第5-2章定时器与中断和串行口
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3．故障处理 计算机在运行过程中常常会突 然发生故障，如电源掉电、内存出错及程序故障 等。
5.2.4有关中断的名词解释
• 中断源:中断源是指向CPU发出中断请求的来 源或引起中断的事件。主要有以下几种：
1外围设备 如键盘、打印机、各种传感器等。 2故障源 如电源掉电、运算溢出、程序故障等。 3实时时钟电路 如定时器等。 4人为设置的中断源 如为调试程序而设置的断点或单步 运行等。
• 中断的屏蔽与开放 • 中断响应与返回 • 中断优先 • 中断嵌套
IT0=0 INT0
IT0=1 T0
IT1=0 INT1
IT1=1
T1
TX RX
TCON IE0
TF0
IE1
TF1 TI RI SCON 中断标志
IE
EX0 ET0
EX1
ET1
ES
EA
源允许 总允许
IP PX0 1
0 PT0 1
0 PX1 1
例：允许CPU响应INT0的中断请求 SETB EX0 SETB EA
IE EA 位地址 AF
ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 AD AC AB AA A9 A8
0：关INT0 中断 1：开INT0 中断
0：关T0 中断 1：开T0 中断 0：关INT1 中断 1：开INT1 中断
1.中断标志位： TF1、TF0、IE1、IE0、RI 、TI 登记各中断源请求信号：=1，有中断请求；= 0，无中断请求。 CPU响应中断后,该中断标志自动清零。TI，RI标志必须软件清零。
2.外部中断触发方式选择位：IT0、IT1 =1：负边沿触发中断请求；= 0：低电平触发中断请求。
5.2.6 中断系Βιβλιοθήκη Baidu控制
•一、无条件传送方式
这是指计算机不考虑外围设备的状态，CPU可随时 执行输入或输出指令，立即进行数据传送的一种方式 .
二、程序查询传送方式
程序查询传送方式是指CPU在与外围设备进行数据 传送前，先对外围设备的状态进行查询程序查询传送 方式进行数据传送时，CPU要不断地测试外围设备的 状态。若外围设备尚未准备就绪，CPU只能反复查询， 等待外围设备准备就绪。
5.2.6 中断系统控制（注意单片机复位后寄存器的初值） -1 中断控制寄存器TCON
寄存器名称
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
定时器控制 TCON(88H TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
寄存器
)
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
串行口控制 SCON(98H)
5.2.3中断的优越性
1．分时操作 采用中断技术能够使CPU与外 围设备并行工作，实现分时操作，大大提高了 CPU的利用率。
2．实时处理 实时控制是单片机系统一个重 要的应用领域，它要求CPU对工作现场的各种参 数和状态的随机变化能够快速响应并加以及时处 理，而这些功能只有采用中断技术才能得以实现。
第5章 定时/计数器与中断系统 和串行口
• 5.2 中断系统结构及管理 • 5.3 定时/计数器及中断系统综合应用
5.2 中断概念
日
中断系统是计算机的重要指标之一。 常
中 断
事
服
务
务
人类行为
计算机行为
程 对应中断概念 序
程 序
某人看书 执行主程序
日常事务
电话铃响 中断信号INT=0 中断请求
暂停看书 暂停执行主程序 中断响应
-2 中断允许寄存器IE
寄存器名称
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
定时器控制TCON(88H) TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
寄存器 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
串行口控制SCON(98H)
TI RI
寄存器 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
中断允许 IE(A8H) EA
寄存器
位地址 AFH
ES ET1 EX1 ET0 EX0 ACH ABH AAH A9H A8H
中断优先级 IP(B8H)
寄存器
位地址
PS PT1 PX1 PT0 PX0 BCH BBH BAH B9H B8H
中断允许控制位：EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0 =1开中断；= 0关中断。
TI RI
寄存器
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
中断允许 IE(A8H) EA
ES ET1 EX1 ET0 EX0
寄存器
位地址 AFH
ACH ABH AAH A9H A8H
中断优先级 IP(B8H)
PS PT1 PX1 PT0 PX0
寄存器
位地址
BCH BBH BAH B9H B8H
中断与子程序的区别： 子程序是预先安排好的； 中断是随机发生的；
5.2.1中断的来源-解决外部设备与 CPU之间信息传送匹配问题
接口电路的作用
• 锁存作用 • 隔离作用 • 变换作用 • 联络作用
5.2.2 输入/输出控制方式
计算机CPU与I/O设备间进行信息交换的方式， 即输入/输出传送的方式主要有无条件传送、程序查询 传送（有条件传送）、中断传送和直接存储器传送 （DMA）四种。
0 PT1 1
0 PS 1
0
优先级
自
高级中
然
断请求
优
先矢
级量
地
址 PC
自
低级中
然
断请求
优 先矢 级量
地
址
PC 硬件查询
图5-8 MCS-51单片机中断系统的结构框图
返回
5.2.5 C51中断系统及其管理
一、 中断源及中断入口
中 断 源 中 断 入 口 地 址 I N T 00 0 0 3 H T 00 0 0 B H I N T 10 0 1 3 H T 10 0 1 B H S I O 0 0 2 3 H
• 三、中断传送方式 提高了CPU的利用率，CPU无需等待。
• 四、存储器直接传送（DMA）方式 查询方式和中断方式传送数据都是由程序
控制的，数据必须经CPU中转，使数据的传送 速率受到限制。 DMA不需要CPU参与数据传 送，但是价格昂贵，一般只有PC机或以上机 型才配置该种方式，单片机不会配置。
书中作记号 当前PC入栈
保护断点
电话谈话 执行I/O程序 中断服务
继续看书 返回主程序
中断返回
-
5. 2 中断请求与控制
图 5 7 中 断 流 程
返回本节
中断的定义，与子程序的区别
所谓“中断”，是指CPU执行正常程序时， 系统中出现特殊请求，CPU暂时中止当 前的程序，转去处理更紧急的事件，处 理完毕后，CPU返回原程序的过程。
5.2.4有关中断的名词解释
• 中断源:中断源是指向CPU发出中断请求的来 源或引起中断的事件。主要有以下几种：
1外围设备 如键盘、打印机、各种传感器等。 2故障源 如电源掉电、运算溢出、程序故障等。 3实时时钟电路 如定时器等。 4人为设置的中断源 如为调试程序而设置的断点或单步 运行等。
• 中断的屏蔽与开放 • 中断响应与返回 • 中断优先 • 中断嵌套
IT0=0 INT0
IT0=1 T0
IT1=0 INT1
IT1=1
T1
TX RX
TCON IE0
TF0
IE1
TF1 TI RI SCON 中断标志
IE
EX0 ET0
EX1
ET1
ES
EA
源允许 总允许
IP PX0 1
0 PT0 1
0 PX1 1
例：允许CPU响应INT0的中断请求 SETB EX0 SETB EA
IE EA 位地址 AF
ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 AD AC AB AA A9 A8
0：关INT0 中断 1：开INT0 中断
0：关T0 中断 1：开T0 中断 0：关INT1 中断 1：开INT1 中断
1.中断标志位： TF1、TF0、IE1、IE0、RI 、TI 登记各中断源请求信号：=1，有中断请求；= 0，无中断请求。 CPU响应中断后,该中断标志自动清零。TI，RI标志必须软件清零。
2.外部中断触发方式选择位：IT0、IT1 =1：负边沿触发中断请求；= 0：低电平触发中断请求。
5.2.6 中断系Βιβλιοθήκη Baidu控制
•一、无条件传送方式
这是指计算机不考虑外围设备的状态，CPU可随时 执行输入或输出指令，立即进行数据传送的一种方式 .
二、程序查询传送方式
程序查询传送方式是指CPU在与外围设备进行数据 传送前，先对外围设备的状态进行查询程序查询传送 方式进行数据传送时，CPU要不断地测试外围设备的 状态。若外围设备尚未准备就绪，CPU只能反复查询， 等待外围设备准备就绪。
5.2.6 中断系统控制（注意单片机复位后寄存器的初值） -1 中断控制寄存器TCON
寄存器名称
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
定时器控制 TCON(88H TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
寄存器
)
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
串行口控制 SCON(98H)
5.2.3中断的优越性
1．分时操作 采用中断技术能够使CPU与外 围设备并行工作，实现分时操作，大大提高了 CPU的利用率。
2．实时处理 实时控制是单片机系统一个重 要的应用领域，它要求CPU对工作现场的各种参 数和状态的随机变化能够快速响应并加以及时处 理，而这些功能只有采用中断技术才能得以实现。
第5章 定时/计数器与中断系统 和串行口
• 5.2 中断系统结构及管理 • 5.3 定时/计数器及中断系统综合应用
5.2 中断概念
日
中断系统是计算机的重要指标之一。 常
中 断
事
服
务
务
人类行为
计算机行为
程 对应中断概念 序
程 序
某人看书 执行主程序
日常事务
电话铃响 中断信号INT=0 中断请求
暂停看书 暂停执行主程序 中断响应
-2 中断允许寄存器IE
寄存器名称
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
定时器控制TCON(88H) TF1
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
寄存器 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
串行口控制SCON(98H)
TI RI
寄存器 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
中断允许 IE(A8H) EA
寄存器
位地址 AFH
ES ET1 EX1 ET0 EX0 ACH ABH AAH A9H A8H
中断优先级 IP(B8H)
寄存器
位地址
PS PT1 PX1 PT0 PX0 BCH BBH BAH B9H B8H
中断允许控制位：EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0 =1开中断；= 0关中断。
TI RI
寄存器
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
中断允许 IE(A8H) EA
ES ET1 EX1 ET0 EX0
寄存器
位地址 AFH
ACH ABH AAH A9H A8H
中断优先级 IP(B8H)
PS PT1 PX1 PT0 PX0
寄存器
位地址
BCH BBH BAH B9H B8H
中断与子程序的区别： 子程序是预先安排好的； 中断是随机发生的；
5.2.1中断的来源-解决外部设备与 CPU之间信息传送匹配问题
接口电路的作用
• 锁存作用 • 隔离作用 • 变换作用 • 联络作用
5.2.2 输入/输出控制方式
计算机CPU与I/O设备间进行信息交换的方式， 即输入/输出传送的方式主要有无条件传送、程序查询 传送（有条件传送）、中断传送和直接存储器传送 （DMA）四种。
0 PT1 1
0 PS 1
0
优先级
自
高级中
然
断请求
优
先矢
级量
地
址 PC
自
低级中
然
断请求
优 先矢 级量
地
址
PC 硬件查询
图5-8 MCS-51单片机中断系统的结构框图
返回
5.2.5 C51中断系统及其管理
一、 中断源及中断入口
中 断 源 中 断 入 口 地 址 I N T 00 0 0 3 H T 00 0 0 B H I N T 10 0 1 3 H T 10 0 1 B H S I O 0 0 2 3 H
• 三、中断传送方式 提高了CPU的利用率，CPU无需等待。
• 四、存储器直接传送（DMA）方式 查询方式和中断方式传送数据都是由程序
控制的，数据必须经CPU中转，使数据的传送 速率受到限制。 DMA不需要CPU参与数据传 送，但是价格昂贵，一般只有PC机或以上机 型才配置该种方式，单片机不会配置。
书中作记号 当前PC入栈
保护断点
电话谈话 执行I/O程序 中断服务
继续看书 返回主程序
中断返回
-
5. 2 中断请求与控制
图 5 7 中 断 流 程
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中断的定义，与子程序的区别
所谓“中断”，是指CPU执行正常程序时， 系统中出现特殊请求，CPU暂时中止当 前的程序，转去处理更紧急的事件，处 理完毕后，CPU返回原程序的过程。