7、8、9 内部标准功能单元 中断系统.pptVIP

第4章 MCS-51单片机内部标准功能单元 4.1 MCS-51单片机的中断系统 4.2 MCS-51的定时/计数器 4.3 MCS-51的串行接口 4.4 本章小结 4.1 MCS-51单片机的中断系统 中断是计算机应用中的一种重要技术手段，在自动检测、实时控制、应急处理等方面都要用到。中断处理一般包括中断请求、中断响应、中断服务、中断返回四个环节。MCS-51单片机中断系统提供了5个中断源，2个优先级，具备完善的中断系统。 4.1.1 中断的基本概念 中断发生－－中断响应－－中断服务－－中断返回－－－－－中断（过程） 中断优点：分时操作、实时处理、故障处理。 中断源：引起中断的原因，或能发出中断申请的来源。 中断系统应有的功能：能实现中断并返回；优先级的排队；高低级优先级的处理。 中断过程示意图 4.1.2 MCS－51的中断 5个中断源，2个定时器中断，2个外部中断源，1个串口中断 有固定的入口地址，由此进入中断服务程序 2级中断优先级 还有2个SFR用于中断系统，IE和IP 中断源 INT0，外部中断0，由P3.2端口引入，低电平或下降沿引起 INT1，外部中断1，由P3.3端口引入，低电平或下降沿引起 T0，T/C 0中断，由T0计满回零引起 T1， T/C 1中断，由T1计满回零引起 TI/RI，串行I/O中断，串口完成一帧数据发送或接收引起 4.1.3 MCS-51中断控制寄存器 中断允许寄存器IE 地址A8H，有位地址 中断优先级寄存器IP 地址B8H，也有位地址 另外定时器控制寄存器TCON的低4位也借用给中断系统 高级中断能打断低级中断，反之不能 同级之间不能相互打断，同时向CPU申请时遵循入口地址的先后顺序，即INT0－T0－INT1－T1－RI/TI的顺序 中断允许寄存器IE 中断优先级寄存器IP 定时器控制寄存器TCON 4.1.4 中断响应的条件 中断源被开放 满足中断响应的条件 当前正在执行的那条指令已被执行完 当前未响应同级或高级中断 不是在操作IE、IP寄存器或RETI、RET指令（在执行这些指令后至少再执行一条后才能接受中断请求）。与用户关系不大！ 4.1.5 中断响应过程 自动清除中断请求标志（串口中断除外）－－将当前PC值压入堆栈－－相应的入口地址装入PC－－程序转入相应的中断服务程序去执行－－执行完后，将原先压入的PC值从堆栈中弹回PC，重新执行原来的程序。 中断响应过程 中断固定的入口地址分配 0003H:外部中断0的入口地址 000BH:T0溢出中断的入口地址 0013H:外部中断1的入口地址 001BH: T1溢出中断的入口地址 0023H:串口中断的入口地址 中断入口地址一般是作为程序的引导用 5个中断中，中断标志只有TI和RI是用软件清零的，其余的TF0、TF1、IE0、IE1是CPU在响应中断服务程序时自动清零。 中断的申请到CPU的响应一般有3~8个机器周期 程序从中断服务程序返回的标志是RETI指令 4.1.6 程序举例 如图所示，按键K1接至外部中断，按一次键LED点亮，蜂鸣器发声，再按一次键LED灭，蜂鸣器关闭，循环往复。 4.2 MCS-51的定时/计数器 概述 作用：产生各种时标间隔，fosc/12 记录外部事件数量，最快fosc/24，下降 沿计数 资源数量：2个16位T/C T0:TH0TL0 T1:TH1TL1 增量式计数 4.2.1 基本结构 4.2.2 工作方式 工作方式0：13位方式* 工作方式1：16位方式 工作方式2：8位自动重装方式 工作方式3：双8位方式，只有T0有* 4.2.2.1 工作方式0* 13位＝THi的8位＋TLi的低5位 增量式计数，一般有初值，软件重装初值 最大计数长度：8192 6M晶振：16.384ms 12M晶振：8.192ms 工作原理看下页 4.2.2.1 工作方式0* 原理图 4.2.2.2 工作方式1 16位＝THi的8位＋TLi的8位 增量式计数，一般也有初值，软件重装初值 最大计数长度：65536 6M晶振：131.072ms 12M晶振：65.536ms 工作原理看下页 4.2.2.2 工作方式1 原理图 4.2.2.2 工作方式1 说明： 一般(绝大多数)情况下：GATE=0 GATE＝1的典型应用：脉冲宽度测量 4.2.2.3 工作方式2 8位自动重装方式，一般在异步通信作波特率发生器用（只有T1）或在较高精度的定时时用。 增量式计数，一般只有首次有初值，且THi和TLi赋值相同。 最