单片机中断系统和定时计数器
51单片机的内部资源
T1
RX TX
EX0 1 EA 1 IE0
ET0 1 TF0
EX1 1 IE1
ET1 1 TF1
RI TI ≥1
SCON
ES 1
IP
PX0 1 0
PT0 1 0
PX1 1 0
PT1 1 0
PS 1 0
硬件查询
自
高
然
级
1
优
先
级 中断入口
中断源
自
低
0
然
级
优
先
级 中断入口
中断源
三、中断请求源
51单片机的五个中断请求源 ： （1）INT0—外部中断请求0，由引脚INT0 (P3.2)输入，中断
中断请求
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
中断响应
执行 中断 处理 程序
中断返回
主程序：CPU正常情况下运行的程序称为主程序。
中断源：把向CPU提出中断申请的设备称为中断源。
中断请求：由中断源向CPU所发出的请求中断的信号称中断 请求。
中断响应：CPU在满足条件情况下接受中断申请，终止现行 程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。
IE0=0，无中断请求。
IE0=1，外部中断0有中断请求。当CPU响应该中断，转向中 断服务程序时，由硬件清“0”IE0。
（3）IT1—外部中断请求1为跳沿触发方式还是电平触发方式， 意义与IT0类似。
（4）IE1—外部中断请求1的中断请求标志位，意义与IE0类似。
（5）TF0—T0溢出中断请求标志位。 T0计数后，溢出时，由硬件置“1”TF0，向CPU申请中断，
串行中断是为串行数据传送的需要而设置的。每当串行 口发送或接收一组串行数据时，就产生一个中断请求。
单片机实验-外部中断、计数器定时器
1）用单次脉冲申请中断INT0，在中断处理程序中对输出信号进行反转。
ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP INT0START:CLR P1.0MOV TCON, #01HMOV IE, #81HLJMP $INT0:PUSH PSWCPL P1.0POP PSWRETIEND结果：按一下单脉冲小灯亮，再按一下，小灯灭接线：INT0接单脉冲P1.0接个小灯2）用单次脉冲申请中断INT1，在中断处理程序中实现8个小灯左移点亮1次。
ORG 0000HLJMP STARTORG 0013HLJMP INT1START:MOV TCON,#04HMOV IE,#84HCLR PX1MOV A,#01HSJMP $INT1:MOV R1,#8LOOP:MOV P1,ALCALL DELAYRL ADJNZ R1,LOOPRETIDELAY:MOV R6,#200DELAY1:MOV R7,#125DELAY2:DJNZ R7,DELAY2DJNZ R6,DELAY1RETEND结果：按一下单脉冲，8个小灯左移点亮一次接线：INT1接单脉冲P1口接8个小灯3）将8051计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4(T0)引脚进行单脉冲计数，并将其数值按二进制在P1口驱动LED灯上显示出来。
ORG 0000HSTART:MOV TMOD,#05HMOV TH0，#0MOV TL0，#0SETB TR0LOOP:MOV P1，TL0LJMP LOOPEND结果：P1口与四个小灯相连，按单脉冲的次数在四个小灯上显示接线：（P3.4）T0接单脉冲P1.0到P1.4接4个小灯4）用CPU内部定时器T0中断方式计时，实现每1秒钟输出状态发生一次反转。
ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP INTSTART: MOV TMOD,#01HMOV B,#0AH;即10，设循环次数10次。
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
23/65
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
26/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
串口：0023H
20/65
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
30/65
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
单片机中的中断与定时器的原理与应用
单片机中的中断与定时器的原理与应用在单片机（Microcontroller）中，中断（Interrupt）和定时器（Timer）是重要的功能模块，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。
本文将介绍中断和定时器的基本原理，并探讨它们在单片机中的应用。
一、中断的原理与应用中断是指在程序执行过程中，当发生某个特定事件时，暂停当前任务的执行，转而执行与该事件相关的任务。
这样可以提高系统的响应能力和实时性。
单片机中的中断通常有外部中断和定时中断两种类型。
1. 外部中断外部中断是通过外部触发器（如按钮、传感器等）来触发的中断事件。
当外部触发器发生状态变化时，单片机会响应中断请求，并执行相应的中断服务程序。
外部中断通常用于处理实时性要求较高的事件，如按键检测、紧急报警等。
2. 定时中断定时中断是通过定时器来触发的中断事件。
定时器是一种特殊的计时设备，可以按照设定的时间周期产生中断信号。
当定时器倒计时完成时，单片机会响应中断请求，并执行相应的中断服务程序。
定时中断常用于处理需要精确计时和时序控制的任务，如脉冲计数、PWM波形生成等。
中断的应用具体取决于具体的工程需求，例如在电梯控制系统中，可以使用外部中断来响应紧急停车按钮；在家电控制系统中，可以利用定时中断来实现定时开关机功能。
二、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一个重要模块，可以用于计时、延时、频率测量等多种应用。
下面将介绍定时器的工作原理和几种常见的应用场景。
1. 定时器的工作原理定时器是通过内部时钟源来进行计时的。
它通常由一个计数器和若干个控制寄存器组成。
计数器可以递增或递减，当计数值达到设定值时，会产生中断信号或触发其他相关操作。
2. 延时应用延时是定时器最常见的应用之一。
通过设定一个合适的计时器参数，实现程序的精确延时。
例如，在蜂鸣器控制中，可以使用定时器来生成特定频率和持续时间的方波信号，从而产生不同的声音效果。
3. 频率测量应用定时器还可以用于频率测量。
实验五 中断与定时(计数)器实验(Keil)
实验五中断与定时/计数器实验一、实验目的1．了解单片机中断与定时器工作原理，掌握中断与定时器程序结构；2．掌握在µVision环境中调试中断与定时器程序的方法。
二、实验仪器和设备Keil软件；THKSCM-2综合实验装置；三、实验原理及实验内容1．示例及相关设置（1）建立一个文件夹：lx51。
（2）利用菜单File的New选项进入编辑界面，输入下面的源文件，以lx51.asm文件名存盘到lx51文件夹中。
ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HMOV P2，ARL ARETIORG 0040HMAIN：MOV SP，#5FHMOV A，#0FEHSETB EASETB EX0SETB IT0SJMP $END（3）在lx51文件夹下建立新工程，以文件名lx51存盘（工程的扩展名系统会自动添加）。
（4）在Project菜单的下拉选项中，单击Opt ions for Target ‘Target1’，在弹出的窗口中要完成一下设置：○1单片机芯片选择A T89C51选择完器件，按“确定”后会弹出一个提示信息框，提示“Copy Startup Code to Project Folder and Add File to Project？”，选择“是”。
○2晶振频率设为11.0592MHz。
○3Output标签下的Create HEX File前小框中要打钩。
○4在Debug标签选择Use Simulator（软件模拟）。
（5）在Project菜单的下拉选项中，单击build Target 选项完成汇编，生成目标文件（．HEX）。
按F5运行程序。
（6）在P3窗口的P3.2位单击鼠标（模拟INT0引脚信号），观察P2窗口变化。
（7）修改程序，使之适合字节数大于8的中断服务情况。
（8）利用单片机最小系统板演示该程序的运行情况。
2．示例及相关设置（1）建立一个文件夹：lx52。
（2）利用菜单File的New选项进入编辑界面，输入下面的源文件，以lx52.asm文件名存盘到lx52文件夹中。
单片机中断系统和定时计数器
单片机中断系统和定时计数器在单片机的世界里，中断系统和定时计数器就像是两个得力的助手，为单片机的高效运行和精确控制发挥着至关重要的作用。
接下来，让我们一起深入了解一下这两个重要的概念。
首先，咱们来聊聊中断系统。
想象一下，单片机正在专心致志地执行着一个任务，突然有个紧急情况发生了，比如外部设备传来了一个重要的数据需要立即处理。
这时候，中断系统就像是一个“紧急警报器”，让单片机暂停当前的任务，迅速去处理这个紧急情况。
处理完之后，再回到原来被中断的地方继续执行之前的任务。
中断系统的好处那可太多了。
它大大提高了单片机的工作效率。
要是没有中断，单片机就得一直按照顺序依次执行任务，可能会错过一些关键的信息或者无法及时响应紧急事件。
有了中断，单片机就能在多个任务之间灵活切换，做到“分身有术”。
中断系统一般由中断源、中断允许控制、中断优先级控制和中断响应等部分组成。
中断源就是那些能引起中断的事件，比如外部中断、定时器中断、串口中断等等。
中断允许控制就像是一道“开关”，决定了是否允许某个中断源发出中断请求。
中断优先级控制则是用来确定当多个中断同时发生时，先处理哪个中断，后处理哪个中断。
再来说说定时计数器。
在很多实际应用中，我们经常需要对时间进行精确的测量和控制，这时候定时计数器就派上用场了。
比如说，我们要控制一个小灯每隔1 秒钟闪烁一次，或者要统计外部脉冲的个数，都可以用定时计数器来实现。
定时计数器的工作原理其实并不复杂。
它就像是一个不断计数的“小闹钟”。
可以设置为定时模式或者计数模式。
在定时模式下，它根据单片机内部的时钟信号进行计数，当计数值达到设定的值时，就会产生一个定时中断。
在计数模式下，它对外部输入的脉冲进行计数，当计数值达到设定值时，也会产生中断。
比如说，我们要实现一个 1 毫秒的定时，假设单片机的时钟频率是12MHz，那么一个机器周期就是 1 微秒。
如果我们要定时 1 毫秒，就需要设置定时计数器的初值，让它经过 1000 个机器周期后产生中断。
项目三定时计数器和中断系统应用
（四）中断入口地址
表3-4 中断入口地址
地址
说明
0003H～000AH
外部中断0中断地址区
000BH～0012H
定时/计数0中断地址区
0013H～001AH
外部中断1中断地址区
001BH～0022H
定时/计数1中断地址区
0023H～002AH
串行中断地址区
定时器/计数器的设计步骤 初始化的内容如下： 设置TMOD寄存器参数 计算计数初值 计算出计数初始值并写入TH0、TL0、TH1、TL1中。 计数器的初始值和实际计数值并不相同，两者的换算关系如下：设实际计数值为C，计数最大值为M，计数初始值为X，则X=M-C。其中计数最大值在不同工作方式下的值不同，具体如下：
单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点
202X
项目三、定时计数器和中断系统应用
项目三、定时/计数器和中断系统应用--- 任务1.秒脉冲发生器
能力目标 1.能正确运用定时/计数器产生秒信号 2.秒脉冲发生器程序的编写 3.学会中断控制系统的应用 4.秒脉冲发生器程序的仿真调试方法 学习内容 1.掌握定时/计数器的组成及功能 2.掌握单片机内部结构资源：TH0、TL0、TH1、TL1、TMOD、TCON 3.掌握中断控制系统的概念及定时功能 4.理解预置数的用法和溢出的概念
位控制转移指令 JBC bit，rel； 若（bit）=1时，则转移到标号对应的地址，并且同时bit←0。 例如：JBC TF0,NEXT； 若定时器0数据溢出时，即TF0=1时，则转移到标号NEXT对应的地址，并且同时清定时溢出标志TF0←0，这样下次就可以重新定时/计数。
比较转移指令 CJNE A，#data，rel； ≠data，PC+3+rel跳转到目标地址， =data，PC+3顺序向下执行。 CJNE A，direct，rel； CJNE Rn，#data，rel； CJNE @Ri，#data，rel；
51单片机的功能单元(中断定时器等)
1 1
D C Q Q
D0
1
端口锁存器应为“ 。 端口锁存器应为“1”。 3、替代功能 、
P3.0 TXD RXD INT0 INT1 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 T0 T1 WR RD P3.1 P3.2 P3.3
P3W P3R2
பைடு நூலகம்
变异输入 图3、P3口内部结构
10
5.1.5 P0～P3端口功能总结 P0～P3端口功能总结 使用中应注意的问题： 使用中应注意的问题： P0 ～ P3 口都是并行 I/O 口 ， 但 P0 口和 P2 口 还可用来构建数 口都是并行I/O I/O口 口和P 电路中有一个MUX 据总线和地址总线，所以电路中有一个MUX，进行转换。 据总线和地址总线，所以电路中有一个MUX，进行转换。 而P1口和P3口无构建系统的数据总线和地址总线的功能， 口和P 无构建系统的数据总线和地址总线的功能， 因此，无需转接开关MUX MUX。 因此，无需转接开关MUX。 只有P 只有P0口是一个真正的双向口，P1～P3口都是准双向口。 是一个真正的双向口 双向口， 都是准双向口 准双向口。 原因: 口作数据总线使用时， 为保证数据正确传送， 原因 :P0 口作数据总线使用时 ， 为保证数据正确传送 ， 需 解决芯片内外的隔离问题， 解决芯片内外的隔离问题 ， 即只有在数据传送时芯片内外 才接通； 否则应处于隔离状态。 为此， 才接通 ； 否则应处于隔离状态 。 为此 ， P0 口的输出缓冲器 应为三态门。 应为三态门。 P3 口具有第二功能 。 因此在 P3 口电路增加了第二功能控制 口具有第二功能。因此在P 逻辑。这是P 口与其它各口的不同之处。 逻辑。这是P3口与其它各口的不同之处。
18
5.1.6
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4、中断源向量地址
INT0： 0003H T0： 000BH INT1： 0013H T1： 001BH 串行口：0023H
二、中断处理过程
中断处理过程：中断请求、中断响应、中 断服务和中断返回。
1、中断请求
中断源只有在有请求时，CPU才可能响应它，不 同的中断源产生中断请求的方式是不同的 。外部中断
单片机实用教程
第4章 AT89S51单片机中断 系统和定时/计数器
本章主要内容
1、中断概述 2、外部中断的应用 3、定时/计数器 4、键盘接口
一、中断的概述
1、中断概念 单片机的CPU正在处理某个任务时，遇到其它事件请求
（如定时器溢出），暂时停止目前的任务，转去处理请求的 事件，处理完后再回到原来的地方，继续原来的工作，这一 过程称为“中断”，我们把请求的事件称为中断源。
IE0——外部中断INT0的中断请求标志。 IT1——外部中断INT1的触发方式选择位。功能与IT0
类似。
IE1——外部中断INT1的中断请求标志。功能与IE0类 似。
TF0——定时/计数器T0的中断请求标志。 TF1——定时/计数器T1的中断请求标志。
（2）IE——中断允许控制寄存器
IE
D7
D6
计数器是加法计数器，计满时溢出，并产 生溢出标志（TF0、TF1） 。
二、与定时器有关的SFR
1．定时/计数器控制寄存器TCON
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位定义 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT1
（3）M1M0——工作方式选择位。 M1M0=00B，方式0——13位的定时/计数器。 M1M0=01B，方式1——16位的定时/计数器。 M1M0=10B，方式2——8位的定时/计数器，初 值自动重装。 M1M0=11B，方式3——两个8位的定时/计数器， 仅适用于T0。
例：在前面做过的循环彩灯电路的基础上， 现在要求：通过一个按键控制，每按一次 彩灯移一位。
360Ω
+5V
最小系统
P3.2
S +5V 10K
按键信号加到外部中断0的引脚P3.2上，当S不 按下时，P3.2引脚为高电平，按下则为低电平，在 按键的过程中P3.2引脚产生中断请求信号
程序如下：
ORG 0000H LJMP SETUP ORG 0003H MOV P1, A RL A RETI ORG 0030H SETUP：MOV A，#0FEH
产生请求是在外中断的引脚上加低电平或下降沿信号， 而定时/计数器中断请求是在内部的计数单元计满溢出 时产生，串行口中断请求是在完成一次发送或接收时 产生。
2、中断响应 （1）条件
中断源的中断已经被允许 ，中断允许标志和总的 中断允许标志EA都被设置为“1”。
CPU此时没有响应同级或高级中断。 CPU正处于执行某一条指令的最后一个机器周期。 （并且不是对IE、IP进行访问的指令或者是中断返回 指令RETI ）
；②（SP）→PC7~0，SP-1→SP。 中断返回时完成的操作：
（1）恢复断点地址。 （2）开放同级中断 。
三、外部中断应用的一般步骤
1、硬件 把中断请求信ຫໍສະໝຸດ 加到单片机的中断引脚上2、软件 中断的初始化 工作方式选择 SETB IT0 开中断 SETB EX0 SETB EA 提供中断入口地址 编写具体的中断服务程序。
位地址 AFH —
位定义 EA
—
D5
D4
D3
D2
D1
D0
— ACH ABH AAH A9H A8H
—
ES ET1 EX1 ET0 EX0
EX0——外部中断0中断允许控制位。EX0=1， INT0 被允许（开中断），EX0=0，外部中断0被禁止 （关中断）。
ET0——定时/计数器T0中断允许控制位。
EX1——外部中断INT1中断允许控制位。 ET1——定时/计数器T1中断允许控制位。 ES——串行口中断允许控制位。 EA——中断系统总允许控制位 。
D1 D0 M1 M0
高4位控制T1，低4位控制T0 （1）GATE——门控位。GATE一般情况下设置为 0，此时定时/计数器的运行仅受TR0/TR1控制。 （2）C/T——定时/计数选择位。
C/T=0，为定时方式，对内部的机器周期计数。 C/T=1，为计数方式，对引脚上的脉冲信号计数， 负跳变有效。
（2）响应中断时的操作 保护断点地址。 撤除该中断源的请求标志。 关闭同级中断。 将该中断源的入口地址送给PC，程序将
转到该程序的入口地址处运行。
3、中断服务 中断服务就是中断源
请求CPU做的任务，需要 编程者用指令来实现。
4、中断返回 中断返回和子程序的返回类似，需要执行
一条返回指令RETI RETI ；①（SP）→PC15~8，SP-1→SP。
（3）中断优先级控制寄存器
IP
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
位地址 —
—
— BCH BBH BAH B9H B8H
位定义 —
—
—
PS PT1 PX1 PT0 PX0
PX0——外部中断INT0中断优先级控制位。 PT0——定时/计数器T0优先级控制位。 PX1——外部中断INT1中断优先级控制位。 PT1——定时/计数器T1优先级控制位。 PS——串行口优先级控制位。
2、MCS-51系列单片机的中断系统
3、与中断系统有关的SFR （1）TCON——中断控制寄存器
TCON D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
位地址 8FH
8DH
8BH 8AH 89H 88H
位定义 TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
IT0——外部中断INT0的触发方式选择位。 IT0=0， 低电平触发方式 ；IT0=1，下降沿触发方式 。
SETB IT0 SETB EX0 SETB EA MAIN: LJMP MAIN INEX0P：MOV P1，A
RL A RETI END
一、定时器概述
两个16位的定时/计数器T0和T1。 它们本质上是计数器。在做计数器使用时
计数引脚上的脉冲信号（下降沿），在做定时 器使用时数内部的机器周期 。
TR0——定时/计数器T0运行控制位。 TR0=1，启动 T0运行（与TMOD中的GATE位有关）， TR0=0，T0停止运行。
TR1——定时/计数器T1运行控制位。功能同TR0。
2、定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD
TMOD D7 D6 D5 位定义 GATE C/T M1
D4 D3 D2 M0 GATE C/T