51单片机的内部资源
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51入门,51单片机内部结构,
单片机RAM的20H—2FH为位可寻址区，在这段空间中，每个字节的每一位 都有一个位地址(共128个位，如图所示)，每一位都可以进行位操作。可见本 章16页。
3.通用RAM区(30H 7FH) 3.通用RAM区(30形式来使用，没有其它规定或限制， 存储程序的中间结果或者变量。
振荡周期 = 0.0833 机器周期 = 1 指令周期 = (1-4)个机器周期
单片机时钟电路
用单片机内部振荡电路
由外部电路提供时钟源
8051单片机内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡器，反相输入端为 XTAL1(第19号引脚)，输出端为XTAL2(第18号引脚)，只需要在两端跨接一个无源的石英 晶体以及两个电容就可以构成一个稳定的振荡电路，但石英晶体和微调电容需要外接。 最高允许振荡频率为37MHz。SST89V58RD 最高允许振荡频率达40MHz，因而大大的提高 了指令的执行速度。 另一种接法就是直接由外部的电路提供标准的振荡时序直接输入单片机的XTAL2引 脚，将XTAL1引脚直接接地，这样，在外部时钟与XTAL2引脚之间连接了一个反相器，用 于波形的放大和缓冲。
ROM分布图 分布图
中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的中断区去执行程序。
只读存储器的存储介质的发展如图所示。
掩膜ROM，这种ROM是芯片生产厂根据ROM要存储的信息，设计固定的半导 体掩模板进行生产的，一旦制作成为成品，其内部的信息只能读取不能进行修 改写入，由于这种ROM的成本低廉，所以这种ROM现在也大量使用，主要用在产 品的量产中。 一次性编程ROM（PROM），容许用户对其进行一次性编程，即写入数据或 者程序，一旦编程信息就永久性的保存，用户只能读出和使用，但不能改变其 中的内容。 紫外线可擦除可改写EPROM，可改写ROM芯片的内容也由用户写入，但容许 用户反复擦除重新写入，EPROM用电信号编程而用紫外线擦除的只读存储器芯 片，在芯片外壳上方的中央有一个圆形窗口，通过此窗口照射紫外线可以擦除 原有的信息。 电可擦除EEPROM，这是一种由电信号编程也由电信号擦除的ROM芯片，它 可以通过读写操作进行逐个存储单元的读出和写入。 Flash是在EEPROM的基础上发展起来的一种只读存储器，读写速度都很快， 写EEPROM虽然具有即可读又可写的特点但其速度较慢。
3.通用RAM区(30H 7FH) 3.通用RAM区(30形式来使用，没有其它规定或限制， 存储程序的中间结果或者变量。
振荡周期 = 0.0833 机器周期 = 1 指令周期 = (1-4)个机器周期
单片机时钟电路
用单片机内部振荡电路
由外部电路提供时钟源
8051单片机内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡器，反相输入端为 XTAL1(第19号引脚)，输出端为XTAL2(第18号引脚)，只需要在两端跨接一个无源的石英 晶体以及两个电容就可以构成一个稳定的振荡电路，但石英晶体和微调电容需要外接。 最高允许振荡频率为37MHz。SST89V58RD 最高允许振荡频率达40MHz，因而大大的提高 了指令的执行速度。 另一种接法就是直接由外部的电路提供标准的振荡时序直接输入单片机的XTAL2引 脚，将XTAL1引脚直接接地，这样，在外部时钟与XTAL2引脚之间连接了一个反相器，用 于波形的放大和缓冲。
ROM分布图 分布图
中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的中断区去执行程序。
只读存储器的存储介质的发展如图所示。
掩膜ROM，这种ROM是芯片生产厂根据ROM要存储的信息，设计固定的半导 体掩模板进行生产的，一旦制作成为成品，其内部的信息只能读取不能进行修 改写入，由于这种ROM的成本低廉，所以这种ROM现在也大量使用，主要用在产 品的量产中。 一次性编程ROM（PROM），容许用户对其进行一次性编程，即写入数据或 者程序，一旦编程信息就永久性的保存，用户只能读出和使用，但不能改变其 中的内容。 紫外线可擦除可改写EPROM，可改写ROM芯片的内容也由用户写入，但容许 用户反复擦除重新写入，EPROM用电信号编程而用紫外线擦除的只读存储器芯 片，在芯片外壳上方的中央有一个圆形窗口，通过此窗口照射紫外线可以擦除 原有的信息。 电可擦除EEPROM，这是一种由电信号编程也由电信号擦除的ROM芯片，它 可以通过读写操作进行逐个存储单元的读出和写入。 Flash是在EEPROM的基础上发展起来的一种只读存储器，读写速度都很快， 写EEPROM虽然具有即可读又可写的特点但其速度较慢。
51单片机内部资源简介
RXD（串行口输入）
TXD（串行口输出）
INT0（外部中断0输入） INT1 （外部中断1输入） T0（定时器0的外部输入）
T1 （定时器1的外部输入）
WR（片外数据存储器“写选通控制”输 出） RD （片外数据存储器“读选通控制”输 出）
P3口
二、P3口作为第二功能(内部硬件自动使Q=1) 此时引脚部分输入(Q=1、W=1) 。
单片机内部资源简介
1、整体简介 2、端口 3、定时器 4、串口 5、中断
MCS-51单片机的基本组成
片内资源 中央处理器CPU 程序存储器ROM 数据存储器RAM 并行I/O口 串行口 定时计数器 中断系统中断源
AT89S52 8位
STC89C52RC 8位
8KB
8KB
256B 4个P0—P3
P0口的每一位口线可驱动8个LS型TTL负载。
2. P1~P3口 • P1~P3口都是准双向口，作为输入用时，必须向相应的
端口写“1”； • P1~P3口内部有上拉电阻，其每一位口线可驱动4个LS
型TTL负载。
补充
“灌电流”与“拉电流”
• “灌电流”
“灌电流”与“拉电流”
• “拉电流”
P1、P3口的驱动能力有限，在低电平输出时， 一般也只能提供不到2mA的“灌电流”。
定时/计数器接口
一、定时/计数器的主要特性 1）STC89C52RC单片机三个16位的可编程定时/计数器：定时/计数器T0
和定时/计数器T1以及定时/计数器T2。
2）每个定时/计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以对外部信 号计数实现计数功能，通过编程设定来实现。
3）每个定时/计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工作方式；T1有 三种工作方式，T2有三种工作方式。通过编程可设定工作于某种方式。
TXD（串行口输出）
INT0（外部中断0输入） INT1 （外部中断1输入） T0（定时器0的外部输入）
T1 （定时器1的外部输入）
WR（片外数据存储器“写选通控制”输 出） RD （片外数据存储器“读选通控制”输 出）
P3口
二、P3口作为第二功能(内部硬件自动使Q=1) 此时引脚部分输入(Q=1、W=1) 。
单片机内部资源简介
1、整体简介 2、端口 3、定时器 4、串口 5、中断
MCS-51单片机的基本组成
片内资源 中央处理器CPU 程序存储器ROM 数据存储器RAM 并行I/O口 串行口 定时计数器 中断系统中断源
AT89S52 8位
STC89C52RC 8位
8KB
8KB
256B 4个P0—P3
P0口的每一位口线可驱动8个LS型TTL负载。
2. P1~P3口 • P1~P3口都是准双向口，作为输入用时，必须向相应的
端口写“1”； • P1~P3口内部有上拉电阻，其每一位口线可驱动4个LS
型TTL负载。
补充
“灌电流”与“拉电流”
• “灌电流”
“灌电流”与“拉电流”
• “拉电流”
P1、P3口的驱动能力有限，在低电平输出时， 一般也只能提供不到2mA的“灌电流”。
定时/计数器接口
一、定时/计数器的主要特性 1）STC89C52RC单片机三个16位的可编程定时/计数器：定时/计数器T0
和定时/计数器T1以及定时/计数器T2。
2）每个定时/计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以对外部信 号计数实现计数功能，通过编程设定来实现。
3）每个定时/计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工作方式；T1有 三种工作方式，T2有三种工作方式。通过编程可设定工作于某种方式。
51单片机内部资源及编程
第6章 MCS-51单片机内部资源及编程
如果定时时间大于65536μs，这时用一个定时/计数器直接处理不能实 现，这时可用两个定时/计数器共同处理或一个定时/计数器配合软件计 数方式处理。 【例6-3】设系统时钟频率为12MHZ，编程实现从P1.1输出周期为 1s的方波。 根据例6-2的处理过程，这时应产生500ms的周期性的定时， 定时到则对P1.1取反就可实现。由于定时时间较长，一个定时/计数器 不能直接实现，可用定时/计数器T0产生周期性为10ms的定时，然后 用一个寄存器R2对10ms计数50次或用定时/计数器T1对10ms计数50 次实现。系统时钟为12MHZ，定时/计数器T0定时10ms，计数值N为 10000，只能选方式1，方式控制字为00000001B（01H），初值X： X=65536-10000=55536=1101100011110000B 则TH0=11011000B=D8H，TL0=11110000B=F0H。
二．定时/计数器的控制寄存器TCON
TCON
(88H)
D7
TF1
D6
TR1
D5
TF0
D4
TR0
D3
IE1
D2
IT1
D1
IE0
D0
IT0
其中： TF1：定时/计数器T1的溢出标志位，当定时/计数器T1计满时，由 硬件使它置位，如中断允许则触发T1中断。进入中断处理后由内部硬 件电路自动清除。 TR1：定时/计数器T1的启动位，可由软件置位或清零，当TR1=1时 启动；TR1=0时停止。
M1 0 0 1 1 M0 0 1 0 1 工作方式 0 1 2 3 方式说明 13位定时/计数器 16位定时/计数器 8位自动重置定时/计数器 两个8位定时/计数器（只有T0有）
单元五MCS51单片机内部资源
预置值计算： 用最大计数量减去需要的计数次数即可。 通过上面的任务，我们掌握了计数程序的编制方法，下面 我们再看看定时程序怎样编制。 首先我们看一下下面的程序段。 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#00H MOV TH0,#4CH SETB TR0 以上程序是任务一中的定时程序段，它的初始化过程和计 数方式类似。
TCON 88H
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TF1
TR1
TF0
TR0
TR0 —— 定时 / 计数器0运行控制位。
软件置位，软件复位。
TR1 —— 定时 / 计数器1运行控制位。（用法与TR0类似）
TF0、TF1 分别是定时、计数器T0、T1的溢出标志位。
（1）定时/计数器的工作方式
M1M0—— 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式） 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 13位定时/计数器 16位定时/计数器 模式0 模式1
8 位定时/计数器（自动重装初值） 模式2 T0 8位定时/计数 T1 停止工作 模式3 模式3
1）工作方式0
T0的等效逻辑结构
在计数工作方式下，计数器的计数值范围是： 1～8192（2的13方）
MAIN:
BEGIN:
INT_0: LOOP:
MOV SETB MOV MOV CJNE MOV RL SJMP PUSH MOV MOV CJNE MOV RL
B,#20 TR0 A,#0FEH P1,A B,#00,$ B,#20 A BEGIN ACC A,#0FBH P1,A B,#00,$ B,#20 A
5.1.1 硬件电路与工作原理
1.硬件电路
2.工作原理 用手按动按键 S3，每按键一次 S3引脚上出现一 个负脉冲，单片 机计数一次，并 实时将按键次数 以BCD码方式， 在发光二极管上 面显示。
51单片机的内部资源汇总
在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。可 在系统中加入如图所示电路。
3．应用软件清除相应标志（串行口中断请求的撤消）
对于串行接收／发送中断请求，在CPU响应中断后，必 须在中断服务程序中应用软件清除RI、TI中断标志，才能撤 除中断。(硬件置位，软件清除) 。
响应串行口的中断后，CPU无法知道是接收中断还是发 送中断，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收 操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断请求的 撤消只能用软件清除
中断源 外部中断0 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断
中断级别 最高
最低
MCS-51是一个二级中断系统。
优先级对中断响应的影响
– CPU同时接收到几个中断时，首先响应 优先级别最高的中断请求。
– 正在进行的中断过程不能被新的同级或 低优先级的中断请求所中断。
– 正在进行的低优先级中断服务，能被高 优先级中断请求所中断。这称之为“中 断嵌套”。
断源。 二个外部中断源INT0和INT1，外部设备的中断请求信
号、掉电等故障信号都可以从INT0或INT1引脚输入。 三个内部中断源为定时器/计数器T0和T1的定时/计数
谥出中断源和串行口发送或接收中断源。 中断系统结构示意图如下图所示。
TCON
IE
INT0 IT0 1
01
T0 INT1 IT1 1
01
T1
RX TX
IE0
EX0 1 EA 1
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
3．应用软件清除相应标志（串行口中断请求的撤消）
对于串行接收／发送中断请求，在CPU响应中断后，必 须在中断服务程序中应用软件清除RI、TI中断标志，才能撤 除中断。(硬件置位，软件清除) 。
响应串行口的中断后，CPU无法知道是接收中断还是发 送中断，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收 操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断请求的 撤消只能用软件清除
中断源 外部中断0 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断
中断级别 最高
最低
MCS-51是一个二级中断系统。
优先级对中断响应的影响
– CPU同时接收到几个中断时，首先响应 优先级别最高的中断请求。
– 正在进行的中断过程不能被新的同级或 低优先级的中断请求所中断。
– 正在进行的低优先级中断服务，能被高 优先级中断请求所中断。这称之为“中 断嵌套”。
断源。 二个外部中断源INT0和INT1，外部设备的中断请求信
号、掉电等故障信号都可以从INT0或INT1引脚输入。 三个内部中断源为定时器/计数器T0和T1的定时/计数
谥出中断源和串行口发送或接收中断源。 中断系统结构示意图如下图所示。
TCON
IE
INT0 IT0 1
01
T0 INT1 IT1 1
01
T1
RX TX
IE0
EX0 1 EA 1
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
MCS-51单片机的内部资源管理
MCS-51单片机的内部资源管理MCS-51单片机是一种广泛使用的嵌入式微控制器，以其灵活性和高可靠性而闻名。
它是Intel 8051系列单片机的一种变体，具有许多强大的内部资源，用于管理和控制外部设备。
首先，MCS-51的核心是一个高性能的中央处理器（CPU），它支持8位数据和地址总线，并具有128个字节的RAM和64KB的可寻址内存空间。
这使得它能够处理大部分嵌入式应用程序的要求。
CPU还具有多种数据处理和逻辑运算功能，如加减乘除、位操作和逻辑操作。
这些功能可用于各种计算和控制任务，例如传感器数据处理、运动控制和通信协议处理。
其次，MCS-51具有多个输入/输出（I/O）引脚，可用于连接和控制外部设备。
这些引脚可以配置为数字输入或输出，支持高速驱动电流和外部中断功能。
此外，MCS-51还具有定时器/计数器和串行通信接口，以方便与外部设备进行通信和同步。
MCS-51的内部资源管理还包括多个定时器/计数器，用于实时计时和定时控制。
这些定时器/计数器具有可编程的工作模式和计数范围，可用于生成周期性中断、延时控制和PWM输出。
此外，MCS-51还具有时间/日期功能，可用于实时时钟和日历应用。
此外，MCS-51还内建了多种中断处理能力，包括外部中断、定时器中断和串行通信中断。
这些中断能力可以用于实现多任务操作和事件驱动控制。
MCS-51还具有中断优先级和中断向量表，以灵活地管理和响应不同级别的中断请求。
还有一种重要的资源是MCS-51的存储器系统。
除了内部RAM和寄存器之外，MCS-51还支持多种类型的存储器，包括可编程只读存储器（EPROM和EEPROM）、外部数据存储器（RAM和ROM）、存储器映射IO和扩展存储器（如SD卡和闪存）。
这些存储器可以用于存储程序代码、数据和配置参数，以及进行数据交换和备份。
最后，MCS-51还提供了丰富的开发工具和编程环境，以帮助开发人员使用和管理内部资源。
这包括集成开发环境（IDE）、编译器、调试器和仿真器。
51单片机资源分配和功能定义
51单片机资源分配和功能定义1.引言在51单片机的开发过程中，资源的合理分配和功能的准确定义是确保项目成功的关键。
本文将介绍51单片机资源的分配策略以及功能定义的步骤和方法。
2. 51单片机资源分配2.1内存资源分配在51单片机中，内存资源的合理分配对于程序的运行至关重要。
通常情况下，内存资源可以分为3个部分：内部R AM、外部R AM和R OM。
内部R AM分为数据内存和特殊功能寄存器（S FR），而外部R AM一般用于存储大量的数据。
R OM则用于存储程序代码。
在进行内存资源分配时，需要考虑以下几个因素：-程序的规模：根据程序的规模和功能需求，合理分配数据内存和外部R A M的大小；-数据内存和SF R的分配：根据程序的需求，合理分配数据内存和SF R 的地址；-R OM的分配：根据程序代码的大小，合理分配R OM的大小。
2.2I/O资源分配51单片机的I/O资源分配主要涉及到引脚的使用和外设的选择。
在进行I/O资源分配时，需要考虑以下几个因素：-引脚的数量和类型：根据项目需求和外设的连接方式，选择合适的引脚数量和类型；-引脚的功能定义：根据项目需求，在程序中准确定义每个引脚所承担的功能；-外设的选择：根据项目需求和功能要求，选择合适的外设进行连接和使用。
3.功能定义在进行51单片机的功能定义时，需要明确每个功能的需求和实现方式。
以下是功能定义的步骤和方法：3.1需求分析在功能定义之前，首先进行需求分析是十分重要的。
通过与项目团队的沟通和理解，明确项目的功能需求和目标。
3.2功能划分根据需求分析的结果，将项目功能进行划分，并确定每个功能的优先级和重要性。
3.3功能描述对于每个功能，进行详细的功能描述。
功能描述应包括功能的输入、输出、处理逻辑以及与其他功能的关联。
3.4功能实现根据功能描述，确定功能的具体实现方式。
可以使用编程语言来实现功能，也可以利用硬件电路来实现。
4.总结本文介绍了51单片机资源分配和功能定义的相关内容。
第五章MCS-51单片机的内部资源及应用
下一页
1. 中断响应的条件 中断响应就是中断请求被CPU接受。CPU响应中断必须满 足的条件： (1)有中断源提出中断请求 (2)该中断未被屏蔽 (3)无同级或者高一级别的中断正在处理 (4)指令执行还未到一个机器周期 (5)执行完当前指令，若当前指令为RETI或者访问IE、IP的 指令，执行完当前指令后再继续执行一条指令然后才响应中 断。
5.1 中 断 的 概 述
1. 中断 所谓中断，就是打断正在进行的工作，转而去处理另外
一件较紧急的事情，处理完毕后再转回来继续原来的工作。
中断的概念ຫໍສະໝຸດ 实际生活 看电视 计算机 主程序
电话铃响
接听电话 看电视
事件发生
事件处理 主程序
中断请求
中断处理
中断返回
一个CPU在某一时刻只能承担一项任务，当 CPU在同一时刻面临多项任务时，只能采用 中断的方法去处理。
2. 中断源 中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的来 源, 在MCS-51有3种类型的5个中断源，分别是外部中断 INT0、INT1，定时中断T0、T1和串行中断 。
5.2 MCS - 51中断系统控制
有了中断源，那么单片机的5个中断源是如何向单片 机发出中断请求的呢？中断源是通过中断请求标志位来 通知CPU的。
中断服务程序入口地址表
练习：以外部中断0中断响应过程为例，把新执行的中断程 序的入口地址交给PC。我们来编写代码。 ORG 0003H LJMP INT0_PRO ORG 6000H INT0_PRO: …..… RETI
返回过程： (1)执行完RETI指令时，使相应优先级状态触发器置0 (2)从堆栈中弹出栈顶的两个字节到程序计数器PC，返回断点 (3)继续执行原来的程序 注意：外部中断响应时间在3-8个机器周期之间。我们不用考虑，一般在精 确定时时候才精确计算。
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第5章 51单片机的内部资源
本章介绍了51单片机的内部资源，包括： 1、中断系统 2、定时/计数器
3、串口接口。
中断功能使单片机具有了实时处理能力，定时功能使 单片能够处理与时间和计数相关的问题的能力，串口通信 使单片机可以与其他单片机、计算机或其它设备相连。
5.1
51单片机的中断系统
中断系统主要用于实时测控，要求单片机能及时地响应和 处理单片机外部事件或内部事件所提出的中断请求。中断方 式大大地提高了CPU的工作效率。
中断级别 最高
最低
MCS-51是一个二级中断系统。
优先级对中断响应的影响
– CPU同时接收到几个中断时，首先响应 优先级别最高的中断请求。 – 正在进行的中断过程不能被新的同级或 低优先级的中断请求所中断。
– 正在进行的低优先级中断服务，能被高 优先级中断请求所中断。这称之为“中 断嵌套”。
中断嵌套的概念：
IP各个位的含义： （1）PS——串行口中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。 （2）PT1——定时器T1中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。
（3）PX1——外部中断1中断优先级控制位
1：高优先级中断；
0：低优先级中断。 （4）PT0——定时器T0中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中X0 1 0 PT0 1 0 1
硬件查询
自 然 优 先 级 中断源 高 级
INT0 T0 INT1 T1 RX TX
中断入口
EX1 1
PX1 1 0 PT1 1 0 0 自 然 优 先 级 中断源
低 级
RI TI
ES 1 ≥1
PS 1 0
中断入口
SCON
三、中断请求源
51单片机的五个中断请求源 ：
七、中断矢量（中断入口地址）：
当CPU响应中断时，由硬件直接 产生一个固定的地址，即矢量地址 ，由矢量地址指出每个中断源设备 的中断服务程序的入口，这种方法
中断源 外部中断0 （INT0） 定时器/计数器0 （T0） 外部中断1 （INT1） 定时器/计数器1 （T1） 中断矢量 地址 0003H 000BH 0013H 001BH
对于定时器／计数器T0、T1 的溢出中断和采用跳变触发 方式的外部中断请求，在 CPU 响应中断后，由内部硬件自动 清除中断标志TF0和TF1、IE0和IE1，而自动撤除中断请求。 (硬件置位，硬件清除)。
2 ．采用外加 硬件结合软件清除中断请求（外部中断请 求的撤消）
（1）跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的。
二个外部中断源 INT0 和 INT1 ，外部设备的中断请求信
号、掉电等故障信号都可以从INT0或INT1引脚输入。 三个内部中断源为定时器 /计数器 T0 和T1 的定时 / 计数 谥出中断源和串行口发送或接收中断源。 中断系统结构示意图如下图所示。
TCON
IT0 1 0 IE0 1 ET0 1 TF0 IT1 1 0 IE1 1 ET1 1 TF1 EX0 1
一、中断的概念
CPU正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一事件，
请求CPU迅速去处理。CPU暂时中止当前的工作，转到中断服 务处理程序处理所发生的事件。
处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来
的工作，这称为中断。 CPU处理事件的过程，称为CPU的中断 响应过程。
如下图所示。对事件的整个处理过程，称为中断处理（或 中断服务）。
中断响应
中断请求
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
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
3 中断允许寄存器IE
CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IE 控制。字节地址A8H，可位寻址。格式如下：
IE寄存器中各位设置： 为0时，禁止中断；为 1时，允许中断。 系统复位后IE寄存器中各位均为0，即此时禁止所有中断。
MCS-51复位后，IE清0，所有中断请求被禁止。
若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位的被置 “1” ，还必须使EA位=1。
（4）无同级或更高级中断正在被服务。
中断响应是有条件的，遇到下列三种情况之一时，中断 响应被封锁： （1）CPU正在处理同级的或更高优先级的中断。 （2）所查询的机器周期不是所当前正在执行指令的最后一个 机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。 （3）正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令。需要再
去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。
六、中断请求的撤消
CPU 响应中断请求，转向中断服务程序执行，在其执行 中断返回指令（RETI）之前，中断请求信号必须撤除，否则 将会再一次引起中断而出错。 中断请求撤除的方式有三种，即： 1． 由单片微机内部硬件自动复位 (定时器/计数器中断 请求的撤消 )。
1：允许外部中断0中断。
改变IE的内容，可由位操作指令来实现，即：
SETB
bit；
CLR bit。 例1 若允许片内2个定时器/计数器中断，禁止其它中断源的中
断请求。编写设置IE的相应程序段
（1）用位操作指令来编写如下程序段： CLR ES ；禁止串行口中断
CLR
CLR SETB SETB SETB
（2）电平方式外部中断请求的撤消，需外接电路来取消。
在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。可 在系统中加入如图所示电路。
3．应用软件清除相应标志（串行口中断请求的撤消）
对于串行接收／发送中断请求，在 CPU 响应中断后，必 须在中断服务程序中应用软件清除RI、TI中断标志，才能撤 除中断。(硬件置位，软件清除) 。 响应串行口的中断后， CPU 无法知道是接收中断还是发 送中断，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收 操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断请求的 撤消只能用软件清除 CLR TI ；清TI标志位 CLR RI ；清RI标志位
各标志位的功能： （ 1 ） IT0— 选择外中断请求 0 为跳沿触发方式还是电平触发方 式： IT0=0，为电平触发方式。 IT0=1，为跳沿触发方式。 可由软件置“1”或清“0”。
（2）IE0—外部中断请求0的中断请求标志位。
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。
IE对中断的开放和关闭为两级控制
总的开关中断控制位EA（IE.7位）: EA=0，所有中断请求被屏蔽。 EA=1，CPU开放中断，但五个中断源的中断请求是否允许， 还要由IE中的5个中断请求允许控制位决定。
IE中各位的功能如下：
（1）EA：中断允许总控制位 0：CPU屏蔽所有的中断请求(CPU关中断)； 1：CPU开放所有中断(CPU开中断)。 （2）ES：串行口中断允许位
四、中断有关的寄存器
1. 特殊功能寄存器TCON
特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存各中断请求标志。 TCON为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88H。 包含INT0,INT1,T0 及 T1的中断标志。
（1）T0和T1的溢出中断请求标志位TF1和TF0 （2）外部中断请求标志位IE1与IE0。
程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。 中断服务程序：为服务对象服务的程序称为中断服务程序。 断点：现行程序被中断的地址称为断点。 中断返回：中断服务程序结束后返回到原来程序称中断返回。
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二、MCS-51中断系统的结构
MCS-51有5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。
MCS-51五个中断源中包括二个外部中断源和三个内部中 断源。
（5）PX0——外部中断0中断优先级控制位
1：高优先级中断； 0：低优先级中断 由软件可改变各中断源的中断优先级。 系统复位后IP寄存器中各位均为0，即此时全部设定为
低中断优先级。
在同时收到几个同一优先级的中断请求时，优先响应哪一个中 断，取决于内部的查询顺序。查询顺序如下：
中断源 外部中断0 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断
EX1
EX0 ET0 ET1 EA
；禁止外部中断1中断
；禁止外部中断0中断 ；允许定时器/计数器T0中断 ；允许定时器/计数器T1中断 ；CPU开中断
（2）用字节操作指令来编写： MOV IE，#8AH
或者用：
MOV
0A8H，#8AH
；A8H为IE寄存器字节地址
4 中断优先级寄存器IP
若 CPU 正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源 所中断。 中断优先级寄存器IP，其字节地址为B8H。
（2）用字节操作指令 MOV 或： MOV IP，#05H 0B8H，#05H ；B8H为IP寄存器的字节地址
五、响应中断请求的条件
一个中断请求被响应，需满足以下必要条件： （1）IE寄存器中的中断总允许位EA=1。 （2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标 志为“1”。
（3）该中断源的中断允许位=1，即该中断没有被屏蔽。
2. SCON为串行口控制寄存器
SCON为串行口控制寄存器，字节地址为98H。串行口的发送中 断和接收中断的中断请求标志TI和RI，格式如下：
各标志位的功能： （1）TI—发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据 后，硬件自动置“1”TI。响应中断后，必须在中断服务程 序中用软件对TI标志清“0”。 （2）RI—接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧，硬 件自动置“1”RI标志。响应中断后，必须在中断服务程序 中用软件对RI标志清“0”。
本章介绍了51单片机的内部资源，包括： 1、中断系统 2、定时/计数器
3、串口接口。
中断功能使单片机具有了实时处理能力，定时功能使 单片能够处理与时间和计数相关的问题的能力，串口通信 使单片机可以与其他单片机、计算机或其它设备相连。
5.1
51单片机的中断系统
中断系统主要用于实时测控，要求单片机能及时地响应和 处理单片机外部事件或内部事件所提出的中断请求。中断方 式大大地提高了CPU的工作效率。
中断级别 最高
最低
MCS-51是一个二级中断系统。
优先级对中断响应的影响
– CPU同时接收到几个中断时，首先响应 优先级别最高的中断请求。 – 正在进行的中断过程不能被新的同级或 低优先级的中断请求所中断。
– 正在进行的低优先级中断服务，能被高 优先级中断请求所中断。这称之为“中 断嵌套”。
中断嵌套的概念：
IP各个位的含义： （1）PS——串行口中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。 （2）PT1——定时器T1中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。
（3）PX1——外部中断1中断优先级控制位
1：高优先级中断；
0：低优先级中断。 （4）PT0——定时器T0中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中X0 1 0 PT0 1 0 1
硬件查询
自 然 优 先 级 中断源 高 级
INT0 T0 INT1 T1 RX TX
中断入口
EX1 1
PX1 1 0 PT1 1 0 0 自 然 优 先 级 中断源
低 级
RI TI
ES 1 ≥1
PS 1 0
中断入口
SCON
三、中断请求源
51单片机的五个中断请求源 ：
七、中断矢量（中断入口地址）：
当CPU响应中断时，由硬件直接 产生一个固定的地址，即矢量地址 ，由矢量地址指出每个中断源设备 的中断服务程序的入口，这种方法
中断源 外部中断0 （INT0） 定时器/计数器0 （T0） 外部中断1 （INT1） 定时器/计数器1 （T1） 中断矢量 地址 0003H 000BH 0013H 001BH
对于定时器／计数器T0、T1 的溢出中断和采用跳变触发 方式的外部中断请求，在 CPU 响应中断后，由内部硬件自动 清除中断标志TF0和TF1、IE0和IE1，而自动撤除中断请求。 (硬件置位，硬件清除)。
2 ．采用外加 硬件结合软件清除中断请求（外部中断请 求的撤消）
（1）跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的。
二个外部中断源 INT0 和 INT1 ，外部设备的中断请求信
号、掉电等故障信号都可以从INT0或INT1引脚输入。 三个内部中断源为定时器 /计数器 T0 和T1 的定时 / 计数 谥出中断源和串行口发送或接收中断源。 中断系统结构示意图如下图所示。
TCON
IT0 1 0 IE0 1 ET0 1 TF0 IT1 1 0 IE1 1 ET1 1 TF1 EX0 1
一、中断的概念
CPU正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一事件，
请求CPU迅速去处理。CPU暂时中止当前的工作，转到中断服 务处理程序处理所发生的事件。
处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来
的工作，这称为中断。 CPU处理事件的过程，称为CPU的中断 响应过程。
如下图所示。对事件的整个处理过程，称为中断处理（或 中断服务）。
中断响应
中断请求
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
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
3 中断允许寄存器IE
CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IE 控制。字节地址A8H，可位寻址。格式如下：
IE寄存器中各位设置： 为0时，禁止中断；为 1时，允许中断。 系统复位后IE寄存器中各位均为0，即此时禁止所有中断。
MCS-51复位后，IE清0，所有中断请求被禁止。
若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位的被置 “1” ，还必须使EA位=1。
（4）无同级或更高级中断正在被服务。
中断响应是有条件的，遇到下列三种情况之一时，中断 响应被封锁： （1）CPU正在处理同级的或更高优先级的中断。 （2）所查询的机器周期不是所当前正在执行指令的最后一个 机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。 （3）正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令。需要再
去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。
六、中断请求的撤消
CPU 响应中断请求，转向中断服务程序执行，在其执行 中断返回指令（RETI）之前，中断请求信号必须撤除，否则 将会再一次引起中断而出错。 中断请求撤除的方式有三种，即： 1． 由单片微机内部硬件自动复位 (定时器/计数器中断 请求的撤消 )。
1：允许外部中断0中断。
改变IE的内容，可由位操作指令来实现，即：
SETB
bit；
CLR bit。 例1 若允许片内2个定时器/计数器中断，禁止其它中断源的中
断请求。编写设置IE的相应程序段
（1）用位操作指令来编写如下程序段： CLR ES ；禁止串行口中断
CLR
CLR SETB SETB SETB
（2）电平方式外部中断请求的撤消，需外接电路来取消。
在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。可 在系统中加入如图所示电路。
3．应用软件清除相应标志（串行口中断请求的撤消）
对于串行接收／发送中断请求，在 CPU 响应中断后，必 须在中断服务程序中应用软件清除RI、TI中断标志，才能撤 除中断。(硬件置位，软件清除) 。 响应串行口的中断后， CPU 无法知道是接收中断还是发 送中断，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收 操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断请求的 撤消只能用软件清除 CLR TI ；清TI标志位 CLR RI ；清RI标志位
各标志位的功能： （ 1 ） IT0— 选择外中断请求 0 为跳沿触发方式还是电平触发方 式： IT0=0，为电平触发方式。 IT0=1，为跳沿触发方式。 可由软件置“1”或清“0”。
（2）IE0—外部中断请求0的中断请求标志位。
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。
IE对中断的开放和关闭为两级控制
总的开关中断控制位EA（IE.7位）: EA=0，所有中断请求被屏蔽。 EA=1，CPU开放中断，但五个中断源的中断请求是否允许， 还要由IE中的5个中断请求允许控制位决定。
IE中各位的功能如下：
（1）EA：中断允许总控制位 0：CPU屏蔽所有的中断请求(CPU关中断)； 1：CPU开放所有中断(CPU开中断)。 （2）ES：串行口中断允许位
四、中断有关的寄存器
1. 特殊功能寄存器TCON
特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存各中断请求标志。 TCON为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88H。 包含INT0,INT1,T0 及 T1的中断标志。
（1）T0和T1的溢出中断请求标志位TF1和TF0 （2）外部中断请求标志位IE1与IE0。
程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。 中断服务程序：为服务对象服务的程序称为中断服务程序。 断点：现行程序被中断的地址称为断点。 中断返回：中断服务程序结束后返回到原来程序称中断返回。
19:35 4
二、MCS-51中断系统的结构
MCS-51有5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。
MCS-51五个中断源中包括二个外部中断源和三个内部中 断源。
（5）PX0——外部中断0中断优先级控制位
1：高优先级中断； 0：低优先级中断 由软件可改变各中断源的中断优先级。 系统复位后IP寄存器中各位均为0，即此时全部设定为
低中断优先级。
在同时收到几个同一优先级的中断请求时，优先响应哪一个中 断，取决于内部的查询顺序。查询顺序如下：
中断源 外部中断0 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断
EX1
EX0 ET0 ET1 EA
；禁止外部中断1中断
；禁止外部中断0中断 ；允许定时器/计数器T0中断 ；允许定时器/计数器T1中断 ；CPU开中断
（2）用字节操作指令来编写： MOV IE，#8AH
或者用：
MOV
0A8H，#8AH
；A8H为IE寄存器字节地址
4 中断优先级寄存器IP
若 CPU 正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源 所中断。 中断优先级寄存器IP，其字节地址为B8H。
（2）用字节操作指令 MOV 或： MOV IP，#05H 0B8H，#05H ；B8H为IP寄存器的字节地址
五、响应中断请求的条件
一个中断请求被响应，需满足以下必要条件： （1）IE寄存器中的中断总允许位EA=1。 （2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标 志为“1”。
（3）该中断源的中断允许位=1，即该中断没有被屏蔽。
2. SCON为串行口控制寄存器
SCON为串行口控制寄存器，字节地址为98H。串行口的发送中 断和接收中断的中断请求标志TI和RI，格式如下：
各标志位的功能： （1）TI—发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据 后，硬件自动置“1”TI。响应中断后，必须在中断服务程 序中用软件对TI标志清“0”。 （2）RI—接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧，硬 件自动置“1”RI标志。响应中断后，必须在中断服务程序 中用软件对RI标志清“0”。