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1、第第7 7章章 MCS-51MCS-51的中断控制系统的中断控制系统本章定位本章定位知识提高知识提高 7 71 1 中断的相关概念中断的相关概念 7 72 MCS-512 MCS-51单片机中断系统结构单片机中断系统结构 7 72 21 1 中断请求源与中断源寄存器中断请求源与中断源寄存器TCONTCON、SCONSCON 7 72 22 2 中断控制与中断控制寄存器中断控制与中断控制寄存器IEIE、IPIP 7 73 3 中断的处理过程中断的处理过程 7 73 31 1 中断响应中断响应 7 73 32 2 中断服务中断服务 7 73 33 3 中断返回中断返回 7 74 4 多外部中断源系
2、统设计多外部中断源系统设计 7 74 41 1 用定时器计数器扩展外部中断源用定时器计数器扩展外部中断源 7 74 42 2 中断和查询结合的方法中断和查询结合的方法 7 74 43 3 用优先权编码器扩展外部中断源用优先权编码器扩展外部中断源 7 75 5 中断系统的程序设计与应用实例中断系统的程序设计与应用实例 第第7 7章章 MCS-51MCS-51的中断控制系统的中断控制系统实时测控，单片实时测控，单片机机能及时地响应和处理单片机外能及时地响应和处理单片机外 部事件或内部事件所提出的中断请求部事件或内部事件所提出的中断请求。7.1 7.1 中断的相关概念中断的相关概念CPUCPU正在执
3、行程序时，单片机外部或内部发生的某一正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一事件事件，请求请求CPUCPU迅速去处理。迅速去处理。CPUCPU暂时中止暂时中止当前的工作，转到中断服务处理程序处理所当前的工作，转到中断服务处理程序处理所发生的事件。发生的事件。处理完该事件后处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这称为的工作，这称为中断中断。CPUCPU处理事件的过程，称为处理事件的过程，称为CPUCPU的的中断响应过程。中断响应过程。对事件的整个处理过程，称为对事件的整个处理过程，称为中断处中断处 理理（或中断服或中断服）。能够实现中断处理功
4、能的部件称为能够实现中断处理功能的部件称为中断系统中断系统；产生中；产生中断的请求源称为断的请求源称为中断请求源中断请求源。中断源向中断源向CPUCPU提出的处理请求，称为提出的处理请求，称为中断请求中断请求(或中断或中断申请申请)。进入中断进入中断保护现场保护现场中断处理恢复现场中断处理恢复现场 中断返回中断返回中断方式中断方式优点优点：大大地提高了大大地提高了CPUCPU的工作效率。的工作效率。7.2 MCS-517.2 MCS-51中断系统的结构中断系统的结构有有5 5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。中断系统结构示意图中断系统结构示意图
5、如下图所示。如下图所示。7.2.1 7.2.1 中断请求源中断请求源 及及 TCON TCON 和和 SCONSCON五个中断请求源五个中断请求源 ：（1 1）INT0INT0*外部中断请求外部中断请求0 0，由引脚，由引脚INT0INT0*输入，中输入，中断请求标志为断请求标志为IE0IE0。（2 2）INT1INT1*外部中断请求外部中断请求1 1，由引脚，由引脚INT1INT1*输入，中输入，中断请求标志为断请求标志为IE1IE1。（3 3）定时器定时器/计数器计数器T0T0溢出溢出中断请求，中断请求标志中断请求，中断请求标志为为TF0TF0。（4 4）定时器定时器/计数器计数器T1T1
6、溢出溢出中断请求，中断请求标志中断请求，中断请求标志为为TF1TF1。（5 5）串行口中断请求串行口中断请求，中断请求标志为，中断请求标志为TITI或或RIRI。由特殊功能寄存器由特殊功能寄存器TCONTCON和和SCONSCON的相应位锁存。的相应位锁存。1.TCON1.TCON为定时器为定时器/计数器的控制寄存器，计数器的控制寄存器，字节地址为字节地址为8888H H。包含：包含：（1 1）T0T0和和T1T1的溢出中断请求标志位的溢出中断请求标志位TF1TF1和和TF0TF0（2 2）外部中断请求标志位外部中断请求标志位IE1IE1与与IE0IE0。格式如下所示：格式如下所示：各标志位的
7、功能：各标志位的功能：（1 1）IT0IT0选择外部中断请求选择外部中断请求0 0为跳沿触发方式还是电平为跳沿触发方式还是电平触发方式：触发方式：IT0=0 IT0=0，为为电平触发电平触发方式。方式。IT0=1IT0=1，为为跳沿触发跳沿触发方式。方式。可由软件置可由软件置“1”“1”或清或清“0”“0”。（2 2）IE0IE0外部中断请求外部中断请求0 0的中断请求标志位。的中断请求标志位。IE0=0 IE0=0，无中断请求无中断请求。IE0=1 IE0=1，外部中断外部中断0 0有中断请求。当有中断请求。当CPUCPU响应该中断，响应该中断，转向中断服务程序时，由硬件清转向中断服务程序时
8、，由硬件清“0”“0”IE0IE0。（3 3）IT1IT1外部中断请求外部中断请求1 1为跳沿触发方式还是电平为跳沿触发方式还是电平触发方式，意义与触发方式，意义与IT0IT0类似。类似。（4 4）IE1IE1外部中断请求外部中断请求1 1的中断请求标志位，意义的中断请求标志位，意义与与IE0IE0类似。类似。（5 5）TF0TF0T0T0溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。T0T0计数后，溢出时，由硬件置计数后，溢出时，由硬件置“1”“1”TF0TF0，向向CPUCPU申请申请中断，中断，CPUCPU响应响应TF0TF0中断时，中断时，硬件自动清硬件自动清“0”“0”TF0TF0，TF0
9、TF0也可由软件清也可由软件清0 0。（6 6）TF1TF1T1T1的溢出中断请求标志位，功能和的溢出中断请求标志位，功能和TF0TF0类类似。似。TR1 TR1、TR0 TR0 2 2个位与中断无关。个位与中断无关。当当MCS-51MCS-51复位后复位后，TCONTCON被清被清0 0，则，则CPUCPU关中断，关中断，所有中所有中断请求被禁止。断请求被禁止。2.SCON2.SCON为串行口控制寄存器，字节地址为为串行口控制寄存器，字节地址为9898H H。串行。串行口的口的发送中断发送中断和和接收中断接收中断的中断请求标志的中断请求标志TITI和和RIRI，格式如下：格式如下：各标志位的
10、功能：各标志位的功能：（1 1）TITI发送中断请求标志位。串口每发送完一帧发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据后，硬件自动置串行数据后，硬件自动置“1”“1”TITI。必须在中断服务必须在中断服务程序中用软件对程序中用软件对TITI标志清标志清“0”“0”。（2 2）RIRI接收中断请求标志位。串口接收完一个数据接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧，硬件自动置帧，硬件自动置“1”“1”RIRI标志。标志。必须在中断服务程序必须在中断服务程序中用中用软件软件对对RIRI标志清标志清“0”“0”。7.2.2 7.2.2 中断控制中断控制 和和 IE IPIE IP1 1.中断允许寄存
11、器中断允许寄存器IEIE CPUCPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器中断允许寄存器IEIE控制。控制。字节地址为字节地址为A8HA8H，可位寻址。格式如下：可位寻址。格式如下：IEIE对中断的开放和关闭为两级控制对中断的开放和关闭为两级控制 总的开关中断控制位总的开关中断控制位EAEA（IE.7IE.7位）位）:EA=0 EA=0，所有中断请求被屏蔽。，所有中断请求被屏蔽。EA=1 EA=1，CPUCPU开放中断，但五个中断源的中断请求是否开放中断，但五个中断源的中断请求是否允许，还要由允许，还要由IEIE中的中的5 5个中断请求允许控制位决定。个中
12、断请求允许控制位决定。IEIE中各位的功能如下：中各位的功能如下：（1 1）EAEA：中断允许总控制位中断允许总控制位0 0：CPUCPU屏蔽所有的中断请求屏蔽所有的中断请求(CPUCPU关中断关中断)；1 1：CPUCPU开放所有中断开放所有中断(CPUCPU开中断开中断)。（2 2）ESES：串行口中断允许位串行口中断允许位0 0：禁止串行口中断；禁止串行口中断；1 1：允许串行口中断。允许串行口中断。（3 3）ET1ET1：定时器定时器/计数器计数器T1T1的溢出中断允许位的溢出中断允许位0 0：禁止禁止T1T1溢出中断；溢出中断；1 1：允许允许T1T1溢出中断。溢出中断。（4 4）E
13、X1EX1：外部中断外部中断1 1中断允许位中断允许位0 0：禁止外部中断禁止外部中断1 1中断；中断；1 1：允许外部中断允许外部中断1 1中断。中断。（5 5）ET0ET0：定时器定时器/计数器计数器T0T0的溢出中断允许位的溢出中断允许位0 0：禁止禁止T0T0溢出中断；溢出中断；1 1：允许允许T0T0溢出中断。溢出中断。（6 6）EX0EX0：外部中断外部中断0 0中断允许位。中断允许位。0 0：禁止外部中断禁止外部中断0 0中断；中断；1 1：允许外部中断允许外部中断0 0中断。中断。MCS-51MCS-51复位后复位后，IEIE清清0 0，所有中断请求被禁止。所有中断请求被禁止。
14、若使某一个中断源被允许中断，若使某一个中断源被允许中断，除了除了IEIE相应的位的被相应的位的被置置“1”“1”，还必须使，还必须使EAEA位位=1=1。改变改变IEIE的内容，可由位操作指令来实现，即：的内容，可由位操作指令来实现，即：SETB bitSETB bit；CLR bit CLR bit。例例7-7-补补1 1 若允许片内若允许片内2 2个定时器个定时器/计数器中断，禁止其计数器中断，禁止其它中断源的中断请求。编写设置它中断源的中断请求。编写设置IEIE的相应程序段的相应程序段（1 1）用位操作指令来编写如下程序段）用位操作指令来编写如下程序段：CLR ES CLR ES ；禁止
15、串行口中断；禁止串行口中断 CLR EX1 CLR EX1 ；禁止外部中断禁止外部中断1 1中断中断CLR EX0CLR EX0；禁止外部中断禁止外部中断0 0中断中断 SETB ET0 SETB ET0 ；允许定时器允许定时器/计数器计数器T0T0中断中断 SETB ET1 SETB ET1 ；允许定时器允许定时器/计数器计数器T1T1中断中断 SETB EA SETB EA ；CPUCPU开中断开中断（2 2）用字节操作指令来编写）用字节操作指令来编写：MOV IEMOV IE，#8AH#8AH或者用：或者用：MOV 0A8HMOV 0A8H，#8AH#8AH ；A8HA8H为为IEIE寄
16、存器字节地址寄存器字节地址2.2.中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP两个中断优先级，可实现两级中断嵌套。如图两个中断优先级，可实现两级中断嵌套。如图7-27-2示。示。可归纳为下面可归纳为下面两条基本规则两条基本规则：（1 1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。（2）同级中断不会被它的同级中断源所中断。）同级中断不会被它的同级中断源所中断。若若CPUCPU正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源所中断源所中断。中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP，其字节地址为其字节地址为B8HB8H。IPIP各个位的含义：各个位的含义：（1 1）PSPS串行口中断优先级控制位串行口中断优先级控制位1 1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。（2 2）PT1PT1定时器定时器T1T1中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。（3 3）PX1PX1外部中断外部中断1 1中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；
