5 MCS-51单片机中断系统
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6.2.3 中断控制寄存器
2）SCON中的中断标志位
-----SCON寄存器
SCON为串行口控制寄存器，其字节地址为
98H，可以进行位寻址。串行口的接收和发送数
据中断请求标志位Байду номын сангаасRI、TI）被锁存在串行口控
制寄存器SCON中，其格式如图6-6所示。
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25
6.2.3 中断控制寄存器
6.1.1 CPU与外设的
输入/输出方式
6.1.2 中断的概念
6.2 MCS-51中断系统
6.2.1 中断系统的内部结构
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3
6.1 中断的概述
----CPU与外部设备交换信息
CPU与外部设备交换信息有以下几种方式： 1）程序控制传送方式： 包括分为无条件传送方式和查询传送方式；
2) 中断传送方式；
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
ANL P1.0, #0FEH ORL P1.0, #01H 通过以上两条命令来撤除中断请求。第1条指令使P1.0为 0，而P1口其他各位的状态不变。由于P1.0与D触发器的 置1端相连，故D触发器Q=1，撤除了中断请求信号。第 二条指令将P1.0变成1，从而使，使以后产生的新的外部 中断请求信号又能向单片机申请中断。
适用于以下两类外部设备的输入输出：
1) 外设的工作速度非常快，足以和CPU同步工作。
2) 具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外设。
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5
6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
2．查询传送方式
-----查询传送方式
通常把通过程序对
外设状态的检测称
之为“查询”，所
以这种有条件的传
送方式又叫做程序 查询方式。查询的 流程图如图6-1（a) 所示。
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10
6.1.2 中断的概述
-----中断系统的基本问题
（1）中断源
（2）中断优先级控制
（3）中断响应的过程
1) 检测中断
2) 保护现场
3) 中断服务
4) 清除中断标志位
5) 恢复现场 6) 中断返回
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11
6.1.2 中断的概述
-----保护断点和保护现场
保护现场是指由于CPU执行中断处理程序时，可能
TF1：片内定时/计数器1溢出中断请求标志。功能与TF0类同。
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21
6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
外部中断请求标志位IE0和IE1及其中断请求信号的撤销问题
无论是采用边沿触发方式（IT0=1）还是电平触发方式 （IT0=0），在CPU响应中断请求后，中断请求标志位 IE0即由硬件自动清零。 由于CPU对引脚没有控制作用，在采用电平触发方式时 中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周 期采样时又会把已清零的IE0标志位重新置1，这有可能 再次引起中断而造成出错。所以，在中断响应后必须采 用其他方法撤销该引脚上的低电平，以撤除外部中断请 求信号。中断请求标志位IE1的清零及中断请求信号的撤 销问题与IE0类似。
断点是由CPU响应中断和中断返回时自动完成的。
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6.2.1 中断系统的内部结构
-----中断系统的内部结构
MCS-51单片机的中断系统由与中断有关的特殊功能 寄存器、中断入口、顺序查询逻辑电路组成，其内部结 构框图如图6-3所示。
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6.2.2 中断源与中断方式
蔽T1的溢出中断；当ET1=1且EA=1时，开放T1的溢出
中断。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----IE寄存器
EX1：外部中断1的中断允许控制位。 当EX1=0时，屏蔽外部中断1的中断；
当EX1=1且EA=1时，开放外部中断1的中断。
ET0：定时/计数器T0的中断允许控制位。
5. 掌握MCS-51单片机中断系统的控制寄存器；
6. 掌握MCS-51单片机中断服务程序的设计方法。
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2
本章目录
6.1 中断概述
----第6章 MCS-51单片机中断系统
6.2.2 中断源与中断方式 6.2.3 中断控制寄存器 6.2.4 中断响应 6.3 中断应用举例 6.3.1 中断服务程序设计 6.3.2 中断系统应用实例 习题与思考题
系统统称为中断系统。
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6.1.2 中断的概述
---中断的概念
主程序：CPU正常情况下运行的程序称为主程序。 中断源：把向CPU提出中断申请的设备称为中断源。 中断请求：由中断源向CPU所发出的请求中断的信号称中断 请求。
中断响应：CPU在满足条件情况下接受中断申请，终止现行
程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。 中断服务程序：为服务对象服务的程序称为中断服务程序。 断点：现行程序被中断的地址称为断点。 中断返回：中断服务程序结束后返回到原来程序称中断返回。
程序返回，CPU再继续执行被中断的原程序。
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6.1.2 中断的概述
---中断的概念
中断是指计算机在执行某一程
序的过程中，由于计算机系统 内、外的某种原因而必须终止 原程序的执行，转去完成相应 的处理程序，待处理结束之后
再返回继续执行被终止原程序
的过程。如图6-2所示。实现这
种中断功能的硬件系统和软件
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6.2.3 中断控制寄存器
1．中断请求控制
1) TCON中的中断请求标志位
-----概述
TCON为定时/计数器控制寄存器，其字节地址 为88H，可位寻址，位地址范围为88H～8FH。 这个寄存器有两个作用，即除了控制定时/计数 器T0和T1的溢出中断外，还控制外部中断的触 发方式和锁存外部中断请求标志位。TCON中 的各位定义如图6-4所示。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
IE1：外部中断INT1的中断请求标志。功能与IE0类似。
TF0：片内定时/计数器0溢出中断请求标志。
定时/计数器的核心为加法计数器，当定时/计数器T0发
生定时或计数溢出时，由硬件置位TF0或TF1，向CPU申
请中断，CPU响应中断后，会自动清零TF0或TF1。
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6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
3．直接存储器存取（DMA）方式
---DMA方式
DMA（Direct Memory Access）方式是CPU
让出数据总线（悬浮状态），使外部设备和
存储器之间直接传送（不通过CPU）数据的
方式。在下述两种情况时可考虑采用DMA方 式。 1) 外设和存储器之间有大量的数据需要传送。 2) 外部设备的工作速度很快的情况。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
【例6-1】 图6-5所示为对于外部中断采用电平触发方 式时的撤除外部中断请求信号参考电路。
分析：外部中断请求信号通过D触发器加到单片机引脚 INTx（ x = 0，1）上。当外部中断请求信号使D触发器的 CLK端发生正跳变时，由于D端接地，Q端输出0，向单片机 发出中断请求。CPU响应中断后，利用一根口线，如P1.0做 应答线，在中断服务程序中用两条指令：
-----概述
MCS-51中断系统在4个特殊功能寄存器控制
下工作。这4个特殊功能寄存器是定时/计数
器控制寄存器（TCON）、串行口控制寄存
器（SCON）、中断允许控制寄存器（IE）
和中断优先级控制寄存器（IP）。通过对这 4个特殊功能寄存器的各位进行置位或复位 操作，可实现各种中断控制功能。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
IT0：选择外部中断0的中断触发方式。
IT0=0，为电平触发方式，低电平有效；
IT0=1，为边沿触发方式，P3.2引脚信号出现负跳变有效。 IT1：选择外部中断1的中断触发方式。其功能与IT0类同。 IE0：外部中断0的中断请求标志。 当INT0输入端口有中断时IE0=1，由硬件置位。
3) 直接存储器存取（DMA）方式。
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4
6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
1．无条件传送方式
-----无条件传送方式
无条件传送方式也称为同步程序传送，这种传 送方式不需要交换状态信息，即不需要测试外部设 备的状态，只需在程序中加入访问外设的指令，便
可以根据需要随时实现数据传送，无条件传送方式
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INT0
6.2.2 中断源与中断方式
----中断源及种类
2．中断方式
(2) 内部中断 内部中断是单片机芯片内部产生的中断。 MCS-51单片机（51子系列）的内部中断有定时/ 计数器T0和T1的溢出中断，串行口的发送/接收 中断。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----SCON寄存器
TI：串行口发送中断请求标志位 CPU将一个数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动发送，每发
送完一帧串行数据后，硬件置位TI。但CPU响应中断时，并不
清除TI中断标志，必须在中断服务程序中由软件对TI清0。 RI：串行口接收中断请求标志位 在串行口允许接收时，每接收完一帧数据，由硬件自动将RI位 置为1。CPU响应中断时，并不清除RI中断标志，也必须在中
蔽某个中断，其格式如图6-7所示。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----IE寄存器
EA：总中断允许控制位。当EA=0时，屏蔽所有的中断； 当EA=1时，开放所有的中断。
ES：串行口中断允许控制位。当ES=0时，屏蔽串行口中断；
当ES=1且EA=1时，开放串行口中断。
ET1：定时/计数器T1的中断允许控制位。当ET1=0时，屏
断服务程序中由软件对TI标志清0。
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6.2.3 中断控制寄存器
2．中断允许控制
-----IE寄存器
MCS-51对中断源的开放或屏蔽是由中断允许寄 存器IE控制的，IE的字节地址为0A8H，可以按位寻 址，当单片机复位时，IE被清为0。
通过对IE的各位置1或清0操作，实现开放或屏
功能与ET1相同。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----IE寄存器
EX0：外部中断0的中断允许控制位。功能与EX1相同。 MCS-51复位以后，IE被清0，所有的中断请求被禁 止。由用户程序对IE相应的位置1或清0，即可允许或 禁止各中断源的中断申请。改变IE的内容，即可由位 操作指令来实现（即SETB bit；CLR bit），也可用字 节操作指令实现（即MOV IE, #data；ORL IE, #data； MOV IE, A等）。
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INT0
6.2.2 中断源与中断方式
----中断源及种类
2．中断方式 (1) 外部中断 外部中断是指从单片机外部引脚INT0和INT1输入中 断请求信号的中断，即外部中断源有两个。如输入/ 输出的中断请求、实时事件的中断请求、掉电和设 备故障的中断请求都可以作为外部中断源，从引脚 INT0和INT1输入。 外部中断请求和有电平触发和跳变（边沿）触发两 种触发方式。这两种触发方式可以通过对特殊功能 寄存器TCON编程来选择。
单片机原理与接口技术
第6章 MCS-51单片机
中断系统
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1
本章教学要求
----第6章 MCS-51单片机中断系统
1. 了解MCS-51单片机中断系统的内部结构；
2. 了解MCS-51单片机中断系统的中断源；
3. 了解MCS-51单片机中断系统的工作方式；
4. 熟悉MCS-51单片机中断系统的中断入口地址；
要使用主程序中使用过的累加器、寄存器或标志位。为
了使这些寄存器的值在中断服务程序中不被冲掉，在进 入中断服务程序前，要将有关寄存器保护起来。在中断 服务程序执行完时，还必须恢复原寄存器的内容及原程 序中断处的地址。即恢复现场和恢复断点。
保护现场和恢复现场是通过在中断服务程序中采用
堆栈操作指令PUSH及POP实现的。而保护断点、恢复
----中断源及种类
1．中断源
MCS-51单片机的中断系统提供了5个中断源。
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6.2.2 中断源与中断方式
----中断工作方式应用
通常，在实际应用中有以下几种情况可采取中
断方式工作。
(1) I/O设备。
(2) 硬件故障。
(3) 实时时钟。
(4) 为调试程序而设置的中断源。
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7
6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
4．中断传送方式
----中断传送方式
中断方式则是在外设为数据传送作好准备之 后，就向CPU发出中断请求信号（相当于通知
CPU），CPU接收到中断请求信号之后立即作出
响应，暂停正在执行的原程序（主程序），而转
去为外设的数据输入输出服务，待服务完之后，
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6.2.3 中断控制寄存器
2）SCON中的中断标志位
-----SCON寄存器
SCON为串行口控制寄存器，其字节地址为
98H，可以进行位寻址。串行口的接收和发送数
据中断请求标志位Байду номын сангаасRI、TI）被锁存在串行口控
制寄存器SCON中，其格式如图6-6所示。
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6.2.3 中断控制寄存器
6.1.1 CPU与外设的
输入/输出方式
6.1.2 中断的概念
6.2 MCS-51中断系统
6.2.1 中断系统的内部结构
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6.1 中断的概述
----CPU与外部设备交换信息
CPU与外部设备交换信息有以下几种方式： 1）程序控制传送方式： 包括分为无条件传送方式和查询传送方式；
2) 中断传送方式；
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
ANL P1.0, #0FEH ORL P1.0, #01H 通过以上两条命令来撤除中断请求。第1条指令使P1.0为 0，而P1口其他各位的状态不变。由于P1.0与D触发器的 置1端相连，故D触发器Q=1，撤除了中断请求信号。第 二条指令将P1.0变成1，从而使，使以后产生的新的外部 中断请求信号又能向单片机申请中断。
适用于以下两类外部设备的输入输出：
1) 外设的工作速度非常快，足以和CPU同步工作。
2) 具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外设。
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6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
2．查询传送方式
-----查询传送方式
通常把通过程序对
外设状态的检测称
之为“查询”，所
以这种有条件的传
送方式又叫做程序 查询方式。查询的 流程图如图6-1（a) 所示。
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6.1.2 中断的概述
-----中断系统的基本问题
（1）中断源
（2）中断优先级控制
（3）中断响应的过程
1) 检测中断
2) 保护现场
3) 中断服务
4) 清除中断标志位
5) 恢复现场 6) 中断返回
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6.1.2 中断的概述
-----保护断点和保护现场
保护现场是指由于CPU执行中断处理程序时，可能
TF1：片内定时/计数器1溢出中断请求标志。功能与TF0类同。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
外部中断请求标志位IE0和IE1及其中断请求信号的撤销问题
无论是采用边沿触发方式（IT0=1）还是电平触发方式 （IT0=0），在CPU响应中断请求后，中断请求标志位 IE0即由硬件自动清零。 由于CPU对引脚没有控制作用，在采用电平触发方式时 中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周 期采样时又会把已清零的IE0标志位重新置1，这有可能 再次引起中断而造成出错。所以，在中断响应后必须采 用其他方法撤销该引脚上的低电平，以撤除外部中断请 求信号。中断请求标志位IE1的清零及中断请求信号的撤 销问题与IE0类似。
断点是由CPU响应中断和中断返回时自动完成的。
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6.2.1 中断系统的内部结构
-----中断系统的内部结构
MCS-51单片机的中断系统由与中断有关的特殊功能 寄存器、中断入口、顺序查询逻辑电路组成，其内部结 构框图如图6-3所示。
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6.2.2 中断源与中断方式
蔽T1的溢出中断；当ET1=1且EA=1时，开放T1的溢出
中断。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----IE寄存器
EX1：外部中断1的中断允许控制位。 当EX1=0时，屏蔽外部中断1的中断；
当EX1=1且EA=1时，开放外部中断1的中断。
ET0：定时/计数器T0的中断允许控制位。
5. 掌握MCS-51单片机中断系统的控制寄存器；
6. 掌握MCS-51单片机中断服务程序的设计方法。
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6.1 中断概述
----第6章 MCS-51单片机中断系统
6.2.2 中断源与中断方式 6.2.3 中断控制寄存器 6.2.4 中断响应 6.3 中断应用举例 6.3.1 中断服务程序设计 6.3.2 中断系统应用实例 习题与思考题
系统统称为中断系统。
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6.1.2 中断的概述
---中断的概念
主程序：CPU正常情况下运行的程序称为主程序。 中断源：把向CPU提出中断申请的设备称为中断源。 中断请求：由中断源向CPU所发出的请求中断的信号称中断 请求。
中断响应：CPU在满足条件情况下接受中断申请，终止现行
程序执行转而为申请中断的对象服务称中断响应。 中断服务程序：为服务对象服务的程序称为中断服务程序。 断点：现行程序被中断的地址称为断点。 中断返回：中断服务程序结束后返回到原来程序称中断返回。
程序返回，CPU再继续执行被中断的原程序。
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6.1.2 中断的概述
---中断的概念
中断是指计算机在执行某一程
序的过程中，由于计算机系统 内、外的某种原因而必须终止 原程序的执行，转去完成相应 的处理程序，待处理结束之后
再返回继续执行被终止原程序
的过程。如图6-2所示。实现这
种中断功能的硬件系统和软件
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6.2.3 中断控制寄存器
1．中断请求控制
1) TCON中的中断请求标志位
-----概述
TCON为定时/计数器控制寄存器，其字节地址 为88H，可位寻址，位地址范围为88H～8FH。 这个寄存器有两个作用，即除了控制定时/计数 器T0和T1的溢出中断外，还控制外部中断的触 发方式和锁存外部中断请求标志位。TCON中 的各位定义如图6-4所示。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
IE1：外部中断INT1的中断请求标志。功能与IE0类似。
TF0：片内定时/计数器0溢出中断请求标志。
定时/计数器的核心为加法计数器，当定时/计数器T0发
生定时或计数溢出时，由硬件置位TF0或TF1，向CPU申
请中断，CPU响应中断后，会自动清零TF0或TF1。
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6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
3．直接存储器存取（DMA）方式
---DMA方式
DMA（Direct Memory Access）方式是CPU
让出数据总线（悬浮状态），使外部设备和
存储器之间直接传送（不通过CPU）数据的
方式。在下述两种情况时可考虑采用DMA方 式。 1) 外设和存储器之间有大量的数据需要传送。 2) 外部设备的工作速度很快的情况。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
【例6-1】 图6-5所示为对于外部中断采用电平触发方 式时的撤除外部中断请求信号参考电路。
分析：外部中断请求信号通过D触发器加到单片机引脚 INTx（ x = 0，1）上。当外部中断请求信号使D触发器的 CLK端发生正跳变时，由于D端接地，Q端输出0，向单片机 发出中断请求。CPU响应中断后，利用一根口线，如P1.0做 应答线，在中断服务程序中用两条指令：
-----概述
MCS-51中断系统在4个特殊功能寄存器控制
下工作。这4个特殊功能寄存器是定时/计数
器控制寄存器（TCON）、串行口控制寄存
器（SCON）、中断允许控制寄存器（IE）
和中断优先级控制寄存器（IP）。通过对这 4个特殊功能寄存器的各位进行置位或复位 操作，可实现各种中断控制功能。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----TCON寄存器
IT0：选择外部中断0的中断触发方式。
IT0=0，为电平触发方式，低电平有效；
IT0=1，为边沿触发方式，P3.2引脚信号出现负跳变有效。 IT1：选择外部中断1的中断触发方式。其功能与IT0类同。 IE0：外部中断0的中断请求标志。 当INT0输入端口有中断时IE0=1，由硬件置位。
3) 直接存储器存取（DMA）方式。
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6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
1．无条件传送方式
-----无条件传送方式
无条件传送方式也称为同步程序传送，这种传 送方式不需要交换状态信息，即不需要测试外部设 备的状态，只需在程序中加入访问外设的指令，便
可以根据需要随时实现数据传送，无条件传送方式
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INT0
6.2.2 中断源与中断方式
----中断源及种类
2．中断方式
(2) 内部中断 内部中断是单片机芯片内部产生的中断。 MCS-51单片机（51子系列）的内部中断有定时/ 计数器T0和T1的溢出中断，串行口的发送/接收 中断。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----SCON寄存器
TI：串行口发送中断请求标志位 CPU将一个数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动发送，每发
送完一帧串行数据后，硬件置位TI。但CPU响应中断时，并不
清除TI中断标志，必须在中断服务程序中由软件对TI清0。 RI：串行口接收中断请求标志位 在串行口允许接收时，每接收完一帧数据，由硬件自动将RI位 置为1。CPU响应中断时，并不清除RI中断标志，也必须在中
蔽某个中断，其格式如图6-7所示。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----IE寄存器
EA：总中断允许控制位。当EA=0时，屏蔽所有的中断； 当EA=1时，开放所有的中断。
ES：串行口中断允许控制位。当ES=0时，屏蔽串行口中断；
当ES=1且EA=1时，开放串行口中断。
ET1：定时/计数器T1的中断允许控制位。当ET1=0时，屏
断服务程序中由软件对TI标志清0。
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6.2.3 中断控制寄存器
2．中断允许控制
-----IE寄存器
MCS-51对中断源的开放或屏蔽是由中断允许寄 存器IE控制的，IE的字节地址为0A8H，可以按位寻 址，当单片机复位时，IE被清为0。
通过对IE的各位置1或清0操作，实现开放或屏
功能与ET1相同。
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6.2.3 中断控制寄存器
-----IE寄存器
EX0：外部中断0的中断允许控制位。功能与EX1相同。 MCS-51复位以后，IE被清0，所有的中断请求被禁 止。由用户程序对IE相应的位置1或清0，即可允许或 禁止各中断源的中断申请。改变IE的内容，即可由位 操作指令来实现（即SETB bit；CLR bit），也可用字 节操作指令实现（即MOV IE, #data；ORL IE, #data； MOV IE, A等）。
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INT0
6.2.2 中断源与中断方式
----中断源及种类
2．中断方式 (1) 外部中断 外部中断是指从单片机外部引脚INT0和INT1输入中 断请求信号的中断，即外部中断源有两个。如输入/ 输出的中断请求、实时事件的中断请求、掉电和设 备故障的中断请求都可以作为外部中断源，从引脚 INT0和INT1输入。 外部中断请求和有电平触发和跳变（边沿）触发两 种触发方式。这两种触发方式可以通过对特殊功能 寄存器TCON编程来选择。
单片机原理与接口技术
第6章 MCS-51单片机
中断系统
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本章教学要求
----第6章 MCS-51单片机中断系统
1. 了解MCS-51单片机中断系统的内部结构；
2. 了解MCS-51单片机中断系统的中断源；
3. 了解MCS-51单片机中断系统的工作方式；
4. 熟悉MCS-51单片机中断系统的中断入口地址；
要使用主程序中使用过的累加器、寄存器或标志位。为
了使这些寄存器的值在中断服务程序中不被冲掉，在进 入中断服务程序前，要将有关寄存器保护起来。在中断 服务程序执行完时，还必须恢复原寄存器的内容及原程 序中断处的地址。即恢复现场和恢复断点。
保护现场和恢复现场是通过在中断服务程序中采用
堆栈操作指令PUSH及POP实现的。而保护断点、恢复
----中断源及种类
1．中断源
MCS-51单片机的中断系统提供了5个中断源。
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6.2.2 中断源与中断方式
----中断工作方式应用
通常，在实际应用中有以下几种情况可采取中
断方式工作。
(1) I/O设备。
(2) 硬件故障。
(3) 实时时钟。
(4) 为调试程序而设置的中断源。
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6.1.1 CPU与外设的输入/输出方式
4．中断传送方式
----中断传送方式
中断方式则是在外设为数据传送作好准备之 后，就向CPU发出中断请求信号（相当于通知
CPU），CPU接收到中断请求信号之后立即作出
响应，暂停正在执行的原程序（主程序），而转
去为外设的数据输入输出服务，待服务完之后，