第5章单片机的中断系统

TCON (88H)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
图5-2
TCON的格式
在该寄存器中，TR1、TR0用于定时/计数器的启动控制，其 余6位用于中断控制，其作用如下： 1) IT0为外中断0请求信号方式控制位。IT0=1为脉冲触发方式 （负跳变有效），IT0=0为电平方式（低电平有效）。 2) IE0为外部中断0请求标志位。当CPU检测到（P3.2）端有 中断请求信号时，由硬件置位，使IE0=1请求中断，中断响应后 转向中断服务程序时，由硬件自动清零。 3) IT1为外部中断1请求信号方式控制位，其作用同IT0。 4) IE1为外部中断1请求标志位，其作用同IE0。 5) TF0（TF1）为定时/计数器溢出标志位，此标志的作用将在 5.3节说明。
0
TI RI
SCON 中断标志
≥1
PS ES EA
1 0
中断矢量 硬件查询
图5-1 MCS-51 单片机中断系统结构
自 然 优 先 级
TF1
PT1
1
自 然 优 先 级
低 级 中 断 请 求 PC
1. 外部中断 它们的中断请求信号有效方式分为电平触发和脉冲触发两 种。电平方式是低电平有效，脉冲方式为负跳变触发有效。 对于电平方式，只要检测到低电平信号即为有效申请。对 于脉冲方式 ，则需要比较两次检测到的信号，才能确定中断请 求信号是否有效。中断请求信号高低电平的状态都应该至少维 持一个机器周期，以确保电平变化能被单片机检测到。 2. 内部中断 除外部中断外，内部还有TF0、TF1、TI/RI分别为定时/计 数器溢出中断和串行口的发送/接收中断的中断源。 5.1.2 中断控制 MCS-51单片机设置了4个专用寄存器用于中断控制，用户 通过设置其状态来管理中断系统。 1. 定时器控制寄存器（TCON） TCON的格式如图5-2所示。
D4 D3
——
D2 D1 D0
ES ET1 EX1 ET0 EX0
图5-4 中断允许控制寄存器的格式
寄存器中用于控制中断的共6位，实现中断管理，其作用 如下。 EA为中断允许总控制位。EA=1时，CPU开放中断；EA=0时， CPU屏蔽所有中断请求。
ES、ET1、EX1、ET0、EX0为对应的串行口中断、定 时/计数器1中断、外部中断1中断、定时器/计数器0中断、 外部中断0中断的中断允许位。对应位为1时，允许其中断， 对应位为0时，禁止其中断。 MCS-51单片机中断系统的管理是由中断允许总控制 EA和各中断源的控制位联合作用实现的，缺一不可。 MCS-51单片机系统复位后，IE各位均清零，即禁止所 有中断。
第5章 单片机的中断系统
51单片机的中断系统是8位机中功能较强的，可以提供5个中 断源（52系列是6个），具有两个中断优先级，可以实现两级 中断嵌套。 5.1 中断的基本知识 5.1.1 中断源及中断结构 MCS-51单片机的5个中断源分为两种类型：一类是外部中断 源，包括INT 0 和 INT1 ；一类是内部中断源，包括两个定时 器/计数器（T0和T1）的溢出中断和串行口的发送/接收中断。 MCS-51单片机中断系统结构图5-1所示。
1讲
TCON 1 INT0=0 引脚 INT0=1
IE 源允许 总允许
IP 优先级
IE0
PX0 EX0 PT0 ET0 PX1 EX1
1 0 1 0 1 0
高 级 中 断 请 求 PC
定时器T0
TF0 1
INT1=0
中断矢量 硬件查询
引脚 INT1=1 定时器T1
IE1
ET1
串口发TXD 串口收RXD 注：IT0、IT1 也在TCON中
在MCS-51单片机串行口中，以TI和RI的逻辑“或”作为一 个内部中断源，二者之一置位就可以产生串行口中断请求，然后 在中断服务程序中测试这两个标志位，以决定是发送中断还是接 收中断。
3. 中断允许控制寄存器（IE） 中断允许控制寄存器的格式如图5-4所示。
IE
(A8H)
D7 D6 D5
EA ——
4. 中断优先级控制寄存器（IP） 中断优先级控制寄存器的格式如图5-5所示。
IP (B8H)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
—— —— —— PS PT1 PX1 PT0 PX0
图5-5 中断优先级控制寄存器的格式
图5-5 中断优先级控制寄存器的格式 MCS-51单片机规定了两个中断优先级：高级中断和低级中 断。用中断优先级寄存器（IP）的5位状态管理5个中断源的优 先级别，即PS、PT1、TX1、PT0、PX0分别对应串行口中断、 定时器/计数器1中断、外部中断1中断、定时器/计数器0中断、 外部中断0中断。当相应位为1时，设置其为高级中断；相应位 为0时，设置其为低级中断。 5.1.3 中断优先级结构 MCS-51中断系统具有两级优先级（由IP寄存器把各中断源 的优先级分为高优先级和低优先级），它们遵循下列两条基本 原则： 1). 为了实现中断嵌套，高优先级中断请求可以中断低优先级的 中断服务，反之，则不允许；
2. 串行口控制寄存器（SCON） SCON的格式如图5-3所示。
TCON (98H)
D7 D6 D5
D4 D3
D2 D1 D0
SM0
SM1
SM2
Байду номын сангаас
REN
TB8
RB8
TI
RI
图5-3 SCON的格式
SCON中的高6位用于串行口控制，低2位（RI、TI）用于中 断控制，其作用如下： 1) TI为串行口发送中断请求标志位，发送完一帧串行数据 后，由硬件置1，其清零必须由软件完成。 2) RI为串行口接收中断请求标志位，接收完一帧串行数据 后，由硬件置1，其清零必须由软件完成。
2). 同等优先级中断源之间不能中断对方的中断服务过程。 为了实现上述两条原则，中断系统内部包含两个不可寻址的 优先级状态触发器。其中一个用来指示某个高优先级的中断源正 在得到服务，并阻止所有其他中断的响应；另一个触发器则指出 某低优先级的中断正得到服务，所有同级的中断都被阻止，但不 阻止高优先级中断源。 当同时收到几个同一优先能的中断时，响应哪一个中断源取 决于内部查询顺序。其优先级排列如图5-6所示。