第5讲 中断系统和定时器(一)

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（以2课时为单元）

课序授课日期授课班次授课教师批准人

薛凯凯

课题第5讲中断系统和定时器（一）

目的要求掌握单片机的主要功能部件；掌握单片机的引脚及其功能定义；掌握单片机的复位电路、时钟电路；理解单片机的指令周期

教学内容1)AT89S51单片机内部结构（如图）

2)AT89S51单片机的CPU

3)AT89S51单片机的引脚及其功能

重点难点单片机的主要功能部件；单片机的引脚功能定义单片机的时钟电路及指令周期

教学方法

手段

理论讲述为主，结合举例进行讲解

教学步骤1)回顾与提问

2)课程讲解

3)课堂讨论

4)小结

5)布置作业

复习提问题1、单片机的概念

2、单片机的应用环节

作业题目

预习内容

课时分配(以分钟计算)

教学环节复习提问新课讲解课堂讨论每课小结布置作业时间分配 3 85 7 4 1

教学内容课堂组织

【回顾与提问】第5讲中断系统和定时器（一）

一、中断系统的概念

在日常生活中，“中断”是一种很普遍的现象。例如某同学正在教室写作业，忽然被人叫

出去，回来后，继续写作业。单片机中也有同样的问题。CPU正在执行原程序，突然被意外

打断，转去执行新程序；CPU执行新程序技术后，又回到原程序中继续执行。这种停止当前

工作，转而去做其他工作，做完后又返回来做先前工作的现象称为中断。

1.中断源

要让单片机停止当前程序去执行其他程序，需要向他发出请求信号，CPU接收到中断请

求信息号才能产生中断。让MCS-51单片机提供了5个中断源，其中两个为外部中断请求源

INT0（P3.2）和INT1（P3.3），两个片内定时器/计数器T0和T1的益处请求中断源TF0（TCON

的第5位）和TF1（TCON的第7位）,1个片内串行口发送或接收中断请求源TI（SCON的

第1位）和RI（SCON的第0位）。

2.中断的优先级

单片机内部的CPU工作时，如果一个中断源向他发出中断请求信号，它就会产生中断。

但是，如果同时收到两个中断源发出中断请求信号，CPU会优先接收级别高的中断请求源，

然后再接收优先级别低的中断请求。表1列出了C51的独立中断请求源由其硬件结构决定的

自然优先级安排顺序。

对应于MCS-51的5个独立中断，应有相应的中断服务程序。这些中断服务程序有专门

规定的存放位置，即表1中的中断入口地址。当有了中断请求后，CPU可以根据入口地址迅

速找到中断服务程序并开始执行，大大提高执行效率。

需要说明的是，为了便于C语言编写单片机中断程序，C51编译器也支持51单片机的

中断服务程序，而且C语言编写中断服务程序，比用汇编语言方便的多。C语言编写中断服务函数的格式如下：

函数类型函数名（形式参数列表）[interrupt n][suing m]

其中interrupt后面的n是中断编号，取值范围0-4，其编号的意义见表1；using中的m 表示使用的工作寄存器组号（如不声明，则默认用第0组）。

例如，定时器T0的中断服务函数可用如下方法编写：

Void Time0（void）interrupt1 using0

//定时器T0的中断服务函数，T0的中断编号为1，使用第0组工作寄存器{

…… //中断服务程序

}

3.中断的处理过程

CPU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，称为中断处理。再接着继续执行被中断的程序，这称为中断返回。中断的处理过程和普通子程序调用是有本质区别的。中断的产生是随机的，主要为各种外部或内部事件服务；而普通子程序调用是程序中事先安排的，主要是为程序服务（与外部时间无关）。

二、中断系统的结构

MCS-51系列单片机的中断系统结构如图1所示。

1. 5个中断请求源

MCS-51系列单片机的中断系统有5个中断请求源：

（1）外部中断请求源INT0，由P3.2引脚输入；

（2）外部中断请求源，由P3.3引脚输入；

（3）定时器/计数器溢出中断请求源T0；

（4）定时器/计数器溢出中断请求源T1；

（5）串行口中断请求源TI或RI。

2.中断源寄存器

MCS-51单片机的中断源寄存器有两个，即定时器/计数器控制寄存器TCON和串行通信控制寄存器SCON，它们可以向CPU发出中断请求。

3.中断允许寄存器

MCS-51单片机有一个中断允许寄存器IE，功能是控制各个中断请求能否通过（即是否允许使用各个中断）。

4.中断优先级控制寄存器

MCS-51单片机有1个中断优先级寄存器IP，功能是设置每个中断的优先级。

三、中断系统的控制

MCS-51单片机中断的各种控制是通过设置TCON、SCON、IE、IP四个寄存器来实现的。

1.中断源寄存器的控制

（1）定时器/计数器控制寄存器TCON

TCON的功能是接收外部中断源（INT0、INT1）和定时器/计数器（T0、T1）送来的中断请求信号。字节地址为88H，可以进行位操作。表2列出了TCON的格式。

定时器/计数器控制寄存器TCON格式

▲IT0和IT1分别为外部中断INT0、INT1的触发方式控制位，可以进行置位和复位。以外部中断为例，IT1=0时，INT1为低电平触发方式（即“0”到来触发外部中断INT1）;

IT1=1时，为负跳变触发方式（即由“1”到“0”跳变时触发外INT1部中断）▲IE0和IE1分别为外部中断INT0、INT1的中断请求标志位。以外部中断为例，当外部有中断请求信号（低电平或负跳变）输入P3.3引脚时，寄存器TCON的IE1位会被硬件自动置“1”。在CPU响应中断后，硬件自动将IE1自动清零。

▲TF0和TF1分别为定时器/计数器T0和T1的中断请求标志。当定时器/计数器工作产生溢出时，会将TF0或TF1位置“1”。以定时器T0为例，当T0溢出时，TF0被置“1”，同