 MCS-51单片机的中断系统
系统
（2）实现实时处理
在实时控制中，现场的参数、信息是不断变化的。 有了中断功能，外界的这些变化量可随时向CPU 发出中断请求，CPU可以马上响应加以处理。
（3）故障处理
单片机运行过程中，出现一些故障时（如掉电、 存储出错、运算溢出等），有了中断功能，单片 机就能自行处理而不必停机。 外界的中断请求是随机的，单片机响应请求后要 转到中断服务程序，与调用子程序相类似，需要 注意对现场进行保护。
ORG 0100H
MAIN： …;
第五章 MCS-51单片机的中断系统
ORG 1000H INT1：PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL PUSH R0 PUSH R1 … POP R1 POP R0 POP DPL POP DPH POP ACC RETI
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3 中断处理过程
中断响应
中断处理
中断返回
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3.1 中断响应
1. CPU响应中断的基本条件 （1）有中断源提出中断请求； （2）中断没有被禁止； （3）没有正在响应的同级或更高优先级的中断； （4）当前的指令周期已经结束；（也就是说，中 断申请时，正在执行的这条指令完成后，才会响 应中断请求） （5）若当前指令为RETI或访问IE、IP指令， CPU在执行完当前指令后，要再执行一条指令才 会响应中断请求。
第五章 MCS-51单片机的中断系统
2．中断响应过程 （1）根据响应的中断源的中断优先级，使相应的优 先级状态触发器置1； （2）清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求 标志RI和TI除外）；
（3）把当前程序计数器PC的内容压入堆栈；
（4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入 口地址送入PC，从而转入相应的中断服务程序。 CPU响应中断请求后，在中断返回（执行RETI）前， 中断请求必须被清除，即中断标志位=0，否则会再 一次引起中断响应。
（2）实现实时处理
在实时控制中，现场的参数、信息是不断变化的。 有了中断功能，外界的这些变化量可随时向CPU 发出中断请求，CPU可以马上响应加以处理。
（3）故障处理
单片机运行过程中，出现一些故障时（如掉电、 存储出错、运算溢出等），有了中断功能，单片 机就能自行处理而不必停机。 外界的中断请求是随机的，单片机响应请求后要 转到中断服务程序，与调用子程序相类似，需要 注意对现场进行保护。
ORG 0100H
MAIN： …;
第五章 MCS-51单片机的中断系统
ORG 1000H INT1：PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL PUSH R0 PUSH R1 … POP R1 POP R0 POP DPL POP DPH POP ACC RETI
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3 中断处理过程
中断响应
中断处理
中断返回
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3.1 中断响应
1. CPU响应中断的基本条件 （1）有中断源提出中断请求； （2）中断没有被禁止； （3）没有正在响应的同级或更高优先级的中断； （4）当前的指令周期已经结束；（也就是说，中 断申请时，正在执行的这条指令完成后，才会响 应中断请求） （5）若当前指令为RETI或访问IE、IP指令， CPU在执行完当前指令后，要再执行一条指令才 会响应中断请求。
第五章 MCS-51单片机的中断系统
2．中断响应过程 （1）根据响应的中断源的中断优先级，使相应的优 先级状态触发器置1； （2）清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求 标志RI和TI除外）；
（3）把当前程序计数器PC的内容压入堆栈；
（4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入 口地址送入PC，从而转入相应的中断服务程序。 CPU响应中断请求后，在中断返回（执行RETI）前， 中断请求必须被清除，即中断标志位=0，否则会再 一次引起中断响应。
第5章 单片机存储器扩展
11000000000000000~1101111111111111，即C000H~DFFFH；
11100000000000000~1111111111111111，即E000H~FFFFH。
•采用地址译码器的多片程序存储器的扩展（译码法）
例3 要求用2764芯片扩展8031的片外程序存储器，分配的地
21×210 = 211
地址空间： A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0000H 07FFH
最高地址： １
MCS-51单片机寻址范围：64KB
26×210 = 216即16位地址线
地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7··A0 单片机 ·· ·· × × × × × A10A9A8A7··A0 6116 ·· ·· 2KB
25 = 32
上式中：“×”表示0或1。
即单片机地址空间中包含有32个2KB。某片6116占据的是哪 2KB不能确定——地址浮动。 只有限定A15··A11的取值才能确定6116在系统中的地址 ·· ·· 范围。如，P2.5 = 1 ，选中6116的/CS线。设P2.7 P2.5 P2.4 P2.3 假定全为1
例2 使用两片2764扩展16 KB的程序存储器，采用线选法选
中芯片。扩展连接图如图所示。以P2.7作为片选，当P2.7=0时，
选中2764(1)；当P2.7=1时，选中2764(2)。因两根线(A13、A14)
未用，故两个芯片各有22=4个重叠的地址空间。它们分别为
用两片2764 EPROM的扩展连接图
则: 6116地址范围是B800H ~ BFFFH。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 99页 5.8M
(1) 用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。例如用4行、
4列线构成的16个键的键盘，可使用一个8位I/O口线的高、低4 位口线的二进制数的组合表示16个键的编码，如图5.4(a)所示。 各键相应的键值为88H、84H、82H、81H、48H、44H、42H、 41H、28H、24H、22H、21H、18H、14H、12H、11H。这种键 值编码软件较为简单直观，但离散性大，不便安排散转程序的 入口地址。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 JNB ACC.2，K2 JNB ACC.3，K3 JNB ACC.4，K4 JNB ACC.5，K5 JNB ACC.6，K6 ；检测2号键是否按下，按下转 ；检测3号键是否按下，按下转 ；检测4号键是否按下，按下转 ；检测5号键是否按下，按下转 ；检测6号键是否按下，按下转
；0号键功能程序
；0号键功能程序执行完返回 ；0号键功能程序
JMP START
……………………… PROM7： ……………………… JMP START …
；1号键功能程序执行完返回
；7号键功能程序 ；7号键功能程序执行完返回
第5章 MCS–51单片机的接口与应用
5.1.4 行列式键盘
行列式键盘又叫矩阵式键盘。用I/O口线组成行、列结构， 按键设置在行列的交点上。例如4×4的行列结构可组成16个键 的键盘。因此，在按键数量较多时，可以节省I/O口线。 1．行列式键盘的接口 行列式键盘的接口方法有许多，例如直接接口于单片机的 I/O口上；利用扩展的并行I/O接口；用串行口扩展并行I/O口接 口；利用一种可编程的键盘、显示接口芯片8279进行接口等。 其中，利用扩展的并行I/O接口方法方便灵活，在单片机应用系
MOVX @DPTR，A
单片机原理及其接口技术--第5章 MCS-51单片机中断系统
下来，这称为保护现场，由用户自己编程完成。
保护断点和现场后即可执行中断服务程序，执行完毕， CPU由中断服务程序返回主程序。 主目录 上一页 下一页 结 束
15
……
响应
单片机原理及其接口技术
主程序A
断点
返回
中断返回过程如下：
RETI 中断服务程序B
首先恢复原保留寄存器的内容和标志位的状态，这称为恢 复现场，由用户编程完成。 然后，再加返回指令RETI，RETI指令的功能是恢复PC值， 使CPU返回断点，这称为恢复断点。 恢复现场和断点后，CPU将继续执行原主程序，中断响应 过程到此为止。 主目录 上一页 下一页 结 束
主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术
5.2.2 中断标志与中断控制
1．中断标志
(1) 定时器控制寄存器TCON
SFR之一，锁存中断请求标志，字 节地址88H，可位寻址。
其结构、位名称、位地址及其功能 如表5.1所示。
主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 表5.1 TCON的结构、位名称、位地址和功能
单片机原理及其接口技术
第5章 MCS-51单片机中断系统
教学目标 5.1 中断概述 5.2 MCS-51中断系统 5.3 中断系统的应用 本章小结 思考题与习题主目录上一页来自下一页结束
单片机原理及其接口技术
教学目标
通过本章教学，要求达到以下目标： 1．熟记MCS-51 5个中断源及其中断入口地址。 2．熟悉TCON、SCON、IE、IP的结构、控制 作用和设置方法。 3．理解MCS-51中断响应过程。 4．了解中断响应等待时间。 5．理解中断请求撤除情况和应对措施。 6．熟悉中断优先控制的方法。 7．掌握中断应用程序的编制方法。
单片机原理第5章定时、计数器
5.2.2 控制寄存器 控制寄存器TCON
5,控制寄存器TCON初始化设置 ,控制寄存器 初始化设置
0
0 1
0
1 0 1
0
0
0
0
复位时, 的所有位被清0. 复位时,TCON的所有位被清 的所有位被清 要启动,关闭 , 要启动,关闭TI, T0,需对 ,需对TR1,TR0用 , 用 软件设置: 软件设置: SETB TRx;启动 ; CRL TRx;关闭 ; 也可以用传送指令 MOV TCON,#50H , 同时启动T0, 同时 同时启动 ,T1同时 使用电平触发方式. 使用电平触发方式.
时钟 振荡 ÷12
2,脉冲计数 , 每来1个脉冲,计 每来 个脉冲, 个脉冲 数器加1. 数器加 .
C P U
T0 TL0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
溢 出 启动 TH0 工作 方式
TCON
TMOD
中断
5.1 定时器的结构及工作原理
1,计数脉冲来源 ,
(P3.4)
INT0(INTI)=1 指令 SETB TR0(TR1) 启动定时/计数器 启动定时 计数器T0(T1) 计数器
1
5.2.2 控制寄存器 控制寄存器TCON
1,溢出标志位 TFx
0 1
TFl(TCON.7):T1溢出标志位.当T1溢出时由硬 : 溢出标志位 溢出标志位. 溢出时由硬 件自动使中断触发器TFl置1,并向 申请中断. 件自动使中断触发器 置 ,并向CPU申请中断. 申请中断 响应进入中断服务程序后, 当CPU响应进入中断服务程序后,TFl又被硬件 响应进入中断服务程序后 又被硬件 自动清0. TFl也可以用软件清 . 自动清 . 也可以用软件清0. 也可以用软件清 TF0(TCON.5):T0溢出标志位.其功能和操作同 : 溢出标志位 其功能和操作同TFl 溢出标志位.
第5章 MCS-51单片机的程序设计
X + 1, X > 0 Y = 0, X = 0 1, X < 0
5.3.4 循环程序
循环程序一般由如下四部分组成： 循环程序一般由如下四部分组成： ①初始化部分：用来设置循环初值，包括预置变量、计数器和数据指针 初始化部分：用来设置循环初值，包括预置变量、 初值，为实现循环做准备。 初值，为实现循环做准备。 ②循环处理部分：要求重复执行的程序段，是程序的主体，称为循环体。 循环处理部分：要求重复执行的程序段，是程序的主体，称为循环体。 循环体既可以是单个指令，也可以是复杂的程序段，通过它可完成对数据 循环体既可以是单个指令，也可以是复杂的程序段， 进行实际处理的任务。 进行实际处理的任务。 ③循环控制部分：控制循环次数，为进行下一次循环而修改计数器和指 循环控制部分：控制循环次数， 针的值，并检查该循环是否已执行了足够的次数。也就是说， 针的值，并检查该循环是否已执行了足够的次数。也就是说，该部分用条 件转移采控制循环次数和判断循环是否结束。 件转移采控制循环次数和判断循环是否结束。 ④循环结束部分：分析和存放结果。 循环结束部分：分析和存放结果。
√ × 机器汇编
√
√
×
√
×
√
×
5.3.1 16位加减法程序 位加减法程序
位二进制数分别存放在R1R0和R3R2中，试求其和， 例5-1：已知两个 位二进制数分别存放在 ：已知两个16位二进制数分别存放在 和 中 试求其和， 并将结果存入R1R0中。 中 并将结果存入 汇编语言程序： 汇编语言程序： ORG CLR R1 R3 R1 R0 R2 R0 MOV ADD MOV MOV ADDC MOV SJMP END 0000H C A,R2 A,R0 R0,A A,R3 A,R1 R1,A $
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串行口控制寄存器SCON （98H）
SM0 SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
TI/RI：串行口发送/接收中断申请标志位（由硬件自 TI/RI：串行口发送/接收中断申请标志位（ 动置位，必须由用户在中断服务程序中用软件清0 动置位，必须由用户在中断服务程序中用软件清0）。 =0：没有串行口发送/接收中断申请； =0：没有串行口发送/接收中断申请； =1：有串行口发送/接收中断申请。 =1：有串行口发送/接收中断申请。 SCON的高 的高6 SCON的高6位用于串行口工作方式设置和串行口 发送/接收控制。 发送/接收控制。
中断矢量
中断响应的主要内容就是由硬件自动生成一条长调用指 令（LCALL addr16），CPU执行这条长调用指令便响应 中断，转入相应的中断服务程序。这里的addr16就是程 序存储器中相应的中断服务程序的入口地址，MCS-51的 最高优先级 5个中断源的中断服务程序入口地址是固定的，
最低优先级
中断允许控制寄存器IE 0A8H） 中断允许控制寄存器IE （0A8H）
EA
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
EX0/EX1/ET1/ET0/ES 位：分别是 INT0 / INT ，T0/T1，串行 1 口的中断允许控制位。 =0 ：禁止中断； =1 ：允许中断。 EA：总的中断允许控制位（总开关）： =0 ：禁止全部中断； =1 ：允许中断。
MCS-51MAIL：sunjf@ EMAIL：
河北工业大学 电气与自动化学院
MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的中断系统
计算机与外界的联系是通过外部设备（ 计算机与外界的联系是通过外部设备（也 称为外设、输入/输出设备或I/O设备） I/O设备 称为外设、输入/输出设备或I/O设备）与 外界联系的。计算机与外设之间不是直接 外界联系的。 相连的， 相连的，而是通过不同的接口电路来达到 彼此间的信息传送的目的。 彼此间的信息传送的目的。
高中断级 中断请求
INT1 外部中断 IE1
中断入口 低中断级 中断请求
内部 T TI 串行口 R RI
IE寄存器 IE寄存器
EA位 EA位
IP寄存器 IP寄存器
中断入口
定时器控制寄存器TCON
(88H)
TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF0/TF1：定时器溢出中断申请标志位： TF0/TF1：定时器溢出中断申请标志位： =0：定时器未溢出； =0：定时器未溢出； =1：定时器溢出申请中断，进中断后自动清零。 =1：定时器溢出申请中断，进中断后自动清零。 TR0/TR1：定时器运行启停控制位： TR0/TR1：定时器运行启停控制位： =0：定时器停止运行； =0：定时器停止运行； =1：定时器启动运行。 =1：定时器启动运行。
中断与子程序的最主要区别： 中断与子程序的最主要区别： 子程序是预先安排好的， 子程序是预先安排好的， 中断是随机发生的。 中断是随机发生的。
数据传送的双方平时各自做自己的工作, 数据传送的双方平时各自做自己的工作, 甲方要求与乙方进行数据传送 一旦甲方要求与乙方进行数据传送， 一旦甲方要求与乙方进行数据传送，就 主动发出信号提出申请， 发出信号提出申请 主动发出信号提出申请， 乙方接到申请后若同意传送， 乙方接到申请后若同意传送， 接到申请后若同意传送 安排好当前的工作， 安排好当前的工作， 响应与甲方发生数据传送 发生数据传送。 再响应与甲方发生数据传送。 完事后，回去继续做打断前的工作。 完事后，回去继续做打断前的工作。 做打断前的工作
申请标志 IE0 TF0 IE1 TF1 RI/TI TF2
中断矢量 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
中断优先级 最高优先级
最低优先级
8051的5个中断源的中断服务入口地址之间相差8个单元。 这8个存储单元用来存储中断服务程序一般来说是不够的。用户 常在中断服务程序地址入口处放一条三字节的长转移指令。一 般地，主程序从0030H单元以后开始存放。例如：
Tc Ts
S2 S3 S4 S5 Tm
S6 S1 S2 S3 S4 S5 Tm
S6
中断系统硬件结构
各单路开关 总开关 INT0 外部中断 IE0
请求0 请求0 内部 定时器0 定时器0 请求1 请求1 内部 定时器1 定时器1 TF1 ET1 ES 中断源 标志位 TF0 ET0 EX1 中断源 标志位 EX0 中断源标志 位查询机构
MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的中断系统 计算机与外设之间交换信息的方式： 计算机与外设之间交换信息的方式： 无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。 （1）无条件传送方式：外设对计算机来说总是准备好的。 （2）查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态， 查询传送方式：传送前计算机先查询外设的状态， 若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。 若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待。 中断传送方式： （3）中断传送方式：外设通过申请中断的方式与计算 机进行数据传送。 机进行数据传送。 直接存储器存取方式(DMA) (DMA)： （4）直接存储器存取方式(DMA)：传送数据的双方直 接通过总线传送数据, 不经CPU中转。 CPU中转 接通过总线传送数据, 不经CPU中转。
51单片机的中断源 51单片机的中断源
中断源是指引起中断的设备或事件，或发出中断请求 的源头。 51子系列允许5个(52子系列6个)中断源： 51子系列允许5 (52子系列6 子系列允许 子系列 中断源： 2个外部中断请求：INT0，INT1 个外部中断请求：INT0， 个片内定时器/计数器T0 T1中断请求 T0和 中断请求： 2个片内定时器/计数器T0和T1中断请求： TF0，TF1， TF2 TF2——52子系列有T2） 52子系列有T2） TF0，TF1，(TF2 52子系列有T2 个串行口中断请求： 1个串行口中断请求：TI/RI
CPU已经开放了外部中断允许的前提下 已经开放了外部中断允许的前提下： 在CPU已经开放了外部中断允许的前提下： INT0/INT1引脚输入一个负脉冲或低电平， 引脚输入一个负脉冲 在INT0/INT1引脚输入一个负脉冲或低电平， TCON寄存器中的IE0/IE1标志位自动变 寄存器中的IE0/IE1标志位自动变“ ”， TCON寄存器中的IE0/IE1标志位自动变“1”， 检测到IE0/IE1 IE0/IE1变 检测到IE0/IE1变“1”后,将产生指令： 后 将产生指令： 0003H(/0013H)执行中断服务程序, (/0013H)执行中断服务程序 LCALL 0003H(/0013H)执行中断服务程序, 并将IE0/IE1标志位自动清“ ,以备下次申请。 IE0/IE1标志位自动清 并将IE0/IE1标志位自动清“0”,以备下次申请。
CPU在每个机器周期的S5P2期间， CPU在每个机器周期的S5P2期间，会自动查询 在每个机器周期的S5P2期间 中断申请标志位， 各个中断申请标志位 若查到某标志位被置位, 各个中断申请标志位，若查到某标志位被置位, 将启动中断机制。 将启动中断机制。
Tc=1/fosc
Ts=2Tc
Tm=12Tc=6Ts
中断涉及的几个环节 ①中断源 ②中断申请 ③开放中断 ④保护现场 ⑤中断服务 ⑥恢复现场 ⑦中断返回 前面提到的甲方） （前面提到的甲方） 甲方发出信号提出申请） （甲方发出信号提出申请） 乙方同意传送） （乙方同意传送） （安排好当前的工作） 安排好当前的工作） 响应甲方的要求） （响应甲方的要求） 完事后，回去……） （完事后，回去 ） 继续做打断前的工作） （继续做打断前的工作）
中断优先级处理原则
同时发生多个中断申请时 多个中断申请时： 对同时发生多个中断申请时： 不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——先高后低 先高后低 相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ☞相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——按序执行 按序执行 ☞正处理低优先级中断又接到高级别中断 ——高打断低 高打断低 ☞正处理高优先级中断又接到低级别中断 ——高不理低 高不理低
中断优先级控制寄存器IP 中断优先级控制寄存器IP
(0B8H)
IP
PS
PT1
PX1 PT0
PX0
PX0/PX1：INT0/1优先级控制位： PX0/PX1：INT0/1优先级控制位： 优先级控制位 时属低优先级； 时属高优先级。 =0 时属低优先级； =1 时属高优先级。 PT0/PT1：T0/1中断优先级控制位 中断优先级控制位： PT0/PT1：T0/1中断优先级控制位： 时属低优先级； 时属高优先级。 =0 时属低优先级； =1 时属高优先级。 PS1：串行口中断优先级控制位： PS1：串行口中断优先级控制位： 时属低优先级； 时属高优先级。 =0 时属低优先级； =1 时属高优先级。
中断嵌套： 中断嵌套：在某一瞬间，CPU因响应某一中断源的 中断请求而正在执行它的中断服务程序时，若又 有一级别高的中断源向CPU发出中断请求，且CPU 的中断是开放的，CPU可以把正在执行的中断服务 程序暂停下来，转而响应和处理优先权更高的中 断源的中断请求，等处理完后再转回来，继续执 行原来的中断服务程序，这就是中断嵌套。
ORG 0000H LJMP START ; 转入主程序，START为主程序地址标号 ORG 0003H LJMP INT0 ; 转外中断中断服务程序 ORG 000BH LJMP T0 ; 转定时器T0中断服务程序 ORG 0030H START: …… ; 主程序开始
外部中断(INT0,INT1)申请过程
中断的基本概念 中断的定义 是指CPU执行正常程序时， 是指CPU执行正常程序时，系统中出现 CPU执行正常程序时 特殊请求，CPU暂时中止当前的程序 暂时中止当前的程序， 特殊请求，CPU暂时中止当前的程序， 转去处理更紧急的事件（ 转去处理更紧急的事件（执行中断服务 程序），处理完毕（中断服务完成） ），处理完毕 程序），处理完毕（中断服务完成）后， CPU自动返回原程序的过程 自动返回原程序的过程。 CPU自动返回原程序的过程。