单片机的中断与定时系统1中断的基本概念
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
26/65
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
中断与定时

fosc/12
/12
fosc OSC
控制 中断 TF0
(8位) (低5位)
C/T=0 C/T=1 T0(P3.4)
TH0 TL0
TR0
1
图6.4 定时T0方式0逻辑图
1
GATE INT0(P3.2)
34
当 C / T 0 时,多 路 转换开关接通 振 荡 脉冲的12分频输出, 13位计数器以此作为计数 脉冲,这时实现定时功能. 当 C / T 1 时, 多路换开关接通计数引脚(T0),计 数 脉冲由外部引入,当计数 脉冲发生负跳变时,计数器加1,这时实现计数功能。不管哪种功 能,当13位计数 发生溢 出时,硬件自动把13位清零,同时硬件置 位溢出标志位TF0。 在这里需要说明门控位(GATE)的用途,当GATE = 0时,或 输出的高电平与 INT0 无关,此时与门的输出只受运行控制位T R0控 制。如果TR0=0,则与门输出为低电平,则模 拟开关断开,定时器 /计数 器不工作。如果TR0=1,则与门输出为高电平,则模 拟开关 闭合,定时器/计数器工作。 当GATE=1时,只有TR0和 INT0 同时为高电平,定时器/计数 器 才工作,否则,定时器/计数器不工作。
相应位为1,对应的中断源被设置为高优先级,相应位为0,对应 的中断源被设置为低优先级 系统复位时,均为低优先级 该寄存器可以位寻址
16
中断处理过程
中断处理过程分为三个阶段:中断响应、中断 处理和中断返回。 中断响应 中断处理(又称中断服务)
应 响 断 中 中 断 返 回
中断返回
中断请求的撤除
17
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
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。
单片机中断、定时器的应用

80C51中断的控制 80C51中断的控制
一,中断允许控制
CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏 CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏 蔽是由中断允许寄存器IE控制的 控制的. 蔽是由中断允许寄存器IE控制的.
EX0(IE.0),外部中断0允许位; EX0(IE.0),外部中断0允许位; ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位; ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位 中断允许位; EX1(IE.2),外部中断0允许位; EX1(IE.2),外部中断0允许位; ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位; ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位 中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位; EA (IE.7), CPU中断允许(总允许)位. (IE.7), CPU中断允许 总允许) 中断允许(
80C51单片机中断处理过程 80C51单片机中断处理过程
3.2.1 中断响应条件和时间
中断响应条件
中断源有中断请求; 中断源有中断请求; 此中断源的中断允许位为1; 此中断源的中断允许位为1 CPU开中断(即EA=1). CPU开中断 开中断( EA=1).
随着计算机技术的应用, 随着计算机技术的应用,人们发现中断技 术不仅解决了快速主机与慢速I/O设备的数 术不仅解决了快速主机与慢速I/O设备的数 据传送问题,而且还具有如下优点: 据传送问题,而且还具有如下优点: 分时操作.CPU可以分时为多个I/O设备 分时操作.CPU可以分时为多个 可以分时为多个I/O设备 服务,提高了计算机的利用率; 服务,提高了计算机的利用率;
2,SCON的中断标志 SCON的中断标志
RI(SCON.0),串行口接收中断标志位.当允 RI(SCON.0),串行口接收中断标志位. ),串行口接收中断标志位
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。
中断系统中断概念一中断的概念中断是指在计算机执行

中断源
入口地址
INT0
0003H
T0
000BH
INT1
0013H
T1
001BH
串行口
0023H
(5)中断返回
S(E串ETM串串5(1.FEXSO)1行行行用10T:)V串:B口 口 口字EI行定自PEX节,T口#1时然00操:外中8/优计作HR断部先数指X允中级D器令00许断00:(T22控0133),中外HH制T断部位X标D中志(断位1)中断允许控制位
5.5 中断优先级控制 1、中断优先级寄存器
IP
BCH BCH BBH BAH B9H B8H
B8H X X X PS PT1 PX1 PT0 PX0
高优先级
MCS-51系列单片机有两级中断级
低优先级
PX0,PT0,PX1,PT1,PS分别为INT0,T0,INT1,T1 串行口中断优先级控制位,当相应位为0时为低优先级,相应 为1时为高优先级。
例5 .2 要将T1定时器定义为最高优先级,其他中断定义为低 优先级,如何设置IP?
(1M M)用OO字VV 节AIE操8,H作,##指88E令EHH E串串 例串P中IT串(TCTRRTUP0行行:行断行1000US:)::口 口口 源 口HE响外置TI定定应N1部相PT时时,中ES_中应//TWT断计计断2R的0:后数数:X定0优D触,器器00入0时先000(发于TT口222计级00333)方中地运 运数HHH触式断T址行行器发X选返控控TD器0择回制制(,状T前位位1)态,,T为2应中1该断撤控销制中位断请求。 (2S)E用T位B E操A作 P中生S…ITUE1断的…TS:B是 事 .H外E指件部TP在,1S中W计待断算处0机理触执完发行毕方程后式序,选的再择过返程回当来中执,行当原外来部被设中备断发的生程某序一。事件时,请求CPU处时,CPU暂时中断当前程序的执行,转去处理所发 SSSEEETTTBBB EEETTX010 EI(P先为ST中S1中生N0EXES假4级了断断的T0TT:)1串设,BB。 使 处 是 事转行允PEE这理指件T入TA口许些过在,00相中,打单程计待应断P开0元可算处X0的允0I的分机理01N0中B许,1T值为执完H31断控PH在三行毕及T服制1中个程后定,务位断阶序,时P程程段的再器S序分序:过返T入0别中中程回,T口为不断当来1,I禁被响中执NT止冲应,行0其,掉,当原他T,中外来0中在断部被,断进处设中IN,入理备断T试1中,发的设,断中生程置T1服断某序IE串务返一。. 行程回事口序。件中前时断,,优要请先将求级有C控P关U制寄处位存时,器,当保C相P护U应起暂位来时为。中0断时当为前低程优序先的级执,行相,应转为去1时处为理高所优发
中断控制

TF0/TF1:定时器溢出中断申请标志位(由硬件自动置位)。 =0:定时器未溢出; =1:定时器溢出(由全“1”变成全“0”)时由硬件自动置 位,申请中断,中断被CPU响应后由硬件自动清零。
TR0/TR1:定时器运行启停控制位(可由用户通过软件设置 )。
二.51单片机的中断系统
8051单片机提供了5个中断源,2个中断优先级控制,可实 现2个中断服务嵌套。可通过程序设置中断的允许或屏蔽,设 置中断的优先级。 1.8051的中断源 8051允许5个中断源: (1)外部中断源(中断标志为IE0和IE1 ) 由 INT0 ( P3.2 )端口线引入,低电平或下降沿引起。 由 INT1 ( P3.3 )端口线引入,低电平或下降沿引起。 (2)定时器/计数器中断源 (中断标志为TF0、TF1和TI/RI ) T0:定时/计数器0中断,由T0回零溢出引起。 T1:定时/计数器1中断,由T1回零溢出引起。 (3)串口中断源 (中断标志为TI/RI ) TI/RI:串行I/O中断,完成一帧字符发送/接收引起。
void ISR_Key(void) interrupt 0 using 1 { LED = ~ LED; //K1按下触发一次,P0.0取反一次 }
④ 若正在执行RETI,或正在访问IE或IP寄存器,则必须执行完 当前指令的下一条指令。后方能响应中断。
(2)中断响应的过程
中断过程包括中断请求、中断响应、中断服务、中断返 回四个阶段。 中断请求:中断源将相应请求中断的标志位置 “1”,表示发出 请求,并由CPU 查询。 中断响应:在中断允许条件下相应中断。断点入栈→撤除中断 标志→关闭低同级中断允许→中断入口地址送PC。 这些工作 都是由硬件自动完成的。 中断服务:根据入口地址转中断服务程序,包含保护现场、执 行中断主体、恢复现场。 中断返回:执行中断返回RETI指令→断点出栈→开放中断允许 →返回原程序。
中断及定时器实验报告

一、实验目的1. 理解中断和定时器的基本概念及工作原理。
2. 掌握51单片机中断系统和定时器的配置方法。
3. 学会使用中断和定时器实现特定功能,如延时、计数等。
4. 培养动手实践能力和问题解决能力。
二、实验原理中断是计算机系统中的一种机制,允许CPU在执行程序过程中,暂停当前程序,转去执行另一个具有更高优先级的程序。
51单片机具有5个中断源,包括两个外部中断(INT0、INT1)、两个定时器中断(定时器0、定时器1)和一个串行口中断。
定时器是51单片机内部的一种计数器,可以用于产生定时中断或实现定时功能。
51单片机有两个定时器,即定时器0和定时器1。
定时器可以工作在模式0、模式1、模式2和模式3。
三、实验内容及步骤1. 实验内容一:外部中断实验(1)实验目的:掌握外部中断的使用方法,实现按键控制LED灯的亮灭。
(2)实验步骤:- 使用Keil for 8051编译器创建项目。
- 根据电路原理图连接电路。
- 编写程序,配置外部中断,实现按键控制LED灯的亮灭。
2. 实验内容二:定时器中断实验(1)实验目的:掌握定时器中断的使用方法,实现LED灯闪烁。
(2)实验步骤:- 使用Keil for 8051编译器创建项目。
- 根据电路原理图连接电路。
- 编写程序,配置定时器中断,实现LED灯闪烁。
3. 实验内容三:定时器与外部中断结合实验(1)实验目的:掌握定时器与外部中断结合使用的方法,实现按键控制LED灯闪烁频率。
(2)实验步骤:- 使用Keil for 8051编译器创建项目。
- 根据电路原理图连接电路。
- 编写程序,配置定时器中断和外部中断,实现按键控制LED灯闪烁频率。
四、实验结果与分析1. 外部中断实验:成功实现了按键控制LED灯的亮灭。
当按下按键时,LED灯亮;松开按键时,LED灯灭。
2. 定时器中断实验:成功实现了LED灯闪烁。
LED灯每隔一定时间闪烁一次,闪烁频率可调。
3. 定时器与外部中断结合实验:成功实现了按键控制LED灯闪烁频率。
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IT0 和IT1——外部中断请求触发方式控制位 IT0 (IT1)=1 脉冲触发方式,下降沿有效 IT0 (IT1)=0 电平触发方式,低电平有效
IE0和IE1——外中断请求标志位 当CPU采样到 INT(或 )端出现有效中断请求时,IE0 INT 0 1 (IE1)位由硬件置“1”。当中断响应完成转向中断服务程序 时,由硬件把IE0(或IE1)清零。 TR0 和TR1——定时器运行控制位 TR0 (TR1 )=0 定时器/计数器不工作 TR0 (TR1 )=1 定时器/计数器开始工作 TF0和TF1——计数溢出标志位
第六章 单片机的中断与 定时系统
6.1
中断的基本概念
单片机在某一时刻只能处理一个任务,当多个任务同时要 求单片机处理时,这一要求应该怎么实现呢?通过中断可以实 现多个任务的资源共享。 所谓的中断就是,当CPU正在处理某项事务的时候,如果 外界或者内部发生了紧急事件,要求CPU暂停正在处理工作而 去处理这个紧急事件,待处理完后,再回到原来中断的地方, 继续执行原来被中断的程序,这个过程称作中断。
EA——中断允许总控制位 EA=0 中断总禁止,禁止所有中断 EA=1 中断总允许,总允许后中断的禁止或允许由各中断 源的中断允许控制位进行设置。 EX0和EX1——外部中断允许控制位 EX0(EX1)=0 禁止外部中断 EX0(EX1)=1 允许外部中断 ET0和ET1——定时器/计数器中断允许控制位 ET0(ET1)=0 禁止定时器/计数器中断 ET0(ET1)=1 允许定时器/计数器中断 ES——串行中断允许控制位 ES=0 禁止串行中断 ES=1 允许串行中断
如果一个中断请求已被响应,则同级的其它中断服务将被禁止。
上述四个专用寄存器的用途可以用图6.1说明。
优先级 查询电路
INT0
IE 0
源允许
总允许
IP
EX 0 TF0 ET0
EX1
INT1
高优先级 中断请求 源码 中断程序 入口
IE1
ET1
ES
TF1
TI RI
EA
低优先级 中断请求 中断程序 入口
优先级的控制原则是: 低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务;但 高优先级 中断请求可以打断低优先级的中断服务,从而实现中断嵌套。 即同级不能嵌套。
如果同级的多个中断同时出现,则按CPU查询次序确定哪个中 断请求被响应。其查询次序为:外部中断0→定时中断→外部中 断→定时中断→串行中断。源码Βιβλιοθήκη 图6.1 MCS-51中断系统
6.2.3 中断初始化与中断控制寄存器状态设置
INT0 比如,使用外部中断0(INT0 )和外部中断1(INT1 ),
4.
中断优先级控制寄存器(IP)
IP寄存器地址0B8H,位地址为0BFH~0B8H。寄存器的内容 及位地址表示如下: 位地 址 位符 号 0BFH 0BEH 0BDH 0BCH 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0
其中: PX0——外部中断0优先级设定位; PT0——定时中断0优先级设定位; PX1——外部中断1优先级设定位; PT1——定时中断1优先级设定位; PS——串行中断优先级设定位。 以上各位设置为“0”时,则相应的中断源为低优先级;设置为 “1”时,则相应的中断源为高优先级。
1.
6.2.2 中断控制的专用寄存器
1. 定时器控制寄存器(TCON) 该寄存器用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。进行 字节操作时,寄存器地址为88H。按位操作时,各位的地址为88H ~8FH。寄存器的内容及位地址表示如下: 位地址 位符号 8FH TF1 8EH TR1 8DH 8CH 8BH TF0 TR0 IE1 8AH IT1 89H IE0 88H IT0
其中与中断有关的控制位共2位: TI——串行口发送中断请求标志位 当发送完一帧串行数据后,由硬件置“1”;在转向中断服务 程序 后,用软件清“0”。 RI——串行口接收中断请求标志位 当接收完一帧串行数据后,由硬件置“1”;在转向中断服务 程序后,用软件清“0”。串行中断请求由TI和RI的逻辑或得 到。
当计数器产生计数溢出时,相应的溢出标志位由硬件置“1”。 当转向中断服务时,再由硬件自动清“0”。计数溢出标志位 的使用有两种情况:采用中断方式时,作中断请求标志位 来使用;采用查询方式时,作查询状态位来使用。
2. 串行口控制寄存器(SCON) 进行字节操作时,寄存器地址为98H。按位操作时,各位的地 址为98H~9FH。寄存器的内容及位地址表示如下: 位地址 位符号 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI 98H RI
从中断的定义我们可以看到中断应具备中断源、中断响应、 中断返回这样三个要素。中断源发出中断请求,单片机对中断 请求进行响应,当中断响应完成后应进行中断返回,返回被中 断的地方继续执行原来被中断的程序。
6.2.1 MCS-51单片机的中断源
外部中断源 外部中断0(INT0 ):来自P3.2 引脚,采集到低电平或者下降 沿时,产生中断请求。 外部中断1( INT ):来自P3.3 引脚,采集到低电平或者下降 1 沿时,产生中断请求。 2. 内部中断源 定时器∕计数器0( T0):定 时功能时,计数 脉冲来自片内; 计数功能时,计数脉冲来自片外 P3.4 引脚。发生溢出时,产生中 断请求。 定时器∕计数器1( T1 ):定时功能 时,计数 脉 冲来自片内; 计数功能时,计数脉冲来自片外 P3.5引脚。发生溢出时,产生中 断请求 串行口:为完成串行数据传送而设置。单片机完成接受或发 送 一组数据时,产生中断请求。
3. 中断允许控制寄存器(IE) 进行字节操作时,寄存器地址为0A8H。按位操作时,各位的地 址为0A8H~0AFH。寄存器的内容及位地址表示如下:
位地 址 位符 号 0AFH 0AEH 0ADH 0AC 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H H
EA
/
/
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
其中与中断有关的控制位共6位: