第5章1单片机原理及应用_中断系统素材
MCS-51系列单片机的中断系统
大连理工大学出版社
第5章 中断
当断不断必受其乱
第5章 中断系统
5.1 概述 MCS-51系列单片机的中断系统 5.2 MCS-51系列单片机的中断系统 5.3 中断程序设计方法
第5 章
中断系统
中断控制是单片机最重要的技术之一， 实时控制及人机交互等应用都是通过中 断实现的。 本章主要介绍中断的基本概念、MCS-51 系列单片机单片机的中断机制及其简单 应用。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制
1.中断允许 MCS-51系列单片机中断系统通过中断允许控制 寄存器IE实现开中断和关中断的功能。 （1）IE寄存器 IE寄存器由一个中断允许总控制位和各中断源 的中断允许控制位构成，从而进行两级中断允 许控制。IE寄存器的各位定义如下：
5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.2中断控制 IE寄存器
EX1（IE.2）——外中断1的中断允许控 制位。中断总允许时，EX1=0，禁止外中 断1中断；EX1=1，允许外中断1中断。 ET1（IE.3）——定时器T1的中断允许控 制位。中断总允许时，EX1=0，禁止T1中 断；ET1=1，允许T1中断。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.1中断源和中断标志
当MCS-51系列单片机的外中断源以脉冲方式触 发时，负脉冲有效。CPU在一个机器周期采样到 INT0（或者 INT1 ）引脚上为高电平，在接下 来的一个机器周期采样到INT0（或者INT1）引 脚上是低电平，即出现了下降沿的跳变（负脉 冲）时，就认为是外中断0（或者外中断1）的 一个有效的中断请求信号。因为两次检测的间 隔时间为一个机器周期，负脉冲对应的高低电 平持续时间都应至少维持一个机器周期，从而 保证CPU能够检测到电平的跳变。
《单片机原理及应用》课件第5章-中断模块结构
当 某几个中断源在IP寄存器相应位同为1或同为零 时，由内部查询确定优先级，查询的顺序是：
INT0
T0 INT1
T1 串行口 T2
CPU优先响应 先查询的中断请求
IT0
INT0
0
1
T0
IT1
INT1
0
1
T1
RX TX
中断系统结构
TCON
IE
EX0 1 EA 1 IE0
TF0
ET0 1
EX1 1 IE1
的中断源处理。
5.中断系统： 能实现中断功能并能对中断进行管理的硬件和软件，称为中断
系统。
一.中断控制寄存器
TCON----定时控制寄存器， IE----中断允许控制寄存器， IP----中断优先级控制寄存器.
1、TCON 88H
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
int1( ) interrupt 2
｛i++；
/*计中断次数*/
P1=tab［i］; /*查表，次数送显示*/
｝
main()
｛
EA=1;
EX1=1;
IT1=1; ap5: P1=0x3f;
/*显示“0”*/
for(i=0;i＜16;); /*当I<16等待中断*/
goto ap5;
/*当i=16重复下 一轮16次中*/
｝
法二：在中断服务程序中控制中断次数 #include<reg51·h> char i; code char tab［16］= ｛0x3f,0x06,
EX0： 外部中断INT0允许位， EX0=1，允许INT0中断； EX0= 0，禁止INT0中断。
第05章 中断系统-01 《单片机原理与应用系统设计》电子课件-第1稿
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5.2 中断系统结构与控制
1. 89S51的中断源和中断矢量 2. 89S51的中断系统结构 3. 中断的控制
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5.2.1 89S51的中断源和中断矢量
➢ 89S51的中断源
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5.2.1 89S51的中断源和中断矢量
➢ 89S51的中断矢量（中断入口地址）
89S51的各个中断源对应的中断矢量由硬件自动生成。
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5.2.2 89S51的中断系统结构
由5个中断源、4个与中断有关的特殊功能寄存器、 中断入口、顺序查询逻辑电路等组成
P1.0 P1.1
INT1
数
P1.2
据
P1.3
输 入
P1.4 89S51
P1.5
P1.6
P1.7
P3.0
74LS74
Q
D
Sd CP
外部中断 请求信号
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⑴ 主程序如下
ORG 0000H LJMP MAIN ; 跳转至主程序 ORG 0013H LJMP INT1 ; 跳转至外部中断1的中断服务程序 ORG 0030H MAIN: CLR IT1 ; 设置为电平触发方式 SETB EA ; CPU开中断 SETB EX1 ; 外部中断1允许中断 MOV DPTR, #1000H ; 设置数据缓冲区地址指针
① 下降沿触发方式的外部中断信号产生过后即 会消失，因此它是自动撤除的。
② 电平触发方式的外部中断信号：通过外部硬 件电路实现外部中断信号强制撤除的参考方案（如 下图所示）。
第5章 MCS-51单片机的中断系统
（2）实现实时处理
在实时控制中，现场的参数、信息是不断变化的。 有了中断功能，外界的这些变化量可随时向CPU 发出中断请求，CPU可以马上响应加以处理。
（3）故障处理
单片机运行过程中，出现一些故障时（如掉电、 存储出错、运算溢出等），有了中断功能，单片 机就能自行处理而不必停机。 外界的中断请求是随机的，单片机响应请求后要 转到中断服务程序，与调用子程序相类似，需要 注意对现场进行保护。
ORG 0100H
MAIN： …;
第五章 MCS-51单片机的中断系统
ORG 1000H INT1：PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL PUSH R0 PUSH R1 … POP R1 POP R0 POP DPL POP DPH POP ACC RETI
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3 中断处理过程
中断响应
中断处理
中断返回
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3.1 中断响应
1. CPU响应中断的基本条件 （1）有中断源提出中断请求； （2）中断没有被禁止； （3）没有正在响应的同级或更高优先级的中断； （4）当前的指令周期已经结束；（也就是说，中 断申请时，正在执行的这条指令完成后，才会响 应中断请求） （5）若当前指令为RETI或访问IE、IP指令， CPU在执行完当前指令后，要再执行一条指令才 会响应中断请求。
第五章 MCS-51单片机的中断系统
2．中断响应过程 （1）根据响应的中断源的中断优先级，使相应的优 先级状态触发器置1； （2）清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求 标志RI和TI除外）；
（3）把当前程序计数器PC的内容压入堆栈；
（4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入 口地址送入PC，从而转入相应的中断服务程序。 CPU响应中断请求后，在中断返回（执行RETI）前， 中断请求必须被清除，即中断标志位=0，否则会再 一次引起中断响应。
单片机原理及其接口技术--第5章 MCS-51单片机中断系统
下来，这称为保护现场，由用户自己编程完成。
保护断点和现场后即可执行中断服务程序，执行完毕， CPU由中断服务程序返回主程序。 主目录 上一页 下一页 结 束
15
……
响应
单片机原理及其接口技术
主程序A
断点
返回
中断返回过程如下：
RETI 中断服务程序B
首先恢复原保留寄存器的内容和标志位的状态，这称为恢 复现场，由用户编程完成。 然后，再加返回指令RETI，RETI指令的功能是恢复PC值， 使CPU返回断点，这称为恢复断点。 恢复现场和断点后，CPU将继续执行原主程序，中断响应 过程到此为止。 主目录 上一页 下一页 结 束
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单片机原理及其接口技术
5.2.2 中断标志与中断控制
1．中断标志
(1) 定时器控制寄存器TCON
SFR之一，锁存中断请求标志，字 节地址88H，可位寻址。
其结构、位名称、位地址及其功能 如表5.1所示。
主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 表5.1 TCON的结构、位名称、位地址和功能
单片机原理及其接口技术
第5章 MCS-51单片机中断系统
教学目标 5.1 中断概述 5.2 MCS-51中断系统 5.3 中断系统的应用 本章小结 思考题与习题主目录上一页来自下一页结束
单片机原理及其接口技术
教学目标
通过本章教学，要求达到以下目标： 1．熟记MCS-51 5个中断源及其中断入口地址。 2．熟悉TCON、SCON、IE、IP的结构、控制 作用和设置方法。 3．理解MCS-51中断响应过程。 4．了解中断响应等待时间。 5．理解中断请求撤除情况和应对措施。 6．熟悉中断优先控制的方法。 7．掌握中断应用程序的编制方法。
单片机中断机制原理与应用
单片机中断机制原理与应用单片机中断机制是指在单片机运行过程中，当外部事件发生时，中断信号能够打断当前的程序执行，转而执行与该中断相关的程序。
中断机制通过提供一种异步的、及时响应外部事件的方式，提高了单片机的运行效率和处理能力。
一、中断机制的原理中断机制主要由中断请求、中断响应和中断处理三个部分组成。
1. 中断请求：中断请求是由外部设备向单片机发送的信号，用来表示某个事件发生了。
例如，外部设备需要向单片机传输数据或者有紧急事件需要处理时，就会发送中断请求。
中断请求一般通过引脚来传递，当中断请求信号为高电平时，表示中断请求发生。
2. 中断响应：当单片机接收到中断请求信号后，会检查是否允许中断发生。
单片机通常有一个或多个中断允许位，用来控制各个中断源的优先级和响应情况。
如果中断允许位为1，则表示允许该中断发生，单片机将进入中断响应的状态。
3. 中断处理：中断处理是指单片机在接收到中断请求后，暂停当前程序的执行，转而执行与该中断相关的程序。
中断处理过程包括保存当前程序的现场状态、执行中断服务程序、最后恢复现场并返回到原来的程序继续执行。
二、中断机制的应用中断机制在单片机的应用中起到了重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 外部设备的数据传输：当外部设备需要与单片机进行数据传输时，可以利用中断机制来实现。
通过中断请求信号触发单片机的中断响应，使得单片机能够及时响应外部设备的数据传输请求。
这种方式可以减少对单片机的轮询，提高系统的响应速度和效率。
2. 定时器应用：单片机中一般都内置了定时器模块，可以通过中断机制实现定时器的应用。
通过设置定时器中断允许位和初始化定时器计数值，可以实现在特定的时间间隔触发中断请求。
这个特性在实时系统中具有很重要的意义，可以及时响应并处理一些实时任务。
3. 外部事件的处理：一些外部事件，如按键输入、传感器检测等，需要及时响应并进行处理。
通过中断机制，可以实现对这些外部事件的即时检测和响应。
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。
单片机基础(第3版)——第5章
第一部分：主程序初始化 此部分必须编写
功能：
用于设置堆栈位置； 定义触发方式（低电平触发或脉冲下降沿触发） 对IE和IP赋值等； 第二部分：须由主程序完成的其它功能。
1．中断系统的程序编制
(2)选择中断服务程序的入口地址。 (3)编制中断服务程序。
即明确中断服务程 序的起始位置
DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET INT0: PUSH PSW ;保护PSW,ACC值 PUSH ACC MOV A,#00H ；使8个LED全亮 MOV R2,#6 ；闪烁3次（全亮全灭各3次） L4：MOV P1,A ；A值送出 LCALL DELAY ；延时0.2秒 CPL A ；A值取反 DJNZ R2，L4 ；闪烁3次？ POP ACC ；恢复保护的A值 POP PSW ；恢复保护的PSW值 RETI ；返回主程序 END
４.3定时／计数器
1. 日常生活中定时、计数的例子： 2 . 单片机应用系统中定时计数的需求：
如用单片机控制的打铃器、空调的定时开关、啤酒自 动生产线上对酒瓶的计数装置等。 3 . 80C51单片机片内的定时/计数器： 两个１６位可编程的定时／计数器：T0和T1，都能定 时和对外部事件进行计数。 此外，T1还可以作为串行接口的波特率发生器。
说明：此时串口的优先级高于外部中断0的优先级
答案：
此时CPU按自然优先级顺序确定该响应哪个
中断请求。
如果几个同级别的中断 源同时申请中断，CPU 如何响应？
注意： 自然优先级由硬件决定，用户不能更改。 排列见表4－2
表4－2
中断入口地址及自然优先级
3．定时/计数器及外部中断控制寄存器TCON • 功能：
3.中断系统
单片机原理及应用中断系统ppt课件
中断控制方式
■ 中断系统需解决的基本问题
◆ 中断源：
中断请求信号的来源。包括中断请求信号的产生及该信号 怎样被CPU有效地识别。而且要求中断请求信号产生一次，只 能被CPU接收和处理一次，即不能一次中断申请被CPU多次响 应。这就涉及到中断请求信号的及时撤除问题。
◆ 中断响应与返回：
CPU采集到中断请求信号后，怎样转向特定的中断服务子 程序及执行完中断服务子程序怎样返回被中断的程序继续正确 地执行。中断响应与返回的过程中涉及到CPU响应中断的条件、 现场保护等问题。
5.2
MCS-51单片机的中断系统
■ 51单片机中断源 ◆ 外部中断
特殊功能寄存器TCON的格式定义如下：
Байду номын сангаас
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TCON
字节地址
IE1 IT1 IE0 IT0
88H
IT0（IT1）：外部中断0（或1）触发方式控制位。 IT0（或IT1）被设置为“0”，则选择外部中断为电 平触发方式；IT0（或IT1）被设置为“1”，则选择 外部中断为跳变触发方式。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
5.1
中断控制方式
■ 中断系统需解决的基本问题
◆ 中断嵌套：
当CPU响应某个中断请求而正在进行中断处理时，若有更 高优先级别的中断源发出中断申请，则CPU将自动中断正在执 行的中断服务程序，并保存该中断程序断点（类似于子程序嵌 套），转而去执行高级别中断的中断服务程序；当高级别中断 处理完毕后，再继续执行被中断的中断处理程序。这个过程被 称为中断嵌套。
单片机中断技术的原理与应用
单片机中断技术的原理与应用概述单片机中断技术是嵌入式系统中常用的一种技术，它通过引入中断信号，来实现程序的异步处理。
单片机中断技术的原理与应用非常广泛，可以在各种嵌入式系统中应用，本文将详细讨论单片机中断技术的原理和应用。
一、中断技术的原理1. 中断概念中断是指在执行程序的过程中，根据某些条件的发生或用户的要求，暂时中止正在进行的任务，转而处理其他紧急事件或用户指令的技术。
当中断事件发生时，单片机会立即停止当前任务的执行，转而去执行与中断事件相关的处理程序。
2. 中断向量表中断向量表是系统中的一个重要数据结构，用于存储中断处理程序的入口地址。
在单片机启动时，需要将中断向量表加载到相应的中断向量寄存器中，以便系统在接收到中断信号时能够找到相应的中断处理程序。
3. 中断优先级不同的中断事件可能同时发生，为了确定处理哪一个中断事件，需要为每个中断事件分配一个优先级。
通过设定中断优先级，可以确保在同时发生多个中断事件时，系统能够按照一定的顺序进行处理，避免出现优先级低的中断事件被忽略的情况。
4. 中断屏蔽为了确保某些中断事件不被触发，系统允许屏蔽某些中断。
通过设置中断屏蔽位，可以在某些情况下禁用中断，以避免中断处理程序的干扰。
5. 中断处理程序中断处理程序是系统中一个特殊的函数，用于处理中断事件。
当中断事件发生时，单片机会自动跳转到相应的中断处理程序地址，执行其中的指令。
中断处理程序需要快速有效地处理中断事件，然后返回到原来的任务中继续执行。
二、中断技术的应用1. 外部设备的中断处理在嵌入式系统中，常常需要与外部设备进行通信，例如传感器、按键、显示屏等。
使用中断技术可以有效处理这些外部设备的事件。
当外部设备发生某个事件时，如按下按键、检测到温度变化等，可以通过中断信号触发相应的中断处理程序，以实现对外部设备的实时响应。
2. 定时器的中断处理定时器是嵌入式系统中常见的重要组件，可以通过定时器中断来实现时间相关的任务。
单片机中断原理及应用
单片机中断原理及应用单片机中断是一种重要的编程技术，它在嵌入式系统中起到关键作用。
本文将介绍单片机中断的原理以及在实际应用中的一些常见用法。
一、中断的原理中断是一种在程序执行期间由外部事件引发的特殊信号，它会打断正常的程序流程，跳转到中断处理程序进行相应的处理。
单片机中断可以通过硬件或软件触发，根据中断优先级的不同，可以采用优先级编码或轮询方式进行中断请求的处理。
硬件中断通常由外部事件引起，例如按键按下、定时器溢出、串口数据接收等。
当这些事件发生时，单片机会发出中断请求信号，并保存当前的执行状态，然后跳转到相应的中断服务程序进行处理。
处理完毕后，单片机会恢复到被中断的位置继续执行。
软件中断是通过执行特殊的指令触发，常用于在程序中主动请求中断。
软件中断一般用于实现程序间的通信、任务调度等功能。
二、中断的应用1. 外部中断外部中断是单片机中最常见的中断类型之一，它可以响应外部事件的触发。
例如，当用户按下按键时，就可以通过外部中断实现按键检测并进行相应的处理。
外部中断通常用于实现外设的输入功能，如按钮检测、触摸屏输入等。
在外部中断的应用中，首先需要配置外部中断引脚的触发方式和中断服务程序。
当外部事件触发时，单片机会跳转到中断服务程序中执行相应的操作。
在中断服务程序中，可以对输入信号进行处理，如检测按键是否按下、读取触摸屏坐标等，然后根据需求进行相应的响应或操作。
2. 定时器中断定时器中断是单片机中另一个常见的中断类型。
通过定时器中断，可以实现精确的定时任务，如测量时间间隔、产生定时脉冲等。
定时器中断通常用于实现系统时钟、延时、定时采样等功能。
在定时器中断的应用中，首先需要对定时器进行配置以及中断服务程序的编写。
在中断服务程序中，可以进行一系列与时间相关的操作，如更新系统时钟、执行定时任务、控制脉冲输出等。
3. 串口中断串口中断用于处理串口通信中的数据接收或发送中断事件。
单片机通过串口中断可以实现与外部设备的可靠通信，如与PC机的数据传输、与传感器的数据采集等。
第5章 单片机的中断系统 ppt课件
SCON 98H
IE A8H
IP B8H
9FH 9EH
SM0 SM1
AFH AEH
EA
-
BFH
-
BEH
-
9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SM2 REN TB8 RB8 TI RI
ADH ACH ABH AAH A9H A8H
-
ES ET1 EX1 ET0 EX0
BDH BCH BBH BAH B9H B8H
中断系统的结构小结
5.3 中断处理过程
5.1 中断的概念 5.2 中断控制系统 5.3 中断处理过程
5.3.1 中断响应条件 5.3.2 中断响应过程 5.3.3 中断的撤消
5.4 中断的编程及应用
5.3.1中断响应条件
中断响应的基本条件如下：
• 有中断请求(标志位置1) • 中断总允许位EA=1，即CPU要开中断 • 中断源允许位为1，即没有被屏蔽 • 无同级或者更高级中断正在被服务
第5章 单片机的中断系统
5.1 中断的概念 5.2 中断控制系统 5.3 中断处理过程 5.4 中断的编程及应用
计算机的中断应用举例
正在执行显示程序 有人按键
继续执行显示程序
处理键盘扫描
看门狗 时间到
继续处理键盘扫描
处理定时器动作 “看门狗”喂狗
实例1 单片机开关状态检测
要求：若有按键压下，使 LED的状态反转。
中断响应时间为3～8个机器周期
一个机器周期
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6
P1 P2
P1 P2
CPU在中断响应完成后进行如下操作
(1) 硬件清除中断标志（串行中断除外）。 (2) 执行一条硬件子程序调用，保护断点，转入中断服务程序入口。 (3) 中断服务，即为相应的中断源服务。 (4)结束中断服务时，通过执行RETI指令恢复断点，返回主程序。
第5章 单片机的中断原理及应用
低二位锁存接收中断源RI和发送中断源TI。
TI（SCON．1）：串行口发送中断源。 发送完一帧，由硬件置位。响应中断后，必须用软件清 0。
RI（SCON．0）：串行口接收中断源。
接收完一帧，由硬件置位。响应中断后，必须用软件清0。
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的字节地址为A8H，其格式如下：
中断源 ⒈ 外部中断0 ⒉ 定时器T0中断
中断优先级 最高
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 最低
80C51是一个二级中断系统。但是通过软件可以模仿第三 优先级。 利用80C51芯片内硬件可以为一些需要多于二个优先级的 应用提供服务。只要编写一段比较简单的程序产生模拟的笫三 优先级。
5.2.2 中断矢量
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，这种方法通常称为矢量中断。很显然，每个中断源分别 有自已的中断服务程序，而每个中断服务程序又有自已的矢量 地址。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。中断矢 量地址见表5－1。
由于CPU每个机器周期采样INT0,INT1引脚信号一次，为确保 中断请求被采样到,外部中断源送INT0,INT1引脚的中断请求信号应 至少保持一个机器周期。 如果是跳变触发方式，外部中断源送INT0,INT1引脚的中断 请求信号高、低电平应至少各保持一个机器周期，才能确保CPU采 集到电平的跳变。 如果是电平触发方式，则外部中断源送INT0,INT1引脚请求 中断的低电平有效信号，应一直保持到CPU响应中断为止。
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第五章 MCS-51中断系统
5.7 外部中断的触发方式选择 两种触发方式：电平触发方式和跳沿触发方式。
5.7.1 电平触发方式
外部中断输入线为电平，但在中断服务程序返回
之前，外部中断请求输入必须无效（即变为高电
平），否则CPU返回主程序后会再次响应中断。 适于外中断以低电平输入且中断服务程序能 清除外部中断请求（即外部中断输入电平又变为 高电平）的情况。
第五章 MCS-51中断系统
第5章 MCS-51的中断系统
• 学习要点 • 掌握中断的工作原理 • 中断程序编写
第五章 MCS-51中断系统
5.1 中断的概念
1、生活中的中断
※ 看书过程中的电话响了
看书 接 电 话
2、单片机的中断概念 （什么是中断？中断的过 程是什么？）
CPU 主程序
课本页
电话铃响
IE对中断的开放和关闭为两级控制 总的开关中断控制位EA（IE.7位）: EA=0，所有中断请求被屏蔽。 EA=1，CPU开放中断，但五个中断源的中断请求是 否允许，还要由IE中的5个中断请求允许控制位决 定。 IE中各位的功能如下： （1）EA：中断允许总控制位 0：CPU屏蔽所有的中断请求(CPU关中断)； 1：CPU开放所有中断(CPU开中断)。 （2）ES：串行口中断允许位 0：禁止串行口中断； 1：允许串行口中断。
第五章 MCS-51中断系统
IT0=1，为跳沿触发方式。
（中断响应自动对IE0清零） 。 （2）IE0—外部中断请求0的中断请求标志位。 IE0=0，无中断请求。 IE0=1，外部中断0有中断请求。当CPU响应该中断， 转向中断服务程序时。 （3）IT1— 外部中断请求 1 为跳沿触发方式还是电平 触发方式，意义与IT0类似。 （ 4 ） IE1— 外部中断请求 1 的中断请求标志位，意义 与IE0类似。
（2）RI—接收中断请求标志位。串口接收完一个数据 帧，硬件自动置“1”RI标志。必须在中断服务程序 中用软件对RI标志清“0”。 5.4 中断控制 5.4.1 中断允许寄存器IE CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许 寄存器IE控制。字节地址为A8H，可位寻址。格式如 下：
第五章 MCS-51中断系统
第五章 MCS-51中断系统
第五章 MCS-51中断系统
中断优先级寄存器IP，其字节地址为B8H。
IP各个位的含义： （1）PS——串行口中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。
第五章 MCS-51中断系统
（2）PT1——定时器T1中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。 （3）PX1——外部中断1中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。 （4）PT0——定时器T0中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。 （5）PX0——外部中断0中断优先级控制位 1：高优先级中断； 0：低优先级中断。
第五章 MCS-51中断系统
由软件可改变各中断源的中断优先级。
MCS-51的中断系统有两个不可寻址的“优先级激活触发器”: 一个用来指示某高优先级的中断正在执行，所有后来的中断均 被阻止。 另一个用来指示某低优先级的中断正在执行，所有同级中断都
被阻止，但不阻断高优先级的中断请求。
CPU同一时间只能响应一个中断请求,在同时收到几个同一优 先级的中断请求时， 就必须有先有后 ！！！优先响应哪一 个中断，取决于内部的查询顺序(自然优先级)。查询顺序如 下：
第五章 MCS-51中断系统
（5）TF0—T0溢出中断请求标志位。
T0计数后，溢出时，由硬件置“1”TF0，向CPU申请中断， CPU响应TF0中断时，硬件自动清“0”TF0。
（6）TF1—T1的溢出中断请求标志位，功能和TF0类似。
TR1、TR0 2个位与中断无关。 • ※ 中断标志的作用 • 当使用某一中断，将该中断对应的中断标志位置为高电平， 用JB、JNB、JBC指令查询，判断有没有中断请求。 • 当硬件连接上，与CPU的中断请求信号相连，CPU允许，立 即响应中断。 当MCS-51复位后，TCON被清0，则CPU关中断，所有中断请求 被禁止。
第五章 MCS-51中断系统
中断源 外部中断0 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断
中断优先原则：（概 中断级别 括为四句话） 1)低级不打断高级 最高 2)高级可打断低级 3) 同级不能打断，按 先后依次响应 4)同级、同时中断， 按自然优先级
最低
例 5-2 设置 IP寄存器的初始值，使2个外中断请求为 高优先级，其它中断请求为低优先级。 （1）用位操作指令 SETB PX0 ；2个外中断为高优先级 SETB PX1 CLR PS ；串口为低优先级中断
第五章 MCS-51中断系统
电气开关
第五章 MCS-51中断系统
5.3 中断请求源 五个中断请求源 ： （ 1 ） INT0* —外部中断请求 0 ，由引脚 INT0*（ P3.2） 输入，中断请求标志为IE0。 （2）INT1*— 外部中断请求 1 ，由引脚 INT1*（ P3.3） 输入，中断请求标志为IE1。 （3）定时器/计数器T0溢出中断请求，中断请求标志 为TF0。 （4）定时器/计数器T1溢出中断请求，中断请求标志 为TF1。 （5）串行口中断请求，中断请求标志为TI或RI。 由特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存。
第五章 MCS-51中断系统 中断源 入口地址 外部中断0 0003H 定时器/计数器T0 000BH 外部中断1 0013H 定时器/计数器T1 001BH 串行口中断 0023H 例如 外部中断0申请 PC内容入栈保护 0003H装入PC 执行中断 程序 中断响应是有条件的，遇到下列三种情况之一时，中断响应被 封锁： （1）CPU正在处理同级的或更高优先级的中断。 （2）所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机 器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。
类比
随机事件 发生
中 断 服 子 程 序 主程序
看书
※ 生活中的中断现象就是正常的工作过程被 外部的事件打断了。
第五章 MCS-51中断系统
CPU正在执行程序时，单片机外部或内部发生的 某一事件，请求CPU迅速去处理。 CPU暂时中止当前的工作，转到中断服务处理程 序处理所发生的事件。 处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继 续原来的工作，这称为中断。 CPU处理事件的过程， 称为CPU的中断响应过程。
第五章 MCS-51中断系统
（3）ET1：定时器/计数器T1的溢出中断允许位 0：禁止T1溢出中断； 1：允许T1溢出中断。 （4）EX1：外部中断1中断允许位 0：禁止外部中断1中断； 1：允许外部中断1中断。 （5）ET0：定时器/计数器T0的溢出中断允许位 0：禁止T0溢出中断； 1：允许T0溢出中断。 （6）EX0：外部中断0中断允许位。 0：禁止外部中断0中断； 1：允许外部中断0中断。
第五章 MCS-51中断系统
SCON为串行口控制寄存器，字节地址为98H。串行口的 发送中断和接收中断的中断请求标志TI和RI，格式 如下：
各标志位的功能： （1）TI—发送中断请求标志位。串口每发送完一帧 串行数据后，硬件自动置“1”TI。必须在中断服务 程序中用软件对TI标志清“0”。
第五章 MCS-51中断系统
实时测控，单片机能及时地响应和处理单片机外部事件 或内部事件所提出的中断请求。采用中断技术可以使多项任务 共享一个资源，中断技术实质就是资源共享技术。
第五章 MCS-51中断系统
图5-1所示。对事件的整个处理过程，称为中断处 理（或中断服务）。
第五章 MCS-51中断系统
能够实现中断处理功能的部件称为中断系统；产生中 断的请求源称为中断（请求）源。 中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求(或中断 申请)。 中断方式优点： 1）利用率提高。CPU可以分时地为多个IO设备服务。 2）实时性增强。CPU能及时处理系统的随机事件。 3）可靠性提高。CPU能处理故障及掉电等突发事件。 5.2 MCS-51中断系统的结构 有5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。 中断系统结构示意图如下图所示。
第五章 MCS-51中断系统
CLR PT0 ；2个定时器/计数器低优先级中断 CLR PT1 （2）用字节操作指令 MOV IP，#05H 或： MOV 0B8H，#05H ；B8H为IP寄存器的字节地址 5.5 响应中断请求的条件 CPU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。
第五章 MCS-51中断系统
TCON为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88H。
包含： （1）T0和T1的溢出中断请求标志位TF1和TF0 （2）外部中断请求标志位IE1与IE0。格式如下所示：
各标志位的功能： （1）IT0—选择外部中断请求0为跳沿触发方式还是电 平触发方式： IT0=0，为电平触发方式。 （中断响应并不自动对IE0清零）
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（3）正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令。 需要再去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。
如果存在上述三种情况之一，CPU将丢弃中断查询结 果，不能对中断进行响应。
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5.6 外部中断的响应时间 外部中断的最短的响应时间为3个机器周期:
第五章 MCS-51中断系统
MUL和除法指令DIV）来算，也只有4个机器周期。
（3）加上硬件子程序调用指令LCALL的执行，需要2个 机器周期。 所以，外部中断响应最长时间为8个机器周期。
如果已在处理同级或更高级中断，响应时间无法计算。 在一个单一中断的系统里，MCS-51单片机对外部中断 请求的响应的时间总是在3～8个机器周期之间。
（1）中断请求标志位查询占1个机器周期。
（2）子程序调用指令LCALL转到相应的中断服务程序入 口，需2个机器周期。 外部中断响应的最长的响应时间为8个机器周期： （1）发生在CPU进行中断标志查询时，刚好是开始执行 RETI或是访问IE或IP的指令，则需把当前指令执行完 再继续执行一条指令后，才能响应中断，最长需2个机 器周期。 （2）接着再执行一条指令，按最长指令（乘法指令