51单片机中断系统详解(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
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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
第5章 MCS-51中断、定时计数器及串行接口
22:26
7
保护现场
课本P103
保护现场是指由于CPU执行中断处理程序时, 可能使用主程序中用过的累加器、寄存器或标志位。
为了使这些寄存器的值在中断服务程序中不被 冲掉,进入中断服务程序前,要将它们保护起来。
中断服务程序执行完,必须恢复原寄存器的内 容及原程序中断处的地址,即恢复现场和恢复断点。
22:26
课本P105
一、中断请求控制
(1) TCON中的中断请求标志位 Timer Controller
TCON为定时/计数器控制寄存器,其字节 地址为88H,可位寻址。这个寄存器除了控制定 时/计数器T0和T1的溢出中断外,还控制外部中 断的触发方式和锁存外部中断请求标志位。
图5-3 TCON中的各位定义
22:26
24
2. 中断响应过程
课本P110
CPU响应中断后,由硬件自动执行如下的功能操作:
(1)根据请求源的优先级高低,对相应的优先级状态 触发器置1,自动生成长调用指令LCALL addr16。
(2)保护断点,把程序计数器PC的内容压入堆栈。 (3)清除相应的中断请求标志位。 (4)把被响应的中断源所对应的中断服务程序入口地
…
先进后出
…
POP DPL
POP DPH
POP ACC
RETI
最后1条指令 必须是RETI
27
中断响应过程
处理文档 电话铃响 暂停文档 文档中作暂停记号 电话交谈 找出暂停记号位置 继续处理文档
执行主程序(日常事务程序) 中断申请信号有效(中断请求)
暂停执行主程序响应中断 当前PC及寄存器入栈(保护现场)
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5
中断系统的基本问题
51单片机定时器计数器详解
51单⽚机定时器计数器详解第六章定时器/计数器6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤第六章定时器/计数器实现定时⼀般有多种⽅法:1. 利⽤软件实现(延时程序)优点:简单,控制⽅便;缺点:CPU效率低。
2. 外部硬件实现:单稳态定时器、计数定时器优点:CPU效率⾼;缺点:修改参数⿇烦。
3. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器/计数器作⽤主要包括产⽣各种时标间隔、记录外部事件的数量等,是单⽚机中最常⽤、最基本的部件之⼀。
外来脉冲定时计数定时器/计数器功能⽰意图6.1 定时器/计数器的结构及⼯作原理6.1.1 定时器/计数器的基本结构MCS-51单⽚机有⼆个定时器/计数器,每个定时器/计数器由⼏个专⽤寄存器组成。
TMOD(89H )⾼四位TMOD(89H )低四位⽅式寄存器TCON(88H)TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位)定时器T1定时器T0定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH8CH 8AH6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图INTx P3.YGATE :门控制位:定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5⼀. 对外部输⼊信号的计数功能当T0或T1设置为计数⼯作⽅式时,计数器对来⾃输⼊引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。
若前⼀个机器周期采样值为1,后⼀个机器周期采样值为0,则计数器加1。
所以计数器计数的频率最⾼为fosc 的1/24。
BDEHT H >1个机器周期T L >1个机器周期L⼆. 定时功能:定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的,它的计数脉冲是由单⽚机的⽚内振荡器输出经12分频后产⽣的信号,即为对机器周期计数。
INTx P3.Y例如:晶振频率=12MHz 机器周期=1us ,计数1次=1us ,计数频为=1MHz 。
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。
MCS-51单片机中断系统
位地址 位符号
8FH 8EH DH CH 8BH 8AH 89H 8H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
IT0 和IT1——外部中断请求触发方式控制位 IT0 (IT1)=1 脉冲触发方式,下降沿有效 IT0 (IT1)=0 电平触发方式,低电平有效
MAIN: ···
HERE:
SJMP HERE
1NJERRV
;中断响应程序
RETI
并不是所有的请求都被响应,当遇到下列情况之一时不响应
这些中断请求:
(1)CPU正在处理一个同级或者高级的中断服务
(2)当前指令还没有执行完毕
(3)当前指令是RET、RETI或者是访问IP、IE的指令,执行完
这些指令后,还必须再执行一条指令,才响应中断请求。
从中断的定义我们可以看到中断应具备中断源、中断 响应、中断返回这样三个要素。中断源发出中断请求,单片机 对中断请求进行响应,当中断响应完成后应进行中断返回,返 回被中断的地方继续执行原来被中断的程序。
6-2 中断控制寄存器
1. 定时器控制寄存器(TCON) 该寄存器用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。进
IE0和IE1——外中断请求标志位 当CPU采样到 INT(0 或 INT1)端出现有效中断请求时,IE0 (IE1)位由硬件置“1”。当中断响应完成转向中断服务程序
时,由硬件把IE0(或IE1)清零。 TR0 和TR1——定时器运行控制位
TR0 (TR1 )=0 定时器/计数器不工作 TR0 (TR1 )=1 定时器/计数器开始工作 TF0和TF1——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”。 当转向中断服务时,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,作中断请求标志位 来使用;采用查询方式时,作查询状态位来使用。
c51单片机中断详解
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。 各标志位的功能:
IE1——外部中断请求1的中断请求标志位。 IE1=0,无中断请求。 IE1=1,外部中断1有中断请求。当CPU响应该中 断,转向中断服务程序,由硬件清“0”IE0。
● IT1外部中断1的中断触发方式控制位
IT1——选择外部中断请求1为负跳变触发方式 还是电平触发方式:
IT1 =0,为电平触发方式,IE1状态完全 由IT1决定。
IT1=1,为负跳变触发方式。 IT1可由软件置“1”或清“0”。
● IT0—外部中断请求0为负跳变触 发方式还是电平触发方式,意义与 IT1类似。 ● IE0—外部中断请求0的中断请求 标志位,意义与IE1类似。
二、中断允许控制
中断允许控制寄存器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(两级控制)。 字节地址为A8H,可位寻址。格式如下:
IE中各位的功能如下:
(1)中断允许总控制位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。
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。
中断方式优点:大大地提高了CPU的 工作效率。
●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)。 ● CPU暂时终止自身的事务,转去处 理中断事件的过程,称为CPU的中断响 应过程。
51单片机的功能单元(中断定时器等)
1 1
D C Q Q
D0
1
端口锁存器应为“ 。 端口锁存器应为“1”。 3、替代功能 、
P3.0 TXD RXD INT0 INT1 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 T0 T1 WR RD P3.1 P3.2 P3.3
P3W P3R2
பைடு நூலகம்
变异输入 图3、P3口内部结构
10
5.1.5 P0~P3端口功能总结 P0~P3端口功能总结 使用中应注意的问题: 使用中应注意的问题: P0 ~ P3 口都是并行 I/O 口 , 但 P0 口和 P2 口 还可用来构建数 口都是并行I/O I/O口 口和P 电路中有一个MUX 据总线和地址总线,所以电路中有一个MUX,进行转换。 据总线和地址总线,所以电路中有一个MUX,进行转换。 而P1口和P3口无构建系统的数据总线和地址总线的功能, 口和P 无构建系统的数据总线和地址总线的功能, 因此,无需转接开关MUX MUX。 因此,无需转接开关MUX。 只有P 只有P0口是一个真正的双向口,P1~P3口都是准双向口。 是一个真正的双向口 双向口, 都是准双向口 准双向口。 原因: 口作数据总线使用时, 为保证数据正确传送, 原因 :P0 口作数据总线使用时 , 为保证数据正确传送 , 需 解决芯片内外的隔离问题, 解决芯片内外的隔离问题 , 即只有在数据传送时芯片内外 才接通; 否则应处于隔离状态。 为此, 才接通 ; 否则应处于隔离状态 。 为此 , P0 口的输出缓冲器 应为三态门。 应为三态门。 P3 口具有第二功能 。 因此在 P3 口电路增加了第二功能控制 口具有第二功能。因此在P 逻辑。这是P 口与其它各口的不同之处。 逻辑。这是P3口与其它各口的不同之处。
18
5.1.6
51单片机中断详解
51单片机中断详解1、中断发生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2、中断响应和中断服务CPU暂时中断当前的工作,转去处理事件B3、中断返回待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这一过程称为中断二、中断过程示意图3、 MCS51中断系统的结构MCS51的中断系统有5个中断源(8052有6个),2个优先级,可实现二级中断嵌套四、中断寄存器单片机有10个寄存器主要与中断程序的书写控制有关1、中断允许控制寄存器IE2、定时器控制寄存器TCON3、串口控制寄存器SCON4、中断优先控制寄存器IP5、定时器工作方式控制寄存器TMOD6、定时器初值赋予寄存器(TH0/TH1,TL0/TL1)五、部分寄存器详解1、中断允许控制寄存器(IE)EX0:外部中断0允许位;ET0:定时/计数器T0中断允许位;EX1:外部中断1允许位;ET1:定时/计数器T1中断允许位;ES :串行口中断允许位;EA :CPU中断允许(总允许)位。
2、定时器/计数器控制寄存器控制寄存器(TCON)IT0:外部中断0触发方式控制位当IT0=0时,为电平触发方式(低电平有效)当IT0=1时,为边沿触发方式(下降沿有效)IE0:外部中断0中断请求标志位IT1:外部中断1触发方式控制位IE1:外部中断1中断请求标志位TF0:定时/计数器T0溢出中断请求标志位TF1:定时/计数器T1溢出中断请求标志位3、串行口控制寄存器(SCON)RI: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。
注意,RI必须由软件清除。
TI: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。
4、中断优先级控制寄存器(IP)PX0:外部中断0优先级设定位PT0:定时/计数器T0优先级设定位PX1:外部中断0优先级设定位PT1:定时/计数器T1优先级设定位PS :串行口优先级设定位PT2:定时/计数器T2优先级设定位六、中断响应条件1、中断源有中断请求2、此中断源的中断允许位为13、开中断(即EA=1)。
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。
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。
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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。
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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。
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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
51单片机的中断系统解析
51单片机的中断系统解析在单片机的世界里,中断系统就像是一位高效的调度员,能够让单片机在处理主要任务的同时,及时响应并处理那些紧急或重要的事件。
51 单片机的中断系统就是这样一个强大而实用的功能模块,它为单片机的应用开发提供了极大的灵活性和高效性。
要理解51 单片机的中断系统,首先得知道什么是中断。
简单来说,中断就是单片机在正常执行主程序的过程中,由于内部或外部的事件触发,暂停当前正在执行的程序,转而去执行相应的中断服务程序,处理完中断事件后再返回原来被中断的地方继续执行主程序。
51 单片机的中断源共有 5 个,分别是外部中断 0(INT0)、外部中断 1(INT1)、定时器/计数器 0 溢出中断(TF0)、定时器/计数器 1溢出中断(TF1)和串行口中断(RI 或 TI)。
外部中断 0 和 1 是由单片机外部引脚的电平变化引起的。
当外部中断引脚(P32 对应 INT0,P33 对应 INT1)上的电平从高到低或从低到高发生变化时,就会触发相应的中断。
这在需要实时响应外部事件的场合非常有用,比如按键检测、外部信号的捕捉等。
定时器/计数器 0 和 1 溢出中断则是基于定时器/计数器的计数满溢出而产生的。
通过设置定时器/计数器的工作方式和初值,可以实现精确的定时或计数功能。
当计数器达到设定的值时,就会产生溢出中断,从而可以执行相应的定时处理任务,比如定时采样、定时控制等。
串行口中断是在串行通信过程中产生的。
当串行口接收完一帧数据或者发送完一帧数据时,就会触发相应的中断,以便及时处理接收到的数据或者准备发送下一组数据。
51 单片机的中断系统有两级控制,分别是总中断允许控制位 EA 和各中断源的允许控制位。
总中断允许控制位 EA 就像是一个总开关,只有当 EA 置 1 时,整个中断系统才有可能响应中断。
而各中断源的允许控制位则分别控制着相应中断源的开关,只有当对应的允许控制位也置 1 时,该中断源才能被响应。
51单片机内部定时器和中断系统以及编写第一个简单的定时器实验程序
51单片机内部定时器和中断系统以及编写第一个简单的定时器实验程序上讲通过讲述用单片机控制一个外部的LED闪烁实验来向读者介绍了单片机的工作原理与开发流程。
这一讲将介绍单片机内部非常重要的两个资源——定时/ 计数器和中断系统。
通过该讲,读者可以掌握定时器的工作原理和单片机的中断系统。
从而设计定时器计数程序和中断服务程序。
一、原理简介首先让我们举闹钟为例,将它定时在一分钟后闹铃,这就需要秒针走一圈(60 次)。
即一分钟时间转化为秒针走的次数,也就是计数的次数,计数到了60 次然后闹铃,而每一次计数的时间是1 秒。
单片机内部的定时/ 计数器跟闹钟类似,可以通过编程来设定要定时的时间、定时时间到了进行相应的操作。
那么在单片机内部计数一次的时间是多少呢,51 单片机输入的时钟脉冲是由晶体振荡器的输出经12 分频后得到的,所以定时器也可看作是对计算机机器周期的计数器。
因为每个机器周期包含12 个振荡周期,故每一个机器周期定时器加1,可以把输入的时钟脉冲看成机器周期信号。
故其频率为晶振频率的1/12。
如果晶振频率为12MHz,则定时器每接收一个输入脉冲的时间刚好为1μs。
在本实验套件中采用的是11.0592M 的晶振,故每接收一个输入脉冲的时间约为1.085μs。
实现精确定时在实际项目应用中非常重要,因为往往需要用到精确定时一段时间,然后定时时间到的时刻做相应的任务。
那如何编程实现定时时间呢?首先先简单介绍下本实验板上单片机(STC89C52)内的定时器资源。
STC89C52 内有三个定时/ 计数器,分别为T0、T1 和T2。
其中T0、T1 工作方式一样,一并介绍。
T2 的工作方式稍有区别,这里不做介绍,实验套件光盘中有实际应用程序。
同时,单片机中的定时器和计数器是复用的,计数器是记录外部脉冲的个数,而定时器则是由单片机内部时钟提供的一个非常稳定的计数源。
本讲中,以T0、T1 作为定时器来进行实例介绍使用。
c51单片机中断详解
分时操作
——CPU可以同多个外设“同时” 工作
实时处理
——CPU及时处理随机事件
故障处理
——电源掉电、存储出错、运算 溢出
MCS-51中断系统资料仅的供参考 结构及中断源
中断源有以下几种情况:
(1)I/O设备(2)硬件故障(3) 实时时钟(4)为调试而设置的 中断。
MCS-51有5个中断请求源,两个中 断优先级,可两级嵌套。
例
资料仅供参考
例6-1 若允许片内2个定时器/计数器中
断,禁止其它中断源的中断请求。编写
设置IE的相应程序段。
(1)用位操作指令来编写如下程序段:
CLR ES
;禁止串行口中断
CLR EX1
;禁止外部中断1中断
CLR EX0
;禁止外部中断0中断
SETB ET0
;允许T0中断
SETB ET1
;允许中断
串行口中断
0023H
使用时,通常在这些入口地址处存放一条
跳转指令,使程序跳转到用户安排的中断服务
程序起始地址上去!
注意:中断服务子程序入口地址又称为中断
矢量或中断向量。单片机中5个中断源的矢量
地址是固定的,不能改动。
例
资料仅供参考
三、中断处理 编写中断中断服务程序即可
资料仅供参考
四、中断返回
▪中断返回由专门的中断返回指令 RETI来实现。
优
中断源
中断级别
先
外部中断0
最高
级
T0溢出中断
设
外部中断1 T1溢出中断 串行口中断
置 原 则?
最低
资料仅供参考
可归纳为下面三条基本规则: (1)低优先级可被高优先级中断,反之
51单片机中断系统
《测量与机电控制》核心课程
§5.5 中断系统
1、T0方式0 — 13位方式
振荡器 1/12
T0 TR0 GATE
INT0
+
计数脉冲输 入
定时 器
C/T=0
TL0 TH0 TF0
C/T=1 控制端 低5位 8
位
&
13位计数器
计数 器
《测量与机电控制》核心课程
在TMOD中,各有一个控制位(C/T),分别用于 控制定时/计数器T0和T1是工作在定时器方式还是计数器 方式。
《测量与机电控制》核心课程
§5. 0
TH TL
TH TL0
1
微
溢出
1
0
溢出
处
启动 / 停
理器μP
止 内部总线
工作方式 工作方式
TCON
TMOD
微处理器与T/C的关系
计数输入端P3.4/P3.5作为边沿触发的外部中断的输入, 这时C/T工作于计数方式,计数的初始值为FFH。 (2)利用逻辑电路实现外部中断:
5V
INT0
A
ORG
0003H
B
AJMP INT0
OC门
P1.0 P1.1 P1.2
C INT0:PUSH PSW PUSH A JB P1.2, EI1 JB P1.1, EI2 JB P1.0, EI3 《。测。量与。机电。控制》核心课程
单片机的中断为固定入口式中断,即一响应中断就转入固定入
口地址执行中断服务程序。这些单元中往往是一些跳转指令。
中断优先级(2个)
每个中断源都可由程序指定为高优先级或底优先《级测。量与机电控制》核心课程
51单片机(STC89C52)的中断和定时器
51单⽚机(STC89C52)的中断和定时器STC89C51/STC89C52 Timer内部不带振荡源, 必须外接晶振采⽤11.0592MHz,或22.1184MHz,可⽅便得到串⼝通讯的标准时钟.STC89和STC90系列为12T, STC11/STC12系列为1T, 也就是⼀个指令⼀个机器周期, 这些都需要外置晶振; STC15系列有内置晶振.中断中断允许控制寄存器 IE字节地址A8H, 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D7D6D5D4D3D2D1D0EA—ET2ES ET1EX1ET0EX0EA (IE.7): 整体中断允许位, 1:允许ET2(IE.5): T2中断允许位, 1:允许(for C52)ES (IE.4): 串⼝中断允许位, 1:允许ET1(IE.3): T1中断允许位, 1:允许EX1(IE.2): 外部中断INT1允许位, 1:允许ET0(IE.1): T0中断允许位, 1:允许EX0(IE.0): 外部中断INT0允许位, 1:允许52单⽚机⼀共有6个中断源, 它们的符号, 名称以及各产⽣的条件分别如下1. INT0 - 外部中断0, 由P3.2端⼝线引⼊, 低电平或下降沿引起2. INT1 - 外部中断1, 由P3.3端⼝线引⼊, 低电平或下降沿引起3. T0 - 定时器/计数器0中断, 由T0计数器计满回零引起4. T1 - 定时器/计数器1中断, 由T1计数器计满回零引起5. T2 - 定时器/计数器2中断, 由T2计数器计满回零引起 <--这个是52特有的6. TI/RI - 串⾏⼝中断, 串⾏端⼝完成⼀帧字符发送/接收后引起定时器中断51单⽚机内部共有两个16位可编程的定时器,即定时器T0和定时器T1, 52单⽚机内部多⼀个T2定时器. 它们既有定时功能,也有计数功能。
可通过设置与它们相关的特殊功能寄存器选择启⽤定时功能还是计数功能. 这个定时器系统是单⽚机内部⼀个独⽴的硬件部分,它与CPU和晶振通过内部某些控制线连接并相互作⽤,CPU⼀旦设置开启定时功能后,定时器便在晶振的作⽤下⾃动开始计时,但定时器的计数器计满后,会产⽣中断。
51单片机定时器、串口、中断
51单⽚机定时器、串⼝、中断⽂章⽬录MCS-51功能单元⼀、定时器&计数器1. 数量:两个可编程的16位的定时器/计数器T0和T1;都是16位加法计数结构;分为⾼8位和低8位;TH0、TL0,TH1、TL1;定时器/计数器T0、T1是80C51的中断源之⼀,当数据寄存器溢出,则向CPU申请中断。
数据寄存器的复位状态为0。
为使计数值或定时值满⾜⾃⼰的要求,需预先将数据寄存器赋值,称为初值设定,中断中也要重新设定初值。
2. 定时器和计数器本质:都是计数器,对下降沿进⾏计数,计数达到溢出后置为标志位或者进⼊中断;3. 两者的区别:定时器是对内部的机械周期脉冲进⾏计数,每个脉冲都是⼀个机械周期;定时时间=机器周期*(2^L-初值) (L=13,16,8)计数器则是通过外部IO⼝进⾏脉冲计数,⼀个脉冲加⼀个数;对应IO⼝:T0-P3.4,T1-P3.5;计数长度:计数长度=(2^L-初值) (L=13,16,8)两者的模式切换通过TMOD控制4. TMOD结构图:5. TMOD详解GATE:门控位GATE =1,由中断引脚INT0(P3.2)、INT1(P3.3)和TCON中的位TR0、TR1共同控制来启动定时器/计数器GATE =0,由TR0和TR1置位来启动定时器/计数器**(⼀般为0)**C/!T:模式选择位:1时,计数器模式;0时,定时器模式;M0 & M1共同控制⼯作⽅式:项⽬开发⼀般⽤01,考试⼤概率考00;6. 启动停⽌与中断控制寄存器TCONTFx:定时器或者计数器溢出时置位1,请求中断,中断程序进⼊后⾃动清零;TRx:定时器启动控制位,当其等于1时定时器/计数器启动;7. 中断允许控制寄存器:IEETx:定时器/计数器的中断允许位EA:CPU总中断的允许位8. 定时器/计数器使⽤:(重点)⼯作⽅式的设置://设置定时器0⼯作在16位模式//C语⾔TMOD=0x01; //定时器//汇编MOV TMOD, #01H;计数初值的计算+装载:伪代码://机械周期1us,设置500us中断⼀次为FE0C//C语⾔TH0=0xFE;TL0=0x0C;//汇编MOV TH0, #0FEH ;MOV TL0, #0cH ;中断允许位的设置:伪代码://CEA=1;ET0=1;//assemblySETB EA ;turn on all interruptSETB ET0 ;turn on 0 interrupt开启定时器:伪代码://cTR0=1;//assemblySETB TR0 ;turn onCLR TR0 ;turn off !9. 使⽤实例:定时器使⽤⽅式(中断⽅式):ORG 0000H;AJMP MAIN;ORG 001BH;AJMP IRQ1;MAIN:MOV TMOD, #00H ;⼯作模式0,⾼8+低5MOV TH1, #0FCHMOV TL1, #03HSETB TR1;SETB ET1;SETB EA;AJMP $;IRQ1:MOV TMOD, #00HMOV TH1, #0FCHCPL P1.0RETI ;中断返回⼀定要加!计数器使⽤⽅式(中断⽅式):ORG 0000H;AJMP MAIN;ORG 001BH;AJMP IRQ1;MAIN:MOV TMOD, #04H ;计数器模式MOV TH1, #0FCH ;⼀千个下降沿中断⼀次 MOV TL1, #03HSETB TR1;SETB ET1;SETB EA;AJMP $;MOV TMOD, #00HMOV TH1, #0FCHCPL P1.0RETI ;中断返回⼀定要加!查询⽅式则是判断TF溢出标志,变⾼后进⼊⾃定义韩式处理数据,清空标志;⼆、并⾏⼝&串⾏⼝并⾏⼝:并⾏传输数据(不常⽤)占据资源⼤,错误率⾼,但快串⾏⼝:(重要)稳定,占据IO⼝⼩,准确,稍微慢1. 串⾏⼝控制寄存器SCON:SM0和SM1:串⾏⼝⽅式选择位;00-移位寄存器⽅式01-8位UART,波特率可变10-9位UART,波特率为fosc/64或fosc/32(PCON决定)11-9位UART,波特率可变⽅式1为常⽤通信⽅式;⽅式2、3为多机通信,⽅式0为移位寄存器,不常⽤;重要标志位:TI:发送完成标志RI:接收完成标志2. 串⼝波特率与定时器1关联,公式如下:波特率=2^SMOD * fosc / [32 * 12(2^K-初值)];(fosc系统主频)波特率翻倍寄存器:PCON只有最⾼位(SMOD)有效:为1时波特率翻倍,为0时不翻倍⽅式1串⼝通信接收代码:ORG 0000HLJMP MAINORG 0023HLJMP RX_TIMAIN:MOV SCON, #50HMOV PCON, #00HMOV TMOD, #02HMOV TH1, #0FDHMOV TL1, #0FDHSETB TR1SETB EASETB ESRX_TI:PUSH ACCMOV TH1, #0FDHMOV TL1, #0FDHMOV A, SBUF;处理POP ACCRETI发送套⽤代码:MOV SBUF, AJNB TI, $CLR TIRET三、中断系统所有中断控制位:TCON:TF1、TF0:定时器溢出标志、请求中断:IE1、IE0:外部中断溢出请求:IT1、IT0:外部中断触发⽅式选择-1下降沿触发、0低电平触发SCON:内部TI、RI触发接收发送中断。
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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DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
符号位
EA
-------
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
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。EA总中断开关,置1为开;
寄存器中的M1M0位来进行工作方式选择。
方式1的计数位数是16位,对T0来说,由TL0寄存器作为低8、TH0寄
存器作为高8位,组成了16位加1计数器。
关于如何确定定时器T0的初值问题。定时器一但启动,它便在原来的数
值上开始加1计数,若在程序开始时,我们没有设置TH0和TL0,它们的默
认值都是0,假设时钟频率为12MHz,12个时钟周期为一个机器周期,那幺
ET2=1,打开T2中断。EX0为外部中断0(INT0)开关,
ET2=0,关闭T2中断。ET0为定时器/计数器0(T0)开关,
ES---串行口中断允许位。EX1为外部中断1(INT1)开关,
ES=1,打开串行口中断。ET1为定时器/计数器1(T1)开关,
ES=0,关闭串行口中断。ES为串行口(TX/RX)中断开关,
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
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
位地址
---
---
---
PS
PT1
PX1
PT0
PX0
-------,无效位。
PS---串行口中断优先级控制位。
PS=1,串行口中断定义为高优先级中断。
IT1外部中断1触发方式选择位。
IT1=0,为电平触发方式,引脚INT1上低电平有效。
IT1=1,为跳变沿触发方式,引脚INT1上的电平从高到低的负跳变有效。
IE0---外部中断0请求标志,其功能及操作方法同IE1。
IT0---外部中断0触发方式选择位,其功能及操作方法同IT1。
从上面的知识点可知,每个定时器都有4种工作模式,可通过设置TMOD
GATE=0,定时器/计数器启动与停止仅受TCON寄存器中TRX(X=0,1)来
控。
GATE=1,定时器计数器启动与停止由TCON寄存器中TRX(X=0,1)和外部
中断引脚(INT0或INT1)上的电平状态来共同控制。
C/T---定时器和计数器模式选择位。
C/T=1,为计数器模式;C/T=0,为定时器模式。
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
默认中断级别
序号(C语言用)
INT0---外部中断0
最高
0
T0---定时器/计数器0中断
第2
1
INT1---外部中断1
第3
2
T1----定时器/计数器1中断
第4
3
TX/RX---串行口中断
第5
4
T2---定时器/计数器2中断
最低
5
中断允许寄存器IE
PS=0,串行口中断定义为低优先级中断。
PT1---定时器/计数器1中断优先级控制位。
PT1=1,定时器/计数器1中断定义为高优先级中断。
PT1=0,定时器/计数器1中断定义为低优先级中断。
PX1---外部中断1中断优先级控制位。
PX1=1,外部中断1中断定义为高优先级中断。
PX1=0,外部中断1中断定义为低优先级中断。
M1M0---工作模式选择位。
M1
M0
工作模式
0
0
方式0,为13位定时器/计数器
0
1
方式1,为16位定时器/计数器
1
0
方式2,8位初值自动重装的8位定时器/计数器
1
1
方式3,仅适用于T0,分成两个8位计数器,T1停止工作
定时器/控制器控制寄存器TCON
位序号
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
ET1---定时器/计数器1中断允许位。ET2为定时器/计数器2(T2)开关,
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。
ET0=0,关闭T0中断。
位序号
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
位符号
GATE
C/T
M1
M0
GATE
C/T
M1
M0
|-----------------定时器1------------------------|--------------------定时器0-------------
---------|
GATE---门控制位。
PT0---定时器/计数器0中断优先级控制位。
PT0=1,定时器/计数器0中断定义为高优先级中断。
PT0=0,定时器/计数器0中断定义为低优先级中断。
PX0---外部中断0中断优先级控制位。
PX0=1,外部中断0中断定义为高优先级中断。
PX0=0,外部中断0中断定义为低优先级中断。
定时器/计数器工作模式寄存器TMOD
此时机器周期为1us,记满TH0和TL0就需要216-1个数,再来一个脉冲计
数器溢出,随即向CPU申请中断。因此溢出一次共需65536us,约等于
65.6ms,如果我们要定时50ms的话,那幺就需要先给TH0和TL0装一个初
TR1---定时器1运行控制位。
由软件清0关闭定时器1。当GATE=1,且INIT为高电平时,TR1置1启
动定时器1;当GATE=0时,TR1置1启动定时器1。
TF0---定时器0溢出标志,其功能及其操作方法同TF1。
TR0---定时器0运行控制位,其功能及操作方法同TR1。
IE1---外部中断1请求标志。
当IT1=0时,位电平触发方式,每个机器周期的S5P2采样INT1引脚,若
NIT1脚为定电平,则置1,否则IE1清0。
当IT1=1时,INT1为跳变沿触发方式,当第一个及其机器周期采样到
INIT1为低电平时,则IE1置1。IE1=1,表示外部中断1正向CPU中断申
请。当CPU响应中断,转向中断服务程序时,该位由硬件清0。
DB0
符号位
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
TF1---定时器1溢出标志位。
当定时器1记满溢出时,由硬件使TF1置1,并且申请中断。进入中断服
务程序后,由硬件自动清0。需要注意的是,如果使用定时器中断,那幺该
位完全不用人为去操作,但是如果使用软件查询方式的话,当查询到该位置
1后,就需要用软件清0。