单片机原理第五章
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《单片机原理及应用》第5章 P0～P3口应用基础
3、矩阵键盘：
5.4 实验与设计
• 实验1 闸刀型开关输入/8段LED静态显示输出
5.4 实验与设计
• 设计1：LED模拟交通
• 6个灯—南北：黄、红、绿
•
东西：黄、红、绿
• （红、绿是10秒，黄闪烁2秒）
• 2个应急开关：南北绿或东西绿
• 画出硬件设计，编出模拟程序。
实验2 并行接口键盘/LED指示灯输出
同，每个显示缓冲器对应着一位显示器。
（3）查表并操作相应的显示器
• MOV • MOV • MOVC
A,#data DPTR,#DSPTAB A,@A+DPTR
• （4）显示子程序的调用
3、静态显示示例
• 【例5-4】利用51单片机的并行口作为静态显示的控制 口的示例
请修改：
（1）显示“12”； （2）轮流显示“12”、“--”、“AB”; （3）计数器：从00开始，1S加1。
设计1 计时秒表的设计
• （1）两位LED显示 • 可以显示00～99秒； • （2）两个按键 • 分别为启动/停止键、清零键。 • 要求：设计硬件电路，编写出软件程序（延时由软件
形成）。
设计2 模拟交通信号灯控制装置的设计
• （1）6个发光二极管模拟交通灯 • 南北：黄、红、绿 ；东西：黄、红、绿。 • （2）2个应急开关 • 南北绿东西红或东西绿南北红。 • 要求：设计硬件模拟电路，编写软件程序。
• 单片机原理及应用（第4版）
• 姜志海 王蕾 姜沛勋 编著
• 电子工业出版社
第5章 P0～P3口应用基础
• 片内并行I/O口的应用。 • 5.1 P0～P3口概述 • 5.2 输出操作 • 5.3 输入操作 • 5.4 实验与设计
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
《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
单片机原理及接口技术第5章 IO口应用-显示与开关键盘输入
图5-1
发光二极管与单片机并行口的连接
5
如果端口引脚为低电平，能使灌电流Id从单片机的外部流入内部，则将
大大增加流过的灌电流值，如图5-1（b）所示。所以，AT89S51单片机任 何一个端口要想获得较大的驱动能力，要采用低电平输出。 如果一定要高电平驱动，可在单片机与发光二极管之间加驱动电路，如 74LS04、74LS244等。 5.1.2 单片机I/O端口控制发光二极管的编程 发光二极管与单片机的I/O端口的连接，如图5-1（b）所示。如要点亮 某发光二极管，只需该I/O端口位写入“0”即可。下面通过一个例子介绍如
21
图5-6 4位LED静态显示的示意图
示字符。这样在同一时间，每一位显示的字符可以各不相同。但是，静态
显示方式占用I/O口线较多。 对于图5-6所示电路，要占用4个8位I/O口（或锁存器）。如果数码管 数目增多，则还需要增加I/O口的数目。在实际的系统设计中，如果显示位 数较少，可采用静态显示方式。但显示位数较多时，为了降低成本，一般 采用动态显示方式。 2. 动态扫描显示方式 显示位数较多时，静态显示所占用的I/O口多，为节省I/O口与驱动电路
单片机控制的8位I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字 符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到
送入下一个显示字符的段码。因此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度较
高，软件控制比较容易。 图5-6所示为4位LED数码管静态显示电路，各个数码管可独立显示，
只要向控制各位I/O口锁存器写入相应的显示段码，该位就能保持相应的显
闭合时，P3.0引脚为低电平。单片机对开关状态的检测是由程序检测
10
图5-3
开关、LED发光二极管与P1口的连接
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.
单片机第五章功能单元结构与操作原理
单片机第五章功能单元结 构与操作原理
本章将介绍单片机的功能单元结构和操作原理，包括CPU结构、数据通路、 控制单元、寄存器、存储器、中断控制器、定时器、输入输出口等重要部分。 深入理解这些内容，将帮助我们更好地掌握单片机的工作原理。
功能单元的概念及作用
功能单元
单片机中负责完成特定功能的部分。
作用
提供单片机各种基本功能，实现各种应用场 景。
UART的原理和应用
1 原理
通过串行通信实现数据的传输。
2 应用
用于与外部设备的连接和数据交互。
SPI和I2 C的区别和应用场景
SPI
串行外设接口，适用于高速 数据传输。
I2C
串行总线接口，适用于连接 多个设备。
应用场景
SPI适用于高速通信的场景， I2C适用于连接多个设备的场 景。
系统时钟的作用和原理
3
应用
用于实现单片机中的各种运算操作。
寄存器的作用和分类
作用
存储和暂时保存数据和地址。
分类
通用寄存器、状态寄存器等。
存储器的结构和分类
1 结构
由存储单元组成的数组结构。
2 分类
ROM、RAM、FLASH等。
ROM和RAM的区别与应用场景
ROM
只读存储器，通常用于存储 不变的程序和数据。
RAM
随机访问存储器，可读写。
ADC和DAC的原理和应用
ADC
模数转换器，将模拟信号转 换为数字信号。
DAC
数模转换器，将数字信号转 换为模拟信号。
应用
用于数字信号的采集和模拟 信号的输出。
PWM的原理和使用方法
1
原理
通过改变信号占空比实现模拟信号的输出。
本章将介绍单片机的功能单元结构和操作原理，包括CPU结构、数据通路、 控制单元、寄存器、存储器、中断控制器、定时器、输入输出口等重要部分。 深入理解这些内容，将帮助我们更好地掌握单片机的工作原理。
功能单元的概念及作用
功能单元
单片机中负责完成特定功能的部分。
作用
提供单片机各种基本功能，实现各种应用场 景。
UART的原理和应用
1 原理
通过串行通信实现数据的传输。
2 应用
用于与外部设备的连接和数据交互。
SPI和I2 C的区别和应用场景
SPI
串行外设接口，适用于高速 数据传输。
I2C
串行总线接口，适用于连接 多个设备。
应用场景
SPI适用于高速通信的场景， I2C适用于连接多个设备的场 景。
系统时钟的作用和原理
3
应用
用于实现单片机中的各种运算操作。
寄存器的作用和分类
作用
存储和暂时保存数据和地址。
分类
通用寄存器、状态寄存器等。
存储器的结构和分类
1 结构
由存储单元组成的数组结构。
2 分类
ROM、RAM、FLASH等。
ROM和RAM的区别与应用场景
ROM
只读存储器，通常用于存储 不变的程序和数据。
RAM
随机访问存储器，可读写。
ADC和DAC的原理和应用
ADC
模数转换器，将模拟信号转 换为数字信号。
DAC
数模转换器，将数字信号转 换为模拟信号。
应用
用于数字信号的采集和模拟 信号的输出。
PWM的原理和使用方法
1
原理
通过改变信号占空比实现模拟信号的输出。
单片机原理及应用课后习题答案第5章作业
第五章中断系统作业1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（）H。
2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有、_ _、、_ 和_ 、_ _ 六个中断标志位。
3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（）(A) 定时中断(B) 脉冲方式的外部中断(C) 外部串行中断(D) 电平方式的外部中断4．下列说法正确的是：（）(A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。
（）(B) 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。
（）(C) 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求。
（）(D) 同级中断不能嵌套。
（）5．在一般情况下8051单片机允许同级中断嵌套。
（）6．各中断源对应的中断服务程序的入口地址是否能任意设定? （）7．89C51单片机五个中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。
（）8．各中断源发出的中断申请信号，都会标记在MCS－51系统中的（）中。
（A）TMOD （B）TCON/SCON （C）IE （D）IP9. 要使MCS-51能够响应定时器T１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（）（A）98H （B）84H （C）42 （D）22H10．编写出外部中断1为负跳沿触发的中断初始化程序。
11.什么是中断？其主要功能是什么？12. 什么是中断源？MCS-51有哪些中断源？各有什么特点？13. 什么是中断嵌套？14．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？15. 中断请求撤除的有哪三种方式？16. 特殊功能寄存器TCON有哪三大作用？17. 把教材的P82页的图4.24改为中断实现，用负跳变方式，中断0（INT0）显示“L2”，中断1（INT1）显示“H3”。
（可参考第四章的电子教案中的例子）18.第5章课后作业第9题。
第五章中断系统作业答案1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（0013）H。
《单片机原理与接口技术(第2版)张毅刚》第5章习题与答案
《单片机原理及接口技术》（第2版）人民邮电出版社第5章I/O口应用-显示与开关/键盘输入思考题及习题51．判断下列说法是否正确。
A．HD7279是用于键盘和LED数码管的专用接口芯片。
答：对B．LED数码管的字型码是固定不变的。
答：错C．为给扫描法工作的88非编码键盘提供接口电路，在接口电路中需要提供两个8位并行的输入口和一个8位并行的输出口。
答：错D．LED数码管工作于动态显示方式时，同一时间只有一个数码管被点亮。
答：对2．动态显示的数码管，任一时刻只有一个LED处于点亮状态，是LED的余辉与人眼的“视觉暂留”造成数码管同时显示的“假象”。
答：对3．为什么要消除按键的机械抖动？软件消除按键机械抖动的原理是什么？答：消除按键的机械抖动，避免由于机械抖动造成的对键盘是否按下误判。
软件消除按键机械抖动的原理是采用软件延时，躲过键盘按键的机械抖动期。
4．LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？答：静态显示时，欲显示的数据是分开送到每一位LED上的。
而动态显示则是数据是同时送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。
静态显示亮度很高，但口线占用较多。
动态显示口线占用较少，但是需要编程进行动态扫描，适合用在显示位数较多的场合。
5．分别写出表5-1中共阴极和共阳极LED数码管仅显示小数点“.”的段码。
答：80H（共阴极）；7FH（共阳极）。
6.已知8段共阴极LED数码显示器要显示某字符的段码为7DH(a段为最低位)，此时显示器显示的字符为。
答：67．已知8段共阳极LED数码显示器要显示字符“6”(a段为最低位)，此时的段码为。
答：82H8．当键盘的按键数目少于8个时，应采用式键盘。
当键盘的按键数目为64个时，应采用式键盘。
答：独立式，矩阵式9．已知8段共阳极LED数码管要显示字符“5”(a段为最低位)，此时的段码为。
答：92H7.AT89S51单片机控制LCD显示英文字符或数字字符时，要把欲显示字符的码送给LCD控制模块。
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SCON
T1
TXD RXD
中断标 志位
中断源 允许
总允许
中断优 矢量 先级 地址
低 级 中 断 请 求
二、中断源
8051单片机有5个中断请求源：
单片机
外部输入中断源INT0(P3.2) 外部输入中断源INT1(P3.3) 片内定时器T0的溢出 片内定时器T1的溢出 片内串行口发送或接收中断源
• 定时/计数器0溢出时，TF0由硬件置1
• CPU 响应中断时 自动清零 TF0 • TF0 也可软件清零
3、串行口中断
SCON
D7 D0
TI
RI
• RI：串行口接收中断标志
• RI=1串行口接收中断
• TI：串行口发送中断标志
• TI=1串行口发送中断
• RI、TI 只能由软件清零
三、中断系统的中断控制
四、中断处理过程
应
响
断
中
中 断 返 回
中断响应
中断响应：在满足CPU的中断 响应条件之后，CPU对中断源 中断请求予以处理。 中断响应过程： 保护断点地址； 把程序转向中断服务程序的
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
入口地址(通常称矢量地址)。 特别注意：这些工作是硬件 自动完成的！
五、外部中断源的扩展
• 单片机仅有两个外部中断输入端. • 可用两种方法扩展: 1. 定时器T0,T1。（工作在计数方式下） 2. 中断和查询结合。
1．用定时器作外部中断源
例 将定时器T0扩展为外部中断源。
解：将定时器T0设定为方式2（自动恢复计数初值），TH0和TF0的初值均 设置为FFH，允许T0中断，CPU开放中断，源程序如下：
0023H：串行口中断入口
001BH：定时器1溢出中断入口
0013H：外部中断1入口
000BH：定时器0溢出中断入口
0003H：外部中断0入口
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
包含T0中断服务子程序的 程序结构： 程序存储器ROM ORG 0000H AJMP MAIN 002AH ORG 000BH 0023H：串行口中断入口 AJMP INTT0 ORG 0100H 001BH：定时器1溢出中断入口 MAIN: . . 0013H：外部中断1入口 . AJMP INTT0 INTT0:. 000BH：定时器0溢出中断入口 . . 0003H：外部中断0入口 RETI AJMP MAIN END
关中断
中 断 服 务 程 序
保护现场 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 开中断 中断返回
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断，以 免现场遭到 破坏。
保护和恢复现场之后 的开中断是为了允许 有更高级中断打断此 中断服务程序。
断点地址由堆栈弹入PC
硬件自 动完成
中断请求的撤除
CPU响应某中断请求后，在中断返回前，应该撤除该中断 请求，否则会引起另一次中断。
应 响 断 中 中 断 返 回
PC中去。另外，它还通知中
断系统已完成中断处理，将 清除优先级状态触发器。
特别注意：不能用RET
指令代替RETI指令！
中断处理过程示意图
中断源发中断请求 中断响应条件 是否满足？
N
Y Y
中断是否受阻？
由硬件 自动完成
N
把PC断点地址压入堆栈 相应中断源的中断入口地址 送入PC，转向中断服务程序
电平激活的外部中断源中断标志的撤除 电平触发外部中断撤除方法较复杂。
因为在电平触发方式中，CPU响应中断时不会自动清 除IE1或IE0标志，所以在响应中断后应立即撤除INT0或 INT1引脚上的低电平。
在硬件上，CPU对INT0和INT1引脚的信号不能控制，所
以这个问题要通过硬件，再配合软件来解决。
定时器0或1溢出：CPU在响应中断后，硬件清除了有关的中
断请求标志TFO或TF1，即中断请求是自动撤除的。
边沿激活的外部中断：CPU在响应中断后，也是用硬件自动
清除有关的中断请求标志IE0或IE1。
串行口中断：CPU响应中断后，没有用硬件清除T1、R1，
故这些中断不能自动撤除，而要靠软件来清除相应的标志。
中断源服务 POP POP PSW DPL 恢复现场
POP
POБайду номын сангаас RETI
DPH
ACC
中断返回
中断返回是指中断服务完
应 响 断 中 中 断 返 回
后，计算机返回到原来暂停
的位置(即断点)，继续执行 原来的程序。
中断返回由专门的中断返
回指令RETI来实现。
中断返回
RETI指令功能：把断点地 址取出，送回到程序计数器
断点 地址
中断响应
中断服务子程序入口地址又称 为中断矢量或中断向量。 单片机中5个中断源的矢量地 址是固定的，不能改动。
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
断点 地址
程序存储器ROM
002AH
使用时，通常在这些入口地址 处存放一条跳转指令，使程序 跳转到用户安排的中断服务程 序起始地址上去！
或 或
INT0
T0
INT1
T1
串行口
1、外部中断请求0、1
TCON
D7 D0
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
• IT0：外部中断请求0的触发方式选择
• IT0=0 电平触发方式；IT0=1 边沿触发方式 • IE0：外部中断请求0的中断申请标志 • IT0=0 CPU每个机器周期采样/INT0，若/INT0=0 则
IE=0 否则 IE=1申请中断 • IT0=1 若第一个机器周期/INT0=1，第二个机器周 期/INT0=0，则IE=1否则IE=0
• 转向中断服务时 IE由硬件清零
2、T0、T1溢出中断
TCON
D7 D0
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
• TF0：51片内定时/计数器0溢出中断请求标志。
第五章
中断系统
一、中断系统的结构
TCON
IT0=0 INT0 IT0=1
IE
EX0
IP
PX0 PT0
IE0 TF0
T0
IT1=0 INT1 IT1=1
自 然 优 先 级 矢量 地址 自 然 优 先 级
ET0 PX1 EX1 PT1 ET1 PS ES EA
高 级 中 断 请 求
IE1 TF1 TI RI
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
中断处理
入口地址
中断服务程序从入口地址开始 执行，直到返回指令RETI为止，
应 响 断 中
这个过程称为中断处理(或中断
服务)。 中断服务子程序一般包括两部 分内容，一是保护和恢复现场， 二是处理中断源的请求。
RETI
中断处理
INTT0: PUSH ACC PUSH PUSH PUSH DPH DPL PSW 保护现场
sjmp $
push ACC mov A,#0FFh mov P1,A mov A,P1 swap A mov P1,A pop ACC pop PSW reti END
图： 一个外中断扩展成多个外中断的原理图
ORG 0000H Ex1Svr: push PSW
+5V
P1.7
ajmp Main ORG 0003H
P1.4
P1.3 P1.0
ljmp Ex1Svr
ORG 0100H Main: setb IT0
R
8031
/INT0
Q S
setb EX0 setb EA
MOV MOV MOV TMOD，#06H TH0，#0FFH TL0，#0FFH
SETB
SETB SETB
TR0
ET0 EA
…
T0引脚每输入一个负跳变，TF0都会置1，向CPU请求中断 T0脚相当于边沿触发的外部中断源输入线。
2．中断和查询相结合
EXINT0 EXINT1 P3.3 ≥1 EXINT2 EXINT3 MCS-51 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3
T1
TXD RXD
中断标 志位
中断源 允许
总允许
中断优 矢量 先级 地址
低 级 中 断 请 求
二、中断源
8051单片机有5个中断请求源：
单片机
外部输入中断源INT0(P3.2) 外部输入中断源INT1(P3.3) 片内定时器T0的溢出 片内定时器T1的溢出 片内串行口发送或接收中断源
• 定时/计数器0溢出时，TF0由硬件置1
• CPU 响应中断时 自动清零 TF0 • TF0 也可软件清零
3、串行口中断
SCON
D7 D0
TI
RI
• RI：串行口接收中断标志
• RI=1串行口接收中断
• TI：串行口发送中断标志
• TI=1串行口发送中断
• RI、TI 只能由软件清零
三、中断系统的中断控制
四、中断处理过程
应
响
断
中
中 断 返 回
中断响应
中断响应：在满足CPU的中断 响应条件之后，CPU对中断源 中断请求予以处理。 中断响应过程： 保护断点地址； 把程序转向中断服务程序的
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
入口地址(通常称矢量地址)。 特别注意：这些工作是硬件 自动完成的！
五、外部中断源的扩展
• 单片机仅有两个外部中断输入端. • 可用两种方法扩展: 1. 定时器T0,T1。（工作在计数方式下） 2. 中断和查询结合。
1．用定时器作外部中断源
例 将定时器T0扩展为外部中断源。
解：将定时器T0设定为方式2（自动恢复计数初值），TH0和TF0的初值均 设置为FFH，允许T0中断，CPU开放中断，源程序如下：
0023H：串行口中断入口
001BH：定时器1溢出中断入口
0013H：外部中断1入口
000BH：定时器0溢出中断入口
0003H：外部中断0入口
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
包含T0中断服务子程序的 程序结构： 程序存储器ROM ORG 0000H AJMP MAIN 002AH ORG 000BH 0023H：串行口中断入口 AJMP INTT0 ORG 0100H 001BH：定时器1溢出中断入口 MAIN: . . 0013H：外部中断1入口 . AJMP INTT0 INTT0:. 000BH：定时器0溢出中断入口 . . 0003H：外部中断0入口 RETI AJMP MAIN END
关中断
中 断 服 务 程 序
保护现场 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 开中断 中断返回
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断，以 免现场遭到 破坏。
保护和恢复现场之后 的开中断是为了允许 有更高级中断打断此 中断服务程序。
断点地址由堆栈弹入PC
硬件自 动完成
中断请求的撤除
CPU响应某中断请求后，在中断返回前，应该撤除该中断 请求，否则会引起另一次中断。
应 响 断 中 中 断 返 回
PC中去。另外，它还通知中
断系统已完成中断处理，将 清除优先级状态触发器。
特别注意：不能用RET
指令代替RETI指令！
中断处理过程示意图
中断源发中断请求 中断响应条件 是否满足？
N
Y Y
中断是否受阻？
由硬件 自动完成
N
把PC断点地址压入堆栈 相应中断源的中断入口地址 送入PC，转向中断服务程序
电平激活的外部中断源中断标志的撤除 电平触发外部中断撤除方法较复杂。
因为在电平触发方式中，CPU响应中断时不会自动清 除IE1或IE0标志，所以在响应中断后应立即撤除INT0或 INT1引脚上的低电平。
在硬件上，CPU对INT0和INT1引脚的信号不能控制，所
以这个问题要通过硬件，再配合软件来解决。
定时器0或1溢出：CPU在响应中断后，硬件清除了有关的中
断请求标志TFO或TF1，即中断请求是自动撤除的。
边沿激活的外部中断：CPU在响应中断后，也是用硬件自动
清除有关的中断请求标志IE0或IE1。
串行口中断：CPU响应中断后，没有用硬件清除T1、R1，
故这些中断不能自动撤除，而要靠软件来清除相应的标志。
中断源服务 POP POP PSW DPL 恢复现场
POP
POБайду номын сангаас RETI
DPH
ACC
中断返回
中断返回是指中断服务完
应 响 断 中 中 断 返 回
后，计算机返回到原来暂停
的位置(即断点)，继续执行 原来的程序。
中断返回由专门的中断返
回指令RETI来实现。
中断返回
RETI指令功能：把断点地 址取出，送回到程序计数器
断点 地址
中断响应
中断服务子程序入口地址又称 为中断矢量或中断向量。 单片机中5个中断源的矢量地 址是固定的，不能改动。
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
断点 地址
程序存储器ROM
002AH
使用时，通常在这些入口地址 处存放一条跳转指令，使程序 跳转到用户安排的中断服务程 序起始地址上去！
或 或
INT0
T0
INT1
T1
串行口
1、外部中断请求0、1
TCON
D7 D0
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
• IT0：外部中断请求0的触发方式选择
• IT0=0 电平触发方式；IT0=1 边沿触发方式 • IE0：外部中断请求0的中断申请标志 • IT0=0 CPU每个机器周期采样/INT0，若/INT0=0 则
IE=0 否则 IE=1申请中断 • IT0=1 若第一个机器周期/INT0=1，第二个机器周 期/INT0=0，则IE=1否则IE=0
• 转向中断服务时 IE由硬件清零
2、T0、T1溢出中断
TCON
D7 D0
TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
• TF0：51片内定时/计数器0溢出中断请求标志。
第五章
中断系统
一、中断系统的结构
TCON
IT0=0 INT0 IT0=1
IE
EX0
IP
PX0 PT0
IE0 TF0
T0
IT1=0 INT1 IT1=1
自 然 优 先 级 矢量 地址 自 然 优 先 级
ET0 PX1 EX1 PT1 ET1 PS ES EA
高 级 中 断 请 求
IE1 TF1 TI RI
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
中断处理
入口地址
中断服务程序从入口地址开始 执行，直到返回指令RETI为止，
应 响 断 中
这个过程称为中断处理(或中断
服务)。 中断服务子程序一般包括两部 分内容，一是保护和恢复现场， 二是处理中断源的请求。
RETI
中断处理
INTT0: PUSH ACC PUSH PUSH PUSH DPH DPL PSW 保护现场
sjmp $
push ACC mov A,#0FFh mov P1,A mov A,P1 swap A mov P1,A pop ACC pop PSW reti END
图： 一个外中断扩展成多个外中断的原理图
ORG 0000H Ex1Svr: push PSW
+5V
P1.7
ajmp Main ORG 0003H
P1.4
P1.3 P1.0
ljmp Ex1Svr
ORG 0100H Main: setb IT0
R
8031
/INT0
Q S
setb EX0 setb EA
MOV MOV MOV TMOD，#06H TH0，#0FFH TL0，#0FFH
SETB
SETB SETB
TR0
ET0 EA
…
T0引脚每输入一个负跳变，TF0都会置1，向CPU请求中断 T0脚相当于边沿触发的外部中断源输入线。
2．中断和查询相结合
EXINT0 EXINT1 P3.3 ≥1 EXINT2 EXINT3 MCS-51 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3