课程小结-第5章80C51单片微机的中断系统原理及应用
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第5章80C51单片微机的中断系统原理及应用(m)
中断返回RETI 。
【例】
要求：一个按钮开关控制8个LED，每按一下按钮灯就移 位一次，依次点亮八盏灯中的一盏。 分析：通过外部中断1,在中断服务中将B寄存器里的内容 左环移一位。初始化 (B)=FEh, 采用边沿触发。
VCC VCC
INT1
300
P1.0
P1.7
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H ;中断矢量 LJMP INT MAIN：SETB EA ;开总中断允许“开关” SETB EX1 ;开分中断允许“开关” SETB IT1 ;边沿触发 MOV B,#0FEH ;给 B 寄存器赋初值 HERE：SJMP HERE ;原地等待中断申请 INT：MOV A，B RL A MOV B，A MOV P1，A RETI ;自B寄存器中取数 ;左环移一次 ;存回B,备下次取用 ;输出到P1口 ;中断返回
【例5-3】现有5个外中断源EX1、EX20、EX21、EX22和 EX23，高电平时表示请求中断，EX1级别最高，要求 画硬件图，试编制程序。 解：
ORG LJMP ORG LJMP ORG LJMP 0000H ;复位地址 MAIN ;转主程序 0003H ;中断入口地址 PINT0 ;转中断服务程序 0013H ;中断入口地址 PINT1 ;转中断服务程序
— — 串行口 T1
★在同一优先级内有一个由内部查询序列确定的笫二个 优先级结构。其排列如下：
中断源
中断优先级
⒈ 外部中断0 ⒉ 定时器T0中断 ⒊ 外部中断1 ⒋ 定时器T1中断 ⒌ 串行口中断 ⒍ 定时器T2中断
最高
最低(80C52)
5.3.4
外部中断触发方式
◆ IT1、IT0＝0低电平触发
第5章80C51的中断系统及定时计数器
M1
M2
M3
M4
M5
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6
中断 ε
有效
标志查询
保护断点，长调用至入口
中断服务
中断响应至少需要3个完整的机器周期（3~8个）！
受阻时要附加3~5个机器周期（无同级或高级中断正进行） 查询周期不是当前指令的最后机器周期(如MUL，+3) 查询周期恰逢RETI类指令(且后跟MUL指令+5)
RI：串口接收中断标志，响应中断时不能自动清除 TI：串口发送中断标志，响应中断时不能自动清除
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补充知识---中断请求的撤除
1、定时器中断请求的撤除： 对于定时器0或定时器1溢出中断，CPU在响应中断后由
硬件自动清除中断标志位TF0或TF1，无须采取其他措施。 2、串行口中断的撤除：
5
IP
PX0 1 0
PT0 1 0
PX1 1 0
PT1 1 0
PS 1 0
硬件查询
自
高
然
级
1
优
先
级 中断入口
中断源
自
低
0
然
级
优
先
级 中断入口
中断源
5.1.2 中断请求源和中断控制
中断请求源及中断请求标志 外部中断0（INT0） 外部中断1（INT1） T0溢出中断（TF0） T1溢出中断（TF1） 串行口中断（RI或TI）
状态触发器的复位由中断返回指令RETI控制。
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单片机原理及应用：第5章 80C51的中断系统及定时计数器
5.2.3 中断返回
RETI的功能： 将压入堆栈的断点地址从栈顶弹回PC 将优先级状态触发器清0
注意： 不能用RET指令代替RETI指令。 中断服务程序中PUSH与POP须成对使用
5.2.4 中断程序举例
例5-1:单外部中断源。系统上电，发光管由左至右依次亮灭， 形成循环，间隔时间为0.5s。按键采用中断方式接入，每按 一次按键K，流水方向改变一次。
低优先级中断服务，能被高优先级中断
有2个优先级状态触发器: 高优先级状态触发器 低优先级状态触发器
5.2 80C51单片机中断处理过程
5.2.1 中断响应条件和时间
中断响应条件 有中断请求； 对应中断允许位为1； 开中断（即EA=1）。 同时满足时，才可能响应中断。
中断服务的进入：
每个周期的S5P2，采样各中断源。采样 值在下一个周期按优先级和内部顺序查询。
受阻未得到响应的中断，若条件消失时该中 断标志已不再有效，该中断将不被响应。
中断响应时间
M1
M2
M3
M4
M5
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6
中断 ε 标志
void t0() interrupt 1 {
if(Flag0) Flag0=0; } void Ex1Isr() interrupt 2 {
if(!Flag0) Flag0=1; }
例 5个外部中断源系统
INT0
1 +5V
XI0
INT1
1
XI1
1
XI2
1
XI3
第5章1 80C51单片机的中断系统
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中断响应
中断响应的主要内容是由硬件自动生成一个长调 用指令，指令格式为“LCALL addr16”。
Addr16是程序存储器中断区中各中断的入口地址，即 中断向量。 【例】对于外部中断0的响应，产
生的长调用指令为
LCALL 0003H
优先级触发器被置位。 生成LCALL指令后，紧接着由CPU执行。
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外部中断请求采样
外部中断来自单片机芯片外部，只有通过
采样才知道是否有中断请求信号到来
采样是在每个机器周期的S5P2对引脚
INT0(P3.2)和INT1(P3.3)
采集到有效的中断请求信号，将IE0或IE1 置1
20
外部中断的中断请求
通过CPU对于引脚采样得到的
电平方式：采样到低电平即为有效的中断请
教学要求
2
什么是中断
在CPU执行程序过程中，由于CPU内部或者
外部某种随机事件的发生，强迫CPU暂时停
止正在执行的程序而转向对发生的事件进
行处理，事件处理结束后又能回到原来中
止的程序，接着中止前的状态继续执行原
来的程序，这一过程称为中断。
3
中断方式（CPU被动）
主程序 中断请求 中断响应
12
中断允许寄存器 IE (Interrupt Enable)
用于控制是否允许使用中断。 位于内部RAM的A8H，位地址为AFH-A8H。
位地址 AFH 位符号 EA -
ACH ES
ABH ET1
AAH EX1
A9H ET0
A8H EX0
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IE的位定义
单片机中的中断系统原理与应用技术
单片机中的中断系统原理与应用技术中断系统是单片机中非常重要的一部分，它为单片机提供了有效的处理外部事件的机制。
本文将介绍中断系统的原理、分类以及在单片机应用中的技术。
一、中断系统原理1. 中断概念中断是指在程序执行过程中，由于某个特定事件的发生，导致CPU暂时停止正在执行的程序，转而处理发生的中断事件。
中断事件可以是外部事件，如按键操作、定时器溢出等; 也可以是内部事件，如错误检测等。
2. 中断系统的作用中断系统的作用是提高系统的响应速度和处理能力。
当处理器空闲或执行低优先级任务时，中断系统可以迅速响应外部事件，不需要等待主程序的执行完成。
3. 中断系统的组成中断系统由中断源、中断请求、中断嵌套、中断优先级、中断响应和中断服务程序等组成。
中断源是指产生中断请求的外设或内部事件。
中断请求是指外设或事件向CPU 发送中断信号的请求。
中断嵌套是指当多个中断同时发生时，中断服务程序按照优先级顺序处理中断请求。
中断优先级是根据中断重要性和紧急程度设置的，具有更高优先级的中断会打断正在执行的低优先级中断。
中断响应是指CPU接收到中断请求后，根据中断优先级选择处理中断请求的方式。
中断服务程序是在中断响应之后执行的程序，用于处理中断事件。
二、中断系统的分类1. 外部中断外部中断是由外设引发的中断事件。
常见的外部中断包括按键中断、定时器中断、串口中断等。
外设产生中断请求信号时，会通过中断线路将中断请求信号发送给CPU，触发对应的中断服务程序。
2. 内部中断内部中断是由内部事件引发的中断事件。
内部事件可以是系统错误、数据溢出等。
内部中断无需外部中断源，一般通过异常或特殊指令触发中断服务程序的执行。
3. 软件中断软件中断是由程序内部指令触发的中断事件。
程序可以使用特殊的指令发送中断请求信号，使CPU执行对应的中断服务程序。
软件中断常用于程序自身需要主动暂停执行或调用某些特定功能的场景。
三、中断系统的应用技术中断系统在单片机应用中有着广泛的应用。
第5章-80C51单片机的中断系统教程文件
TCON的低4位用于控制外部中断, TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动 和中断申请。
2、SCON（串行口控制寄存器）的中断标志
❖与中断有关的是其低2位 ❖RI（SCON.0），串行口接收中断标志位。当允 许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由 硬件置位RI。同样，RI必须由软件清除。 ❖TI（SCON.1），串行口发送中断标志位。当 CPU将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时， 就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬 件置位TI。CPU响应中断时，不能自动清除TI， TI必须由软件清除。 ❖单片机复位后，TCON和SCON各位清0。
第5章-80C51单片机的中断系统
主程序A
断点
响应 中断服务程序B
返回
……
RETI
引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的 中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对 事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称 为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断 机构）。
二、中断优先级控制
80C51单片机有两个中断优先级，即可实现二级中断服 务嵌套。每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器 IP中的相应位的状态来设定的 。某位设定为1，则相应中断源为
高优先级；某位设定为0，则相应中断源为低优先级。单片机复位时， IP=0,各中断源同为低优先级。
❖PX0（IP.0），外部中断0优先级设定位； ❖PT0（IP.1），定时/计数器T0优先级设定位； ❖PX1（IP.2），外部中断1优先级设定位； ❖PT1（IP.3），定时/计数器T1优先级设定位； ❖PS （IP.4），串行口优先级设定位。
5.2.2 中断响应过程
❖将相应的优先级状态触发器置1（以阻断 后来的同级或低级的中断请求）。
2、SCON（串行口控制寄存器）的中断标志
❖与中断有关的是其低2位 ❖RI（SCON.0），串行口接收中断标志位。当允 许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由 硬件置位RI。同样，RI必须由软件清除。 ❖TI（SCON.1），串行口发送中断标志位。当 CPU将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时， 就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬 件置位TI。CPU响应中断时，不能自动清除TI， TI必须由软件清除。 ❖单片机复位后，TCON和SCON各位清0。
第5章-80C51单片机的中断系统
主程序A
断点
响应 中断服务程序B
返回
……
RETI
引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的 中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对 事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称 为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断 机构）。
二、中断优先级控制
80C51单片机有两个中断优先级，即可实现二级中断服 务嵌套。每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器 IP中的相应位的状态来设定的 。某位设定为1，则相应中断源为
高优先级；某位设定为0，则相应中断源为低优先级。单片机复位时， IP=0,各中断源同为低优先级。
❖PX0（IP.0），外部中断0优先级设定位； ❖PT0（IP.1），定时/计数器T0优先级设定位； ❖PX1（IP.2），外部中断1优先级设定位； ❖PT1（IP.3），定时/计数器T1优先级设定位； ❖PS （IP.4），串行口优先级设定位。
5.2.2 中断响应过程
❖将相应的优先级状态触发器置1（以阻断 后来的同级或低级的中断请求）。
单片机原理及接口技术 第五章 80C51单片微机的中断系统原理及应用
5-1 中断系统概
中断系统是计算机的重要指标之一。 常 中断系统是计算机的重要指标之一
事 务 程 序
日
中 断 服 务 程 序
中断概念 某人看书 电话铃响 看书 书中 电话 号 话 执行I O程序 执行I 程序 主程序 执行主程序 中断信号INT=0 中断信号INT=0 日常事务 中断请求 断 中断 中断 务
≥1 中断请求1 中断请求 中断请求2 中断请求 中 断 源 寄 存 中断请求7 中断请求 器
INT 单片机 P1
中断查询程序： 中断查询程序： INTS： V INTS：MOV A，P1 ACC. SV1 JB ACC.0，SV1 ACC.1， JB ACC.1，SV2 … SV1： … SV1： … SV2： … SV2：
第五章 80C51单片微机的中断系统原 80C51 C51单片微机的中断系统原
理及应用
5-1 中断系统概述 5-2 80C51的中断系统 80C51的中断系统 5-3 中断的控制 5-4 中断的响应过程和响应时间 5-5 中断服务程序设计
预备知识：微机的输入输出方式 预备知识：
一.无条件传送方式 已知I/ 设备准备就绪，可直接进行数据传送。 I/O设备准备就绪 已知I/ 设备准备就绪，可直接进行数据传送。 二.查询式传送 DB 数据 D6 端口 先查询I/ 设备当前状态， I/O设备当前状态 先查询I/ 设备当前状态，若 AB 准备就绪，则交换数据， 准备就绪，则交换数据，否则循 微型机询电路 1.硬件查询电路 I/O接口 接口 设置状态锁存和数据锁存电路。 设置状态锁存和数据锁存电路。 2.软件查询程序 2.软件查询程序 先输入状态，决定是否进行数据传送。 查询状态 先输入状态，决定是否进行数据传送。 INPUT： V DPTR， INPUT：MOV DPTR，#SATUS；状态口地址 N 准备就绪？ 准备就绪 WAIT： WAIT： MOVX A，@DPTR VX Y ACC. JB ACC.6，WAIT 输入/输出数据 MOV DPTR，#DATA ；数据口地址 输入 输出数据 V DPTR， MOVX A，@DPTR VX
第五章 80C51的中断系统及定时计数器解析
TF1、TR1、TF0和TR0位用于定时器/计数器； IE1、IT1、IE0、IT0位用于外部中断。
外部中断标志IE1、IE0（用IEx表示） 外部中断触发方式设置IT1、IT0（用ITx表示）
电平触发方式（ITx=0），INTx引脚低电平时IEx=1（向CPU请求中 断），响应中断后IEx不自动清0（INTx引脚状态）。 边沿触发方式（ITx=1），INTx引脚负跳变时IEx=1 （向CPU请求中 断），响应中断后IEx自动清0。
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7
5.1 80C51单片机的中断系统
两种触发方式比较：
电平方式时， INTx低电平必须保持到获得响应时，否则 就会漏掉；在中断服务结束前，INTx低电平必须撤除，否则 中断返回之后将再次产生中断。
边沿方式时，采样到有效下降沿后，在IEx中将锁存一个1。 若CPU暂时不能响应，申请标志也不会丢失，直到响应时才 清0。
PX0:外中断0优先级 PT0:T0中断优先级 PX1:外中断1优先级
PT1:T1中断优先级 PS :串口中断优先级
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5.1 80C51单片机的中断系统
中断的优先级
中断源 外部中断0 定时/计数器0 外部中断1 定时/计数器1
串行口
中断标志 IE0 TF0 IE1 TF1
R1或T1
2
5.1 80C51单片机的中断系统
CPU进行工作A时发生了事件B，请求CPU马上处理 CPU暂时中断当前工作A，转去处理事件B 事件B处理完后，回到工作A被中断的地方继续处理A工作
主程序A 断点
……
响应
返回
RETI 中断服务程序B
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3
第5章80C51单片机的中断与定时
位符号 EA /
/ ES ET1 EX1 ET0 EX0
与中断控制有关的控制位共有6位： （a）EA：中断允许总控制位
EA=0：中断总禁止； EA=1：中断总允许； （b）EX0、EX1：外部中断允许控制位 EX0、EX1=0：禁止外中断； EX0、EX1=1：允许外中断； （c）ET0、ET1：定时器/计数器中断允许控制位 ET0、ET1=0，禁止定时（或计数）中断； ET0、ET1=1，允许定时（或计数）中断； （d）ES：串行中断允许控制位 ES=0，禁止串行中断；
1）采用中断方式时，作中断请求标志位使用； 2）采用查询方式时，作查询状态位来使用；
无论采用何种方式，都必须利用软件对该位清0。
（3）中断允许控制寄存器（IE） IE的功能：中断系统的开关。
IE的字节地址：0A8H；位地址：0AFH～0A8H。 IE的内容及格式如下：
位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H
第5章 80C51单片机的中断与定时
教学基本要求： （1）、了解单片机系统有关中断的概念； （2）、了解单片机定时器/计数器的功能； （3）、熟悉与中断控制有关的控制寄存器的功能及用法； （4）、熟悉与定时/计数控制有关的控制寄存器功能及用法； （5）、掌握单片机中断系统的应用方法； （6）、掌握单片机定时器/计数器的应用方法；
（b）IT0、IT1：外中断请求触发方式控制位 IT0（IT1）=1，脉冲方式（后沿负跳有效）； IT0（IT1）=0，电平方式（低电平有效）； 由软件置1或清0，即人工编程。 例： SETB IT0；或CLR IT0；
（C）TF0、TF1：计数溢出标志位 当计数结构产生溢出时，由硬件电路对该位自动置1； 当转向中断服务时，再由硬件电路对该位自动清0。 计数溢出标志位的使用有两种情况： 1）采用中断方式时，作中断请求标志位使用； 2）采用查询方式时，作查询状态位来使用，必须利用软件
第五章80C51的中断系统
1．定时器/计数器的控制寄存器TCON
位地址 TCON
8FH TF1
8DH TF0
8BH 8AH 89H 88H IE1 IT1 IE0 IT0 88H
触发方 0 低电平 式选择 1 下降沿
中断请求标志
TCON寄存器——T0和T1控制寄存器
位地址 TCON
8FH TF1
8DH TF0
8BH 8AH 89H 88H IE1 IT1 IE0 IT0
关中断
中 断 服 务 程 序
保护现场 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 开中断 中断返回
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断，以 免现场遭到 破坏。
保护和恢复现场之后 的开中断是为了允许 有更高级中断打断此 中断服务程序。
断点地址由堆栈弹入PC
硬件自 动完成
5.4 中断请求的撤除
CPU响应某中断请求后，在中次中断。
外部、定时计数 中断请求标志； 外部中断触发方 式选择 0 低电平1 下降沿 串行中断 请求标志
中断允许控制寄存器IE
D7 EA D6 D5 D4 ES D3 ET1 D2 EX1 D1 ET0 D0 EX0
0 禁止，1允许
中断优先级控制寄存器IP
D7 D6 D5 D4 PS D3 D2 D1 PT1 PX1 PT0 D0 PX0
88H
T1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。
TCON寄存器——T0和T1控制寄存器
位地址 TCON
8FH TF1
8DH TF0
8BH 8AH 89H 88H IE1 IT1 IE0 IT0
位地址 TCON
8FH TF1
8DH TF0
8BH 8AH 89H 88H IE1 IT1 IE0 IT0 88H
触发方 0 低电平 式选择 1 下降沿
中断请求标志
TCON寄存器——T0和T1控制寄存器
位地址 TCON
8FH TF1
8DH TF0
8BH 8AH 89H 88H IE1 IT1 IE0 IT0
关中断
中 断 服 务 程 序
保护现场 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 开中断 中断返回
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断，以 免现场遭到 破坏。
保护和恢复现场之后 的开中断是为了允许 有更高级中断打断此 中断服务程序。
断点地址由堆栈弹入PC
硬件自 动完成
5.4 中断请求的撤除
CPU响应某中断请求后，在中次中断。
外部、定时计数 中断请求标志； 外部中断触发方 式选择 0 低电平1 下降沿 串行中断 请求标志
中断允许控制寄存器IE
D7 EA D6 D5 D4 ES D3 ET1 D2 EX1 D1 ET0 D0 EX0
0 禁止，1允许
中断优先级控制寄存器IP
D7 D6 D5 D4 PS D3 D2 D1 PT1 PX1 PT0 D0 PX0
88H
T1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。
TCON寄存器——T0和T1控制寄存器
位地址 TCON
8FH TF1
8DH TF0
8BH 8AH 89H 88H IE1 IT1 IE0 IT0
第5章 80C51中断系统组成及应用
EA —— 总控制位
“—” —— 未定义位 ES —— 串口控制位 ET1—— T1中断控制位 EX1—— /INT1控制位 ET0—— T0中断控制位 EX0—— /INT0控制位 若为“1”，开关接通，允许 例如 SETB EA 若为“0”，开关断开，不允 许 例如 CLR IE.7
18
单片机开发应用技术
子程序2 事件2
中断 中断
22
单片机开发应用技术
第5章 80C51中断系统组成及应用
5.3 中断系统组成
中断处理过程 80C51单片机 的中断处理过 程可分为3个 阶段： 中断响应、 中断处理、 中断返回。
23
MCS-51中断的响应过程
CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有 中断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在：
SETB IT1
CLR IT0 MOV IE,#10011111B ……. ORG 100H INT0_PRO:….. RETI ORG 180H
T1_PRO:…….
RETI ORG 1000H SP_PRO:…. RETI
30
LJMP T1_PRO
ORG 0023H
单片机开发应用技术
第5章 80C51中断系统组成及应用
中断
6
单片机开发应用技术
第5章 80C51中断系统组成及应用
5.2 中断概念
中断的意义
(1)可以实现CPU与外设之间的同步工作。 (2) 可以提高CPU的实时处理能力。
(3) 可以自动进行故障处理。
7
单片机开发应用技术
第5章 80C51中断系统组成及应用
5.2 中断概念
中断的实现
要实现中断的功能，单片机系统应能完成以下几方面 工作： (1) 有向CPU提出中断请求的渠道。 (2) CPU可以暂停其正在执行的程序，转而去执行中断 服务子程序。 (3) 在中断处理程序执行完后，CPU可以返回其断点处 继续执行其中断前执行的程序。 (4) 清除中断标志等，为以后中断的实现提供条件。
第5章80C51的中断系统及定时计数器
M1 M2 M3 M4 M5 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6
中断 ε 有效
标志查询
保护断点，长调用至入口
中断服务
中断响应至少需要3个完整的机器周期（3~8个）！ 受阻时要附加3~5个机器周期（无同级或高级中断正进行） 查询周期不是当前指令的最后机器周期(如MUL，+3) 查询周期恰逢RETI类指令(且后跟MUL指令+5)
2019/2/9
13
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IE寄存器 14
中断控制—IP寄存器
中断优先级由IP控制（1，高级；0，低级）
7 IP 6 5 4 PS 3 2 1 0 PT1 PX1 PT0 PX0 字节地址：B8H
PX0:外中断0优先级 PT0:T0中断优先级 PX1:外中断1优先级
PT1:T1中断优先级 PS :串口中断优先级
2019/2/9
8
两种触发方式比较：
电平方式时， INTx低电平必须保持到响应时，否则就会
漏掉；在中断服务结束前，INTx低电平必须撤除，否则中断
返回之后将再次产生中断。 边沿方式时，采样到有效下降沿后，在IEx中将锁存一 个1。若CPU暂时不能响应，申请标志也不会丢失，直到响 应时才清0。
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方式寄存器TMOD
7 6 C/T 5 M1 4 M0 3 2 1 M1 0 M0 字节地址：89H
TMOD
Байду номын сангаас
GAT E
GATE C/T
GATE ：门控位。 GATE ＝ 0 时，只要 TRx 为 1 ，就可启动计 数器工作； GATA ＝ 1 时，定时器的启动还要加上 INTx 引脚 为高电平这一条件。
中断 ε 有效
标志查询
保护断点，长调用至入口
中断服务
中断响应至少需要3个完整的机器周期（3~8个）！ 受阻时要附加3~5个机器周期（无同级或高级中断正进行） 查询周期不是当前指令的最后机器周期(如MUL，+3) 查询周期恰逢RETI类指令(且后跟MUL指令+5)
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IE寄存器 14
中断控制—IP寄存器
中断优先级由IP控制（1，高级；0，低级）
7 IP 6 5 4 PS 3 2 1 0 PT1 PX1 PT0 PX0 字节地址：B8H
PX0:外中断0优先级 PT0:T0中断优先级 PX1:外中断1优先级
PT1:T1中断优先级 PS :串口中断优先级
2019/2/9
8
两种触发方式比较：
电平方式时， INTx低电平必须保持到响应时，否则就会
漏掉；在中断服务结束前，INTx低电平必须撤除，否则中断
返回之后将再次产生中断。 边沿方式时，采样到有效下降沿后，在IEx中将锁存一 个1。若CPU暂时不能响应，申请标志也不会丢失，直到响 应时才清0。
2019/2/9
2019/2/9
31
方式寄存器TMOD
7 6 C/T 5 M1 4 M0 3 2 1 M1 0 M0 字节地址：89H
TMOD
Байду номын сангаас
GAT E
GATE C/T
GATE ：门控位。 GATE ＝ 0 时，只要 TRx 为 1 ，就可启动计 数器工作； GATA ＝ 1 时，定时器的启动还要加上 INTx 引脚 为高电平这一条件。
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外部中断0的中断服务程序，在中断服务程序的末尾为∶
⒉ 定时中断
当计数器发生计数溢出时，表明设定的定时时 间到或计数值已满，这时可以向CPU申请中断
80C51有两个源，即： ⑴ TF0(P3.4)：T0溢出中断。 ⑵ TF1(P3.5)：T1溢出中断。
⒊ 串行中断
每当串行口发送或接收一帧串行数据时，就产 生一个中断请求。
RXD，TXD：串行中断。
◆IP寄存器中各位设置： 为0时，为低中断优先级 为1时，设为高中断优先级
◆系统复位后IP寄存器中各位均为0
★在同一优先级内有一个由内部查询序列确定的笫二个 优先级结构。其排列如下：
中断源
中断优先级
⒈ 外部中断0
最高
⒉ 定时器T0中断
⒊ 外部中断1
⒋ 定时器T1中断
⒌ 串行口中断
⒍ 定时器T2中断
第五章
80C51单片微机的 中断系统原理及应用
Outline
5.1 中断系统概述 5.2 80C51的中断系统 5.3 中断的控制 5.4 中断的响应过程和响应时间 5.5 外部中断源的扩展 5.6 80C51的单步操作 5.7 中断服务程序的设计
5.1 中断系统概述
5.1.1单片微机的中断系统需要解决的问题 5.1.2 中断的主要功能
5.2.2 中断矢量
◆矢量中断：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。
◆当CPU识别出某个中断源时，由硬件直接给出 一个与该中断源相对应的矢量地址，从而转入各自 中断服务程序。
5.3 中断的控制
5.3.1中断标志
INT0，INT1，T0 及 T1的中断标志存放在TCON寄存器中 串行口的中断标志存放在SCON寄存器中
5.6 80C51的单步操作
80C51中断结构有一个重要特性，即执行中断返回指 令RETI后，必须至少执行一条其它指令后，才能响应新的中 断。典型方法是使用外部中断，并将其设为电平触发方式。
硬件上，把按键产生的脉冲连到 INT0，作为外部中断 0的中断请求信号，并把电路设计为不按键时为低电平，按一 次键产生一个正脉冲。
5.5.1 采用“OC门”经“线或”后实 现
外部中断源查询流程图
5.5.2 通过片内定时器/计数器来实现
原理：
利用T0或T1的外部事件输入引脚T0、T1作为边沿触发 的外部中断源
这时应设置定时器/计数器为计数器方式，而计数常数为 满刻度值。外部输入的脉冲在负跳变时有效，计数器加1后 即溢出，向CPU申请中断
扩展：
如果以T0、T1的计数脉冲输入作为外部中断请求输入， T0、T1的中断矢量用做第3、笫4个扩展的外部中断矢量，T0、 T1的中断服务程序入口地址作为第3、第4个扩展的外部中断服 务入口地址。
当T2用做波特率发生器时，若EXEN2置1，则T2EX端的 信号产生负跳变时，EXF2将置1，但不会发生重装载或捕获操 作。T2EX可以作为一个附加的外部中断源。
最低(80C52)
5.3.5 中断请求的撤除
1． 由单片微机内部硬件自动复位。 ➢ T0、T1 的溢出中断 ➢ 采用跳变触发方式的外部中断
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。
2．采用软件清除相应标志。
➢ 串行接收／发送中断
➢ 80C52中的T2的溢出和捕获中断
保证在中断响应后把中断请求信号从低电平强 制改变为高电平
5.4 中断响应过程和响应时间
5.4.1中断的响应过程
中断响应过程的时序
中断响应 硬件自动生成长调用指令为LCALL addr16 （1）断点压栈，先低后高 （2）中断矢量装入PC，执行中断服务程序 （3）遇到RETI，中断返回： 撤销中断申请，弹出断点地址进入PC(先高 后低） 恢复中断触发器原先状态
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、TF2和 EXF2这些中断标志，才能撤除 中断。
3．采用外加 硬件结合软件清除中断请求。
采用电平触发方式的外部中断
中断标志的撤消是自动的，但中断请求信号的 低电平可能继续存在，在以后机器周期采样时又会 把已清“0”的IE0、IE1标志重新置“1”，再次申 请中断。
在接受中断申请时，如遇下列情况之一时，硬件生成的长 调用指令“LCALL”将被封锁：
⑴ CPU正在执行同级或高一级的中断服务程序中。因 为当一个中断被响应时，其对应的中断优先级触发器被置“1”， 封锁了同级和低级中断；
⑵ 查询中断请求的机器周期不是执行当前指令的最后 一个周期
⑶ 当前正在执行RETI指令或执行对IE、IP的读／写操 作指令。80C51中断系统的特性规定，在执行完这些指令之后， 必须再继续执行一条指令，然后才能响应中断。
5.4.2 中断响应时间
一般，在单级中断系统中，中断的响应时间 最短为3个机器周期，最长为8个机器周期
注：
➢ 如果中断请求被前面所列三个条件之一所阻止，所需的响 应时间就更长些 ➢ 如果正在处理同级或优先级更高的中断，那么中断响应的 时间还需取决于处理中的中断服务程序的执行时间
5.5 外部中断源的扩展
定时器／计数器控制寄存器TCON：
串行口控制寄存器SCON：
5.3.2 中断允许控制
中断允许和禁止由中断允许寄存器IE控制。 中断允许寄存器IE：
◆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，禁止所有中断
5.3.3 中断优先级
中断优先级寄存器IP：
5.2 80C51的中断系统
80C51的中断系统结构示意图
5.2.1 中断源
80C51有5个中断源
外部2个
内部3个
定时中断2个 串行中断1个
80C52增加了一个定时器／计数器T2
1. 外部中断
◆ 由外部信号引起 中断请求信号分别从引脚INT0和INT1上引入
◆ 有两种信号触发方式 可通过设置有关控制位进行定义 ⑴INT0（P3.2）：外部中断0。 当IT0（TCON.0）= 0 时，低电平有效； 当IT0（TCON.0）= 1时，下降沿有效 ⑵INT1（P3.3） ：外部中断1 当IT1 （TCON.2）= 0 时，低电平有效； 当IT1 （TCON.2）= 1 时，下降沿有效