第五章 MCS-51单片机中断系统

51单片机有两级中断优先级 可实现两级中断嵌套 单片机有两级中断优先级， 两级中断嵌套。 ★ 51单片机有两级中断优先级，可实现两级中断嵌套。 只有在执行低级中断程序时，出现高级中断申请， ★ 只有在执行低级中断程序时，出现高级中断申请，才 会有两级中断嵌套。 会有两级中断嵌套。 如果同时出现多个同一优先级中断，CPU内部硬件逻 ● 如果同时出现多个同一优先级中断，CPU内部硬件逻 辑按自然优先级排队依此响应。 自然优先级排队依此响应 辑按自然优先级排队依此响应。
EA 1 0 0 ES 0 ET1 0 EX1 0 ET0 1 EX0 1 = 83H
MOV IE，#83H 或 ， MOV IE，#10000011B ，
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Interrupt Preference
2、中断优先级寄存器IP 中断优先级寄存器IP
IP为一8位特殊功能寄存器，地址为B8H IP为一8位特殊功能寄存器，地址为B8H 为一 每个中断源均可设置为高优先级或低优先级： 每个中断源均可设置为高优先级或低优先级： 设置为1时 设置为 时，该中断源为高优先级 设置为0时，该中断源为低优先级 设置为 时
程 序 断 继 续 转
、中断
ຫໍສະໝຸດ Baidu
程
中 断 程 序 回
程序 的
2
注意
中断与子程序调用的不同点
子程序调用是固定的 专用指令，位置固定。 固定的， ● 子程序调用是固定的，专用指令，位置固定。 中断的执行是随机的，没有调用指令，任何位置。 ● 中断的执行是随机的，没有调用指令，任何位置。 随机的 3、中断工作方式的优点： 中断工作方式的优点： 优点 1）外设与CPU可并行工作 外设与CPU可并行工作 CPU CPU与多个外设同时工作， CPU与多个外设同时工作，互不干扰 与多个外设同时工作 2）实现了实时处理、实时控制 实现了实时处理、 CPU能及时处理外部信息，如数据采集，监控 CPU能及时处理外部信息，如数据采集， 能及时处理外部信息 3）能及时处理随机故障
INT1 ---Interrupt Trigger， ITX---Interrupt Trigger，外部中断触发方式控制位 外部中断有两种触发方式，通过设置 实现。 外部中断有两种触发方式，通过设置IT0、IT1实现。 、 实现 设置IT0=0时——电平触发方式，低电平有效。 时 电平触发方式， 设置 电平触发方式 低电平有效。 设置IT0=1时——为边沿触发方式，下降沿有效。 时 为边沿触发方式， 设置 为边沿触发方式 下降沿有效。
中断源
3、定时器0溢出中断--T0 定时器0溢出中断--T0 -是内部中断，无外部输入。定时器T0溢出， T0溢出 是内部中断，无外部输入。定时器T0溢出，使标志 TF0置 CPU申请中断 申请中断。 位TF0置1，向CPU申请中断。 4、定时器1溢出中断—T1 定时器1溢出中断 T1 T0类似 T1溢出 TF1置 类似， 溢出， CPU申请中断 申请中断。 与T0类似，T1溢出，TF1置1，向CPU申请中断。 串行口中断—S 5、串行口中断 S 当串行口接收完一帧数据，中断标志位RI RI置 当串行口接收完一帧数据，中断标志位RI置1 当串行口发送完一帧数据，中断标志位TI TI置 当串行口发送完一帧数据，中断标志位TI置1
IT0=1时 下降沿触发，CPU响应中断 硬件自动清IE0=0 响应中断， ★ IT0=1时，下降沿触发，CPU响应中断，硬件自动清IE0=0 IT0=0时 低电平触发，CPU响应中断不会自动清除IE0标志位 响应中断不会自动清除IE0标志位， ★ IT0=0时，低电平触发，CPU响应中断不会自动清除IE0标志位， 必须撤消INT0引脚上的低电平信号，即使INT0=1 才能使IE0=0 INT0引脚上的低电平信号 INT0=1， IE0=0。 必须撤消INT0引脚上的低电平信号，即使INT0=1，才能使IE0=0。 相当于有硬件连接的： 相当于有硬件连接的： INT0 IE0 1 15
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TCON (88H)
D7 TF1
D6 TR1
D5 TF0
D4 TR0
D3 IE1
D2 IT1
D1 IE0
D0 IT0
定时器Timer 定时器
外部中断Interrupt 外部中断
高四位用于定时器，低四位用于外部中断 高四位用于定时器，低四位用于外部中断 1）TF1—Timer Flowing，定时器 溢出中断标志位 ，定时器T1溢出中断标志位 T1溢出 硬件自动置标志位TF1=1 CPU响应中断 溢出， TF1=1， 响应中断， T1溢出，硬件自动置标志位TF1=1，CPU响应中断， 硬件自动清TF1=0 TF1=0。 硬件自动清TF1=0。 定时器T0溢出中断标志位 2）TF0—定时器 溢出中断标志位 定时器 3）IE1—Interrupt External，外部中断 中断标志位 ，外部中断1中断标志位 P3.3上有有效的中断信号 硬件置位IE1=1 上有有效的中断信号， 若P3.3上有有效的中断信号，硬件置位IE1=1 外部中断0（ 4）IE0—外部中断 （P3.2）中断标志位 外部中断 ） 另外4位中，TR0、TR1用于定时器T0和T1的启 用于定时器T0 的启/ 另外4位中，TR0、TR1用于定时器T0和T1的启/停控制 IT0、IT1用于设置外部中断的触发方式 IT0、IT1用于设置外部中断的触发方式 7
返回
2、SCON中的中断标志位 中的中断标志位
Control,为 位特殊功能寄存器，地址为98H Serial Control,为8位特殊功能寄存器，地址为98H 与中断有关的为低两位
SCON (98H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 TI D0 RI
1）TI—串行口发送中断标志位 TI 串行口发送中断标志位,Transfer Interrupt 串行口发送中断标志位 CPU发送完一帧数据 硬件置位TI=1 响应中断， 发送完一帧数据， TI=1， CPU发送完一帧数据，硬件置位TI=1，响应中断，不 能硬件自动清TF1=0 必须用软件清0 TF1=0， 能硬件自动清TF1=0，必须用软件清0。 RI—串行口接收中断标志位 串行口接收中断标志位， 2）RI 串行口接收中断标志位，Receive Interrupt CPU接收完一帧数据 硬件置位RI=1 必须用软件清0 接收完一帧数据， RI=1， CPU接收完一帧数据，硬件置位RI=1，必须用软件清0
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举例
用字节操作指令或用位操作指 令对IE IE进行初始化设置的方法 令对IE进行初始化设置的方法
例：设允许T0中断和外部中断 中断，禁止其它中断 设允许 中断和外部中断0中断， 中断和外部中断 中断 用位操作指令编程如下： ★ 用位操作指令编程如下： 允许T0 T0中断 SETB ET0 ；允许T0中断 允许INT0 INT0中断 SETB EX0 ；允许INT0中断 SETB EA ；开总开关 用字节操作指令编程如下： ★ 用字节操作指令编程如下：
IE (A8H) D7 EA 总控位 D6 D5 D4 ES S D3 ET1 T1 D2 EX1 INT1 D1 ET0 T0 D0 EX0 INT0
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IE (A8H)
D7 EA
D6
D5
D4 ES
D3 ET1
D2 EX1
D1 ET0
D0 EX0
EA---Enable Amount，中断总允许位 EA---Enable Amount， --EA=1，CPU开中断 EA=0，关中断， 开中断； EA=1，CPU开中断；EA=0，关中断，禁止所有中断 ES-----Enable Serial， ES---Enable Serial，串行口中断允许位 ES=1，允许串行口中断；ES=0， ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断 ET1-----Enable Timer1，定时器T1 T1溢出中断允许位 ET1---Enable Timer1，定时器T1溢出中断允许位 ET1=1，允许T1中断； ET1=0，禁止T1 T1中断 T1中断 ET1=1，允许T1中断； ET1=0，禁止T1中断 EX1-----Enable eXternal，外部中断1 EX1---Enable eXternal，外部中断1中断允许位 EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0， EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁止 ET0-----Enable Timer0，定时器T0中断允许位，类似ET1 T0中断允许位 ET0---Enable Timer0，定时器T0中断允许位，类似ET1 EX0-----Enable eXternal0，外部中断0允许位，类似EX1 EX0---Enable eXternal0，外部中断0允许位，类似EX1
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二、中断源
CPU提出中断请求的设备或部件叫中断源 ● 向CPU提出中断请求的设备或部件叫中断源 来源有输入输出设备、实时时钟、硬件故障等。 ● 来源有输入输出设备、实时时钟、硬件故障等。 MCS-51有 种类型的中断源： MCS-51有5种类型的中断源： 外部中断2个——INT0、INT1 外部中断 个 、 内部中断3 定时器溢出中断， 内部中断3个——定时器溢出中断，串行口中断 定时器溢出中断 外部中断0--INT0（P3.2） INT0 1、外部中断0--INT0（P3.2） P3.2引脚输入 一旦输入有效中断信号， 引脚输入， 由P3.2引脚输入，一旦输入有效中断信号，便使标 志位IE0 IE0置 并向CPU申请中断。 CPU申请中断 志位IE0置1，并向CPU申请中断。 外部中断1 INT1 P3.3） INT1（ 2、外部中断1—INT1（P3.3） 4 INT0类似 P3.3有中断信号 IE1置 类似， 有中断信号， 申请中断。 与INT0类似，P3.3有中断信号，IE1置1，申请中断。
中断及中断源 中断控制 中断响应过程 中断程序设计
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§5-1 中断及中断源
一、中断（Interrupt)
1、CPU在执行程序时，CPU以外的设备请求停止现程序 CPU在执行程序时，CPU以外的设备请求停止现程序 在执行程序时 的执行，转去处理外设事件，处理后再回到原地执行， 的执行，转去处理外设事件，处理后再回到原地执行， 这一过程叫中断。 这一过程叫中断。 主
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§5-2 中断控制
中断是可控的， 中断是可控的，由软件设置实现对中断功能的控制 IE——中断允许寄存器，用于中断的开放或禁止 中断允许寄存器， 中断允许寄存器 IP——中断优先级寄存器，用于中断响应优先管理 中断优先级寄存器， IP 中断优先级寄存器
1、中断允许寄存器IE 中断允许寄存器IE
Enable，为一8位寄存器，地址为A8H Interrupt Enable，为一8位寄存器，地址为A8H
1、TCON中的中断标志位 中的中断标志位
Timer Control,为8位特殊功能寄存器，地址88H Control,为 位特殊功能寄存器，地址88H ● 用4位放定时器T0、T1，外部中断INT0、INT1的 位放定时器T0 T1，外部中断INT0 INT1的 T0、 INT0、 中断标志位。 中断标志位。 ● TCON用来控制定时器的启/停和外部中断管理。 TCON用来控制定时器的启 停和外部中断管理。 用来控制定时器的启/ ● TCON可读可写，可位操作。 TCON可读可写 可位操作。 可读可写，
IP (B8H) 管理原 则 D7 D6 D5 D4 PS S D3 PT1 T1 D2 PX1 INT1 D1 PT0 T0 D0 PX0 INT0
★ 高优先级中断源可中断正在执行的低优先级中断 ★ 同级或低优先级中断不能中断正在执行的中断
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中断嵌套
主 程 序 断点 返回 返回 转移 转移 程 序
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三、中断标志位
每个中断源都有一个对应的中断标志位， 每个中断源都有一个对应的中断标志位，中断标志 位在两个特殊功能寄存器中 TCON——定时器控制寄存器，存放有4个标志位 定时器控制寄存器，存放有 个标志位 定时器控制寄存器 SCON——串行口控制寄存器，存放有2个标志位 串行口控制寄存器，存放有2 串行口控制寄存器
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自然优先级
中断源 外部中断0 外部中断 定时器T0溢出中断 定时器 溢出中断 外部中断1 外部中断 定时器T1溢出中断 定时器 溢出中断 串行口中断 最低级 同级自然优先级 最高级
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外部中断触发方式
TCON (88H) D7 TF1 D6 TR1 D5 TF0 D4 TR0 D3 IE1 D2 IT1 D1 IE0 D0 IT0 INT0