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1、第四章第四章功能单元及操作功能单元及操作本章分为三节，主要介绍：4.1 51单片机中断系统4.2 定时/计数器4.3 串行通信接口.1.单片机原理与接口技术4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.2.单片机原理与接口技术1.计算机中的中断计算机执行正常程序时，系统出现某些急需处理的异常情况和特殊请求，CPU暂时中止现在正在执行的的指令，转去对随机发生的更紧迫事件处理；处理完后，CPU会自动返回原来的程序继续执行。就如：你正在家中看书，突然电话铃响了，你放下书本，去接电话，和来电话的人交谈，然后放下电话，回来继续看你的书。这就是生活中的 “中断 ”的现象，就是正常的工作过程被外部的事件打断了。
2、4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.3.单片机原理与接口技术中断 是指由于某种随机事件的发生，计算机暂停现行程序的运行，转去执行另一程序，以处理发生的事件，处理完毕后又自动返回原来的程序继续运行 。将能引起中断的事件称为 中断源 。CPU现行运行的程序称为 主程序 。处理随机事件的程序称为 中断服务子程序 。4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.4.单片机原理与接口技术中断技术的优点：分时操作CPU可以同多个外设 “同时 ”工作实时处理CPU及时处理随机事件故障处理电源掉电、存储出错、运算溢出4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.5.单片机原理与接口技术2. MCS-51中断系统
3、 中断源 中断标志 中断允许 中断优先级 MCS-51中断系统结构 中断寄存器4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.6.单片机原理与接口技术（1） 中断源8051单片机有 5个中断请求源：单片机INT0或 外部输入中断源 INT0(P3.2)INT1或 外部输入中断源 INT1(P3.3)T0 片内定时器 T0的溢出T1 片内定时器 T1的溢出串行口 片内串行口发送或接收中断源4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.7.单片机原理与接口技术（2） 中断标志CPU主程序INT0INT1T0T1串口IE0TF0IE1TF1TIRI中断源 中断标志位 每一个中断源都有相应的中断标志位； 某一个
4、中断源申请中断，相应中断标志位置 1。4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.8.单片机原理与接口技术（3） 中断允许主程序INT0INT1T0T1串口IE0TF0IE1TF1TIRI中断源 中断标志位 EA总中断允许位，EA=1开放所有中断，EA=0，禁止所有中断； 某一个中断源还有相应的中断允许位，1允许相应中断源的中断，0禁止相应中断源的中断。中断允许ESET0EX0EX1ET1EA4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.9.单片机原理与接口技术IE0TCONSCONINT0IT0=0IT0=1INT1IT1=0IT1=1TF0IE1TF1T0T1TIRITXDRXD ESET0EX
5、0EX1ET1EA自然优先级矢量地址高级中断请求自然优先级矢量地址低级中断请求PX0PT0PX1PT1PSIE IP中断标志位中断源允许总允许中断优先级4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.10.单片机原理与接口技术TCON寄存器寄存器T0和和T1控制寄存器控制寄存器TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0TCONT1溢出中断标志 (TCON.7):T1启动计数后，计满溢出由硬件置位 TF1=1，向 CPU请求中断，此标志一直保持到 CPU响应中断后， 才由硬件自动清 0。也可用软件查询该标志，并由软件清 0。7654 3 2104.1 51单片机中断系统单片机中断系统.11.单片机
6、原理与接口技术TCON寄存器寄存器T0和和T1控制寄存器控制寄存器TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0TCON88H外部中断 INT1中断标志位 (TCON.3) :IE1 1，外部中断1向 CPU申请中断外部中断 INT1触发方式控制位 (TCON.2)： IT1=0，电平触发方式 IT1=1, 下降沿触发方式7654 3 210注意：该寄存器可以位寻址。4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.12.单片机原理与接口技术 TF1：定时器1的溢出中断标志。T1被启动计数后，从初值做加1计数，计满溢出后由硬件置位TF1，同时向CPU发出中断。 IE1：外部中断1标志。IE1 = 1，
7、外部中断1向CPU申请中断。 IT1：外中断1触发方式控制位。当IT1 = 0时，外部中断1控制为电平触发方式。当IT1 = 1时，外部中断1控制下跳沿触发方式。 TF0：定时器0溢出中断标志。其操作功能同TF1。 IE0：外部中断0中断标志。其操作功能与IE1相同。 IT0：外中断0触发方式控制位。其操作功能与IT1相同。4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.13.单片机原理与接口技术SCON寄存器寄存器串行口控制寄存器串行口控制寄存器 TI (SCON.1)串行发送中断标志。 RI (SCON.0)串行接收中断标志。TI RISCON98H7654 3 210注意：该寄存器可以位寻址。
8、4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.14.单片机原理与接口技术TI：串行发送中断标志 CPU将数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动发送，每发送完一个串行帧，硬件将使TI置位。注意：CPU响应中断时并不清除TI，必须由软件清除RI：串行接收中断标志 在串行口允许接收时，每接收完一个串行帧，硬件将使RI置位。注意：CPU在响应中断时不会清除RI，必须由软件清除4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.15.单片机原理与接口技术IE寄存器寄存器中断允许寄存器中断允许寄存器IE A8HEA ES ET1 EX1 ET0 EX0例：允许定时器 T0中断：SETB EASETB ET0 或 MOV
9、IE， #82H7654 3 210注意：该寄存器可以位寻址。4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.16.单片机原理与接口技术 EA：总中断允许控制位。EA = 1，开放所有中断，各中断源的允许和禁止可通过相应的中断允许位单独加以控制；EA = 0，禁止所有中断。 ES：串行口中断允许位。ES = 1，允许串行口中断；ES = 0，禁止串行口中断。 ET1：定时器1中断允许位。ET1 = 1，允许定时器1中断；ET1 = 0，禁止定时器1中断。 EX1：外部中断1中断允许位。EX1 = 1，允许外部中断1中断；EX1 = 0，禁止外部中断1中断。 ET0：定时器0中断允许位。ET0 = 1
10、，允许定时器0中断；ET0 = 0，禁止定时器0中断。 EX0: 外部中断0中断允许位。EX0 = 1，允许外部中断0中断；EX0 = 0，禁止外部中断0中断4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.17.单片机原理与接口技术IP寄存器寄存器中断优先级寄存器中断优先级寄存器 51单片机有两个中断优先级 高级和低级 专用寄存器 IP为中断优先级寄存器，用户可用软件设定 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PS PT1 PX1 PT0 PX0IP B8H7654 3 2104.1 51单片机中断系统
11、单片机中断系统.18.单片机原理与接口技术 PS：串行口中断优先控制位 PS = 1，设定串行口为高优先级中断；PS = 0，设定串行口为低优先级中断。 PT1：定时器T1中断优先控制位 PT1 = 1，设定定时器T1中断为高优先级中断；PT1 = 0，设定定时器T1中断为低优先级中断。 PT0：定时器T0中断优先控制位 PT0 = 1，设定定时器T0中断为高优先级中断；PT0 = 0，设定定时器T0中断为低优先级中断。 PX1：外部中断1中断优先控制位 PX1 = 1，设定外部中断1为高优先级中断；PX1 = 0，设定外部中断1为低优先级中断。 PX0：外部中断0中断优先控制位 PX0 =
12、1，设定外部中断0为高优先级中断；PX0 = 0，设定外部中断0为低优先级中断。系统复位后，所有中断源均设定为低优先级中断。4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.19.单片机原理与接口技术2. 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 ) 中断返回 中断请求的撤除4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.20.单片机原理与接口技术 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：9 保护断点地址；中断响应9 把程序转向中断服务程序的 入口地址 (通常称矢量地址 )。 特别
13、注意： 这些工作是硬件自动完成的！断点地址中断服务子程序的入口地址外部中断0入口地址0003AJMP ZD0ZD0中断响应中断响应4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.21.单片机原理与接口技术 中断服务子程序入口地址又称为中断矢量或中断向量。中断响应 单片机中5个中断源的矢量地址是 固定 的，不能改动。断点地址中断服务子程序的入口地址4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.22.单片机原理与接口技术程序存储器ROM0023H： 串行口中断入口0003H： 外部中断 0入口000BH： 定时器 0溢出中断入口0013H： 外部中断 1入口001BH： 定时器 1溢出中断入口002AH使用
14、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4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.23.单片机原理与接口技术0000H： 复位后，程序的入口地址 (PC=0000H)0003H： 外部中断 0入口000BH： 定时器 0溢出中断入口0013H： 外部中断 1入口001BH： 定时器 1溢出中断入口002AHAJMP MAINAJMP INTT0包含T0中断服务子程序的程序结构：ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP INTT0 ORG 0100HMAIN: . . INTT0:.RETIEND4.1 51单片机中断系统单片机中
15、断系统.24.单片机原理与接口技术中断响应中断响应 中断服务程序从中断子程序入口地址开始执行，直到返回指令 RETI为止，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。中断响应入口地址RETI4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.25.单片机原理与接口技术中断响应中断响应INTT0: PUSH ACCPUSH DPHPUSH DPLPUSH PSW中断源服务POP PSWPOP DPLPOP DPHPOP ACCRETI保护现场恢复现场4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.26.单片机原理与接口技术中断返回中断返回 中断返回是指中断服务完后，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。中断响应中断返回4.1 51单片机中断系统单片机中断系统.27.单片机原理与接口技术
