第5章89C51单片机中断系统 2
89C51
89C518代表8位单片机9代表falsh存储器，此位置为0代表无rom，7代表eprom存储器c代表CMOS工艺，此位置为S代表ISP编程方式1代表片内程序存储器容量，容量大小对应为该位数字*4KB89C52:8KB容量at89s51_&_stc89c51命名规则本文介绍了最常见的两种厂家的单片机的命名规则.以后见了stc和atmel的单片机看看型号就知道,什么配置了.先说ATMEL公司的AT系列单片机89系列单片机的型号编码由三个部分组成，它们是前缀、型号和后缀。
格式如下：AT89C XXXXXXXX其中，AT是前缀，89CXXXX是型号，XXXX是后缀。
下面分别对这三个部分进行说明，并且对其中有关参数的表示和意义作相应的解释。
(l)前缀由字母“AT”组成，表示该器件是ATMEL公司的产品。
(2)型号由“89CXXXX”或“89LVXXXX”或“89SXXXX”等表示。
“89CXXXX”中，9是表示内部含Flash存储器，C表示为CMOS产品。
“89LVXXXX”中，LV表示低压产品。
“89SXXXX”中，S表示含有串行下载Flash存储器。
在这个部分的“XXXX”表示器件型号数，如51、1051、8252等。
(3)后缀由“XXXX”四个参数组成，每个参数的表示和意义不同。
在型号与后缀部分有“—”号隔开。
后缀中的第一个参数X用于表示速度，它的意义如下：X＝12，表示速度为12 MHz。
X＝20，表示速度为20 MHz。
X＝16，表示速度为16 MHz。
X＝24，表示速度为24 MHz。
后缀中的第二个参数X用于表示封装，它的意义如下：X＝D，表示陶瓷封装。
X＝Q，表示PQFP封装。
’X＝J，表示PLCC封装。
X＝A，表示TQFP封装。
X＝P，表示塑料双列直插DIP封装。
X＝W，表示裸芯片。
X＝S，表示SOIC封装。
后缀中第三个参数X用于表示温度范围，它的意义如下：X＝C，表示商业用产品，温度范围为0～十70℃。
单片机课后习题答案
第一章计算机基础知识1-1微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或FlashROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-5写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制）1100010100111001000111100100100111111101101100111011011101011119862H200394E47H585249H162363F6CH291D14955D71-6写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010389.41：001110001001.01000001第二章MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
单片机课程形考作业指导3
单⽚机课程形考作业指导3第五章中断系统第六章定时器及应⽤⼀、判断下列说法的正误，并说明原因：1、中断允许寄存器IE的最⾼位（EA）为1是89C51系统响应中断的重要条件。
√2、TCON 及SCON寄存器内的6个中断标志位都可以⽤软件指令对其置位或复位。
√3、89C51的INT0信号只能以“保持⾜够宽度的低电平”这⼀种⽅式来触发中断。
×4、中断响应过程必定有堆栈操作。
√5、89C51单⽚机中，外部中断源的优先级⽐内部中断源的优先级⾼。
×6、多个中断源同时请求服务时，CPU将响应优先级别最⾼的中断请求，这就意味着其他低级中断申请信号⽆效，再也不会被响应。
×7、89C51单⽚机在响应某低级中断请求并进⼊中断服务后，定能再响应⾼优先级的中断请求。
×8、89C51单⽚机在响应某设备的中断请求并进⼊中断服务后，不能再响应该设备的第⼆次中断请求（即不能实现⾃⾝中断嵌套）。
√9、89C51单⽚机中两个定时器的⼯作⽅式是由同⼀个⽅式选择控制字设定的。
√10、定时器不重复装⼊初值与不再启动定时器是⼀回事。
×11、T0和T1⽤做计数器时，计数频率不能超过晶振频率的1/24。
√12、⽆论是定时还是计数⽅式，当启动T0⼯作时都需要TR0=1。
√13、89C51中的两个定时器能实现硬件直接级连。
√14、当定时器0⼯作在模式3时，定时器1就不能⼯作在中断⽅式。
√15、⽆论使定时还是计数⽅式，当启动定时/计数器⼯作时都要⽤到INT i信号，此时对应的外部中断⽅式就不能同时使⽤。
×16、输⼊/输出设备必须通过I/O接⼝才能接到系统总线上和主机进⾏信息交换。
√17、TMOD中的GATE=1时表⽰由两个信号控制定时器的启停。
√18、在MCS-51系统中，⼀个机器周期等于1µs。
×⼆、填空题：1、若89C51的晶振为12MHz，则其两个定时计数器对重复频率⾼于MHz的外部事件是不能正确计数的。
STC89C51单片机硬件结构资料
0023H —— 串口中断入口
( 002BH —— T2溢出中断入口 )
三、内部数据存储器
物理上分为两大区域：00H ~ 7FH即128B内RAM区
7FH
80H ~ FFH即SFR区。
用户RAM区
数据缓冲区、堆栈区、工作 单元
2FH / 30H
位寻址区 （位地址00H ~ 7FH ）
1FH / 20H
M1 8D TF0 /
M0 8C TR0 /
+
GATE 8B IE1 GF1
C/T 8A IT1 GF0
M1 89 IE0 PD
M0 88 IT0 IDL
89H 88H 87H 83H 82H 81H
87 P0.7
86 P0.6
85 P0.5
84 P0.4
+
83 P0.3
82 P0.2
81 P0.1
0 0：
0 1： 1 0： 1 1：
0区 R0 ~ R7
1区 R0 ~ R7 2区 R0 ~ R7 3区 R0 ~ R7
数据 存储器
2、指针寄存器
（1）程序计数器PC
9F SM0
9E SM1
9D SM2
9C REN
9B TB8
9A RE8
99 TI
98 RI
98H 90H 8DH 8CH 8BH 8AH
97 P1.7
96 P1.6
95 P1.5
94 P1.4
93 P1.3
92 P1.2
91 P1.1
90 P1.0
GATE 8F TF1 SMOD
C/T 8E TR1 /
89C51 单片机 89C51 单片机 内部结构图 内部结构图
单片机原理及接口技术期末复习资料
第一章微机基础知识１、微处理器：又称中央处理单元CPU，是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
2、微型计算机：简称微机C，是具有完整运算及控制功能的计算机。
包括：微处理器(CPU)、存储器、接口适配器（输入输出接口电路）、输入/输出（I/O）设备。
3、单片机：是将微处理器、一定容量RAM和ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成单片微型计算机。
4、单片微型计算机包括：微处理器、RAM、ROM、I/O口、定时器5、微处理器(机）的组成：运算器&控制器㈠运算器的组成：算术逻辑单元(简称ALU）、累加器、寄存器ALU的作用：是把传送到微处理器的数据进行运算或逻辑运算。
运算器的两个主要功能：（1）执行各种算术运算。
（2）执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试。
如零值测试或两个值的比较。
㈡控制器的组成：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器、操作控制器6、CPU中的主要寄存器：累加器（A）、数据寄存器（DR）、指令寄存器（IR）和指令译码器（ID）、程序计数器（PC）、地址寄存器（ＡＲ）７、BCD码：用二进制对十进制0-9进行编码——BCD码。
用四位二进制数0000-1001表示0-9。
例如：13 D=0001 0011 BCD例如：1001 0111 BCD=97 D第二章89C51单片机的结构和原理1、运算器包括：ALU（算术运算和逻辑运算单元）TMP（8位的暂存器）ACC（累加器）B（寄存器）PSW（程序状态寄存器）2、存储器包括：程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）3、CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC。
访问片外RAM指令用MOVX。
访问片内RAM指令用MOV。
4、高128字节RAM——特殊功能寄存器(SFR)：有21个；地址：80H～FFH5、堆栈的两种操作：数据压入（PUSH）数据弹出（POP）6、每条指令由一个或若干个字节组成。
有单字节指令，双字节指令，…多字节指令等。
《单片机原理及应用》第5章 定时器及应用
计数工作方式
通过引脚T0（P3.4）和T1(P3.5）对外部脉冲信号计数。 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1。 CPU检测一个1至0的跳变需要两个机器周期，故最高计 数频率为振荡频率的1/24。 为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持 时间至少是一个完整的机器周期。 对输入脉冲信号的基本要求如图5-2所示。
外部事件
计数电路 时间单位脉冲 单片机 计数完成信号
5.2 89C51定时器概述
• 89C51有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和 定时器1（T1）。它们实际上都是16位加1计数器。 • T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1 和TL1构成。
• 每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方
• 例：当P3.4引脚上的电平发生负跳变时，从P1.0输出一个 500μs的同步脉冲。请编程序实现该功能。查询方式， fosc=6MHz。
解：（1）模式选择 选T0为模式2，外部事件计数方式。当P3.4引脚上的电平发生 负跳变时，T0计数器加1，溢出标志TF0置1；然后改变T0为 500μs定时工作方式，并使P1.0输出由1变为0。T0定时到产生 溢出，使P1.0输出恢复高电平，T0又恢复外部事件计数方式。
T0的低5位：01100B=0CH即(TL0)=0CH T0的高8位：11110000B=F0H即(TH0)=F0H
（2）计算最大定时时间T
T0的最大定时时间对应于初值为0. 则：T=213×1/6 × 10-6×12=16.384ms
例2：利用T0的工作模式0产生1ms定时，在P1.0引脚输出 周期为2ms的方波。设单片机晶振频率fosc=12MHz。编 程实现其功能。 解：要在P1.0引脚输出周期为2ms的方波，只要使P1.0每隔 1ms取反一次即可。 （1）选择工作模式 T0的模式字为TMOD=00H，即 M1M0=00，C/T=0，GATE=0，其余位为0。 （2）计算1ms定时时T0的初值
C51单片机课件 5第五章顺序控制系统
5.2 89C51单片机定时器/计数器
2、中断方式参考源程序：
＃include <reg51.h>
sbit P1_0=P1^0; void timer0( ) interrupt 1
{ TH0=0x15;
TL0=0xa0; P1_0=～P1_0; }
void main ( void ) { P1=0xff； TMOD=0X01； TH0=0x15； TL0=0xa0； TR0=1； EA=1； ET0=1； While (1)； }
六、顺序控制系统所涉及的知识点
（1）定时/计数器的概念。 （2）89C51单片机中定时/计数器的应用。 （3）C51定时/计数器中断服务程序的设计与应用。
5.2 89C51单片机定时器/计数器
定时和计数功能最终都是通过计数实现的，若计数的事件源是
周期固定的脉冲，则可以实现定时功能，否则只能实现计数功 能。因此可以将定时和计数功能由一个部件实现。
图5-4 定时器/计数器结构框图
5.2 89C51单片机定时器/计数器
2、计数方式：外部输入信号的下降沿触发计数，计数器 在每个时钟周期或时钟周期的12分频采样外部输入信号， 若一个周期的采样值为1，下一个周期的采样值为0，则 计数器加1，故识别一个从1到0的跳变需2个周期，所以，
单片机对外部输入信号最高的计数速率是时钟频率的
实现定时和计数的方法一般有软件、专用硬件电路和可编程定
时器/计数器三种方法。
采用软件只能定时，且占用CPU时间，降低了CPU的使用效率。
专用硬件电路可实现精确的定时和计数，但参数调节不便。
可编程定时器／计数器，不占用CPU时间，能与CPU并行工作， 实现精确的定时和计数，又可以通过编程设置其工作方式和 其它参数，因此使用方便。
单片机的中断系统ppt课件
89C51中断控制
TCON TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
3、IE1：外部中断1的中断请求标志。 INT1（P3.3）。 当检测到外部中断引脚1 上存在有效的中断请求信 号时，由硬件使IE1置1。当CPU响应中断请求时， 由硬件使IE1清0。
4、IE0：外部中断0的中断请求标志。INT0（P3.2）。 其含义与IE1类同。
程
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中断的意义
一、中断的概念
I. 可实现分时操作（CPU与多个外设并行工作） II. 可实现实时处理（被控对象信息随机变化） III. 可进行故障处理（及时处理突发事件）
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二、89C51中断系统结构及中断控制
89C51的结构
1、TF1：定时器/计数器T1溢出中断请求标志位。
当启动T1计数后，T1从初值开始加1计数，计数 器最高位产生溢出时，由硬件使TF1置1，并向 CPU发出中断请求。当CPU响应中断时，硬件 将自动对TF1清0。
2、TF0：定时器/计数器T0溢出中断请求标志位。
含义与TF1类同。
11
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单击此各处控编制辑位母的版含标义题样式
字节地址：98H
SCON
位地址
TI RI 99H 98H
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16
单击SC此ON处中编控辑制母位版的标含题义样式
89C51中断控制
SCON
TI RI
1、TI：串行口发送中断请求标志。
CPU将一个数据写入发送缓冲器SBUF时，就 启动发送。每发送完一帧串行数据后，硬件置位 TI。但CPU响应中断时，并不清除TI，必须在中断 服务程序中由软件对TI清0。
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二、中断技术实现的功能 • 1、分时操作 • 2、实时处理 • 3、故障处理
1、分时操作
• 计算机的中断系统可以使CPU与外设同时工作。 • CPU在启动外设后，便继续执行主程序；而外设被启动后，
开始进行准备工作。当外设准备就绪时，就向CPU发出中 断请求，CPU响应该中断请求并为其服务完毕后，返回原 来的断点处继续运行主程序。外设在得到服务后，也继续 进行自己的工作。 • 因此，CPU可以使多个外设同时工作，并分时为各外设提 供服务，从而提高了CPU的利用率和输入/输出的速度。
• CPU暂时中止自身的事务，转去处理事件的过程，称为 CPU的中断响应过程。
六、中断服务
• 对事件的整个处理过程，称为中断服务（或中断处理）。
七、中断返回
• 中断处理完毕，再回到原来被中止的地方，称为中断返回。
八、中断方式的特点
• 1、中断方式消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大 提高了CPU的工作效率。
§5.1.1 无条件传送方式
CPU总是认为外设在任何时刻都处于“准备好” 的状态。
这种传送方式不需要交换状态信息，只需在程序 中加入访问外设的指令，数据传送便可以实现。
这种方法很少使用。
§5.1.2 查询传送方式（条件传送）
一、什么是查询传送方式
• 在输入时，需要查询外设的输入数据是否准备好； • 在输出时，需要查询外设是否把上一次CPU输出的
储器之间直接传送（不通过CPU）数据的方式。 ➢ 适用于外设和存储器之间有大量的数据需要传
送及外设工作速度很快的情况。
§5.2 中断的概念
一、中断 二、中断系统 三、中断源 四、中断请求 五、中断响应过程 六、中断服务 七、中断返回 八、中断方式的特点
一、中断
• 当CPU正在处理某事件 的时候，外部发生的某 一事件请求CPU迅速去 处理，于是CPU暂时中 止当前的工作，转去处 理所发生的事件。中断 服务处理完该事件后， 再返回到原来被中止的 地方继续原来的工作， 这样的过程称为中断。
第五章 中断系统
§5.1 微机的输入/输出方式 §5.2 中断的概念 §5.3 89C51中断系统结构及中断控制 §5.4 中断响应及处理过程 §5.5 中断程序举例 §5.6 思考题与习题
§5.1 微机的输入/输出方式
§5.1.1 无条件传送方式 §5.1.2 查询传送方式 §5.1.3 直接存储器存取（DMA）方式
一、中断请求标志
1、定时器控制寄存器TCON中的中断标志位
➢ TCON为定时器/计数器T0和T1的控制器，同时也 锁存T0和T1的溢出中断标志及外部中断0和外部中 断1的中断标志等。
➢ 与中断有关的Biblioteka 如图5-4所示。8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
TCON （88H）
• 2、将从现场采集的数据通过中断方式及时传送给CPU， 经过处理后可立即作出反应，实现现场控制。采用查询方 式很难做到及时采集，实时控制。
§5.3 89C51中断系统结构及中断控制
§5.3.1 89C51中断系统结构 §5.3.2 89C51中断源 §5.3.3 中断控制
§5.3.1 89C51中断系统结构 一、中断系统结构
§5.3.2 89C51中断源
一、89C51中断系统的五个中断源
INT0—外部中断0请求，低电平有效。通过P3.2引脚输入 。 INT1—外部中断1请求，低电平有效。通过P3.3引脚输入。
T0—定时器/计数器0溢出中断请求。 T1—定时器/计数器1溢出中断请求。 RXD/TXD—串行口中断请求。当串行口完成一帧数据的接
收 或发送时，便请求中断。
二、通常情况的中断源（P116）
1、I/O外设（键盘、打印机、A/D转换器等） 2、硬件故障（如电源断电） 3、实时时钟（用在定时检测和控制的场合） 4、为调试程序而设定的中断源（设置断点、
单步运行）
§5.3.3 中断控制
一、中断请求标志（TCON 、SCON） 二、中断允许控制（IE） 三、中断优先级控制（IP）
数据处理完毕。 • 查询传送方式：通过查询外设的状态信息，确信外
设已处于“准备好”，计算机才发出访问外设的指 令，实现数据的传送。 • 状态信息：一般为1位二进制码。
二、查询方式程序流程图
输入状态信息
NO
准备好？ YES
传送数据
(a)
启动外设设备 延时
传送数据 (b)
三、查询方式的过程
查询方式的过程： 查询——等待——数据传送，待到下一次数据传送时 则重复上述过程。（外设的工作速度比CPU慢得多）
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
图5-4 TCON中的中断标志位
各控制位的含义
TF1：定时器/计数器T1溢出中断请求标志位。 当启动T1计数后，T1从初值开始加1计数，计数器最高位 产生溢出时，由硬件使TF1置1，并向CPU发出中断请求。 当CPU响应中断时，硬件将自动对TF1清0。
TF0：定时器/计数器T0溢出中断请求标志位。 含义与TF1类同。
• 中断流程如右图所示。
主 程 序 断点 继 续 执 行 主 程 序
响应中断请求 中 断 服 务 程 序
返回主程序
二、中断系统
• 实现中断功能的部件称为中断系统，又称中断机构。
三、中断源
• 产生中断的请求源称为中断源。
四、中断请求
• 中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求或中断申 请。
五、中断响应过程
四、查询方式的特点
➢ 优点：通用性好，可以用于各类外设和CPU间的数据 传送。
➢ 缺点：CPU在完成一次数据传送后要等待很长时间才 能进行下一次的传送。在等待过程中，CPU不能进行 其他操作，所以效率比较低。
§5.1.3 直接存储器存取（DMA）方式
DMA：Direct Memory Access ➢ CPU让出数据总线（悬浮状态），使外设和存
2、实时处理
• 当计算机用于实时控制时，需要CPU提供服务的请求是随机 发生的。有了中断系统，CPU就可以立即响应并加以处理。
3、故障处理
• 计算机在运行时往往会出现一些故障，如断电、存储器奇 偶校验出错、运算溢出等。
• 有了中断系统，当出现上述情况时，CPU可及时转去执行 故障处理程序，自行处理故障而不必停机。