c51单片机内部功能单元及应用

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1、80C51单片机内部功能单元及应用6.2中断系统6.2.1中断系统概述中断是计算机中是很重要的一个概念，中断系统是计算机的重要组成部分。自动检测、实时控制、故障处理往往通过中断来实现，计算机与外设之间的数据交换也常常采用中断处理方式。1．中断的概念在计算机中，由于计算机内外部的原因、软硬件的原因；使CPU暂停当前的工作，转到需要处理的中断源的服务程序的入口（中断响应），一般在入口处执行一跳转指令转去处理中断事件（中断服务）；执行完中断服务后，再回到原来程序被中断的地方继续处理执行程序（中断返回），这个过程称为中断。断点主程序主程序

2、中断服务子程序图6-10中断过程示意图2．中断系统应具有如下功能：1)实现中断与返回当某一中断源发出中断申请时，CPU能决定是否响应这个中断申请（当CPU在执行更紧急、更重要的工作时，可以暂不响应中断），若允许响应这个中断申请，CPU必须在现行的指令执行完后，把断点处的PC值（即下一条应执行的指令的地址），压入堆栈保留下来——称为保护断点和现场。然后能转到需要处理的中断源的服务程序的入口。当中断处理完后，再恢复被保留下来的PC值——称为恢复断点和现场，使CPU返回断点，继续执行主程序。2)能实现优先权排队通常，在系统中有多个中断源

3、，会出现两个或更多中断源提出中断申请的情况，这样就必须要设计者事先根据轻重缓急，给每个中断源确定一个中断级别——优先权。当多个中断源同时提出中断申请时，CPU能找到优先级别最高的中断源，响应它的中断申请；在优先权级别最高的中断源处理完后，再响应级别较低的中断源。3)高级中断能中断低级中断当CPU正在处理某一中断源的请求时，若有优先级比它高的中断源发出中断申请，则CPU暂停正在进行的中断服务程序，并保留这个程序的断点；在高级的中断处理完毕后，再回到原被中断的源程序执行中断服务程序。此过程称为“中断嵌套”。断点2主程序响应低级中断请求

4、低级中断服务子程高级中断服务子程RETIRETI响应低级中断请求继续执行主程序断点1返回主程序返回低级中断程序图6-11中断嵌套示意图需要注意的是：在“中断嵌套”中，当前执行的中断程序只能被高级中断源中断，而同级或低级中断源则不能。3．中断的优点当CPU与外设交换信息时，采用中断的方式，有以下优点：分时操作：中断可以使CPU与多个外设同时工作。使CPU的利用率大大提高。CPU在启动外设工作后，就继续执行主程序；同时外设也在工作，当外设把数据准备好后，发出中断申请，请求CPU中断主程序，执行中断服务程序，中断服务程序处理完以后CPU

5、恢复执行主程序，外设也继续工作。实时处理：在实时控制系统中，现场的各种参数、信息，需要的话可在任何时间发出中断申请要求CPU处理；CPU就可以马上响应（若中断是开放的）加以处理。这样的及时处理在查询的方式下几乎不可能。故障处理：计算机在运行过程中，往往会出现预料不到的情况，或出现一些故障：如掉电、存储出错、运算溢出等。计算机可以利用中断系统自行处理，而不必停机或报告工作人员。4．中断源51单片机共有5个中断源：外部中断0、外部中断1、定时/计数器中断0、定时/计数器中断1、串行口中断。中断源请求标志入口地址优先级外部中断0IE00

6、003H最高级最低级定时器中断0TF0000BH外部中断1IE10013H定时器中断1TF1001BH串行口发送/接受中断TI/RI002BH5．51单片机的中断源分类如下：1）外部中断源外部中断有2个中断源，即外部中断0和外部中断1。它们的中断信号分别由引脚/INT0（P3.2）和/INT1（P3.3）输入。中断请求标志为IE0和IE1（定时器/计数器控制寄存器TCON的D1位和D3位）。2）定时器中断类定时中断由内部定时器计数产生计数溢出所引起的中断，属于内部中断。当计数溢出时即表明定时器/计数器已满，产生中断请求。定时器/计

7、数器中断包括定时器/计数器T0益处中断和定时器/计数器T1溢出中断。中断请求标志位为TF0和TF1（TCON的D5位和D7位）。3）串行中断类串行中断是为满足串行数据传送的需要而设置的，属于内部中断，每当串行口接受或发送完一帧数据时，就产生一个中断请求。中断标志为TI或RI（分别为串行口控制寄存器SCON的D1和D0位）。6.2.2中断的控制与实现中断的控制与实现是通过4个与中断相关的特殊功能寄存器配置来完成的，它们分别是定时/计数器控制寄存器TCON、串行口控制寄存器SCON、中断允许控制寄存器IE以及中断优先级控制寄存器IP。

8、1．定时/计数器控制寄存器TCON（88H）TCON是定时/计数器控制寄存器，它锁存2个定时/计数器的溢出中断标志及外部中断/INT0和/INT1的中断标志，对TCON可进行字节寻址和位寻址。与中断有关的各位定义如下表：1）IT0：外部中断0触发方