第7章 mcs-51系列单片机的中断

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1、第7章MCS-51系列单片机的中断系统及定时器中断系统71中断处理过程7.2定时器/计数器7.37.1中断系统7.1.1中断概述1．中断的概念在CPU与外设交换信息时，存在着一个快速的CPU与慢速的外设之间的矛盾；以及在同一时刻同时发生两件以上的任务需要CPU处理，后发生的任务也许比CPU正在处理的任务重要，需要马上处理。为解决这个问题，才发展了中断的概念。中断系统是计算机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理往往采用中断系统，计算机与外围设备间传送数据及实现人机联系也常采用中断方式。图7-1中断处理过程2．中断的特点（1）分时操作（2）实时

2、处理（3）故障处理7.1.2中断系统的结构1．中断源2．中断控制专用寄存器（1）定时器控制寄存器（2）串行口控制寄存器（3）中断允许控制寄存器（4）中断优先级控制寄存器7.2中断处理过程1．现场保护和现场恢复2．中断打开和中断关闭3．中断服务程序4．中断返回7.2.1中断响应条件和时间CPU响应中断的条件有：①有中断源发出中断请求；②中断总允许位EA=1；③申请中断的中断源允许。同时满足以上3个条件，CPU一般会响应中断，但若有下列任何一种情况存在，则中断响应会受到阻断。①CPU正在响应同级或高优先级的中断。②当前指令未执行完。③正在执行RE

3、TI中断返回指令或访问专用寄存器IE和IP的指令。若存在上述任何一种情况，中断查询结果即被取消，CPU不响应中断请求而在下一机器周期继续查询，否则，CPU在下一机器周期响应中断。7.2.2中断响应过程1．定时器中断请求的撤除2．串行口中断请求的撤除3．外部中断请求的撤除7.2.3中断返回中断处理过程如图7-4所示。图7-4中断处理过程7.2.4中断程序举例中断系统应用要解决的问题包括电路连接和应用程序设计两部分。对于外部中断，要合理设计外设发生的中断请求信号与引脚（或）之间的连接电路，使其电平高低和持续时间符合要求。应用程序设计一般包括以下内

4、容。1．主程序部分①给堆栈指针SP赋值，设置一个深度适宜的堆栈。②如为外部中断，定义触发方式。③根据需要给IP赋值，定义中断优先级。④给IE赋值，开放中断，即置位EA和其他需要的中断允许位。⑤安排好等待中断过程中主程序应做的操作。2．中断服务程序部分①在相应的中断入口地址单元设置一条跳转指令，使程序转移到中断服务程序的入口处。②根据需要保护现场。③若为电平触发的外部中断，应有中断信号撤除操作。④安排中断服务所做的操作。⑤恢复现场。⑥中断返回。下面给出一个中断系统的应用实例。【例7-1】设计一个程序，能够实时显示INT0引脚上出现的负跳变信号的

5、累计数（设此数≤255）。可以利用中断系统解此题。设计主程序为一显示程序，实时显示某一寄存器或存储单元（现定为寄存器R7）中的内容。利用引脚上出现的负跳变作为中断请求信号，每中断一次，R7内容加1。程序如下：ORG0000HAJMPMAIN；转主程序ORG0003HAJMPIP0；转中断服务程序ORG0030HMAIN：MOVSP，#60H；设堆栈指针SETBIT0；设INT0为边沿触发SETBEA；CPU开中断SETBEX0；允许INT0中断MOVR7，#00H；记数器赋初值LP：ACALLDISP；调显示程序AJMPLPIP0：INCR7

6、；记数器加1RETI；中断返回7.3定时器/计数器7.3.1定时器/计数器结构及工作原理1．定时器/计数器的结构2．定时器/计数器的工作原理图7-5定时器/计数器的结构7.3.2定时器的专用寄存器1．定时器工作方式寄存器定时器工作方式寄存器（TMOD）的功能是确定定时器的工作方式以及功能选择，字节地址为89H，不能位寻址，各位定义如下：D7D6D5D4D3D2D1D0GATEM1M0GATEM1M0T1T0GATE：门控位。当GATE=0时，软件控制位TR0或TR1置1即可启动定时器；当GATE=1时，软件控制位TR0或TR1须置1，同时还须

7、（P3.2）或（P3.3）为高电平方可启动定时器，即还需要外部中断、启动定时器。：功能选择位。时，设置为定时器工作方式；时，设置为计数器工作方式。M1M0：工作方式选择位。共有4种工作方式，如表7-3所示。M1M0工作方式功能说明00方式0定时器为13位01方式1定时器为16位10方式2一个8位定时器，其初值能自动重新装入11方式3分成两个8位定时器，仅适用于T0表7-3定时器工作方式及功能2．定时器控制寄存器定时器控制寄存器（TCON）的作用是控制定时器的启动、停止，标志定时器的溢出和中断情况，字节地址为88H，可以位寻址，位地址为88H～

8、8FH，清溢出标志位或启动定时器都可以用位操作指令。如“SETBTR1”指令或“JBCTF1，L”指令等。各位定义如下。D7D6D5D4D3D2D1D0位地址8FH