MCS-51单片机的中断系统与定时计数器-精品
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51单片机的内部资源
01
T1
RX TX
EX0 1 EA 1 IE0
ET0 1 TF0
EX1 1 IE1
ET1 1 TF1
RI TI ≥1
SCON
ES 1
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
三、中断请求源
51单片机的五个中断请求源 ： （1）INT0—外部中断请求0，由引脚INT0 (P3.2)输入，中断
中断请求
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
中断响应
执行 中断 处理 程序
中断返回
主程序：CPU正常情况下运行的程序称为主程序。
中断源：把向CPU提出中断申请的设备称为中断源。
中断请求：由中断源向CPU所发出的请求中断的信号称中断 请求。
中断响应：CPU在满足条件情况下接受中断申请，终止现行 程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。
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，由硬件清“0”IE0。
（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。
（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，
串行中断是为串行数据传送的需要而设置的。每当串行 口发送或接收一组串行数据时，就产生一个中断请求。
T1
RX TX
EX0 1 EA 1 IE0
ET0 1 TF0
EX1 1 IE1
ET1 1 TF1
RI TI ≥1
SCON
ES 1
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
三、中断请求源
51单片机的五个中断请求源 ： （1）INT0—外部中断请求0，由引脚INT0 (P3.2)输入，中断
中断请求
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
中断响应
执行 中断 处理 程序
中断返回
主程序：CPU正常情况下运行的程序称为主程序。
中断源：把向CPU提出中断申请的设备称为中断源。
中断请求：由中断源向CPU所发出的请求中断的信号称中断 请求。
中断响应：CPU在满足条件情况下接受中断申请，终止现行 程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。
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，由硬件清“0”IE0。
（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。
（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，
串行中断是为串行数据传送的需要而设置的。每当串行 口发送或接收一组串行数据时，就产生一个中断请求。
MCS-51系列单片机的中断系统
单片机原理与接口技术
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。
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。
MCS-51单片机的中断系统
MCS-51单⽚机的中断系统单⽚机中断技术概述在任何⼀款事件驱动型的CPU⾥⾯都应该会有中断系统，因为中断就是为响应某种事件⽽存在的。
中断的灵活应⽤不仅能够实现想要的功能，⽽且合理的中断安排可以提⾼事件执⾏的效率，因此中断在单⽚机应⽤中的地位是⾮常重要的。
单⽚机中断（Interrupt）是硬件驱动事件，它使得CPU暂停当前的主程序，转⽽去执⾏⼀个中断服务⼦程序。
为了更形象地理解中断，下⾯以学⽣上⾃习时接电话为例阐述⼀下中断的概念。
单⽚机的中断系统有5个中断源、2个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。
如果单⽚机没有中断系统，单⽚机的⼤量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发⽣的定时査询操作上。
采⽤中断技术完全消除了单⽚机在査询⽅式中的等待现象，⼤⼤地提⾼了单⽚机的⼯作效率和实时性。
单⽚机中断系统结构及中断控制中断系统结构图如图5-2所⽰。
由图5-2可见，MCS-51中断系统共有5个中断请求源：INT0——外部中断请求0，中断请求信号由INT0引脚输⼊。
定时/计数器T0计数溢出发出的中断请求。
INT1——外部中断请求1，中断请求信号由INT1引脚输⼊。
定时/计数器T1计数溢出发出的中断请求。
串⾏⼝中断请求。
中断优先级从⾼到底排列。
单⽚机如何知道有中断请求信号？是否能够响应该中断？若5个中断源请求信号同时到来，单⽚机如何响应？这些问题都可以由中断寄存器来解决。
单⽚机中断寄存器有中断标志寄存器TCON和SCON、中断使能寄存器IE和中断优先级寄存器IP，这些寄存器均为8位。
中断标志寄存器5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和SCON的相应位锁存，单⽚机通过这些中断标志位的状态便能知道具体是哪个中断源正在申请中断。
TCON寄存器TCON寄存器为定时/计数器的控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址。
特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所⽰。
TCON各标志位功能如下。
TF1——定时/计数器T1的溢出中断请求标志位。
单片机功能部件
串行口中断：串行口的接收中断标志RI（SCON.0）和发送中断标志TI（SCON.1）逻辑或以后作为内部的一个中断源。当串行口发送完一个字符由内部硬件置位发送中断标志TI，接收到一个字符后也由内部硬件置位接收中断标志RI。应该注意，CPU响应串行口的中断时，并不清‘0’ TI和RI中断标志，TI和RI必须由软件清0（中断服务程序中必须有清 TI、RI的指令）。
所谓中断是指，单片机内部有一个中断管理系统，它对内部的定时器事件、串行通信的发送和接收事件及外部事件（如键盘按键动作）等进行自动的检测判断，当有某个事件产生时，中断管理系统会置位相应标志通知CPU，请求CPU迅速去处理。CPU检测到某个标志时，会停止当前正在处理的程序流程，转去处理所发生的事件（针对发生的事件，调用某一特定的函数，称为该事件的中断服务函数），处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续执行原来的程序。这个过程称为中断。（CPU对中断标志的检测是在程序指令执行的周期中顺带进行的，不影响指令的连续执行。 ）
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。 Nhomakorabea（2）中断优先级控制 MCS－51有两个中断优先级，每一中断请求源可编程为高优先级中断或低优先级中断，实现二级中断嵌套。一个正在被执行的低优先级中断服务程序能被高优先级中断所中断，但不能被另一个同级的或低优先级中断源所中断。若CPU正在执行高优先级的中断服务程序，则不能被任何中断源所中断，一直执行到结束，遇到返回指令RETI，返回主程序后再执行一条指令才能响应新的中断源申请。 *为了实现上述功能，MCS－51的中断系统有两个不可寻址的优先级状态触发器，一个指出CPU是否正在执行高优先级中断服务程序，另一个指出CPU是否正在执行低级中断服务程序。这两个触发器的‘1’状态分别屏蔽所有的中断申请和同一优先级的其他中断源申请。 另外，MCS－51的片内有一个中断优先级寄存器IP（IP为特殊功能寄存器，它的字节地址为B8H，可位寻址），其格式如下：
所谓中断是指，单片机内部有一个中断管理系统，它对内部的定时器事件、串行通信的发送和接收事件及外部事件（如键盘按键动作）等进行自动的检测判断，当有某个事件产生时，中断管理系统会置位相应标志通知CPU，请求CPU迅速去处理。CPU检测到某个标志时，会停止当前正在处理的程序流程，转去处理所发生的事件（针对发生的事件，调用某一特定的函数，称为该事件的中断服务函数），处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续执行原来的程序。这个过程称为中断。（CPU对中断标志的检测是在程序指令执行的周期中顺带进行的，不影响指令的连续执行。 ）
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。 Nhomakorabea（2）中断优先级控制 MCS－51有两个中断优先级，每一中断请求源可编程为高优先级中断或低优先级中断，实现二级中断嵌套。一个正在被执行的低优先级中断服务程序能被高优先级中断所中断，但不能被另一个同级的或低优先级中断源所中断。若CPU正在执行高优先级的中断服务程序，则不能被任何中断源所中断，一直执行到结束，遇到返回指令RETI，返回主程序后再执行一条指令才能响应新的中断源申请。 *为了实现上述功能，MCS－51的中断系统有两个不可寻址的优先级状态触发器，一个指出CPU是否正在执行高优先级中断服务程序，另一个指出CPU是否正在执行低级中断服务程序。这两个触发器的‘1’状态分别屏蔽所有的中断申请和同一优先级的其他中断源申请。 另外，MCS－51的片内有一个中断优先级寄存器IP（IP为特殊功能寄存器，它的字节地址为B8H，可位寻址），其格式如下：
第05章 MCS-51单片机的中断与定时(1-4)
2
1
TH0
；P1.0输出“0” ；P1.0输出“1”
5.2 MCS-51单片机的中断系统
五、外中断应用举例
1. 中断初始化程序
设置外中断源的触发方式 设置中断允许寄存器IE 设置中断优先级寄存器IP
2. 中断服务程序
保护现场 中断处理 恢复现场
23/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-3】 设外部中断0为下降沿触发方 式，高优先级，试编写中断初始化程序
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-4】 将单脉冲接到外中断0（INT0）引脚，利 用P1.0作为输出，经反相器接发光二极管。编写程 序，每按动一次按钮，产生一个外中断信号，使发 光二极管的状态发生变化，由亮变暗，或反之
P1.0 单脉冲 发生器 INT0
1
+5V
8031
26/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
串口：0023H
20/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
四、中断请求的撤除
1.定时/计数器中断请求标志TF0/TF1会自动撤除 2.串行口中断请求标志TI/RI要用指令撤除
CLR TI ；清TI标志位 CLR RI ；清RI标志位
3.负脉冲触发的外中断请求标志IE0/IE1会自动撤除 4.低电平触发的外中断请求信号需要外加电路撤除
下次课前请预习5.3节
30/65
5.3 51单片机的定时器/计数器
MCS-51单片机内部有两个16位定时/计数器 T0和T1，简称定时器0和定时器1
在特殊功能寄存器TMOD和TCON的控制下， 它们既可以设定成定时器使用，也可以设定 成计数器使用
定时/计数器有4种工作方式，具有中断功能， 可以完成定时、计数、脉冲输出等任务
MCS-51单片机的定时器计数器
1. 定时器T0/T1 中断申请过程
（1）在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下， T0/T1加1计满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” ；
（2）CPU 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指 令：LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序；
（3）TF0/TF1标志位由硬件自动清“0”,以备下次中断申
郑州大学
docin/sundae_meng
（3）工作方式寄存器TMOD
T1
T2
GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0
M1,M0：工作方式选择位 。
=00：13位定时器/计数器； =01：16位定时器/计数器（常用）； =10：可自动重装的8位定时器/计数器（常用）； =11：T0 分为2个8位定时器/计数器；仅适用于T0。 C/T ：定时方式/计数方式选择位。 = 1：选择计数器工作方式，对T0/T1引脚输入的外部事件 的负脉冲计数； = 0 ：选择定时器工作方式，对机器周期脉冲计数定时。 如下页图所示。
CPL P1.0 MOV TH0，#15H MOV TL0，#0A0H
START:MOV SP,#60H MOV P1，#0FFH
SETB TR0 POP PSW
MOV TMOD,#01H MOV TH0，#15H MOV TL0，#0A0H
POP ACC RETI END
SETB EA
Байду номын сангаас
SETB ET0
定时器/计数器0采用工作方式1，其初值为：
21650ms/1s=6553650000=15536=3CB0H
电路图如下：
郑州大学
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第五章 MCS-51的中断系统
第5章MCS-51单片机的中断系统【例5-1】设允许外部中断0和串行口中断，禁止其它中断源的中断申请。
试根据假设条件设置IE的相应值。
解：⑴用位操作指令来编写如下程序段：SETB EX0 ；允许外部中断0中断SETB ES ；允许串行口中断CLR EX1 ；禁止外部中断1中断CLR ET0 ；禁止定时器/计数器T0中断CLR ET1 ；禁止定时器/计数器T1中断SETB EA ；CPU开中断⑵用字节操作指令来编写：MOV IE, #91H【例5-2】设置中断优先级控制寄存器IP的初始值，使得8031的2个外中断请求为高优先级，其它中断请求为低优先级。
解：⑴用位操作指令SETB PX0；2个外中断为高优先级SETB PX1CLR PS ；串行口、2个定时器为低优先级中断CLR PT0CLR PT1⑵用字节操作指令MOV IP，#05H【例5-3】假设允许外部中断0中断，并设定它为高级中断，其它中断源为低级中断，采用跳沿触发方式。
在主程序中可编写如下程序段:SETB E A ;EA位置“1”，CPU开中断SETB E X0 ;EX0位置“1”，允许外部中断0产生中断SETB P X0 ;PX0位置“1”，外部中断0为高级中断SETB I T0 ;IT0位置“1”，外部中断0为跳沿触发方式【例5-4】根据图5-9的中断服务程序流程，编写出中断服务程序。
假设现场保护只需要将PSW寄存器和累加器A的内容压人堆栈中保护起来。
解一个典型的中断服务程序如下:INT: CLR E A ;CPU关中断PUSH PSW ;现场保护PUSH ASETB E A ;CPU开中断中断处理程序段CLR E A ;CPU关中断POP A ;现场恢复POP PSWSETB E A ; CPU开中断RETI ;中断返回，恢复断点上述程序有几点需要说明的是：⑴本例的现场保护假设仅仅涉及到PSW和A的内容，如果还有其它的需要保护的内容，只需要在相应的位置再加几条PUSH和POP指令即可。
第5章 MCS-51单片机的中断系统
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。
（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。
MCS-51单片机的中断系统
其各位格式为： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 -- -- -- PS PT1 PX1 PT0 PX0
如果CPU接收到几个相同优先级的中断请求源时，响应哪一个 中断申请要取决于一个内部的硬件查询序列，此时应按照下表所 示的优先权结构先后响应中断请求。
中断源 外部中断0（IE0） 定时器T0中断（TF0） 外部中断1（IE1） 定时器T1中断（TF1） 串行口中断（RI、TI）
主程序的中断处理
1.2 CPU响应及处理中断机制
一般来说，根据中断源的轻重缓急排序，CPU优先处理最 紧急事件的中断请求源。也就是说，需要对各个中断源设定 相应的优先级，CPU总是最先响应级别最高的中断。中断源可 以分为两个中断优先级：高优先级和低优先级。用户可以用 关中断指令或复位指令来屏蔽所有中断请求，也可以用开中 断指令使CPU接收中断申请。
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
1.4 中断控制及中断优先级
1.中断允许控制寄存器IE（字节地址A8H）
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA -- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0
使用汇编语言程序控制中断请求信号的允许 或禁止的程序示例如下：
CLR EA ; 禁止所有中断请求
MOV SP, #60H SETB PX0 SETB IT0 SETB ET0 SETB EX0 SETB EA
【例2】若要求外部中断引脚 采用边沿触发方式，处于高优先 级，初始化程序可以采用位操作指令，也可以用字节型指令进行编 制。
位操作指令： SETB EA SETB EX1 SETB PX1 SETB IT1
送/接收后引起。
2.中断请求标志 1）TCON寄存器中的中断标志 TCON是定时/计数器T0、T1的控制寄存器，格式如下：
MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1（16位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同，唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节，分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0：四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位）
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 自动重装入初值的 8 位计数器 T0 分成两个独立的 8 位计数器,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M－N=8 192－500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0（13位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1（16位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同，唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节，分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0：四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位）
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 自动重装入初值的 8 位计数器 T0 分成两个独立的 8 位计数器,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M－N=8 192－500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0（13位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
第3章MCS-51单片机的中断系统
某人看书执行主程序日常事务电话铃响中断信号int0中断请求暂停看书暂停执行主程序中断响应书中作记号当前pc入栈保护断点电话谈话执行io程序中断服务继续看书返回主程序中断返回执行主程序主程序继续执行主程序断点中断请求中断响应执行中断处理程序中断返回中断与转子的区别中断是随机的转子事先编程决定断点
3.3 MCS-51的中断系统 的中断系统
4、中断响应过程 、 关中断：屏蔽其它中断请求信号。 关中断：屏蔽其它中断请求信号。 保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前 值入栈 值入栈。 保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前PC值入栈。 寻找中断源：中断服务程序入口地址送 ，转入中断服务。 寻找中断源：中断服务程序入口地址送PC，转入中断服务。 保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 中断处理：执行中断源所要求的程序段。 中断处理：执行中断源所要求的程序段。 恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 开中断：允许接受其它中断请求信号。 开中断：允许接受其它中断请求信号。 中断返回：执行 指令， 中断返回：执行RETI指令，栈顶内容 指令 栈顶内容→PC，程序跳转回断点。 ，程序跳转回断点。
当前PC入栈 书中作记号 当前 入栈
主程序 执行主程序 中断请求 断点 继续执行主程序 中断返回 执行中断 处理程序 中断响应
中断与转子的区别 中断是随机的， 中断是随机的，转子事先编程决定
3.3.1 中断的定义 2、几个术语 、 主程序：原来正常运行的程序称为主程序。 主程序：原来正常运行的程序称为主程序。 断点: 主程序被断开的位置（或地址）称为“断点” 断点 主程序被断开的位置（或地址）称为“断点”。 中断源:引起中断的原因，或发出中断申请的来源。 中断源 引起中断的原因，或发出中断申请的来源。 引起中断的原因 中断请求:中断源要求服务的请求称为“中断请求” 中断请求 中断源要求服务的请求称为“中断请求” 。 中断源要求服务的请求称为 中断响应： 终止当前执行的程序， 中断响应：CPU终止当前执行的程序，去执行相应中断源 终止当前执行的程序 的中断请求。 的中断请求。 中断服务或中断处理程序： 中断服务或中断处理程序： “中断”之后所执行的相应的处理程序。 中断”之后所执行的相应的处理程序。 中断系统：能够实现中断处理功能的部件。 中断系统：能够实现中断处理功能的部件。
3.3 MCS-51的中断系统 的中断系统
4、中断响应过程 、 关中断：屏蔽其它中断请求信号。 关中断：屏蔽其它中断请求信号。 保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前 值入栈 值入栈。 保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前PC值入栈。 寻找中断源：中断服务程序入口地址送 ，转入中断服务。 寻找中断源：中断服务程序入口地址送PC，转入中断服务。 保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 中断处理：执行中断源所要求的程序段。 中断处理：执行中断源所要求的程序段。 恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 开中断：允许接受其它中断请求信号。 开中断：允许接受其它中断请求信号。 中断返回：执行 指令， 中断返回：执行RETI指令，栈顶内容 指令 栈顶内容→PC，程序跳转回断点。 ，程序跳转回断点。
当前PC入栈 书中作记号 当前 入栈
主程序 执行主程序 中断请求 断点 继续执行主程序 中断返回 执行中断 处理程序 中断响应
中断与转子的区别 中断是随机的， 中断是随机的，转子事先编程决定
3.3.1 中断的定义 2、几个术语 、 主程序：原来正常运行的程序称为主程序。 主程序：原来正常运行的程序称为主程序。 断点: 主程序被断开的位置（或地址）称为“断点” 断点 主程序被断开的位置（或地址）称为“断点”。 中断源:引起中断的原因，或发出中断申请的来源。 中断源 引起中断的原因，或发出中断申请的来源。 引起中断的原因 中断请求:中断源要求服务的请求称为“中断请求” 中断请求 中断源要求服务的请求称为“中断请求” 。 中断源要求服务的请求称为 中断响应： 终止当前执行的程序， 中断响应：CPU终止当前执行的程序，去执行相应中断源 终止当前执行的程序 的中断请求。 的中断请求。 中断服务或中断处理程序： 中断服务或中断处理程序： “中断”之后所执行的相应的处理程序。 中断”之后所执行的相应的处理程序。 中断系统：能够实现中断处理功能的部件。 中断系统：能够实现中断处理功能的部件。
第5章MCS-51的中断系统
例：写出INT1为低电平触发的中断系统初始化程序
SETB EA； SETB EX1 SETB PX1 CLR IT1
二、 中断服务程序
1、编写中断程序应注意以下几点： ① 为了要跳到用户设计的中断服务程序，在相应入口 地址安排一条跳转指令； ② 在中断服务程序的末尾，安排一条返回指令RETI； ③ 由于在响应中断时，CPU只自动保护断点，所以 CPU的其他现场的保护和恢复也必须由用户在中断服 务程序中安排。
1、T0/T1中断撤除：自动清除TF0 TF1
2、TX/RX中断撤除：不能自动撤除，必须软件清“0” CLR RI CLR TI ANL SCON ，#0FCH
3、外部中断请求的撤除
对于负边沿触发的外部中断，CPU在响应中断后是 用硬件自动清除中断请求标志IE0或IE1。
电平触发时，虽然自动清除中断请求标志IE0或IE1。但 不及时撤除低电平的话会重复响应中断，必须采取措施。
中断允许寄存器IE的单元地址是A8H，各控制位也可 位寻址，故既可以用字节传送指令也可以用位操作指 令来对各个中断请求加以控制。 例：开放T/C1的溢出中断
MOV IE，#88H；
SETB EA SETB ET1
二、 对中断优先级的控制
MCS-51具有两个中断优先级，可由软件设置每个中断 源为高优先级中断或低优先级中断，可实现二级中断 嵌套。
可在中断服务程序开 头安排如下程序： INSVR:ANL P1 ,#0FEHORL Fra bibliotek1,#01H …
RETI END
§4 中断系统的初始化及应用
一、中断系统的初始化 中断初始化是指用户对TCON、SCON、IE等特殊功能 寄存器中的各控制位进行赋值。
中断系统的初始化步骤： 1、 CPU开中断或关中断 2、 某中断源中断请求的允许或禁止（屏蔽） 3、 设定所用中断的中断优先级 4、若为外部中断，则应规定低电平还是负边沿的中断 触发方式
第六章 MCS-51单片机的中断
TF1
T1 请求
TR1
T1 工作
TF0
T0 请求
TR0
T0 工作
IE1
INT1 请求
IT1
INT1 方式
IE0
INT0 请求
IT0
INT0 方式
有 /无
启 /停
有 /无
启 /停
有 /无
下沿/ 低
电平
有 /无
下沿/低
电平
2、在每条指令结束时，CPU检测各个中断标志位，若中断标志位置1，则认为有 中断请求。 3、外中断有2种触发方式：低电平和下降沿，由TCON中的IT0和 IT1决定。
PC
4.2.2 MCS-51中断处理全过程
返回
4.2.2 MCS-51中断处理全过程
1、中断请求
⑴ MCS51单片机内部的中断检测电路随时检测各个中断源，检测到有中断
申请后，将相应的中断标志位置1。
⑵ CPU在每条指令结束时，检测各个中断标志位，若中断标志位置1，则认 为有中断请求。
⑶ CPU读取IE和IP的内容，若中断允许且满足如下条件，则在下一个机器
返回
复位后IP=00H，说明各个中断源都处于低级。 注意： 1、当五个中断源在同一个优先级的情况下INT0优先权最高，串行口优先权最低。 在同一个优先级中，对五个中断源的优先次序安排如下： INT0→T0→INT1→T1→串口 （中断优先级从高到低） 2、对于外中断来说，可以用软件查询法和硬件排队电路法确定优先级。 3、通过对IP寄存器的编程，可以把五个中断源分别定义在两个优先级中，软件 可以随时对IP的各位清0或置1。 例如 某软件中对寄存器IE、IP设置如下：MOV IE，＃10001111B MOV IP，＃00000110B
第6章MCS-51单片机的内部资源
6.2.3 中断的控制
MCS-51单片机中断系统中有两个特殊功能寄存器：中断 屏蔽寄存器IE和中断优先级寄存器IP。用户通过对这两 个特殊功能寄存器的编程设置，可以灵活地控制每个中 断源的中断允许或禁止以及中断优先级。 1. 中允控制
所谓中允控制是中断源的中断请求能否被CPU检测到， 即确定中断请求是否允许送达CPU。MCS-51单片机中没 有专门的开中断和关中断指令，对各个中断源的允许和 屏蔽是由内部的中断允许寄存器IE的各位来控制的。中 断允许寄存器IE的字节地址为A8H，可以进行位寻址。 IE的位定义格式如图6-4所示。
对于电平触发方式，只要P3.2（或P3.3）引脚为低电平， IE0（或IE1）就置1，请求中断，CPU响应后不能够由硬 件自动将IE0（或IE1）清零。如果在中断服务程序返回 时，P3.2（或P3.3）引脚还为低电平，则又会中断，这样 就会出现一次请求，中断多次的情况。为避免这种情况， 只有在中断服务程序返回前撤消P3.2（或P3.3）的中断请 求信号，即使P3.2（或P3.3）为高电平。通常通过下图63所示外电路来实现。
3．中断允许与中断屏蔽
当中断源提出中断请求，CPU检测到后是否立即进行中 断处理呢？结果不一定。CPU要响应中断，还受到中断 系统多个方面的控制，其中最主要的是中断允许和中断 屏蔽的控制。如果某个中断源被系统设置为屏蔽状态， 则无论中断请求是否提出，都不会响应；当中断源设置 为允许状态，又提出了中断请求，则CPU才会响应。另 外，当高优先级中断正在响应时，也会屏蔽同级中断和 低优先级中断。
串行口中断TI、RI
（3）软硬件结合清“0” 低电平触发的外部中断标志位IE0、IE1
6.2.4 中断响应
1. 中断响应条件 中断响应是有条件的，并不是查询到的所有中断请求都 能被立即响应。MCS-51单片机的CPU在每个机器周期会 顺序检查每一个中断源，在机器周期的S6阶段采样并按 优先级顺序处理所有被激活了的中断请求，如果没有被 下述条件所阻止，将在下一个机器周期的状态P1（S1） 响应激活了的最高级中断请求。 (1) 无同级或高级中断正在处理。 (2) 现行指令执行到最后一个机器周期且已结束。 (3) 若现行指令为RETI或访问IE、IP的指令时，执行完该 指令且紧随其后的另一条指令也已执行完毕。 如果存在上述条件之一，CPU将丢弃中断查询结果，不 能对中断请求进行响应。
MCS-51单片机定时系统和终端系统
中断返回通过执行中断返回指令RETI来实现，该 指令的功能是首先将相应的优先级状态触发器置0， 以开放同级别中断源的中断请求；其次，从堆栈 区把断点地址取出，送回到程序计数器PC中。因 此，不能用RET指令代替RETI指令。
（2）中断请求的撤除
① 定时器溢出中断请求的撤除
CPU在响应中断后，硬件会自动清除中断请 求标志TF0和TF1。
oemdg/ xcdnpx/ skfjk oemdg
（4）TR0（TCON.4）：定时/计数器T0启停控制位，其功 zhongtezc yanjigz/ zg-nsk skf-zt nsk-zt/ fag-zt/ ntn-zt 189286/ xcdnpx/ dgxcdn dgxcpx xcwxpx 能同TR1。xunchi-px/ oemfy 0759mz lczx188 189287/ tiefen tjjkyq
0838mlj zhongtezc topbrightness/
（2）若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中 hd8go hd88go sj93 oemgc/ 断源中断，要先用软件关闭CPU中断，或禁止更 189288 hzp580 yjoem
oemdg/ xcdnpx/ skfjk oemdg zhongtezc yanjigz/ zg-nsk skf-zt
（5）IE1（TC031O6baoNwen.ca3iliao）/ ：外部中断请求标志位。IE1=1表示外 部中断向CPU申请中断。当CPU响应外部中断请求时，由 硬件自动使IE1清0（负边沿触发方式）。
（6）IT1（TCON.2）：外部中断触发方式选择位。
（7）IE0（TCON.1）：外部中断请求标志位。其功能同IE1
（3）PX1（IP.2）：外部中断中断优先级控制位。PX1=1， xunchi-px/ oemfy 0759mz lczx188 189287/ tiefen tjjkyq 为高优先级0中316bao断wenca；iliao/ PX1=0，为低优先级。
（2）中断请求的撤除
① 定时器溢出中断请求的撤除
CPU在响应中断后，硬件会自动清除中断请 求标志TF0和TF1。
oemdg/ xcdnpx/ skfjk oemdg
（4）TR0（TCON.4）：定时/计数器T0启停控制位，其功 zhongtezc yanjigz/ zg-nsk skf-zt nsk-zt/ fag-zt/ ntn-zt 189286/ xcdnpx/ dgxcdn dgxcpx xcwxpx 能同TR1。xunchi-px/ oemfy 0759mz lczx188 189287/ tiefen tjjkyq
0838mlj zhongtezc topbrightness/
（2）若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中 hd8go hd88go sj93 oemgc/ 断源中断，要先用软件关闭CPU中断，或禁止更 189288 hzp580 yjoem
oemdg/ xcdnpx/ skfjk oemdg zhongtezc yanjigz/ zg-nsk skf-zt
（5）IE1（TC031O6baoNwen.ca3iliao）/ ：外部中断请求标志位。IE1=1表示外 部中断向CPU申请中断。当CPU响应外部中断请求时，由 硬件自动使IE1清0（负边沿触发方式）。
（6）IT1（TCON.2）：外部中断触发方式选择位。
（7）IE0（TCON.1）：外部中断请求标志位。其功能同IE1
（3）PX1（IP.2）：外部中断中断优先级控制位。PX1=1， xunchi-px/ oemfy 0759mz lczx188 189287/ tiefen tjjkyq 为高优先级0中316bao断wenca；iliao/ PX1=0，为低优先级。
单片机讲义(第五章MCS-51的中断系统)
5．6．2 跳沿触发方式（下降沿触发方式）
如果相继连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高， 下一个机器周期采样为低，则置1中断申请触发器，直到CPU响应此 中断时，该标志才清0。这样不会丢失中断，输入的负脉冲宽度至少保
持12个时钟周期（若晶振频率为6 MHZ，则为2μs），才能被CPU采样到。
（2）用字节操作指令
MOV IP，＃05H ；000 00101 或者用： MOV 0B8H，＃05H ；B8H为IP寄存器的字节地址
5．5 外部中断的响应时间
从外部中断请求有效（外部中断请求标志置1）到转 向中断入口地址所需要的响应时间。 外部中断的最短响应时间为3个机器周期。其中中断
请求标志位查询占1个机器周期，而这个机器周期恰好是处于指令 的最后一个机器周期，在这个机器周期结束后，中断即被响应， CPU接着执行1条硬件子程序调用指令 LCALL以转到相应的中断服 务程序入口，则需要2个机器周期。
外部中断响应的最长时间为8个机器周期。执行RETI或
是访问IE或IP的指令，最长需要2个机器周期。而接着再执行的1条 指令，按最长的指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）来算，需4 个机器周期。再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。
5．3．3中断允许寄存器IE
IE中各位的功能如下：
（l）EA——中断允许总控制位 EA=0，CPU屏蔽所有的中断请求（CPU关中 断）； EA=1，CPU开放所有中断（CPU开中断）。 （2）ES——串行口中断允许位 ES=0，禁止串行口发送/接收中断； ES=1，允许串行口发送/接收中断。 （3） ET1——定时器／计数器T1的溢出中断允许 位 ET1= 0，禁止T1计数溢出中断； ET1= 1，允许T1计数溢出中断。
第4章 MCS-51单片机中断、定时系统及串行数据通信
表4-2 中断源入口地址表 中断源 外部中断0 中断服务程序入口地址 0003H
定时器/计数器T0 外部中断1 定时器/计数器T1 串行口中断
000BH 0013H 001BH 0023H
单片机的两个相邻中断源中断服务程序入口地址 相距只有8个单元，一般中断服务程序容纳不下，因此 在该中断的入口地址处放一条长跳转指令LJMP，这 样就可以转到64KB的任何可用区域了。在2KB范围内 转移可用短跳转AJMP指令。
表4-1 同级中断源优先级排列顺序
中断源
外部中断0（IE0） 定时器/计数器T0中断（TF0） 外部中断1（IE1） 定时器/计数器T1中断（TF1）
同级内的优先级
最低级
串行口中断（RI+TI）
最高级
当单片机系统复位后，IE中各位均被清0，所有 中断源禁止；IP中各位均被清0，5个中断源均为低优 先级。
SET SET
SET
ET0 ET1
EA
；定时器/计数器0允许中断 ；定时器/计数器1允许中断
；CPU开中断
用字节操作指令 MOV IE，#8AH 或 MOV A8H，#8AH
（2）中断优先级控制寄存器（IP） MCS-51单片机系统的中断源有两个优先级，每 个中断源均可由中断优先级寄存器IP来设置优先级别。 IP的字节地址为0B8H，位地址为0B8H～0BFH。与 中断有关的控制位如下： 位地址 0BFH 0BEH 0BDH 0BCH 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H
TMOD是定时器的工作方式寄存器，TCON是控制 寄存器，用于对T0和T1的管理和控制。
2．定时器/计数器的结构的工作原理 16位定时器/计数器的核心是一个加1计数器，如图 4-4所示。
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T
位序
D7
位定义 GATE
定位器
D6 D5 D4 D3 CT/ M1 M0 GATE
T1
D2 D1 D0 M1 M0
T0
22
4.6 定时/计数器的控制方法
M1 M0
工作方式
0 0 方式0，13位定时器/计数器。
0 1 方式1，16位定时器/计数器。
1 0 方式2，8位常数自动重新装载
1 1 方式3，仅适用于T0，T0分成两个8位计数器，T1 停止计数。
了解单片机中断系统和定时器/计算器基本知识。 掌握中断系统和定时器相关寄存器设置。 能够掌握I/O的控制方式 掌握中断系统和定时器的程序设计。 能够利用Keil进行单片机的中断系统和定时器程序调试。 掌握基于PROTEUS的中断系统和定时器电路的仿真调试 了解计数器初值计算
2
4.1 概述
4.6.2 定时/计数器的初始化 4.6.3 定时/计数器初值的确定方法
25
4.7 定时/计数器T0、T1的工作方式
4.7.1 方式0 13位方式
26
4.7 定时/计数器T0、T1的工作方式
4.7.1 方式1 16位方式 4.7.3 方式2 8位自动装入时间常数方式
4.7.4 方式3 双8位方式。
18
4.4 中断程序的设计与应用
19
4.5 定时/计数器T0、T1概述
4.5.1 定时/计数器T0、T1的结构
20
4.5 定时/计数器T0、T1概述
4.5.2 定时/计数器的原理
21
4.6 定时/计数器的控制方法
4.6.1 定时/计数器寄存器
1. 定时/计数器工作模式控制寄存器TMOD
27
4.8 定时器T0、T1应用举例
4.8.1 定时器应用举例 例4.7 现利用T0方式1产生一个50 Hz的方波，
由P1.0输出。
28
4.8 定时器T0、T1应用举例
例4.8 有一个周期为10ms的脉冲信号，加在 引脚T0/P3.4上。现要求该引脚每发生一次 负跳变，P1.0端就输出1个2ms脉宽的同步 负脉冲，如图所示。假设单片机晶振频率 为6MHz。
15
4.4 中断程序的设计与应用
例4.1触发中断0,在触发5次后，点亮LED0, 再触发5次LED0处于闪烁状态.再触发5次 LED0熄灭,然后循环
16
4.4 中断程序的设计与应用
例4.2 89C51的P1口接一个数码管，利用开 关产生外部中断0请求信号，用数码管显示 中断的次数。
17
4.4 中断程序的设计与应用
（2）中断入口
中断源
入口地址
外部中断0
0003H
定时器T0中断 000BH
外部中断1
0013H
定时器T1中断 001BH
串行口中断 0023H
8
4.2 MCS-51单片机的中断系统
4.2.3 中断控制
（1）中断允许控制奇存器IE
IE
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位符号 EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H
自然优先级
最高级 最低级
12
4.3 中断处理过程
13
4.3 中断处理过程
4.3.1 中断响应 4.3.2 中断处理 4.3.3 中断返回 4.3.4 中断请求的撤除 4.3.5 中断响应时间 4.3.6 扩充外中断源
14
4.4 中断程序的设计与应用
4.4.1 中断程序的一般设计方法 4.4.2 中断程序应用举例
29
4.8 定时器T0、T1应用举例
4.8.2 计数器应用举例 例4.10 有一产品生产线的传送带上不断地有
中断源的扩展举例： 例4.3 利用单片机扩展5个外部中断源，中断的优
先次序为X0～X4，其中X0接到外部中断上， X1～X4接到外部中断上；单片机的P1.4～P1.7接 4个发光二极管用来作输出指示；
(1) 当有X1～X4其中一个外部中断发生时，相应的发光 二极管D1～D4点亮；
(2) 当X0外部中断发生时，4个发光二极管全亮。
实现中断及返回 能实现优先权排队 能实现中断嵌套
6
4.2 MCS-51单片机的中断系统
4.2.1 中断系统的结构
1. 中断系统的结构
7
4.2 MCS-51单片机的中断系统
4.2.2 中断源及中断入口
（1）中断源
①外部中断类（2个） ② 定时中断类（2个） ③ 串行口中断类（1个）
9
4.2 MCS-51单片机的中断系统
（2）中断请求标志寄存器
①定时器控制寄存器TCON
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
位定义 TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
②串行口控制寄存器SCON
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
23
4.6 定时/计数器的控制方法
2. 定时/计数器控制寄存器TCON
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
24
4.6 定时/计数器的控制方法
3
4.1 概述
4.1.1 中断的概念
4-1
4
4.1 概述
4.1.2 引进中断技术的优点
（1）分时操作 （2）实时处理 （3）故障处理
4.1.3 中断源
（1）外部设备中断源 （2）故障源 （3）控制对象中断源 （4）定时/技术脉冲中断源
5
4.1 概述
4.1.4 中断系统的功能
MCS-51单片机的中断系统 与定时/计数器
1
【项目目标】
知识目标：
中断系统的结构。 响应中断请求的条件。 中断服务程序设计思想。 中断系统的结构。 工作方式寄存器TMOD和定时器/计数器控制寄存器TCON。 定时器/计数器的工作方式1～3方式。 定时器/计数器编程的初始化设置。
技能目标：
位定义
TI RI
10
Hale Waihona Puke 4.2 MCS-51单片机的中断系统
（3）中断优先级寄存器IP
位地址 BFH BEH BDH BCH BBH BAH B9H B8H
位定义
PS PT1 PX1 PT0 PX0
11
4.2 MCS-51单片机的中断系统
表4-2各中断源及其自然优先级
序号 1 2 3 4 5
中断源 外部中断0 定时器T0中断 外部中断1 定时器T1中断 串行口中断
位序
D7
位定义 GATE
定位器
D6 D5 D4 D3 CT/ M1 M0 GATE
T1
D2 D1 D0 M1 M0
T0
22
4.6 定时/计数器的控制方法
M1 M0
工作方式
0 0 方式0，13位定时器/计数器。
0 1 方式1，16位定时器/计数器。
1 0 方式2，8位常数自动重新装载
1 1 方式3，仅适用于T0，T0分成两个8位计数器，T1 停止计数。
了解单片机中断系统和定时器/计算器基本知识。 掌握中断系统和定时器相关寄存器设置。 能够掌握I/O的控制方式 掌握中断系统和定时器的程序设计。 能够利用Keil进行单片机的中断系统和定时器程序调试。 掌握基于PROTEUS的中断系统和定时器电路的仿真调试 了解计数器初值计算
2
4.1 概述
4.6.2 定时/计数器的初始化 4.6.3 定时/计数器初值的确定方法
25
4.7 定时/计数器T0、T1的工作方式
4.7.1 方式0 13位方式
26
4.7 定时/计数器T0、T1的工作方式
4.7.1 方式1 16位方式 4.7.3 方式2 8位自动装入时间常数方式
4.7.4 方式3 双8位方式。
18
4.4 中断程序的设计与应用
19
4.5 定时/计数器T0、T1概述
4.5.1 定时/计数器T0、T1的结构
20
4.5 定时/计数器T0、T1概述
4.5.2 定时/计数器的原理
21
4.6 定时/计数器的控制方法
4.6.1 定时/计数器寄存器
1. 定时/计数器工作模式控制寄存器TMOD
27
4.8 定时器T0、T1应用举例
4.8.1 定时器应用举例 例4.7 现利用T0方式1产生一个50 Hz的方波，
由P1.0输出。
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4.8 定时器T0、T1应用举例
例4.8 有一个周期为10ms的脉冲信号，加在 引脚T0/P3.4上。现要求该引脚每发生一次 负跳变，P1.0端就输出1个2ms脉宽的同步 负脉冲，如图所示。假设单片机晶振频率 为6MHz。
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4.4 中断程序的设计与应用
例4.1触发中断0,在触发5次后，点亮LED0, 再触发5次LED0处于闪烁状态.再触发5次 LED0熄灭,然后循环
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4.4 中断程序的设计与应用
例4.2 89C51的P1口接一个数码管，利用开 关产生外部中断0请求信号，用数码管显示 中断的次数。
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4.4 中断程序的设计与应用
（2）中断入口
中断源
入口地址
外部中断0
0003H
定时器T0中断 000BH
外部中断1
0013H
定时器T1中断 001BH
串行口中断 0023H
8
4.2 MCS-51单片机的中断系统
4.2.3 中断控制
（1）中断允许控制奇存器IE
IE
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位符号 EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H
自然优先级
最高级 最低级
12
4.3 中断处理过程
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4.3 中断处理过程
4.3.1 中断响应 4.3.2 中断处理 4.3.3 中断返回 4.3.4 中断请求的撤除 4.3.5 中断响应时间 4.3.6 扩充外中断源
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4.4 中断程序的设计与应用
4.4.1 中断程序的一般设计方法 4.4.2 中断程序应用举例
29
4.8 定时器T0、T1应用举例
4.8.2 计数器应用举例 例4.10 有一产品生产线的传送带上不断地有
中断源的扩展举例： 例4.3 利用单片机扩展5个外部中断源，中断的优
先次序为X0～X4，其中X0接到外部中断上， X1～X4接到外部中断上；单片机的P1.4～P1.7接 4个发光二极管用来作输出指示；
(1) 当有X1～X4其中一个外部中断发生时，相应的发光 二极管D1～D4点亮；
(2) 当X0外部中断发生时，4个发光二极管全亮。
实现中断及返回 能实现优先权排队 能实现中断嵌套
6
4.2 MCS-51单片机的中断系统
4.2.1 中断系统的结构
1. 中断系统的结构
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4.2 MCS-51单片机的中断系统
4.2.2 中断源及中断入口
（1）中断源
①外部中断类（2个） ② 定时中断类（2个） ③ 串行口中断类（1个）
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4.2 MCS-51单片机的中断系统
（2）中断请求标志寄存器
①定时器控制寄存器TCON
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
位定义 TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
②串行口控制寄存器SCON
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
23
4.6 定时/计数器的控制方法
2. 定时/计数器控制寄存器TCON
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
24
4.6 定时/计数器的控制方法
3
4.1 概述
4.1.1 中断的概念
4-1
4
4.1 概述
4.1.2 引进中断技术的优点
（1）分时操作 （2）实时处理 （3）故障处理
4.1.3 中断源
（1）外部设备中断源 （2）故障源 （3）控制对象中断源 （4）定时/技术脉冲中断源
5
4.1 概述
4.1.4 中断系统的功能
MCS-51单片机的中断系统 与定时/计数器
1
【项目目标】
知识目标：
中断系统的结构。 响应中断请求的条件。 中断服务程序设计思想。 中断系统的结构。 工作方式寄存器TMOD和定时器/计数器控制寄存器TCON。 定时器/计数器的工作方式1～3方式。 定时器/计数器编程的初始化设置。
技能目标：
位定义
TI RI
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Hale Waihona Puke 4.2 MCS-51单片机的中断系统
（3）中断优先级寄存器IP
位地址 BFH BEH BDH BCH BBH BAH B9H B8H
位定义
PS PT1 PX1 PT0 PX0
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4.2 MCS-51单片机的中断系统
表4-2各中断源及其自然优先级
序号 1 2 3 4 5
中断源 外部中断0 定时器T0中断 外部中断1 定时器T1中断 串行口中断