最新中断系统与定时器计数器
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
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
串口：0023H
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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
单片机中的中断与定时器的原理与应用
单片机中的中断与定时器的原理与应用在单片机（Microcontroller）中，中断（Interrupt）和定时器（Timer）是重要的功能模块，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。
本文将介绍中断和定时器的基本原理，并探讨它们在单片机中的应用。
一、中断的原理与应用中断是指在程序执行过程中，当发生某个特定事件时，暂停当前任务的执行，转而执行与该事件相关的任务。
这样可以提高系统的响应能力和实时性。
单片机中的中断通常有外部中断和定时中断两种类型。
1. 外部中断外部中断是通过外部触发器（如按钮、传感器等）来触发的中断事件。
当外部触发器发生状态变化时，单片机会响应中断请求，并执行相应的中断服务程序。
外部中断通常用于处理实时性要求较高的事件，如按键检测、紧急报警等。
2. 定时中断定时中断是通过定时器来触发的中断事件。
定时器是一种特殊的计时设备，可以按照设定的时间周期产生中断信号。
当定时器倒计时完成时，单片机会响应中断请求，并执行相应的中断服务程序。
定时中断常用于处理需要精确计时和时序控制的任务，如脉冲计数、PWM波形生成等。
中断的应用具体取决于具体的工程需求，例如在电梯控制系统中，可以使用外部中断来响应紧急停车按钮；在家电控制系统中，可以利用定时中断来实现定时开关机功能。
二、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一个重要模块，可以用于计时、延时、频率测量等多种应用。
下面将介绍定时器的工作原理和几种常见的应用场景。
1. 定时器的工作原理定时器是通过内部时钟源来进行计时的。
它通常由一个计数器和若干个控制寄存器组成。
计数器可以递增或递减，当计数值达到设定值时，会产生中断信号或触发其他相关操作。
2. 延时应用延时是定时器最常见的应用之一。
通过设定一个合适的计时器参数，实现程序的精确延时。
例如，在蜂鸣器控制中，可以使用定时器来生成特定频率和持续时间的方波信号，从而产生不同的声音效果。
3. 频率测量应用定时器还可以用于频率测量。
定时中断系统
T0(P3.4)
(8AH)
TH0 TL0 8FH 8EHTH1 8DH TL1 8CH 8BH 8AH 89H 88H 7 0 7 0 7 (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 7 0 IE0 0 IT0 溢出 IT1
CPU
溢出 启 动
启 动
内部总线
工作方式 工作方式
TCON(88H)
AJMP DEL1 RESP1：CLR TR0 ： MOV TMOD，#02H ， MOV TH0，#06H ， MOV TL0，#06H ， SETB P1.1
；重置T0为500 µS定时 ；重置定时初值
；P1.1置1
CLR
P1.0
；清P1.0 ；启动定时器 ；检测第一次500 µS到否
SETB TR0 DEL2: JBC TF0，RESP2 ， AJMP DEL2 RESP2：SETB P1.0 ： DEL3: JBC TF0，RESP3 ， AJMP DEL3 PESP3: CLR P1.1 CLR TR0 AJMP BEGIN
返回
定时/计数器方式寄存器TMOD 定时/计数器方式寄存器TMOD
INT1 INT0 (P3.3) (P3.2) 定时器T1 (8DH) (8BH)
TL1 D5 0 4 7 D
T1(P3.5)
T0(P3.4)
定时器T0 (8CH) (8AH)
TL0 D 7 10
D7
TH1 D 7 60
D3
TH0 2 7 D0
对于6MHZ的晶振频率，每 次加一操作需2 µS
源程序：
BEGIN：MOV TMOD，#06H ： ， MOV TH0，#0FFH ， MOV TL0，#0FFH ， CLR P1.1 SETB TR0 DEL1：JBC ： TF0，RESP1 ， ；设T0为方式2，外部计数 ；计数值为01即溢出 ； ；P1.1初值为0 ；启动计数器 ；检测外跳变信号 ；
单片机中断、定时器的应用
80C51中断的控制 80C51中断的控制
一,中断允许控制
CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏 CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏 蔽是由中断允许寄存器IE控制的 控制的. 蔽是由中断允许寄存器IE控制的.
EX0(IE.0),外部中断0允许位; EX0(IE.0),外部中断0允许位; ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位; ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位 中断允许位; EX1(IE.2),外部中断0允许位; EX1(IE.2),外部中断0允许位; ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位; ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位 中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位; EA (IE.7), CPU中断允许(总允许)位. (IE.7), CPU中断允许 总允许) 中断允许(
80C51单片机中断处理过程 80C51单片机中断处理过程
3.2.1 中断响应条件和时间
中断响应条件
中断源有中断请求; 中断源有中断请求; 此中断源的中断允许位为1; 此中断源的中断允许位为1 CPU开中断(即EA=1). CPU开中断 开中断( EA=1).
随着计算机技术的应用, 随着计算机技术的应用,人们发现中断技 术不仅解决了快速主机与慢速I/O设备的数 术不仅解决了快速主机与慢速I/O设备的数 据传送问题,而且还具有如下优点: 据传送问题,而且还具有如下优点: 分时操作.CPU可以分时为多个I/O设备 分时操作.CPU可以分时为多个 可以分时为多个I/O设备 服务,提高了计算机的利用率; 服务,提高了计算机的利用率;
2,SCON的中断标志 SCON的中断标志
RI(SCON.0),串行口接收中断标志位.当允 RI(SCON.0),串行口接收中断标志位. ),串行口接收中断标志位
中断系统及中断优先级实验
中断系统及中断优先级实验1.实验目的1）扩展八个发光二极管2）用2个按键模拟外部中断源3）案件独立模拟中断4）中断优先级控制2.实验设备1）Usb通讯线2）CH340usb接口模块3）74hc2454）74hc1385）排阻4.7k9脚6）排阻4.7k5脚7）300R色环电阻8）1k色环电阻9）三极管901210）led 二极管11）陶瓷电容20pf12）晶振11.059mhz13）按键开关14)万能板15）stc89c51rc16）焊锡17）电烙铁18）万能表19）计算机3.实验要求1）画出电路原理图2）用protues画出仿真图3）根据硬件连接设计程序流程图4）用keil软件编写程序5）焊好板子输入程序调试完成中断优先级控制功能4.实验原理１、中断的概念如果单片机没有中断功能，单片机对外部或是内部事件的处理只能采用程序查询方式，即CPU不断查询是否有事件发生。
显然，采用程序查询方式，CPU不能再做别的事，而是在大部分时间处于等待状态。
单片机都具有实时处理能力，能对外部或是内部发生的事件做出及时地处理，这是靠中断技术来实现的。
当CPU正在处理某件事情的时候，外部或内部发生的某一事件请求CPU迅速去处理，于是CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件。
中断服务处理程序处理完该事件后，再回到原理被中止的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断，如图所示。
处理事件的过程称为CPU的中断响应过程。
对事件的整个处理过程，称为中断服务或中断处理实现这种功能的部件称为中断系统，产生中断的请求源称为中断源。
中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求或中断申请。
CPU暂时中止执行的程序，转去执行中断服务程序，除了硬件会自动把断点地址PC值压入堆栈之外，用户还得注意保护有关的工作寄存器、累加器、标志位等信息，这称为现场保护。
最后执行中断返回指令，从堆栈中自动弹出断点地址到PC，继续执行被中断的程序，这称为中断返回。
定时器计数器中断综合实验
报告成绩：教师签字：批改日期：评语：学生实验报告课程名称单片机原理及接口技术姓名实验名称定时器/计数器、中断综合实验班级实验目的掌握51系列单片机中断系统及定时器的工作原理及使用技巧学号实验日期实验内容（1）P1 口做输出口，接八只发光二极管，高电平点亮，控制一个. 方向循环点亮8只LED，每个LED点亮时间为50ms；（2）在以上基础上加外部中断内容，由外部中断请求时，8只LED全亮（3）P1 口做输出口，接八只发光二极管，高电平点亮，控制一个方向循环点亮8只LED，每个LED点亮时间改为2s实验地点实验组号实验设备计算机 wave6000程序 lab2000p试验箱同组人1.实验电路及连线本次试验不做要求2.程序流程图本次实验无3.源程序(1 ORG 0000H MOV TL0,#58HLJMP MAIN SETB EAORG 0003H SETB ET0ORG 000BH SETB TR0LJMP SER0 SJMP $ORG 1000H SER0:MOV TH0,#9EHMAIN: MOV A,#01H MOV TL0,#58HLOOP: MOV P1,A RL AMOV TMOD,#01H MOV P1,AMOV TH0,#9EH RETIEND(2ORG 0000H SER0:MOV TH0,#9EHLJMP MAIN MOV TL0,#58HORG 0003H RL ALJMP SER1 MOV P1,AORG 000BH RETILJMP SER0 SER1:PUSH ACCORG 1000H PUSH PSWMAIN: MOV A,#01H MOV A,#0FFH LOOP: MOV P1,A MOV P1,AMOV TMOD,#01H LCALL DELAY MOV TH0,#9EH POP PSWMOV TL0,#58H POP ACCSETB EA RETISETB ET0 DELAY:MOV R7,#0FFH SETB TR0 L1:MOV R6,#0FAH SETB EX0 DJNZ R6,$SETB IT0 DJNZ R7,L1SJMP $ RETEND(3 ORG 0000H SETB EALJMP MAIN SETB ET0ORG 000BH SETB TR0LJMP SER0 SJMP $ORG 1000H SER0:MOV TH0,#9EH MAIN: MOV A,#01H MOV TL0,#58H LOOP: MOV P1,A DJNZ R0,EXIT MOV R0,#28H MOV R0,#28HMOV TMOD,#01H RL AMOV TH0,#9EH MOV P1,AMOV TL0,#58H EXIT:RETIEND4.结果记录及分析（1）结果： P1 口做输出口，接八只发光二极管，高电平点亮，控制一个方向循环点亮8只LED，每个LED点亮时间为50ms；分析：用定时器方式0，使用定时功能，定时器以中断方式工作。
51单片机中断系统详解
51单片机中断系统详解51 单片机中断系统详解(定时器、计数器)51 单片机中断级别中断源INT0---外部中断0/P3.2 T0---定时器/计数器0 中断/P3.4 INT1---外部中断1/P3.3 T1----定时器/计数器1 中断/P3.5 TX/RX---串行口中断T2---定时器/计数器 2 中断第5 最低4 5 默认中断级别最高第2 第3 第4 序号(C 语言用) 0 1 2 3 intrrupt 0中断允许寄存器IE位序号符号位EA/0 ------ET2/1 ES ET1 EX1 ET0 EX0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 EA---全局中允许位。
EA=1,打开全局中断控制，在此条件下，由各个中断控制位确定相应中断的打开或关闭。
EA=0,关闭全部中断。
-------,无效位。
ET2---定时器/计数器2 中断允许位。
ET2=1, 打开T2 中断。
ET2=0,关闭T2 中断。
关，。
ES---串行口中断允许位。
关，。
ES=1,打开串行口中断。
关，。
ES=0,关闭串行口中断。
关，。
ET1---定时器/计数器1 中断允许位。
关，。
ET1=1,打开T1 中断。
ET1=0,关闭T1 中断。
EX1---外部中断1 中断允许位。
EX1=1,打开外部中断1 中断。
EX1=0,关闭外部中断1 中断。
ET0---定时器/计数器0 中断允许位。
ET0=1,打开T0 中断。
EA 总中断开关，置1 为开；EX0 为外部中断0 (INT0) 开关，。
ET0 为定时器/计数器0(T0)开EX1 为外部中断1(INT1)开ET1 为定时器/计数器1(T1)开ES 为串行口(TX/RX)中断开ET2 为定时器/计数器2(T2)开ET0=0,关闭T0 中断。
EX0---外部中断0 中断允许位。
EX0=1,打开外部中断0 中断。
EX0=0,关闭外部中断0 中断。
中断优先级寄存器IP位序号位地址------PS/0 PT1/0 PX1/0 PT0/0 PX0/0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 -------,无效位。
定时计数器和中断系统的综合应用实验报告收获与体会
定时计数器和中断系统的综合应用实验报告收获与体会这是一个比较开放性的问题，我尝试给出一个比较全面的回答，希望能够帮到你。
一、实验目的通过对定时计数器和中断系统的综合应用实验，掌握以下技能：1. 掌握定时计数器和中断系统的原理及其在嵌入式系统中的应用。
2. 熟悉51单片机中定时器的使用方法。
3. 熟悉51单片机中中断系统的使用方法。
4. 熟悉C语言中的定时器和中断编程。
二、实验内容1. 实验原理定时计数器是嵌入式系统中非常重要的一个部分，它可以周期性的计时，通过计数值的比较输出指定的脉冲信号。
51单片机中的定时器有4个，分别为Timer0、Timer1、Timer2、Timer3。
不同的定时器有不同的计数器位数和工作模式，可以根据应用场景进行选择。
中断系统是嵌入式系统中另一个非常重要的部分，可以在特定的条件下自动触发，优先处理中断事件。
在51单片机中，中断分为外部中断和定时器中断。
通过中断系统，可以高效地实现对各种外部事件的实时响应。
2. 实验步骤本实验分为两个阶段，第一阶段设计一个定时计数器程序，通过P1口的LED灯输出定时器的计数值，第二阶段在第一阶段的基础上，结合中断系统，设计一个定时器中断程序，通过P0口的LED灯输出中断事件的计数值。
第一阶段：（1）配置定时器，设置定时器的工作模式和计数器初值。
（2）在定时器的中断处理函数中，实现计数器值的输出。
（3）通过P1口连接LED灯，输出计数器值。
第二阶段：（1）配置定时器和中断系统，设置定时器的工作模式和计数器初值，以及中断的优先级和中断处理函数。
（2）在中断处理函数中，实现计数器值的输出和中断事件计数值的计算。
（3）通过P0口连接LED灯，输出中断事件的计数值。
三、实验结果通过实验，我掌握了51单片机中定时计数器和中断系统的使用方法，熟悉了C语言中的定时器和中断编程。
在第一阶段的实验中，我成功地输出了定时器的计数值，通过LED灯显示在P1口。
定时器计数器应用
选择合适的定时器计数器需要考虑其精度、分辨率、稳定性、功耗等参数，以及应用场景和预算等因素。
02
定时器计数器的应用场 景
工业控制
自动化生产线控制
通过定时器计数器，可以精确控 制生产线上各环节的时间间隔和 数量，实现自动化生产。
设备维护与故障检
测
定时器计数器可以用于监测设备 的运行状态，及时发现潜在的故 障并进行维护，确保设备稳定运 行。
嵌入式系统
适用于特定应用场景的嵌入式系统，如工业控制、智能家居等。
FPGA/ASIC
对于高性能和定制化需求，可以选择FPGA或ASIC平台。
软件编程语言与工具
Python
适用于某些微控制器和嵌入式系统，如 Raspberry Pi。
IDE（集成开发环境）
如Arduino IDE、Eclipse等。
定时器计数器的中断处理
中断触发条件
根据应用需求设置中断触发条件，如定时时间到达、计数达到预定值等。
中断处理程序
编写中断处理程序，以在中断触发时执行相应的操作，如更新显示、执行特定 动作等。
04
定时器计数器的常见问 题与解决方案
定时不准确
1. 使用高精度时钟源
详细描述
定时不准确可能是由于硬件或软 件误差、外部干扰、温度变化等 因素导致的。为了解决这个问题， 可以采取以下措施
01
动画与特效
通过定时器计数器，可以精确控制游戏 中的动画和特效的播放时间和节奏。
02
03
网络同步
在多人在线游戏中，定时器计数器可 以用于实现不同玩家之间的同步操作 和时间管理。
03
定时器计数器的编程实 现
硬件平台选择
微控制器
微机原理及单片机应用技术第8章 80C51的中断与定时计数器
定时/计数器的结构
T1引脚
TH1
TL1
TH0
T0引脚
TL0
机器周 期脉冲
TH1、TL1
内部总线
TH0、TL0
TF1 TR1 TF0 TR0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
TCON
TMOD
TCON
外部中断相关位
T1方式
T0方式
TMOD
2020/10/27
21
计数脉冲源
定时/计数器的工作原理
76543210
TCON TF1 TR1 TF0 TR0
字节地址：88H
TFx：Tx溢出标志位。响应中断后TFx有硬件自动清0。 用软件设置TFx可产生同硬件置1或清0同样的效果。
TRx：Tx运行控制位。置1时开始工作；清0时停止工作。 TRx要由软件置1或清0（即启动与停止要由软件控制）。
2020/10/27
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24
定时/计数器的控制示意图
M1M0 工作方式
说
明
00 方式0 13位定时/计数器
01 方式1 16位定时/计数器
10 方式2 8位自动重装定时/计数器
11
方式3
T0分成两个独立的8位定时/计数器； T1此方式停止计数
注意：TMOD不能进行位寻址
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控制寄存器TCON
第八章 80C51的中断系统与定时计数器
8.1 80C51单片机的中断系统 8.2 80C51中断处理过程 8.3 80C51单片机的串行口
8.1 80C51单片机的中断系统
5.1.1 80C51中断系统的结构
中断的概念
与子程序调用相似 但有本质的区别
第5章_MCS-51单片机中断定时器
5.1.4 P3口
P3口第二功能
第二功能状态
15:12
14
返回目录
5.1.4 P3口
P3口使用
P3口使用
P3口的每一位都可独立地定义为第一功能 I/O或第二功能使 用。P3的第二功能涉及到串行口、外部中断、定时器，与 特殊功能寄存器有关，它们的结构、功能等在后面章节中 再作进一步介绍。
P3 口 的 地 址 为 B0H ， 对 应 P3.0~P3.7 的位地址为 B0H~B7H。
15:12 15
返回目录
5.1.4 小结
4个并行口使用注意事项
P0、P1、P2、P3并行端口使用注意事项
（1）4个端口的电路结构均不完全相同，并且性能和用途 也各有所侧重； （2）4个口均为“准双向口”，每个并行口都有两种读入 方法：一个是读锁存器，另一个是读取引脚状态； （3）P0口作为I/O口使用时应外接上拉电阻，其它口则可 不必； （4）P2口某几根口线作地址使用时，剩下的口线不能作为 I/O口线使用； （5）P3口的某些口线作第二功能时，剩下的口线可以单独 作为I/O口线使用。
15:12 26
返回目录
5.2.1 CPU与外设的输入/输出方式
2．异步传送方式
异步 传送又称为有条
-----异步传送方式
件传送，或查询方式，
通常 把 通过 程 序 对外 设状 态 的检 测 称 之为 “查 询”， 所 以 这种 有条 件 的传 送 方 式又 叫做 程 序查 询 方 式。 查询 的 流程 图 如 图所 示。
15:12 27
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5.2.1 CPU与外设的输入/输出方式
3．直接存储器存取（DMA）方式
---DMA方式
DMA （ Direct Memory Access ） 方 式 是
中职教育-《89C51单片机实用教程》课件：第7章 89C51单片机中断系统和定时器(4).ppt
SJMP LOOP
END
例7.9 工作模式1的应用 利用定时器 T1 工作模式1, 在引脚 P1.1 上输出
7.4 89C51单片机中定时器/计数器的应用
在定时器/计数器应用时，进行如下工作： 1. 设定TMOD来选择定时器T0,T1的工作方式：
按照实际需要，选择定时方式还是计数方式; 按照定时长短，选择工作模式0、1、2或 3 ; 按照具体要求，选择是否受INT0 (INT1) 控制。 2.根据定时时间长短和工作模式计算计数初值: 根据工作模式，计算出定时时间的计数初值 ；
将计数初值送入定时器中(TH1,TL1,TH0、TL0) 3. 对TCON的设定来启动定时器/计数器工作。 4. 正确选择用程序查询方法或程序中断方式来进
行定时时间到（计数溢出）后的处理操作。
7.4.1 定时器工作方式的设置和计数初值计算
对定时器的工作模式寄存器TMOD进行设定：
l. 定时方式和计数方式选择。
解： ⑴ 如图在引脚 P1.0 上输出周期为 2ms 连续方波，
需要定时器 T0 产生 1ms 的定时。 每隔1ms时间 P1.0 引脚的输出取反即可。
解：
⑵. T0工作于模式0，计数器为13位的加1计数器， fosc=6MHz，则1个振荡周期为1/6μs 定时时间为1ms，根据公式： t =(213－T0初值)×振荡周期×12 1×10-3=(213－T0初值) ×( 1/6×10-6 ) ×12 T0初值= 7692 = 1111000001100B
多为：213=8192个。
例7.5 定时器T0工作在模式0, CPU主频 fosc=6MHz 定时1ms, T0的初值为多少？计算最长定时时间?
解：T0工作于模式0时, 为13位的加1计数器 ①. 定时1ms,根据公式：
微机原理与单片机接口技术(第2版)李精华 第6章微处理器中断及定时计数器应用设计
断的查询顺序是“外部中断0→定时/计数器T0→外部中断1→定时/计数器T1→串行口中断”。 （5）若程序正在执行读/写IE和IP指令，则CPU执行该指令结束后，需要再执行一条其他指令才可
处理中断源的程序称为中断处理程序。 CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理 。而返回断点的过程称为中断返回，中断响应 和处理过程如图6-1所示。
图6-1 中断响应和处理过程
4
2．中断的处理过程
①接收中断请求。 ②查看本级中断屏蔽位，若该位为1，则本级中断源参与优先级排队。 ③中断优先级选择。 ④处理机执行完一条指令后或者这条指令已无法执行完，则立即中止现 行程序。接着，中断部件根据中断级去指定相应的主存单元，并把被中 断的指令地址和处理机当前的主要状态信息存放在此单元中。 ⑤中断部件根据中断级又指定另外的主存单元，从这些单元中取出处理 机新的状态信息和该级中断控制程序的起始地址。 ⑥执行中断控制程序和相应的中断服务程序。 ⑦执行完中断服务程序后，利用专用指令使处理机返回被中断的程序或 转向其他程序。
7．中断屏蔽
对各中断级设置相应的屏蔽位。只有屏蔽位为1时，该中断级才能参加 中断优先级排队。中断屏蔽位可由专用指令建立，因而可以灵活地调整中断 优先级。有些机器针对某些中断源也设置屏蔽位，只有当屏蔽位为1时，相 应的中断源才起作用。。
6.2 单片机中断系统概述
51系列不同型号单片机的中断源的数量是不同的（5～11个） ，本节以8051单片机的中断系统为例分析51系列单片机的中断系 统，其它各种51单片机的中断系统与之基本相同，8051单片机的 中断系统结构框图如图6-2所示。8051单片机有5个中断源，2个中 断优先级，可以实现二级中断服务程序嵌套，每个中断源可以编 程为高优先级或低优先级中断，允许或禁止向CPU请求中断。与中 断系统有关的特殊功能寄存器有中断允许控制寄存器IE、中断优 先级控制寄存器IP和中断源寄存器TCON、SCON。
定时器计数器工作原理
定时器计数器工作原理定时器计数器是嵌入式系统中常用的一种计时设备，它可以在特定的时间间隔内进行计数，并在达到设定值时触发相应的事件。
本文将介绍定时器计数器的工作原理及其在嵌入式系统中的应用。
定时器计数器通常由一个计数器和一组控制寄存器组成。
计数器用于存储计数数值，而控制寄存器则用于配置定时器的工作模式、计数间隔等参数。
在工作过程中，定时器计数器会根据设定的时钟频率不断递增计数值，当计数值达到设定的目标值时，定时器会产生一个中断请求或者触发一个输出信号，从而完成定时器的计时功能。
定时器计数器的工作原理可以分为两种基本模式，定时模式和计数模式。
在定时模式下，定时器会根据设定的时间间隔进行计数，并在计数完成后触发相应的事件；而在计数模式下，定时器会根据外部事件的触发进行计数，直到达到设定的计数值后触发相应的事件。
这两种模式可以根据具体的应用需求进行灵活选择，以满足不同的计时需求。
在嵌入式系统中，定时器计数器被广泛应用于定时中断、PWM输出、脉冲捕获等场景。
通过定时中断，系统可以在固定的时间间隔内进行任务调度和处理，实现实时性要求；而通过PWM输出，系统可以控制各种电机、灯光等设备的工作状态；此外，定时器计数器还可以用于脉冲捕获，实现对外部脉冲信号的精确计数和测量。
在实际应用中，定时器计数器的精度、稳定性和灵活性是非常重要的。
为了提高定时器计数器的精度，可以采用外部晶振或者时钟模块作为时钟源，以确保定时器计数的准确性；同时，合理选择定时器的工作模式和计数间隔，可以充分发挥定时器的灵活性和多功能性；此外，合理设计定时器中断服务程序，可以有效提高系统的实时性和稳定性。
总的来说，定时器计数器作为嵌入式系统中常用的计时设备，具有重要的应用价值。
通过深入理解定时器计数器的工作原理，合理配置定时器的参数，可以更好地发挥定时器的功能，满足系统对于定时和计时的需求，提高系统的稳定性和实时性。
同时，不断优化定时器计数器的设计和应用，可以为嵌入式系统的性能提升和功能拓展提供有力支持。
第六章 AT89C51中断系统与定时
1 0 1 0
T1 TX RX
PS ES EA
1 0
自 然 优 先 级
中断 矢量地址 硬件查询 源允许
低 级 中 断 请 求
各中断 总允许 源允许
优先级
PC
1．中断源（5个） 向CPU发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源。 （1）. 外部中断类 外部中断是由外部原因(如打印机、键盘、控制开关、外部故障)引起的， 可以通过两个固定引脚来输入到单片机内的信号，即外部中0(INT0)和外 部中断1(INT1)。 外部中断０(INT0)请求信号输入引脚为Ｐ3.2。当CPU检测到P3.2引脚上 出现有效的中断信号时，向ＣＰＵ申请中断。 外部中断１(INT1)请求信号输入引脚为Ｐ３.3 。当ＣＰＵ 检测到P3.3 引脚上出现有效的中断信号时，向ＣＰＵ申请中断。 （2）. 定时中断类 定时中断是由内部定时(或计数)溢出或外部定时(或计数)溢出引起的， 即定时器0(T0)中断和定时器1(T1)中断。 当定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明定 时时间到，申请中断；或者当定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而 发生计数溢出时，即表明计数次数到，申请中断。 片内定时／计数器Ｔ０溢出中断（TF0）：当定时／计数器T0发生溢出时， 置位TF0，并向CPU申请中断。 片内定时／计数器Ｔ１溢出中断（TF1）：当定时／计数器T1发生溢出时， 置位TF1，并向CPU申请中断。 (3). 串行口中断类 串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的。 串行接口中断，包括ＲＩ 或ＴＩ。当发送或接收完一帧数据时，向CPU 申请中断。
D7 EA
D6 -
D5 -
D4 ES
D3 ET1
D2 EX1
D1 D0 ET0 EX0
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定时
振荡器
1/12
器 C/T=0
T0 TR0
GATE 1
C/T=1
& ≥1
TL0 TH0 TF0
低5位 8位
13位计数器
INT0
计数脉冲输入
计数 器
(2). 方式1—16位方式
振荡器
T0 TR0 GATE 1 INT0
1/12 C/T=0
C/T=1 &
二、定时器／计数器的特殊功能寄存器
与定时器／计数器有关的特殊功能寄存器有： (1)．工作方式控制寄存器TMOD
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
T1控制
GATE—门控位 C/T—计数/定时选择 M1 M0—工作方式选择
T0控制
;复位入口 ;转到主程序 ;外部中断 入口 ;转到中断服务程序 ;外部中断 入口 ;转到中断服务程序 ;主程序入口 ;主程序开始，熄灭LED，准备输入查询 ;允许INT0中断 ;负边沿触发方式 ;允许INT1中断 ;负边沿触发方式 ;开中断 ;等待中断
汇编语言源程序清单
中断服务程序
INT_0:
JNB P1.0, L1
响应过程--单片机响应中断后，自动执行下列操作： ① 置位中断优先级有效触发器，即关闭同级和低级
中断： ② 调用入口地址，断点入栈，相当于LCALL指令； ③ 进入中断服务程序。
响应时间--从查询中断请求标志位到转向中断服务 入口地址所需的机器周期数。 （1）最快响应时间 以外部中断的电平触发为最快。 从查询中断请求信号到中断服务程序需要三个机器 周期：
一、定时器/计数器的功能
定时/计数器的核心部件是二进制加1计数 器(TH0、TL0或TH1、TL1) 。 1. 定时功能----计数输入信号是内部时钟脉 冲，每个机器周期使技数器的值加1。
2. 计数功能----计数脉冲来自相应的外部输入 引脚，T0为P3.4，T1为P3.5。
在特殊功能寄存器TMOD中，有一个控制位（C／ T），分别用于控制定时/计数器工作在定时器方 式还是计数器方式。
注意：响Байду номын сангаас中断后，CPU并不清零中断标志位，必须软件清零。
(3)．中断允许控制寄存器IE
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 禁止
EA
ES ET1 EX1 ET0 EX0 1允许
实现两级控制 注意：复位时，禁止所有中断
(4)．中断优先级控制寄存器（IP）
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 低级别 PS PT1 PX1 PT0 PX0 1高级别
SETB P1.1
L1:
JNB P1.2, L2
SETB P1.3
L2:
JNB P1.4, L3
SETB P1.5
L3: INT_1:
RETI ANL P1, #55H RETI
;外中断0服务程序，开始查询 ;由外设1引起的中断
;由外设2引起的中断
;由外设3引起的中断 ;中断返回 ;外中断1服务程序，熄灭LED
定时器/计数器的工作方式与控制
8051单片机有2个16位的定时/计数器：定 时器0（T0）和定时器1（T1）。它们都有定时 器或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、 对外部事件计数和检测等场合。
T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1 则由TH1和TL1构成。作计数器时，通过引脚T0 （P3.4）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数， 当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就 自动加1。计数的最高频率一般为振荡频率的 1/24。
(2)．定时器控制寄存器TCON
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
中断请求标志 启动定时/计数器 触发方式选择
0 停止 1 启动
0 低电平 1 下降沿
三、定时器／计数器的工作方式
定时器／计数器共有四种工作方式
(1). 方式0—13位方式
主程序
MAIN: HERE:
汇编语言源程序清单
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT_0 ORG 0013H LJMP INT_1 ORG 0030H ANL P1, #55H SETB EX0 SETB IT0 SETB EX1 SETB IT1 SETB EA SJMP HERE
每一中断源可编程为高优先级或低优先级中断，以实现二级嵌套。默 认的优先次序为：INT0、C/T0、INT1、C/T1、串行口中断（依次从高 到低）
中断响应
响应条件----CPU要响应中断需满足下列条件： ① 无同级或高级中断正在服务； ② 当前指令周期结束，如果查询中断请求的机器
周期不是当前指令的最后一个周期，则不行； ③ 若现行指令是RETI、RET或访问IE、IP指令，则 需要执行到当前指令及下一条指令方可响应。
1个周期（查询）＋2个周期（长调用LCALL） （2）最长时间 若当前指令是RET、RETI和IP、IE指令，紧接着下 一条是乘除指令发生，则最长为8个周期： 2个周期执行当前指令（其中含有1个周期查询）＋ 4个周期乘除指令＋2个周期长调用＝8个周期。
中断返回—中断处理程序的最后一条指令 是RETI，它使CPU结束中断处理程序的执 行，返回到断点处，继续执行主程序。
中断系统初始化
开相应中断源的中断；（IE) 设定中断优先级；(IP) 若为外部中断，设定外部中断的触发方式。
中断应用举例
8051单片机只有2个外部中断源和，当实际应用 中需要多个外部中断源时，可采用硬件请求和软 件查询相结合的办法进行扩展，把多个中断源通 过“或非”门接到外部中断输入端，同时又连到 某个I/O端口，这样每个中断源都能引起中断， 然后在中断服务程序中通过查询I/O端口的状态 来区分是哪个中断源引起的中断。若有多个中断 源同时发出中断请求，则查询的次序就决定了同 一优先级中断中的优先级。
中断系统与定时器计数器
中断的概念
在程序的执行过程中，由于某种外界的 原因，必须终止当前执行的程序，而去 执行相应的处理程序，待处理结束后， 再回来继续执行被终止的程序。这个过 程叫中断。
(2)．串行口控制寄存器SCON
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 串行中断 TI RI 请求标志