第五章 单片机的中断与定时系统

（3）计数初值 最大计数值为213=8192 △T=（213 — 计数初值）× 机器周期（12/fosc） 计数初值=213 —欲计数脉冲数=213 —△T/ 机器周期


2、工作方式1
M1M0=01——16位计数器
方式1时的电路逻辑结构如图所示 作定时器，TMOD=01H； 作计数器，TMOD=05H； △T=（216 — 计数初值）× 机器周期（12/fosc） 计数初值=216 —欲计数脉冲数=216 —△T/ 机器周期
响应操作: 断点压栈→撤除中断标志→关闭低同级 中断允许→中断入口地址送PC。 实际上响应中断的主要操作是有硬件自动产生一 条长调用指令LCALL。 ③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。 ④中断返回： 断点出栈 → 开放中断允许 → 返回原程序。 4、中断优先级及其嵌套 优先级 2个---高优先级、低优先级，可通 过SFR寄存器IP设置。 中断嵌套 原则为高优先级的中断不能被低 优先的中断所中断，同级中断不能相互中断。
第五章 中断系统、定时器/ 计数器
§5-1 MCS-51的中断系统 §5-2 定时/计数器
§5-1 MCS-51的中断系统 一、中断概述 日 1、 中断概念 常
某人看书 执行主程序
电话铃响 中断信号INT=0 书中作记号 当前PC入栈 电话谈话 执行I/O程序 继续看书 返回主程序

③串行中断 1 个：串行接收或发送完一帧数据时 就产生一个内部中断请求RI或TI。 入口地址：0023H。 3、 中断处理过程 包含：中断请求、中断响应、中断服务、中断返 回四个阶段. ①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。 ②中断响应：在一条指令的最后一个周期按优先 级 顺 序 查 询 中 断 标 志 ， 为 “ 1” 并 满 足 响 应 条件时响应。
例如：定时500us，fosc=6MHz时， 初值=216—500/2=65536-250=65286=FF 06H 那么：TH0=FFH，TL0=06H 3、工作方式2 M1M0=10——自动复位的8位计数器 以TL0作计数器，而TH0 作为预置寄存器。当计数满溢出 时，TF0置“1”，同时TH0将计数初值以硬件方法自动装入TL0。 逻辑结构，如图所示：

5、中断控制的特点 ① 中断是随机发生的，并且是可编程的。 ② 通过执行特定功能的程序段而获得预定目的。 6、MCS-51中断汇集


二、中断控制
通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、 IP等四个寄存器的设定而实现。 1、中断请求控制 （1）定时中断、外中断请求控制寄存器TCON 字节地址 88H ，位地址 8FH~88H ，与中断 请求有关的各位表示如下：
解：1）方波波形如图所示： 2）计数初值： 方式0：计数初值=213 —欲计数脉冲数=213 —△T/ 机器周期 =213-500/2=1F06H ∴ TH1=F8H，TL1=06H 方式1：计数初值=216 —欲计数脉冲数=216 —△T/ 机器周期 =216-500/2=FF06H ∴ TH1=FFH，TL1=06H 方式2：计数初值=28 —欲计数脉冲数 =28 —△T/ 机器周期 =28-500/2=06H ∴ TH1=TL1=06H 3）定时到达P1.0的翻转方法：查询方式、中断方式 4）流程、程序如下：

3、中断允许控制寄存器IE（A8H） 三、定时器/计数器工作方式 1、工作方式0 M1M0=00 ——13位计数器 （ 1 ）结构由 TH0 的全部 8 位和 TL0 的低 5 位构成，如 下页图。当TL0低5位计数满时直接向TH0进位，并当 全部13位计数满溢出时，TF0置“1”。 （2）TMOD值： 作定时器：TMOD=0000 0 0 00=00H 作计数器：TMOD=0000 0 1 00=04H

作定时器，TMOD=02H； 作计数器，TMOD=06H； 最大计数值为 28=256 ，若 fosc=12MHz ，则方式 2 的最大定时时间为256us。当作为定时器用时，定时时间的计 算公式： △T=（28 — 计数初值）× 机器周期（12/fosc） 计数初值=28 —欲计数脉冲数=28 —△T/ 机器周期 例如：定时500，fosc=6MHz时，初值=28—500/2=6= 06H 则：TH0=TL0=06H 4、工作方式3 M1M0=11——2个8位计数器（仅限于 T0 ） 在T0方式3下，T0、T1的设置和使用是不同的。 （1）T0方式3 TL0：使用T0原有控制资源，功能与方式0、1相同。 TH0：借用T1的TR1、TF1，只能对片内机器周期脉冲计数， 作8位定时器。
TI为发送中断 ，RI为接收中断 ，为“1”时，请求 中断，响应后必须由用户软件清零。 （3）中断请求的撤销 中断响应后，必须及时清除 TCON 、 SCON 中的 已响应中断请求标志，否则，会引起中断的重复查 询和响应。

①外中断请求的撤销： 对于边沿触发方式：由于触发信号过后就消失， 撤销自然也就是自动的。 对于电平触发方式：需通过软硬件结合的方法来 实现撤销。 ②定时中断请求的撤销：定时中断后，硬件自动 清 “0”。 ③串行中断请求的撤销：不能自动清“0”，须用软 件的方法在中断服务子程序中进行清“0”。 2、中断允许控制 由SFR寄存器IE设置，分二级允许控制。以EA位 作为总控，以各中断源的允许位作为分控。

T0方式3时的T0、T1电路逻辑结构，如图所示
T0方式3时的T0初值计算完全同方式 2 （2）T0方式3下的T1 T0方式3时 ，T1仍然可工作于方式0~方式2，如 上页图所示。C/ T 控制位仍可使T1工作在定时器或 计数器方式，只是由于其TR1、TF1被T0的TH0占用， 因而没有计数溢出标志可供使用，计数溢出时只能 将输出结果送至串行口，即用作串行口波特率发生 器。 T0 方式 3 下的 T1 方式 2 ，因定时初值能自动恢复， 用作波特率发生器更为合适。 四、定时/计数器的应用 【例 6-2】 已知 fosc=6MHz ，利用 T1 定时 500us ， 在 P1.0 口输出周期为 1ms 的方波脉冲，使用方式 0~ 方式2编程。
LOOP1：
LOOP2：
DELAY：
§5-2 定时/计数器 一、定时/计数器构成 1、定时方法 软件延时 通过执行循环而获得延时，短时间延时； 硬件延时 由硬件电路实现延时，长时间延时； 可编程定时 通过对系统时钟脉冲的计数而获得延时。 2、MCS-51单片机的定时/计数器 16位定时/计数器T0、T1，分别由4个8位计数器 组成，均属SFR寄存器。 T0由TH0、TL0构成，字节地址为8CH、8AH； T1由TH1、TL1构成，字节地址为8DH、8BH；


主流程图（略），程序如下：
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H ；中断入口 LJMP 0100H ORG 0030H MOV SP， #60H SETB IT0 ；设定下跳有效 SETB EX0 ；开中 SETB EA MOV IP， #01H MOV A， #01H MOV P1， A RL A LCALL DELAY AJMP LOOP

GATE：门控位，定义T1/T0的启动方式，逻辑如 图：
C/ ：定时/计数功能选择位。 为“0”，作定时器用；为“1”，作计数器用。 M1M0：工作方式选择位。
00 方式0 01 方式1 10 方式2 13位计数器 16位计数器 初值自动重装8位计数器

11
方式3
2个8位计数器，仅适用于T0
MAIN：
LOOP：

中断服务程务程序： ORG PUSH CLR MOV SETB RLC MOV LCALL JNB CLR RLC MOV LCALL JB INC CJNE POP RETI （略） 0100H ACC A R0， #00H C A P1， A DELAY ACC.7， LOOP1 C A P1， A DELAY ACC.7， LOOP2 R0 R0， #03H， LOOP1 ACC ；1秒延时
日常事务
中断请求 保护断点 中断服务 中断返回
事 务 程 序
暂停看书 暂停执行主程序 中断响应
中 断 服 务 程 序
2、 中断源 中断源指引起正在执行的程序中断，转而执行中 断服务程序的设备或事件。 可分为硬中断、软中断。 MCS-51单片机的5个中断源： ①外部中断2个： INT 0 、 INT1 ，中断请求信号分 别由P3.2、P3.1输入,低电平有效、脉冲下降沿有效 可选。 入口地址：0003H，0013H。 ②定时 / 计数溢出中断 2 个： T0 、 T1, 计数溢出时 置“1”TF0、TF1位，从而发出内部中断请求。 入口地址：000BH，001BH。
注意： 5 个中断允许位全部置“ 1” 时，和全部 清0效果一样，为同优先级中断，按自然优先级处理， 即为 →T0→ →T1→串行口，优先级依次从高到 INT 1 INT 0 低。 三、中断应用 1、中断应用的准备工作
（1）中断初始化设置：定义SP、IP、IE和外中断触 发方式选择； （2）中断服务程序：中断入口、现场保护、中断主 体程序、恢复现场返回。 2、应用举例 例6-1 通过P1.0~P1.7控制发光二极管，输出两 种节日灯，并利用外中断 P3.2 ，在两种状态之间切 换。 分析：主程序中状态：亮 1灯左移循环，中断 程序中的状态：以 1 秒间隔 8 灯依次亮起，再依次熄 灭,循环3次后返回。
二、定时/计数器的控制寄存器 与定时/计数器有关的控制寄存器有3个： 1、定时器控制寄存器TCON（88H） SFR寄存器TCON既参与定时控制又参与中断控 制，有关定时控制的有4位，表示如下：