单片机的内部资源

②
中断响应
中断源 发出 中断 请求
①
检测 主 程 序
中断返回
④
保护断点
Hale Waihona Puke Baidu
中
断
服 务
③
程
序
恢复断点
保护断点 ：保存主程序断开点PC值的操作 。 恢复断点 ：重新恢复主程序断开点地址的操作。
由CPU利用堆栈区自动完成
51的中断系统
五源两优先级中断
1 IT0=0 INT0 IT0=1
TCON IE0
IE EX0
0 低电平 1 下降沿
9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
中断允许控制寄存器IE
MCS-51单片机中没有专设的开中断和关中断指令，对各中断 源的中断开放或关闭是由内部的中断允许寄存器IE的各位来 控制的。IE各位的定义如下：
实例
• 例如：假设在P3.2（INT0）引脚上引入一个外
部中断，采用下降沿触发方式，禁止其他中断，试 设置相关的控制寄存器值。
分析：采用下降沿触发方式只需将TCON中的IT0 置1；要允许外部中断0中断，可将IE中的EA和 EX0置1。程序如下：
用字节操作指令
MOV TCON，#01H MOV IE，#81H
自然优先级
最高级
最低级
中断标志
1．定时器控制寄存器TCON（88H)
8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
中断请求标志 启动定时/计数器
由中断源控制
0 停止 1 启动
2．串行口控制寄存器SCON(98H)
触发方式选择
中断响应条件
①有中断源发出中断请求。 ②中断总允许位EA=1，即CPU开放中断；且申请
中断的中断源对应的中断允许位为1，即没有被屏 蔽。 ③没有更高级或同级的中断正在处理中。 ④执行完当前指令。若当前指令为返回指令RET、 RETI或访问IE、IP的指令，CPU必须在执行完 当前指令后，再继续执行一条指令，然后才响应中 断。
用位操作指令
SETBIT0 SETBEA SETBEX0
中断优先级控制寄存器（IP）
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0
PS——串行口中断优先级控制位。PS＝1设定串行口为高优先级中断否则为低级。 PTi——Ti中断优先级控制位。PTi＝1，设定定时器Ti为高优先级中断 PXi——外部中断i中断优先级控制位。PXi＝1，设定外部中断i为高优先级中断。 优先级控制原则：
中断响应的过程
• CPU首先使被响应中断的相应“优先激活”触发
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
EA
—
—
ES
ET1 EX1 ET0 EX0
EA——CPU中断总允许位。EA＝1，CPU开放中断，否则禁止 ES——串行口中断允许位。ES＝1，允许串行口中断，否则禁止 ETi——Ti中断允许位。ETi＝1，允许Ti中断。（i＝0或1），否则禁止 EXi——外部中断i允许位。Exi＝1，允许外部中断i中断，否则禁止。
自 然 优 先 级
入口 地址
高 优 先 级 中 断 请 求
PC
自 然 优 先 级
入口 地址
低 优 先 级 中 断 请 求
PC
硬件查询
5.1.2 中断源
引脚 P3.0 P3.1
P3.2
第二功能 RXD TXD
INT0
功能说明 串行口数据接收端 串行口数据发送端
外部中断输入0
P3.3
INT1
外部中断输入1
（1）若CPU同时接收几个不同优先级的中断请求时，先响应高优先级中断，后响 应低优先级中断；
（2）当高优先级的中断正在响应时，不能被其它中断打断；
（3）当低优先级的中断正在响应时，可以被高优先级的中断所打断，但不能被与 它同级的其它中断所打断。当CPU响应低优先级中断时被打断，而转去响应高优先 级中断的现象称为中断嵌套；
（4）当几个同级的中断源同时发出中断请求时，CPU将通过内部硬件电路按自然 优先级顺序依次响应。其优先级顺序依次为：
外部中断0→定时/计数器T0→外部中断1→定时/计数器T1→串行口（从高到低）
实例
• 某单片机应用系统将定时/计数器T0和串行口设置
为高优先级的中断，试分析中断系统中各中断源的 中断优先级顺序（由高到低）。
T0
TF0
1
IT1=0 INT1
IE1
IT1=1
EX0 EX1
T1
TXD RXD
TF1
TI
≥1
RI
SCON 中断标志
ET1
ES
EA
源允许 总允许
TCON、SCON：中断标志 IE：中断允许控制寄存器 IP：中断优先级控制寄存器
IP 1
PX0 0
1 PT0 0
1 PX1 0
1 PT1 0
1 PS 0 优先级
中断源
引起中断的原因或触发中断请求的来源。
中断系统
为实现中断而设置的各种硬件和软件称为中 断系统。
中断技术的优点
（1）实行分时操作，提高了CPU的效率。 （2）实现实时处理，及时处理实时信息。 （3）对难以预料的情况或故障进行及时处理。
中断处理过程
主要包括中断请求、中断响应、中断服务、中断返回四个 阶段。
第5章 单片机的内部资源
• 中断系统 • 定时器 • 串行口
主要内容
中断概念
5.1 中断系统
在计算机执行程序的过程中，当出现某种情 况，由服务对象向CPU发出请求当前程序中 断的信号，要求CPU暂时停止当前程序的执 行，而转去执行相应的处理程序，待处理程 序执行完毕后，再返回继续执行原来被中断 的程序。这样的过程称为中断。
• 分析：定时/计数器T0和串行口同属于高优先级中
断，它们又是同级的，因此这两个中断源的优先级 顺序为T0→串行口。外部中断0、外部中断1和定 时/计数器T1同属于低优先级中断，它们又是同级 的，因此这三个中断源的优先级顺序为外部中断 0→ 外部中断1 → T1。因此可得出各中断优先级 顺序由高到低依次为：T0→串行口→ 外部中断0→ 外部中断1 → T1。
P3.4
T0
定时/计数器0外部计数 输入端
P3.5
T1
定时/计数器1外部计数 输入端
P3.6
WR
外部数据存储器写信号
P3.7
RD
外部数据存储器读信号
中断源
中断源
外部中断0 定时器T0中断
外部中断1 定时器T1中断
串行口中断
中断请求标志 IE0 TF0 IE1 TF1
RI、TI
中断入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H