第5章AT89S51单片机的中断系统
AT89S51单片机介绍
2007年12月11日星期二 08:45AT89C2051是精简版的51单片机，精简掉了P0口和P2口，只有20引脚，但其内部集成了一个很实用的模拟比较器，特别适合开发精简的51应用系统，毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口，用AT89C2051更合适，芯片体积更小，而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V，因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。
本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解，两种单片机是目前最常用的单片机，其中AT89S51为标准51单片机，当然其功能比早期的51单片机更强大，支持ISP在系统编程技术，内置硬件看门狗。
一、AT89S51单片机引脚介绍AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装，外形结构下图。
芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见右图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4。
40，其中芯片的1脚顶上有个凹点（见右图）。
在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。
1、主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线2、外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端3、控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
4、可编程输入/输出引脚（32根）AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
单片机原理及接口技术第四版答案
单片机原理及接口技术第四版答案【篇一：《单片机原理及接口技术(第2版)张毅刚》第4章习题及答案】第4章 at89s51单片机的中断系统思考题及习题41．外部中断1的中断入口地址为 ,定时器1的中断入口地址为。
答：0013h；001bh2．若（ip）=00010100b，则优先级最高者为，最低者为。
答：外部中断1，定时器t13．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？答：reti指令在返回的同时自动清除相应的不可寻址的优先级触发器，以允许下次中断，而ret指令则没有这个操作。
除了这一点两条指令不同外，其它操作都相同。
4．下列说法正确的是。
答：da. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在at89s51的ie寄存器中b. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在at89s51的tmod寄存器中c. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在at89s51的ip寄存器中d. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在at89s51的tcon与scon寄存器中5．at89s51单片机响应外部中断的典型时间是多少？在哪些情况下，cpu将推迟对外部中断请求的响应？答：在一个单一中断的系统里，at89s51单片机对外部中断请求的响应时间总是在3～8个机器周期之间。
在下述三种情况下，at89s51将推迟对外部中断请求的响应：（1）at89s52正在处理同级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。
（3）正在执行的指令是reti或是访问ie或ip的指令。
如果存在上述三种情况之一，at89s52将丢弃中断查询结果，将推迟对外部中断请求的响应。
6．中断查询确认后，在下列各种at89s51单片机运行情况下，能立即进行响应的是。
a. 当前正在进行高优先级中断处理b. 当前正在执行reti指令c. 当前指令是div指令，且正处于取指令的机器周期d. 当前指令是mov a，r3答：d7． at89s51单片机响应中断后，产生长调用指令lcall，执行该指令的过程包括：首先把的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送，使程序执行转向中的中断地址区。
单片机复习题及答案--安徽工程大学机电学院
题型跟期末考试类似，6套习题卷都弄明白，范围缩小如下简答题：1、 AT89S51单片机片内都集成了哪些功能部件？答：1个CPU ；128个数据存储器（RAM ）单元 ；8K Flash 程序存储器；4个8位可编程并行I/O 口（P0口、P1口、P2口、P3口）； 1个全双工串行口；3个16位定时器/计数器； 1个看门狗定时器；一个中断系统，6个中断源，2个优先级；32个特殊功能寄存器（SFR ）。
2. AT89S51采用12MHz 的晶振，定时1ms ，如用定时器方式1时的初值（16进制数）应为多少？（写出计算过程）解：采用12MH Z 的晶振，Tcy=1/fosc×12=1/12×10-6×12=1us采用定时器方式1（为16位）定时1ms,设初值为X ，则：（216-X ）×1×10-6=1×10-3则=>X=64536将其转换成二进的为:1111110000011000再将其转化为16进制数为:FC18初值为TXH=FCH TXL=18H3、图为8段共阴数码管，请写出如下数值的段码。
0__ ___ 2_ 4_ _ P __ __ C _ _4、LED 的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？答：静态显示时，欲显示的数据是分开送到每一位LED 上的。
而动态显示则是数据是同时送到每一个LED 上，再根据位选线来确定是哪一位LED 被显示。
静态显示亮度很高，但口线占用较多。
动态显示口线占用较少，但是需要编程进行动态扫描，适合用在显示位数较多的场合。
5、采用6MHz 的晶振，定时1ms ，用定时器T0方式0时的初值应为多少？（写计算过程）解：∵采用6MHZ 晶振∴机器周期为2usb c fh（213-X ）×2×10-6=1×10-3∴X=7692（D ）=1E0CH=1 1110 0000 1100（B ），化成方式0要求格式为 1111 0000 1100 B即0F00CH综上可知:TLX=0CH, THX=0F0H6. 说明AT89S51单片机的EA 引脚接高电平或低电平的区别。
第5章AT89S51单片机的中断系统-2ppt课件
【注意】：TCON既有定时器的控制功能，又有中断控制功能。 虽然不少资料将TCON称为定时器控制寄存器，但多数位都是 为中断控制而设置的（其中与中断有关的控制位共6位）。
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
✓ 计数溢出标志位的使用有两种情况： • 采用中断方式时，作为中断请求标志位来使用； • 采用查询方式时，作为状态位供查询使用。
（2）SCON中的中断标志位
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI
RI
TI：串行发送中断请求标志位
AT89S51单片机的中断系统
本章主要内容
中断的概念和应用 AT89S51中断系统结构 与中断相关的SFR及中断控制 外部中断 C51中断函数编程举例
微机的输入输出方式
(1)无条件传送方式 (2)查询传送方式 (3)直接存储器存取（DMA）方式 (4)中断方式
无条件传送方式
无条件传送方式在这种传送方式下，CPU不需要了解 外设的状态，只要在程序中加入访问外设的指令， 就可实现CPU与外设之间的数据传送。此种方法控制 简单，但数据传送时，由于不知道外设的状态，传 送数据时容易出错。
④ 故障处理：当计算机出现故障时，CPU可自动执行故障 处理程序，提高了系统自身的可靠性。
计算机与外围设备之间传送数据及实现人机联系也常采 用中断方式。
89S51的中断源
中断源：凡是中断请求的来源都统称为中断源。 在单片机系统中，中断可以由各种硬件设备产生，
单片机题库分章节答案(C语言)
第1部分单片机概述及数学基础一、填空题1、十进制255的二进制是11111111，十六进制是FF 。
2、单片机是将CPU、存储器、特殊功能寄存器、定时/计数器和输入/输出接口电路、以及相互连接的总线等集成在一块芯片上。
3、十进制127的二进制是1111111，十六进制是7F。
4、+59的原码是00111011，-59的补码是11000101。
5、十进制数100转换为二进制数是1100100；十六进制数100转换为十进制数是256。
6、十进制数40转换为二进制数是101000；二进制数10.10转换为十进制数是 2. 5。
7、十进制99的二进制是1100 011，十六进制是63。
二、判断题（×）1、AT89S51是一种高性能的16位单片机。
8位机（×）2、有符号正数的符号位是用1表示的。
三、选择题（）1、计算机中最常用的字符信息编码是（A）A. ASCIIB.BCD码C. 余3码D. 循环码四、简答题1、何谓单片机？单片机与一般微型计算机相比，具有哪些特点？第2部分51单片机硬件结构、存储系统及I/O接口一、填空题1、AT89S51单片机共有 4 个8位的并行I/O口，其中既可用作地址/数据口，又可用作一般的I/O口的是P0。
2、若采用12MHz的晶振，则MCS-51单片机的振荡周期为__ 1/12 μS __ ，机器周期为____1μS __。
3、AT89S51单片机字长是___8___位，有___40根引脚。
4．89S51单片机是8位单片机，其PC计数器是16位。
5．若单片机使用的晶振频率是6MHz,那么一个振荡周期是1/6µS，一个机器周期是2μSµS。
6．89S51单片机是+5 V供电的。
4.0-5.5V7．堆栈是内部数据RAM区中，数据按先进后出的原则出入栈的。
8．MSC－51系列单片机具有 4 个并行输入/输出端口，其中＿P0＿口是一个两用接口，它可分时输出外部存储器的低八位地址和传送数据，而＿P1＿＿口是一个专供用户使用的I／O口，常用于第二功能的是P3 口。
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案汇总
单片机答案第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。
答：微控制器，嵌入式控制器.2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。
答：CPU、存储器、I/O口、总线3. AT89S51单片机工作频率上限为 MHz。
答：24MHz。
4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提高。
答：成本，可靠性。
二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制C．为了通用性D．为了提高运算速度答：B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
A．辅助设计应用B．测量、控制应用C．数值计算应用D．数据处理应用答： B3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。
A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备答：C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、11个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。
对3. 单片机是一种CPU。
错4. AT89S52单片机是微处理器。
错5. AT89S51片内的Flash程序存储器可在线写入（ISP），而AT89C52则不能。
对6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。
对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。
对第2章思考题及习题2参考答案一、填空1. 在AT89S51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。
答：2µs2. AT89S51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。
MCS51单片机试题及答案
试题1 参考答案一、填空题（25分，每空1分）1. AT89S51单片机为 8 位单片机2. MCS-51系列单片机的典型芯片分别为 8031 、 8051 、 8751 。
3. AT89S51的异步通信口为全双工（单工/半双工/全双工）4. AT89S51有 2 级中断， 5 个中断源5. AT89S51内部数据存储器的地址范围是 00H~7FH ，位地址空间的字节地址范围是 20H~2FH ，对应的位地址范围是00H~7FH ，外部数据存储器的最大可扩展容量是64K 。
6. AT89S51单片机指令系统的寻址方式有__寄存器寻址__、____直接寻址____、___寄存器间接寻址_____、_立即寻址____、基址寄存器加变址寄存器寻址。
7. 如果(A)=34H，(R7)=0ABH，执行XCH A, R7；结果(A)= 0ABH ，(R7)= 34H 。
8. 82C55可以扩展 3 个并行口，其中8 条口线具有位操作功能；9. 当单片机复位时PSW＝00 H，这时当前的工作寄存器区是0区，R4所对应的存储单元地址为 04 H。
10. 若A中的内容为67H，那么，P标志位为 1 。
11. 74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出作为片选信号时，最多可以选中8片芯片。
二、判断以下指令的正误：（5分）（1）MOV 28H，@R4；（×）（2）INC DPTR；（√）（3）DEC DPTR ；（×）（4）CLR R0 ；（×）（5）MOV T0，#3CF0H；（×）三、简答题1、如果(DPTR)=507BH，(SP)=32H，(30H)=50H，(31H)=5FH，(32H)=3CH,则执行下列指令后：POP DPH;POP DPL;POP SP;则：(DPH)= ___3CH___；（DPL）=___5FH___；（SP）=___50H___；（6分）2、采用6MHz的晶振，定时1ms，用定时器方式0时的初值应为多少？（请给出计算过程）（6分）解：∵采用6MHZ晶振∴机器周期为2us（213-X）×2×10-6=1×10-3∴X=7692（D）=1E0CH=1 1110 0000 1100（B），化成方式0要求格式为 1111 0000 1100 B即0F00CH综上可知:TLX=0CH, THX=0F0H 3. 分析下列程序的 功能（5分） PUSH ACC PUSH B POP ACCPOP B解: 该程序的 功能是通过累加器ACC 与寄存器B 数据交换。
《单片机原理及应用》复习指南(移通)
《单片机原理及应用》复习指南第一部分：应试篇第一章1、（单片微型计算机）单片机又叫（微控制器），又叫（嵌入式控制器）。
2、单片机与普通计算机的不同之处在于其将（CPU ）（存储器）和（I/O 口）三部分通过内部（总线）连接并集成于一块芯片上。
第二章1、AT89S51单片机片内功能部件组成：(1)8位微处理器(CPU)；(2)数据存储器(128B RAM)；(3)程序存储器(4KB Flash ROM)；(4)4个8位可编程并行I/O 口(P0口～P3口)；(5)1个全双工异步串行口；(6)2个16位定时器/计数器；(7)1个中断系统，5个中断源，2个优先级；(8)26个特殊功能寄存器(SFR ）；(10)1个看门狗定时器。
2、当EA 脚接高电平(接1)时，在PC 值不超出0FFFH （即不超出片内4KB Flash 存储器的地址范围）时，单片机读片内程序存储器（4KB ）中的程序，但PC 值超出0FFFH （即超出片内4KB Flash 地址范围）时，将自动转向读片外60KB （1000H-FFFFH ）程序存储器空间中的程序；接低电平(接0/接地)时，只读外部的程序存储器中的内容,读取的地址范围为0000H ～FFFFH ，片内的4KB Flash 程序存储器不起作用。
3、1个机器周期等于12个时钟振荡周期。
4、表中5个中断源的中断入口地址5、地址为20H ～2FH 的16个单元的128位可进行位寻址，也可以进行字节寻址；地址为30H ～7FH 的单元为用户RAM 区，只能进行字节寻址。
6、AT89S51在RAM 和SFR 中共有211个可位寻址，其中128个处于片内RAM 字节地址20H ～7FH 单元中，其余83个可寻址位分布在特殊功能寄存器SFR 中（可被位寻址寄存器11个，共位地址88个，其中5个未用）。
所有能位寻址一定能字节寻址，而字节寻址不一定位寻址！7、位地址00H ～7FH 对应字节地址20H ～2FH ，位地址中8位分别对应字节地址的一个字节。
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案
第6章思考题及习题6参考答案一、填空1．外部中断1的中断入口地址为。
定时器T1的中断入口地址为。
答：0013H；001BH2．若（IP）=00010100B，则优先级最高者为，最低者为。
答：外部中断1，定时器T13．AT89S51单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送入，使程序执行转向中的中断地址区。
答：PC、PC、程序存储器4．AT89S51单片机复位后，中断优先级最高的中断源是。
答：外部中断05．当AT89S51单片机响应中断后，必须用软件清除的中断请求标志是。
答：串行中断、定时器/计数器T2中断二、单选1．下列说法错误的是（）。
A. 同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应B. 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应C. 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求D. 同级中断不能嵌套答：B2．在AT89S51的中断请求源中，需要外加电路实现中断撤销的是（）。
A. 电平方式的外部中断请求B．跳沿方式的外部中断请求C．外部串行中断D．定时中断答：A3．中断查询确认后，在下列各种AT89S51单片机运行情况下，能立即进行响应的是（）。
A．当前正在进行高优先级中断处理B．当前正在执行RETI指令C．当前指令是MOV A，R3D．当前指令是DIV指令，且正处于取指令的机器周期答：C4．下列说法正确的是（）。
A. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的IE寄存器中B. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的TMOD寄存器中C. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的IP寄存器中D. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的TCON、SCON寄存器中答：D三、判断对错1．定时器T0中断可以被外部中断0中断。
单片机原理与接口技术智慧树知到答案章节测试2023年桂林电子科技大学
第一章测试1.除了单片机这一名称之外，单片机还可称为_和_。
答案:2.在家用电器中使用单片机应属于微型计算机的（）A:辅助设计应用B:数值计算应用C:测量、控制应用D:数据处理应用答案:C3.单片机与普通计算机的不同之处在于其将_、_和___三部分集成于一块芯片上。
答案:4.8031的CPU是由RAM和EPROM所组成。
（）A:对B:错答案:B5.区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址范围的低端还是高端。
（）A:对B:错答案:A6.在MCS-51中，为使准双向的I/O 口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1。
（）A:错B:对答案:B7.PC可以看成是程序存储器的地址指针。
（）A:错B:对答案:B8.下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。
（）A:数据库管B:家用电器的控制C:汽车电子设备D:工业控制答案:A9.单片机是一种CPU.（）A:对B:错答案:A10.AT89S52单片机是微处理器。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.AT89S51 单片机不论是进入空闲模式还是掉电运行模式后，片内RAM和SFR中的内容均保持原来的状态。
（）A:错B:对答案:B2.AT89S51单片机进入掉电运行模式，CPU和片内的外围电路(如中断系统、串行口和定时器)均停止工作。
（）A:错B:对答案:B3.AT89S51单片机的掉电运行模式可采用响应中断方式来退出。
（）A:错B:对答案:B4.AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器，它们的位都是可以用软件设置的，因此都是可以位寻址的。
（）A:对B:错答案:B5.堆栈区是单片机内部的一个特殊区域，与RAM无关。
（）A:对B:错答案:B6.在MCS-51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为___。
答案:7.内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为(26H)。
若A中的内容为63H,那么，P标志位的值为___。
答案:8.使用8031单片机时，需将FA引脚接_电平，因为其片内无_存储器。
单片机原理与应用（盛珣华）习题和思考题答案
单⽚机原理与应⽤（盛珣华）习题和思考题答案习题和思考题答案第⼀章单⽚机概述1. 第⼀台电⼦数字计算机发明的年代和名称。
1946年、ENIAC。
2. 根据冯·诺依曼提出的经典结构，计算机由哪⼏部分组成？运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备组成。
3. 微型计算机机从20世纪70年代初问世以来，经历了哪四代的变化？经历了4位、8位、16位、32位四代的变化。
4. 微型计算机有哪些应⽤形式？系统机、单板机、单⽚机。
5. 什么叫单⽚机？其主要特点有哪些？单⽚机就是在⼀⽚半导体硅⽚上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并⾏I／O、串⾏I／O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的⽤于测控领域的微型计算机，简称单⽚机。
单⽚机技术易于掌握和普及、功能齐全，应⽤⼴泛、发展迅速，前景⼴阔、嵌⼊容易，可靠性⾼。
6. 举例说明单⽚机的应⽤？略7. 当前单⽚机的主要产品有哪些？各⾃有何特点？MCS是Intel公司⽣产的单⽚机的系列符号，MCS-51系列单⽚机是Intel公司在MCS-48系列的基础上于20世纪80年代初发展起来的，是最早进⼊我国，并在我国应⽤最为⼴泛的单⽚机机型之⼀，也是单⽚机应⽤的主流品种。
其它型号的单⽚机：PIC单⽚机、TI公司单⽚机、A VR系列单⽚机。
8. 简述单⽚机应⽤系统的开发过程。
（1）根据应⽤系统的要求进⾏总体设计总体设计的⽬标是明确任务、需求分析和拟定设计⽅案，确定软硬件各⾃完成的任务等。
总体设计对应⽤系统是否能顺利完成起着重要的作⽤。
（2）硬件设计根据总体设计要求设计并制作硬件电路板（即⽬标系统），制作前可先⽤仿真软件（如Proteus软件）进⾏仿真，仿真通过后再⽤硬件实现并进⾏功能检测。
（3）软件设计软件编程并调试，⽬前⼀般⽤keil软件进⾏设计调试。
调试成功后将程序写⼊⽬标单⽚机芯⽚中。
（4）综合调试进⾏硬软件综合调试，检测应⽤系统是否达到设计的功能。
单片机原理与接口技术
《单片机原理与接口技术》教学大纲课程名称：单片机原理与接口技术Fundamentals of Mono-Chip b Computers and Interface Technology课程编号：202020课程类型：专业主干课学时/学分：32/2适用专业：电子信息工程一、前言（一）课程性质本课程是计算机科学与技术领域的专业理论课，它上承“电子技术基础”等专业理论基础课，下启“接口技术”和“计算机控制技术”等专业课，在其间起着桥梁和纽带的作用，因此是非常重要的应用技术专业理论课。
（二）教学目标通过本课程的学习，应使学生在掌握单片机基本理论知识的基础上，着重强化应用所学知识的能力和实际动手能力。
因此，在教学过程中既要重视基础理论的培养，也要重视实验等实践性环节，基础理论知识和基本应用能力并重，为后续专业课的学习及学生从业后自学相关知识、更好地从事相关技术工作奠定良好的基础。
（三）教学要求要求学生能够全面深入理解所学内容，并能够用分析、初步设计解答与网络相关的问题，能够举一反三。
了解单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用，要求学生能够较好地理解和掌握，并能够进行简单的分析和判断。
要求学生能够一般地了解所学内容。
掌握单片机应用系统设计与制作的基本方法与步骤，能够熟练运用仿真开发环境调试软、硬件。
（四）先修课程《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理及应用》、《电路基础》、《C 程序设计》。
二、课程内容第一章单片机概述教学内容及总体要求：本章介绍有关单片机的基础知识、发展历史、应用领域以及发展趋势，并对当前8位单片机的主流机型、且占有较大市场份额的MCS—51系列单片机及其兼容的单片机（统称为51系列单片机）进行简要概述。
对目前流行的51的单片机的代表性机型：美国ATMEL 公司的AT89C5x/AT89S5x系列单片机以及其中最具代表性的产品AT89S51进行详细介绍。
单片机原理及接口技术(C51编程)AT89S51单片机的中断系统
AT89S51单片机的中断系统
单片机原理及接口技术（C51编程）
6.1 AT89S51中断技术概述
6.2 AT89S51中断系统结构
6.3 中断允许与中断优先级的控制
CONTENTS
6.4 响应中断请求的条件
目
6.5 外部中断的响应时间
录
6.6 外部中断的触发方式选择
6.7 中断请求的撤销
6.8 中断函数
01 INT0*—外部中断请求0，外部中断请求信号（低电平或
OPTION
负跳变有效）由INT0*引脚输入，中断请求标志为IE0。
02 INT1*—外部中断请求1，外部中断请求信号（低电平
OPTION
或负跳变有效）由INT1*引脚输入，中断请求标志为 IE1。
03 定时器/计数器T0计数溢出的中断请求，标志为TF0。
SCON标志位功能： （1）TI—串口发送中断请求标志位。CPU将1字节的数 据写入串口的发送缓冲器SBUF时，就启动一帧串行数据的 发送，每发送完一帧串行数据后，硬件使TI自动置“1”。 CPU响应串口发送中断时，并不清除TI中断请求标志，TI标 志必须在中断服务程序中用指令对其清“0”。 （2）RI—串行口接收中断请求标志位。在串口接收完 一 个 串 行 数 据 帧 ， 硬 件 自 动 使 RI中 断 请 求 标 志 置 “1”。 CPU在响应串口接收中断时，RI标志并不清“0”，须在中 断服务程序中用指令对RI清“0”。
无同级或更高级中断正在被服务。
中断响应就是CPU对中断源提出的中断请求的接受，当 查询到有效的中断请求时，满足上述条件时，紧接着就进行 中断响应。
6.4 响应中断请求的条件
中断响应过程： 首 先 由 硬 件 自 动 生 成 一 条 长 调 用 指 令 “LCALL addr16”。即程序存储区中相应的中断入口地址。例如， 对于外部中断1的响应，硬件自动生成的长调用指令为： LCALL 0013H 生成LCALL指令后，紧接着就由CPU执行该指令。首先 将程序计数器PC内容压入堆栈以保护断点，再将中断入口地 址装入PC，使程序转向响应中断请求的中断入口地址。各中 断源服务程序入口地址是固定的，见表6-2。
AT89S51单片机
AT89S51AT89S51单片机的硬件组成单片机内硬件组成结构如图2—1所示。
图2-1 AT89S51单片机片内结构有如下功能部件和特性：(1)8位微处理器(CPU)；（2）数据存储器（128B RAM）；（3）程序存储器（4KB Flash ROM)；（4）4个8位可编程并行I/O口(P0口、P1口、P2口和P3口)；（5）1个全双工的异步串行口；（6）2个可编程的16位定时器/计数器；（7)1个看门狗定时器；（8)中断系统具有5个中断源、5个中断向量;(9）特殊功能寄存器（SFR）26个;（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式下的中断恢复模式；（11）3个程序加密锁定位。
与AT89C51相比,AT89S51有更突出的优点：(1）增加在线可编程功能ISP（In System Program）,字节和页编程,现场程序调试和修改更加方便灵活；（2）数据指针增加到两个，方便了对片外RAM的访问过程；（3）增加了看门狗定时器，提高了系统的抗干扰能力；（4）增加断电标志；（5)增加掉电状态下的中断恢复模式。
单片机内各功能部件通过片内单一总线连接而成(见图2—1）,基本结构依旧是CPU 加上外围芯片的传统微机结构。
CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR,Special Function Register）的集中控制方式。
单片机内部件功能1）CPU（微处理器）8位的CPU，与通用CPU基本相同，同样包括了运算器和控制器两大部分，还有面向控制的位处理功能。
2)数据存储器（RAM）片内为128B （52子系列为256B ），片外最多可扩64KB 。
片内128B 的RAM 以高速RAM 的形式集成，可加快单片机运行的速度和降低功耗。
3）程序存储器(Flash ROM ）片内集成有4KB 的Flash 存储器(AT89S52 则为8KB ；AT89C55片内20KB ），如片内容量不够，片外可外扩至64KB 。
AT89S51单片机的硬件结构
2．时钟引脚
（1）XTAL1（19脚）：如果采用外接晶体振荡器时，此 引脚应接地。
（2）XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。 2.2.2 控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。
(1) RST/VPD(9脚)：复位与备用电源。
第2章 AT89S51单片机的硬件结构
2.1 AT89S51单片机片内部结构
各功能部件介绍：
1.CPU（微处理器） 8位微处理器 2.数据存储器（RAM） 片内为128个字节 3.程序存储器 AT89S51 4KB Flash ROM 4.中断系统 6个中断源、2级优先级； 5.定时器/计数器 2个可编程的16位定时器/计数器 6. 串行口 1个全双工的异步串行口，四种工作方式。
2.5.3 P2端口 字节地址为A0H，位地址A0H～A7H。
在实际应用中，因为P2口用于提供高位地址，有 一个多路转接开关MUX。但MUX的一个输入端不再是 “地址/数据”，而是单一的“地址”，因为P2口只作 为地址线使用。 当P2口用作为地址线使用时，多路转接开关应接 向“地址”端。正因为只作为地址线使用，口的输出 用不着是三态的，所以，P2口也是一个准双向口。 P2口也可作为通用I/O口使用，这时，多路转接开 关接向锁存器Q端。
44只引脚方形封装方式（4只无用）
40只引脚按功能分为3类：
（1）电源及时钟引脚: Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。
（2）控制引脚： PSEN*、EA* 、ALE、RESET （即 RST）。 （3）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口 的外部引脚。
2.2.1 电源及时钟引脚
AT89S51单片机最小系统组成及存储器的扩展
第五章A T89S51单片机最小系统组成及存储器的扩展本章主要讲述了单片机系统的最小组成以及各种存储器电路的扩展方法，特别对GAL译码方法进行了讨论。
5.1 单片机最小系统组成能使单片机工作的最少器件构成的系统称为单片机的最小系统。
对于AT89S51单片机，由于其内部有4K可在线编程的Flash存储器，用它组成最小系统时，不需机外扩程序存储器，只要有复位电路和时钟电路即可，因此，由A T89S51单片机组成的最小系统如图5.1所示：图5.1是一个实际应用的最小系统，74HC14可以提高复位的可靠性；另外，当P0用作I/O口时，需要接10k~20k 的上拉电阻。
5.2 单片机的时序时序就是进行某种操作时，各种数据、控制信号先后出现的顺序。
单片机的工作时序是个很重要的概念，了解时序是进行硬件电路设计的第一步5.2.1 单片机取指和执行时序运行单片机程序时，总是按照取指、译码、执行，再取指、再译码、再执行的顺序进行。
为了说明CPU的时序，把12个振荡周期称为一个机器周期，2个振荡周期被称为一个状态（state），每个状态中，前一个振荡周期被称为相（Phase）1，第二个振荡周期被称为相（Phase）2，这样任何一个振荡周期都可以用SiPj（i=1~6;j=1~2）来表示。
ALE信号总是在一个机器周期的S1P2、S2P1和S4P2、S5P1被激活。
单周期指令总是从S1P2开始取指，当操作码被锁存到指令寄存器时，如果是双字节指令，在同一机器周期的S4读第二个字节代码；如果是个单字节指令，在S4仍会读一次，但这次读到的内容将被忽略或丢弃。
在任何情况下，指令都是在S6P2执行完毕。
单周期、单字节指令和单周期、双字节指令的取指、执行过程如图5.2的（A）、（B）所示。
A T89S51单片机的指令中，大多数指令都是单周期或双机器周期指令，只有乘法指令（MUL，multiply）和除法指令（DIV，divide）需要四个机器周期才能完成。
单片机原理及应用第二版课后习题答案
单片机原理及应用（第二版）（参考答案）第1章单片机概述参考答案1.1 答：微控制器，嵌入式控制器1.2 答：CPU、存储器、I/O口、总线1.3 答：C1.4 答：B1.5 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。
目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。
嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。
与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。
而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
1.6 答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。
它们的差别是在片内程序存储器上。
8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。
1.7 答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。
1.8 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。
1.9 单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。
DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。
单片机AT89S51的概述
单片机AT89S51的概述AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场介，可灵活应用于各种控制领域。
主要性能参数：·与MCS-51 产品指令系统完全兼容·4k字节在线系统编程(ISP) Flash闪速存储器·1000次擦写周期·4.0---5.5V的工作电压范围·全静态工作模式：0Hz---33MHz·三级程序加密锁·128×8字节内部RAM·32个可编程I/O口线·2个16位定时/计数器·6个中断源·全双工串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式·中断可从空闲模式唤醒系统·看门狗(WDT)及双数据指针·掉电标识和快速编程特性·灵活的在线系统编程(ISP一字节或页写模式)功能特性概述：AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
引脚功能说明：·Vcc：电源电压·GND：地·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。
单片机原理及应用第4章 AT89S51的中断系统
1、TCON：定时器/计数器的控制寄存器
T1
T0
INT1 INT 0
T1的溢出中 断请求标志 位TF1, T1溢出时置 位，向CPU 申请中断
外部中断请 求标志位 若INT0引 脚上有中断 来，置IE1, 否则清0
外部中断 触发方式
当89S51复位 后，TCON=0
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
中断级别 最高
最低
例 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 SETB PX1 CLR PS CLR PT0 CLR PT1
（2）用字节操作指令 MOV IP，#05H
第 4章 AT89S51的中断系统
4.1 中断的概念 中断：用于实时测控
－对应－软件查询方式
4.2 AT89S51中断系统的结构
5个中断源，两级优先级。
中断系统结构示意图如下图所示。
中断标志 寄存器
中断允许 寄存器
中断优先级 寄存器
从图可见：AT89S51有
5个中断源： INT 0 , T0, INT1, T1, (TX,RX)
主程序 初始化 部分
（1）设置IE。 （2）设置IP。 （3）若是外部中断源，设置IT0,TT1触发
方式。
（4）编写中断服务程序。
例 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。编写初始化程 序段：
解：
SETB EA SETB EX0 SETB PX0 SETB IT0
“1”高优先级 “0”低优先级
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0AAH
EX1
0A9H
ET0
0A8H
EX0
EX0和EX1：外部中断允许控制位
EX0（EX1）=0 EX0（EX1）=1 禁止外部中断0（或外部中断1） 允许外部中断0（或外部中断1）
ET0和ET1：定时器/计数器中断允许控制位
ET0（ET1）=0 禁止定时器/计数器中断
ET0（ET1）=1
11
中断服务程序
中断发生时，主程序暂停，跳转到中断服务程序，称为“响 应中断”，执行完毕后返回主程序继续运行。 中断服务程序不能被调用，没有返回值，程序在何处发生中 断是由中断事件发生而决定。
12
AT89S51单片机的中断过程
主程序
中断响应
中断请求
执行主 程序
断点 继续执行 主程序 执行 中断 处理 程序
对控制对象随机发出的中断请求，单片机必须作出
快速响应并及时处理，以使被控对象保持在最佳工
作状态，达到预定的控制效果。
8
中断系统概述 计算机中的资源竞争，通常是因计算机在运行程 序时会发生一些可预测或不可预测的随机事件引起 的。这些随机事件包括：
与计算机“并行”工作的输入/输出设备发出的中断请求，以 进行数据传送。 硬件故障、运算错误及程序出错时产生的中断请求，以进行 故障报警和程序监测。 当对运行中的计算机进行干预时，通过键盘输入的命令，以 进行人机联系。 来自被控对象的中断请求，以实现自动控制。
单片机复位后IE=00H，此时中断系统处于禁止状态。
单片机中断响应后硬件不会自动关闭中断，因此，在转中断服 务程序后，应根据需要使用能将EA复位的有关指令禁止中断， 即以软件方式关闭中断。
29
中断允许寄存器IE
30
5.3.2 中断优先级控制寄存器IP
字节地址：0B8H
位地址 位符号 0BFH — 0BEH — 0BDH —
TF0和TF1：定时器（T0和T1）计数溢出标志位
当计数器产生计数溢出时，相应的溢出标志位由硬件置“1”， 并自动产生定时中断请求。当转向中断服务程序时，再由硬 件自动清“0”。 计数溢出标志位的使用有两种情况： • 采用中断方式时，作为中断请求标志位来使用； • 采用查询方式时，作为状态位供查询使用。
(4)中断方式
3
无条件传送方式 无条件传送方式在这种传送方式下，CPU不需要了解
外设的状态，只要在程序中加入访问外设的指令，
就可实现CPU与外设之间的数据传送。此种方法控制 简单，但数据传送时，由于不知道外设的状态，传 送数据时容易出错。
4
查询传送方式
查询传送方式在这种传送方式下，CPU在传送 数据之前，要不断查询外部设备是否处于“准
位地址：0B8H ~ 0BFH
0BCH PS 0BBH PT1 0BAH PX1 0B9H PT0 0B8H PX0
功能：用于设定各中断的优先级，通过IP可将中断分为高、低两 个优先级。 PX0：外部中断 0 优先级设定位 PT0：定时器 0 中断优先级设定位 • 为“0”的位优先级低
PX1：外部中断 1 优先级设定位
9
思考： 假设没有中断技术。
10
中断的概念
CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速
去处理（中断发生）； CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和 中断服务）； 待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地
方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断 。
用的最多的是外部中断与定时中断。 ○外部中断典型应用：按键程序 ○定时器中断典型应用：定时与循环扫描等应用场合
22
23
（2）SCON中的中断标志位
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号
SM0
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
TI：串行发送中断请求标志位
在发送数据过程中，当最后一个数据位被发送完成后，TI
由硬件置“1” ；软件查询时TI可作为状态位使用。
在转向中断服务程序后，TI必须由用户在中断服务程序中 用软件清“0”。
17
中断源 外部中断 0 定时器0中断
中断向量 0003H 000BH
外部中断 1
定时器1中断
0013H
001BH
串行中断
0023H
89S51中断系统的结构及中断控制
89S51的中断系统有5个中断源（52系列有6个），2个优先级，
可实现二级中断嵌套 。
TCON
IT0 1 0 IE0 1 ET0 1 TF0 IT1 1 0 IE1 1 ET1 1 TF1 0 RI TI ES 1 ≥1 PS 1 0 0 PT1 1 0 自 然 优 先 级 中断源 低 级 0 EX1 1 PX1 1 EX0 1
允许定时器/计数器中断
ES：串行中断中断允许控制位
ES=0 ES=1 禁止串行中断 允许串行中断
28
说 明：
单片机通过中断允许控制寄存器对中断的允许（开放）实行两 级控制，即以EA作为总控制位，以各中断源的中断允许位作为 分控制位。 当总控制位EA=0时，关闭整个中断系统，不管分控制位状态如 何，整个中断系统处于禁止状态； 当总控制位EA=1时，开放中断系统，这时才能由各分控制位设 置各自中断的允许与禁止。
费大量的时间进行外设的查询，从而提高了CPU的效率。
在单片机应用系统中，为了提高CPU的效率，多采用中断 方式。为了实现中断功能而配置的软件与硬件，称为中断系
统。
7
5.1 AT89S51中断技术概述
中断技术实质 ——资源共享技术
中断技术对单片机来说非常重要，因为单片机所 具有的复杂实时控制功能与中断技术密不可分，面
PT1：定时器 1 中断优先级设定位 PS：串行中断优先级设定位
31
• 为“1”的位优先级高
• CPU复位时，IP中的 各位均被清0
IP寄存器
32
单片机对同一优先级中断请求的查询次序：
中断源 外部中断 0 定时器 0 溢出中断 外部中断 1 定时器 1 溢出中断 入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 同级内的中断优先权 最高
功能：用于控制是否允许使用中断。其中与中断有关的控制位
共6位：
EA：中断允许总控制位
EA=0，中断总禁止，CPU禁止所有中断； EA=1，中断总允许，总允许后中断的禁止或允许由各中断源 的中断允许控制位进行设置。
27
位地址
位符号
0AFH
EA
0AEH
—
0ADH
—
0ACH
ES
0ABH
ET1
在 4 个控制寄存器中： ① 中断允许控制寄存器：IE
② 定时器控制寄存器：TCON
③ 串行口控制寄存器：SCON
④ 中断优先级控制寄存器：IP
中断控制是通过硬件实现的，但须进行软件设置。
19
5.2.2 中断请求标志寄存器
（1）中断标志与外部中断方式选择寄存器：TCON 字节地址：88H
位地址 位符号 8FH TF1 8EH TR1
位地址：88H ~ 8FH
8DH TF0 8CH TR0 8BH IE1 8AH IT1 89H IE0 88H IT0
功能：用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。 【注意】：TCON既有定时器的控制功能，又有中断控制功能。 虽然不少资料将TCON称为定时器控制寄存器，但多数位都是 为中断控制而设置的（其中与中断有关的控制位共6位）。
中断返回
13
主程序A
断点
返回
RETI 中断服务程序B
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）。
14
„„
响应
中断技术的应用
① 有效地解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾，可使CPU与外设 并行工作，大大提高工作效率。 ② 分时操作：有了中断技术，CPU可启动多台外设并行工作，分 时进行CPU与各台外设之间的信息交换。
③ 实时处理：可以及时处理控制系统中许多随机产生的参数与信
息，从而提高了实时控制系统的性能。 ④ 故障处理：当计算机出现故障时，CPU可自动执行故障处理程 序，提高了系统自身的可靠性。 计算机与外围设备之间传送数据及实现人机联系也常采用中断
串行口中断
0023H 最低
对于同级的多个中断请求，查询的次序安排是通过专门的 内部逻辑实现的。
33
中断优先级定义原则
① 中断的轻重缓急程度。例如，电源故障有使整个系统瘫 痪的危险，必须及时处理，所以应安排为高优先级；而 那些仅影响局部故障的中断或操作性中断（如输入/输 出中断）应安排为低优先级。 ② 中断设备的工作速度。快速设备需要及时响应，否则将 有丢失数据的危险，所以应安排为高优先级。 ③ 中断处理的工作量。尽量把处理工作量小的中断安排为 高优先级，因为处理工作量小，占用CPU的时间短。 ④ 中断请求发生的频繁程度。可以考虑将那些很少请求单 片机干预的事件产生的中断安排为高优先级。
方式。
15
5.2 AT89S51中断系统结构
5.2.1 89S51的中断源 中断源：凡是中断请求的来源都统称为中断 源。
在单片机系统中，中断可以由各种硬件设备
产生，以便请求服务或报告故障等；中断也 可以由处理器自身产生，如程序错误或对操 作系统的请求作出响应等。
16
中断源与中断向量
具有 5 个中断源（52子系 列为6个，多一个定时器中 断） 中 断 向 量 （ I n t e r r u p t Vector）：是程序存储器 的一个地址，表明一个中 断的服务程序从这里开始 存放。