第5章-中斷與定時(shí)[157頁(yè)]課件

1、第5章 中斷與定時(shí)單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用授課人：莊友誼第5章 中斷與定時(shí) 5.1 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)5.4 簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)案例及Proteus仿真 5.3 中斷與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用舉例5.2 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5.1 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)5.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述：1、CPU與外設(shè)數(shù)據(jù)傳送方式及中斷的基本概念：(1)無(wú)條件傳送方式：CPU直接與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。缺點(diǎn)：只適用于總是處于準(zhǔn)備好狀態(tài)的外設(shè)常見的用直接傳送方式的簡(jiǎn)單外設(shè)有： 發(fā)光二極管、數(shù)碼管、開關(guān)、繼電器、步進(jìn)電機(jī)等P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5.89C51+5V紅綠黃3003

2、00300(2)查詢方式:CPU在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送前，先檢查設(shè)備狀態(tài)。例：查詢方式的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)缺點(diǎn)：CPU效率低，數(shù)據(jù)傳送的實(shí)時(shí)性差準(zhǔn)備好？N數(shù)據(jù)傳送Y讀入狀態(tài)(3)中斷方式： CPU不主動(dòng)查詢，只執(zhí)行自己的程序，當(dāng)事件發(fā)生提出要求CPU進(jìn)行處理的請(qǐng)求時(shí)，若CPU準(zhǔn)予請(qǐng)求，則CPU暫時(shí)中斷正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)而去處理該事件，待處理完畢再返回被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行。中斷請(qǐng)求主程序RETI 中斷服 務(wù)程序中斷方式下程序運(yùn)行流程：查詢方式下程序運(yùn)行流程：CPU主動(dòng)查詢CPU被動(dòng)等待中斷事件發(fā)生和處理是在程序中設(shè)計(jì)好的事件發(fā)生是隨機(jī)的，事件處理由中斷服務(wù)程序完成準(zhǔn)備好？N事件處理Y讀入狀態(tài)效率低，實(shí)時(shí)性

3、差效率高，實(shí)時(shí)性好2、中斷的優(yōu)點(diǎn)及功能：（1）解決速度矛盾（2）實(shí)現(xiàn)并行工作（分時(shí)）、提高CPU效率（3）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件中斷功能強(qiáng)弱是體現(xiàn)計(jì)算機(jī)性能優(yōu)劣的一個(gè)重要標(biāo)志過(guò)壓溫度濃度CPU外設(shè)1外設(shè)2外設(shè)3CPU中斷處理（4）故障處理3、有關(guān)中斷的幾個(gè)概念：（2） 中斷源：產(chǎn)生中斷的外部和內(nèi)部事件。（1）中斷請(qǐng)求：外設(shè)向CPU發(fā)出的“中斷申請(qǐng)信號(hào)” 。通常中斷源有：請(qǐng)求CPU外設(shè)鍵盤打印機(jī)磁盤掉電定時(shí)器另外，還有為調(diào)試程序而設(shè)的中斷，如單步、斷點(diǎn)設(shè)置等。外設(shè)請(qǐng)求輸入輸出數(shù)據(jù)，報(bào)告故障等事件掉電、硬件故障、軟件錯(cuò)誤、非法操作、 定時(shí)時(shí)間到等（5） 中斷優(yōu)先級(jí)： 當(dāng)有幾個(gè)中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷

4、時(shí)，或者CPU正在處理某中斷源服務(wù)程序時(shí)，又有另一中斷源申請(qǐng)中斷，CPU按照一定的優(yōu)先規(guī)則對(duì)這些中斷進(jìn)行處理，這樣的處理規(guī)則稱為中斷優(yōu)先級(jí)。（3） 中斷響應(yīng)：（4） 中斷服務(wù)程序：CPU由于中斷響應(yīng)，為處理該事件而執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序。CPU由于接收到中斷請(qǐng)求信號(hào)，而去進(jìn)行相應(yīng)處理的操作。中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求RETIRETI主程序中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套中斷服務(wù)程序4、中斷過(guò)程：中斷申請(qǐng)中斷響應(yīng)中斷處理中斷返回中斷判優(yōu)1、中斷源與中斷向量MCS-51中有5個(gè)中斷源： MCS-52有6個(gè)中斷源，即增加了一個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出中斷源T2。兩個(gè)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷源T0和T1一個(gè)內(nèi)部的串行口發(fā)送或接收中斷

5、源。兩個(gè)外部中斷源INT0和INT1每一個(gè)中斷源都能被程控設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)。5.1.2 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)2、MCS-51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：各單路開關(guān)總開關(guān)IP寄存器實(shí)行兩級(jí)控制SCON寄存器 EA總允許位中斷源標(biāo)志位查詢機(jī)構(gòu)高優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)中斷入口中斷源標(biāo)志位中斷入口中斷源標(biāo)志位IE0EX0TF0IE1TF1TIESET1EX1ET0RI+源允許位優(yōu)先級(jí)外部中斷 請(qǐng)求0外部中斷 請(qǐng)求1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1串行口TRINT0INT1RXDTXDT1T0中斷標(biāo)志位IE寄存器TCON寄存器與中斷系統(tǒng)相關(guān)的特殊功能寄存器有：中斷源寄存器：TCON（88H），SCON（98H

6、） 中斷允許控制寄存器IE（A8H） 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP（B8H） 實(shí)行兩級(jí)控制，即以EA位作為總控制位，以各中斷源的中斷允許位作為分控制位。只有當(dāng)總控制位EA有效時(shí)，即開放中斷系統(tǒng)，這時(shí)各分控制位才能對(duì)相應(yīng)中斷源分別進(jìn)行開放或禁止。各中斷允許控制位=0,開關(guān)斷開各中斷允許控制位=1,開關(guān)接通 MCS-51單片機(jī)在CPU響應(yīng)中斷時(shí)，由硬件直接產(chǎn)生一個(gè)固定的地址，稱為矢量地址，由矢量地址指出每個(gè)中斷源設(shè)備的中斷服務(wù)程序的入口。3、 中斷向量(矢量) 外部中斷0 0003H 計(jì)時(shí)器T0溢出 000BH 外部中斷1 0013H 計(jì)時(shí)器T1溢出 001BH 串行口中斷 0023H 計(jì)時(shí)器 T2/

7、T2EX 002BH MCS-51單片機(jī)的 5 個(gè)（MCS-52為6個(gè)）中斷源對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址中斷矢量為： 當(dāng)CPU識(shí)別出某個(gè)中斷源時(shí)，由硬件直接給出一個(gè)與該中斷源相對(duì)應(yīng)的矢量地址，從而轉(zhuǎn)入各自中斷服務(wù)程序。1、中斷標(biāo)志:(1)TCON（Timer Control）: 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷標(biāo)志控制寄存器，鎖存外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志，其字節(jié)地址為88H 。 位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H符號(hào)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 INT0，INT1，T0 及 T1的中斷標(biāo)志存放在 TCON（定時(shí)器計(jì)數(shù)器控制）寄存

8、器中； 串行口的中斷標(biāo)志存放在 SCON（串行口控制）寄存器中。5.1.3 中斷控制B、IE0、IE1(external interrupt flag)A、IT0、IT1 (interrupt trigger mode)：當(dāng)ITi=0當(dāng)ITi=1INT0INT1ITi=1 為負(fù)跳沿觸發(fā)方式；ITi 可由軟件置“1”或清“0”。ITi=0 為低電平觸發(fā)方式；當(dāng)ITi=0 時(shí)，若INTi=0，則由硬件對(duì)IEi置“1” ，否則IEi清“0”當(dāng)ITi=1 時(shí)，若INTi=，則由硬件對(duì)IEi置“1” ，否則IEi清“0” IEi=1表示外部正在向CPU申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后由硬件自動(dòng)清0外部中斷請(qǐng)求

9、觸發(fā)方式外部中斷標(biāo)志，當(dāng)有外部中斷請(qǐng)求時(shí)，該位置“1”0C、 TF0、TF1（Timer overflow interrupt flag) 當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器最高位進(jìn)位時(shí)，由硬件對(duì)TFi置“1” ，表示正在向CPU申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后， TFi由硬件自動(dòng)清“0” 。定時(shí)器溢出中斷標(biāo)志D、 TR0、TR1: 定時(shí)器運(yùn)行控制位。 =1 啟動(dòng)計(jì)數(shù)； =0 停止計(jì)數(shù)(2)SCON （Serial port Control） ：位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H符號(hào)SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI低兩位鎖存接收中斷源RI和發(fā)送中斷源TI。TI（SCON1）：串行口發(fā)送

10、中斷源。發(fā)送完一幀，由硬件置位。RI（SCON0）：串行口接收中斷源。接收完一幀，由硬件置位。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0串行口控制寄存器，字節(jié)地址為98H響應(yīng)中斷后，必須用軟件清0。IP（Interrupt priority）：中斷優(yōu)先權(quán)控制寄存器（1）PS：串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制位（2）PT0、PT1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷優(yōu)先級(jí)控制位（3）PX0、PX1：外部中斷優(yōu)先級(jí)控制位 上述中：“1”表示高優(yōu)先級(jí)，“0”表示低優(yōu)先級(jí)。位地址BFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8H符號(hào) PSPT1PX1PT0PX0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0設(shè)置中斷優(yōu)先權(quán)，字節(jié)

11、地址為B8H。 系統(tǒng)復(fù)位后IP寄存器中各位均為0，即此時(shí)全部設(shè)定為低中斷優(yōu)先級(jí)。3、 中斷優(yōu)先級(jí)控制 在同一優(yōu)先級(jí)內(nèi)有一個(gè)由內(nèi)部查詢序列確定的笫二個(gè)優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)。其排列如下： 中斷源中斷優(yōu)先級(jí)1、 外部中斷02、 定時(shí)器T0中斷3、外部中斷14、定時(shí)器T1中斷5、串行口中斷6、定時(shí)器T2中斷最高最低對(duì)發(fā)生多個(gè)中斷申請(qǐng)時(shí)： 不同優(yōu)先級(jí)的中斷同時(shí)申請(qǐng) 先高后低 相同優(yōu)先級(jí)的中斷同時(shí)申請(qǐng) 按序執(zhí)行 正處理低優(yōu)先級(jí)中斷又接到高級(jí)別中斷 高打斷低 正處理高優(yōu)先級(jí)中斷又接到低級(jí)別中斷 高不理低中斷優(yōu)先級(jí)處理原則:(P.131)中斷源提出了中斷申請(qǐng)；CPU響應(yīng)中斷的條件:在現(xiàn)行指令結(jié)束后才響應(yīng)中斷；若正在執(zhí)行

12、RETI，或正在訪問(wèn)IE或IP寄存器，須執(zhí)行完上述指令，并再執(zhí)行一條指令后方能響應(yīng)中斷。中斷是開放的或者是允許的；沒(méi)有同級(jí)的中斷或更高級(jí)別的中斷正在處理； CPU 在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間，會(huì)自動(dòng)查詢各個(gè)中斷申請(qǐng)標(biāo)志位，若查到某標(biāo)志位被置位,將啟動(dòng)中斷機(jī)制。CPU識(shí)別中斷申請(qǐng)的依據(jù)：Tc=1/fosc Ts=6Tc Tm=12Tc =6TsTcTsTmTmS5S6S4S3S2S5S6S4S3S2S15.1.4 外部中斷中斷響應(yīng)過(guò)程1、 中斷的響應(yīng)過(guò)程：采樣并置標(biāo)志查詢標(biāo)志，轉(zhuǎn)入處理每個(gè)周期的S5P2對(duì)外部中斷采樣，并置入相應(yīng)標(biāo)志在下一個(gè)周期的S6期間按優(yōu)先級(jí)順序依次進(jìn)行中斷查詢?nèi)舨樵兊侥持?/p>

13、斷標(biāo)志為1，從相鄰的下一個(gè)機(jī)器周期的S1狀態(tài)開始進(jìn)行中斷響應(yīng)CPU執(zhí)行硬件LCALL轉(zhuǎn)向相應(yīng)中斷的特定單元，進(jìn)入中斷服務(wù)程序 CPU響應(yīng)中斷時(shí)先置“1”相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)觸發(fā)器，然后執(zhí)行硬件LCALL（壓棧與轉(zhuǎn)移），同時(shí)清“0”中斷請(qǐng)求標(biāo)志（TI、RI除外）。 （1）關(guān)于中斷請(qǐng)求采樣： 對(duì)于外部中斷才需要對(duì)中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行采樣，而其他中斷源由于中斷請(qǐng)求都發(fā)生在芯片內(nèi)部，可以直接置位相應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，因此不存在中斷請(qǐng)求采樣問(wèn)題。 當(dāng)外部中斷為邊沿觸發(fā)方式。CPU在每一個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間對(duì)和引腳進(jìn)行采樣，若在連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期采樣到先高后低的電平變化，則認(rèn)為有中斷請(qǐng)求，將IE0或IE1置1；否則

14、認(rèn)為沒(méi)有中斷請(qǐng)求，IE0或IE1繼續(xù)為0。 當(dāng)外部中斷為電平觸發(fā)方式時(shí)，CPU在每一個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間對(duì)引腳進(jìn)行采樣。若測(cè)得為低電平，則認(rèn)為有中斷請(qǐng)求，將外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位IE0或IE1置1；否則，則認(rèn)為沒(méi)有中斷請(qǐng)求或中斷請(qǐng)求已撤除，將IE0或IE1清0。幾點(diǎn)說(shuō)明：（2）關(guān)于中斷查詢與響應(yīng)： 中斷查詢是指CPU測(cè)試各中斷請(qǐng)求標(biāo)志位的狀態(tài)，以確定有沒(méi)有中斷請(qǐng)求發(fā)生以及是哪一個(gè)中斷請(qǐng)求。 在每一個(gè)機(jī)器周期的最后一個(gè)狀態(tài)S6，按優(yōu)先級(jí)順序?qū)χ袛嗾?qǐng)求標(biāo)志位進(jìn)行查詢。如果查詢到有標(biāo)志位1，則表明有中斷請(qǐng)求發(fā)生，接著就從下一個(gè)機(jī)器周期開始進(jìn)行中斷響應(yīng)。 當(dāng)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)時(shí)，由硬件生成長(zhǎng)調(diào)用指令（LC

15、ALL），將當(dāng)前的PC值自動(dòng)壓棧保護(hù)，但PSW寄存器的內(nèi)容不壓棧，然后將對(duì)應(yīng)的中斷入口地址裝入PC，程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)子程序，處理被響應(yīng)的中斷。（3） 中斷服務(wù) CPU響應(yīng)中斷結(jié)束后轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的入口。從中斷服務(wù)子程序的第一條指令開始到返回指令為止，這個(gè)過(guò)程稱為中斷處理或中斷服務(wù)。 一般情況下，中斷處理包括兩部分內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和中斷源服務(wù)。 現(xiàn)場(chǎng)通常有PSW、通用寄存器、專用寄存器等。如果在中斷服務(wù)程序中要用這些寄存器，則在進(jìn)入中斷服務(wù)之前應(yīng)將它們的內(nèi)容保護(hù)起來(lái)稱保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)；同時(shí)在中斷結(jié)束，執(zhí)行RETI指令之前應(yīng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。中斷源服務(wù)是針對(duì)中斷源的具體要求進(jìn)行處理。（4）中斷返回 中斷處理程序的

16、最后一條指令是中斷返回指令RETI。它的功能是將斷點(diǎn)彈出送回PC中，使程序能返回到原來(lái)被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行。 中斷響應(yīng)是有條件的，在接受中斷申請(qǐng)時(shí)，如遇下列情況之一時(shí)，硬件生成的長(zhǎng)調(diào)用指令“LCALL”將被封鎖： CPU正在執(zhí)行同級(jí)或高一級(jí)的中斷服務(wù)程序中。 查詢中斷請(qǐng)求的機(jī)器周期不是執(zhí)行當(dāng)前指令的最后一個(gè)周期。 當(dāng)前正在執(zhí)行RETI指令或執(zhí)行對(duì)IE、IP的讀寫操作指令。 MCS-51中斷系統(tǒng)規(guī)定：在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，才能響應(yīng)中斷。 中斷服務(wù)程序由中斷矢量地址開始，直至遇到RETI。 執(zhí)行RETI，一是撤銷中斷申請(qǐng)，彈出斷點(diǎn)地址進(jìn)入PC，先彈出高位地址，后彈出低位地址，同時(shí)堆棧指針SP減2，

17、恢復(fù)原程序的斷點(diǎn)地址執(zhí)行；二是恢復(fù)中斷觸發(fā)器原先狀態(tài)。中斷的執(zhí)行過(guò)程與調(diào)用子程序有許多相似點(diǎn)： 都是中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序或中斷服務(wù)程序。 都是由硬件自動(dòng)地把斷點(diǎn)地址壓入堆棧，然后通過(guò)軟件完成現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。 執(zhí)行完子程序或中斷服務(wù)程序后，都要通過(guò)軟件完成現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)，并通過(guò)執(zhí)行返回指令，重新返回到斷點(diǎn)處，繼續(xù)往下執(zhí)行程序。 二者都可以實(shí)現(xiàn)嵌套，如中斷嵌套和子程序嵌套。中斷的執(zhí)行與調(diào)用子程序也有一些大的差別： 中斷請(qǐng)求信號(hào)可以由外部設(shè)備發(fā)出，是隨機(jī)的；子程序調(diào)用卻是由軟件編排好的。 中斷響應(yīng)后由固定的矢量地址轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，而子程序地址由軟件設(shè)定。 中斷響應(yīng)是受控的，其響應(yīng)時(shí)間會(huì)受一些

18、因素影響；子程序響應(yīng)時(shí)間是固定的。在單級(jí)中斷系統(tǒng)中，中斷的響應(yīng)時(shí)間為38個(gè)機(jī)器周期。2、 中斷響應(yīng)時(shí)間最短：中斷請(qǐng)求標(biāo)志位查詢占1個(gè)機(jī)器周期，CPU即響應(yīng)中斷，產(chǎn)生硬件長(zhǎng)調(diào)用LCALL指令，執(zhí)行這條長(zhǎng)調(diào)用指令需要2個(gè)機(jī)器周期。最長(zhǎng)：如果CPU正在執(zhí)行的是RETI指令或訪問(wèn)IP、IE指令，則等待時(shí)間不會(huì)多于2個(gè)機(jī)器周期，而中斷系統(tǒng)規(guī)定把這幾條指令執(zhí)行完必須再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后才能響應(yīng)中斷，如這條指令恰好是4個(gè)機(jī)器周期長(zhǎng)的指令，再加上執(zhí)行長(zhǎng)調(diào)用指令LCALL所需2個(gè)機(jī)器周期，總共需要8個(gè)機(jī)器周期。 如果中斷請(qǐng)求被前面所列三個(gè)條件之一所阻止，不能產(chǎn)生硬件長(zhǎng)調(diào)用LCALL指令，那么所需的響應(yīng)時(shí)間就更長(zhǎng)

19、些。如果正在處理同級(jí)或優(yōu)先級(jí)更高的中斷，那么中斷響應(yīng)的時(shí)間還需取決于處理中的中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間。5.1.5 中斷處理流程 CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序執(zhí)行，在其執(zhí)行中斷返回指令（RETI）之前，中斷請(qǐng)求信號(hào)必須撤除，否則將會(huì)再一次引起中斷而出錯(cuò)。5.1.6 中斷請(qǐng)求的撤除中斷請(qǐng)求撤除的方式有三種：1、由單片微機(jī)內(nèi)部硬件自動(dòng)復(fù)位： 對(duì)于T0、T1 的溢出中斷和采用跳變觸發(fā)方式的外部中斷請(qǐng)求，在CPU響應(yīng)中斷后，由內(nèi)部硬件自動(dòng)清除中斷標(biāo)志TF0和TF1、 IE0和IE1，而自動(dòng)撤除中斷請(qǐng)求。2、應(yīng)用軟件清除相應(yīng)標(biāo)志： 對(duì)于串行接收發(fā)送中斷請(qǐng)求，在CPU響應(yīng)中斷后，必須在中斷服務(wù)程序中應(yīng)

20、用軟件清除RI和 TI中斷標(biāo)志。3、外部中斷采用外加硬件結(jié)合軟件清除中斷請(qǐng)求： 對(duì)于采用電平觸發(fā)方式的外部中斷請(qǐng)求，中斷標(biāo)志的撤消是自動(dòng)的，但中斷請(qǐng)求信號(hào)的低電平可能繼續(xù)存在，在以后機(jī)器周期采樣時(shí)又會(huì)把已清“0”的IE0、IE1標(biāo)志重新置“1”，再次申請(qǐng)中斷。（1）硬件電路：原理：在中斷響應(yīng)后，利用直接置位端SD來(lái)撤消低電平引起的中斷請(qǐng)求。采用MCS-51的一根I/O口線來(lái)控制SD端。ANL P1,#0FEH ；Q置1(SD為直接置位端，低電平有效)ORL P1,#01H ；SD無(wú)效，準(zhǔn)備接受下一次中斷請(qǐng)求（2）軟件：5.1.7 中斷編程 中斷程序包括中斷控制程序和中斷服務(wù)程序兩部分。 MCS

21、-51共有5個(gè)中斷源，由4個(gè)特殊功能寄存器TCON、SCON、IE和IP進(jìn)行管理和控制。在MCS-51中，需要用軟件對(duì)以下5個(gè)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置： 中斷服務(wù)程序入口地址的設(shè)定。 某一中斷源中斷請(qǐng)求的允許與禁止。 對(duì)于外部中斷請(qǐng)求，還需進(jìn)行觸發(fā)方式的設(shè)定。 各中斷源優(yōu)先級(jí)別的設(shè)定。 CPU開中斷與關(guān)中斷。 中斷控制程序即中斷初始化程序，一般包含在主程序中，根據(jù)上述的5點(diǎn)通過(guò)編寫幾條指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。例. 試編寫設(shè)置外部中斷INT0和串行接口中斷為高優(yōu)先級(jí)，外部中斷INT1為低優(yōu)先級(jí)。屏蔽T0 和T1中斷請(qǐng)求的初始化程序段。 將中斷請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)寄存器IP的第0、4位置“l(fā)”，其余位置“0”。將中斷請(qǐng)求允許寄存器

22、的第0、2、4、7位置“l(fā)”，其余位置“0” 。位地址AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H符號(hào)EA ESET1EX1ET0EX0位地址BFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8H符號(hào) PSPT1PX1PT0PX0IEIP1、匯編程序：編程如下：ORG0000HSJMPMAINORG0003HLJMPINT0INT；設(shè)外部中斷/INT0中斷矢量 ORG 0013HLJMPINT1INT；設(shè)外部中斷/INT1中斷矢量ORG0023HLJMPSIOINT；設(shè)串行口中斷矢量ORG0030HMAIN：MOV IP, #00010001B ；設(shè)外部中斷INT0和 ；串行口中斷為高優(yōu)先級(jí)MO

23、V IE, #10010101B ；允許INT0、INT1、；串行口中斷，開CPU中斷中斷響應(yīng)很突出的一點(diǎn)是它的隨機(jī)性。 保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)、恢復(fù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng) 在中斷響應(yīng)過(guò)程中，斷點(diǎn)的保護(hù)主要由硬件電路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 所謂現(xiàn)場(chǎng)是指中斷發(fā)生時(shí)單片微機(jī)中存儲(chǔ)單元、寄存器、特殊功能寄存器中的數(shù)據(jù)或標(biāo)志位等。保護(hù)的方法可以有以下幾種： 通過(guò)堆棧操作指令PUSH direct； 通過(guò)工作寄存器區(qū)的切換； 通過(guò)單片微機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器單元暫存。 現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)一定要位于中斷服務(wù)程序的前面，在中斷服務(wù)程序結(jié)束之前要恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷服務(wù)程序的最后一條指令必須是RETI指令。 對(duì)中斷的控制 MCS-51單片機(jī)具有多級(jí)中斷功能（即多重中

24、斷嵌套），為了不至于在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)或恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，由于CPU響應(yīng)其它中斷請(qǐng)求，而使現(xiàn)場(chǎng)破壞。一般規(guī)定，在保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，CPU不響應(yīng)外界的中斷請(qǐng)求，即關(guān)中斷。因此，在編寫程序時(shí)，應(yīng)在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)之前，關(guān)閉CPU中斷；在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)之后，再根據(jù)需要使CPU開中斷。 對(duì)于重要中斷，不允許被其它中斷所嵌套。除了設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)外，還可以采用關(guān)中斷的方法，徹底屏蔽其它中斷請(qǐng)求，待中斷處理完之后再打開中斷系統(tǒng)。2、C51中斷服務(wù)函數(shù)： 由于標(biāo)準(zhǔn)C沒(méi)有處理單片機(jī)中斷的定義，為直接編寫中斷服務(wù)程序，C51編譯器對(duì)函數(shù)的定義進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了一個(gè)擴(kuò)展關(guān)鍵字interrupt，使用該關(guān)鍵字可以將一個(gè)函數(shù)定

25、義成中斷服務(wù)函數(shù)。由于C51編譯器在編譯時(shí)對(duì)聲明為中斷服務(wù)程序的函數(shù)自動(dòng)添加了相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、阻斷其他中斷、返回時(shí)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等處理的程序段，因而在編寫中斷服務(wù)函數(shù)時(shí)可不必考慮這些問(wèn)題，減輕了用匯編語(yǔ)言編寫中斷服務(wù)程序的繁瑣程度，而把精力放在如何處理引發(fā)中斷請(qǐng)求的事件上。函數(shù)類型 函數(shù)名（參數(shù)）interrupt n using m /中斷服務(wù)程序 說(shuō)明： 1、 n是中斷源編號(hào) （可為031，04對(duì)應(yīng)著51的5個(gè)中斷， 其它值預(yù)留）; 2、m是使用的寄存器組號(hào)，默認(rèn)是Bank 0； 3、當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，SFR的ACC、B、DPTR、PSW自動(dòng)入棧； 4、不使用寄存器組切換，中斷所用到的寄存器自動(dòng)入棧

26、； 5、中斷返回(RETI)前，所有寄存器自動(dòng)出棧；中斷服務(wù)函數(shù)的一般形式為 ：C51中斷號(hào)與中斷向量 中斷號(hào) n中 斷 源中斷向量 8n+30外部中斷 00003H1定時(shí)器 0000BH2外部中斷 10013H3定時(shí)器 1001BH4串行口0023H例、外中斷1的中斷服務(wù)函數(shù)書寫如下：void int1( ) interrupt 2 using 0/*中斷號(hào)n=2，選擇0區(qū)工作寄存器區(qū)*/ 關(guān)鍵字using和關(guān)鍵字interrupt都不允許用于外部函數(shù)。編寫AT89S51中斷程序時(shí)，應(yīng)遵循以下規(guī)則：（1）中斷函數(shù)沒(méi)有返回值，如果定義了一個(gè)返回值，將會(huì)得到不正確的結(jié)果。因此建議在定義中斷函數(shù)時(shí)

27、，將其定義為void類型，以明確說(shuō)明沒(méi)有返回值。（2）中斷函數(shù)不能進(jìn)行參數(shù)傳遞，如果中斷函數(shù)中包含任何參數(shù)聲明都將導(dǎo)致編譯出錯(cuò)。 （3）在任何情況下都不能直接調(diào)用中斷函數(shù)，否則會(huì)產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。因?yàn)橹袛嗪瘮?shù)的返回是由指令RETI完成的。RETI指令會(huì)影響51單片機(jī)中的硬件中斷系統(tǒng)內(nèi)的不可尋址的中斷優(yōu)先級(jí)寄存器的狀態(tài)。如果在沒(méi)有實(shí)際中斷請(qǐng)求的情況下，直接調(diào)用中斷函數(shù)，也就不會(huì)執(zhí)行RETI指令，其操作結(jié)果有可能產(chǎn)生一個(gè)致命的錯(cuò)誤。（4）如果在中斷函數(shù)中再調(diào)用其他函數(shù)，則被調(diào)用的函數(shù)所使用的寄存器區(qū)必須與中斷函數(shù)使用的寄存器區(qū)不同。例1：如圖所示，單片機(jī)上電，程序運(yùn)行后發(fā)光二極管D4點(diǎn)亮，按下P3.2

28、所接的按鍵K，D4滅掉，再按按鍵K，D4又點(diǎn)亮，循環(huán)往復(fù)。5.1.8 外部中斷舉例 ORG 0000H SJMP MAIN；上電，轉(zhuǎn)向主程序 ORG 0003H；外部中斷0入口地址 SJMP INSER；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序 ORG 0030H ；主程序MAIN： SETB EX0 ；允許外部中斷0中斷 SETB IT0 ；選擇邊沿觸發(fā)方式 SETB EA ；CPU開中斷 CLR P1.0HERE：SJMP HERE ；等待中斷 ORG 0200H ；中斷服務(wù)程序INSER：CPL P1.0 RETI ；中斷返回 END#include sbit P1_0=P10;void main( )/*主函

29、數(shù)*/EX0=1; /*外部中斷0中斷允許*/IT0=1; /*選擇外部中斷0為跳沿觸發(fā)方式*/EA=1;/*總中斷允許*/ P1_0=0; /* P1.0=0,LED亮*/ while(1);void xint0( ) interrupt 0 using 0 /外中斷0的中斷服務(wù)函數(shù) P1_0= ! P1_0; ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0003H SJMP INSER ORG 0030HMAIN： SETB EX0 SETB IT0 SETB EA CLR P1.0HERE：SJMP HERE ORG 0200HINSER：CPL P1.0 RETI END#incl

30、ude sbit P1_0=P10;void main( )EX0=1;IT0=1; EA=1; P1_0=0; while(1);void xint0( ) interrupt 0 using 0 P1_0= ! P1_0; 例2：?jiǎn)纹瑱C(jī)上電，單燈按一定的頻率循環(huán)，一旦按下P3.2所接的按鍵，發(fā)光二極管全亮，2秒鐘后，單燈繼續(xù)原來(lái)的循環(huán)。1、流水燈的源程序2、流水燈的源程序+中斷初始化程序中斷服務(wù)程序及延時(shí)子程序3、 用查詢程序?qū)崿F(xiàn)上述任務(wù)4、從INT0輸入，并采用了去抖動(dòng)電路。1、流水燈的源程序 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H ；主程序MAIN： MOV A,

31、#0FEH MOV R5, #4OUTPUT:MOV P1,A RL A LCALL Delay DJNZ R5, Output LJMP MAINDelay: MOV R6, #250 MOV R7, #200Dela: DJNZ R7, Dela DJNZ R6, DelaRETEND開始設(shè)置初始值設(shè)移位次數(shù)數(shù)據(jù)輸出左移一位延時(shí)100ms移位完 成？是否主程序框圖#include void delay(int i) int j,k; for(j=0;ji;j+) for(k=0;k(8-n); b=cn; result=a|b; return(result);main() unsigned

32、 char n; while(1) for(n=0, P1=0 xFE;n8;n+) delay(100); P1 = RL(0 xFE,n); 2、流水燈的源程序+中斷初始化程序 ORG 0000H SJMP MAIN;上電，轉(zhuǎn)向主程序 ORG 0003H;外部中斷0入口地址 AJMP INSER;轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序 ORG 0030H ;主程序MAIN: SETB EX0 ;允許外部中斷0中斷 SETB IT0 ;選擇邊沿觸發(fā)方式 SETB EA ;CPU開中斷MAIN1: MOV A, #0FEH MOV R5, #8Output: MOV P1,A RL A LCALL DEL100MS

33、 DJNZ R5, Output LJMP MAIN1中斷服務(wù)程序及延時(shí)子程序 ORG 0200HINSER:PUSH P1 MOV P1, #00H ACALL DEL2S POP P1 RETIDEL2S: MOV R4, #20LLL:ACALL DEL100MSDJNZ R4, LLLRETDEL100MS:;2502002=100000MOV R6, #250Delay: MOV R7, #200Dela: DJNZ R7, Dela DJNZ R6, DelayRET ENDvoid main(void) unsigned char n; IT0=1； EA=1； EX0=1； w

34、hile(1) for(n=0, P1 = 0 xFE;n8;n+) delay(100); P1 = RL (0 xFE,n); #include void delay(int i) int j,k; for(j=0;ji;j+) for(k=0;k(8-n); b=cn; result=a|b; return(result);void INT_0(void) interrupt 0 using 0 char c; c=P1; P1=0； delay(200); P1=c;開始設(shè)置初值數(shù)據(jù)輸出左移一位延時(shí)P3.2按下？是否輸出00H延時(shí)2秒 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0

35、030H MAIN： MOV A, #0FEHOutput: MOV P1,A RL A LCALL Delay JB P3.2, output ；JNB IE0，OUTPUT ; CLR IE0MOV P1,#00HACALL delay2sSJMP output Delay: MOV R6, #0Dela1: MOV R7, #0Dela2: DJNZ R7, Dela2 DJNZ R6, Dela1RETDelay2s: RETEND8位的流水燈+鍵查詢流程圖3、 用查詢程序?qū)崿F(xiàn)上述任務(wù)void main(void) unsigned char n; while(1) if(!P32)

36、P1=0;delay(2000); else for(n=1, P1 =0 xFE;n8;n+) delay(100); P1 = RL(0 xFE,1); #include sbit P32=P32;void delay(int i) int j,k; for(j=0;ji;j+) for(k=0;k(8-n); b=cn; result=a|b; return(result);例3、在單片機(jī)系統(tǒng)的P1口上接有8只LED，LED的陽(yáng)極接+5V，陰極接P1口的引腳。當(dāng)P1口某一口線輸出為0時(shí)，將LED點(diǎn)亮。在外部中斷0輸入腳P3.2引腳接上拉電阻并接有一只按鈕開關(guān)K1。用K1按鈕來(lái)產(chǎn)生外部中斷

37、0的輸入信號(hào)。接口電路如圖所示。 要求：將外部中斷0設(shè)為負(fù)跳沿觸發(fā)。在程序剛啟動(dòng)時(shí)，P1口上的8只LED亮。按一次按鈕開關(guān)K1，使引腳P3.2接地，產(chǎn)生一個(gè)外中斷0的中斷請(qǐng)求，在中斷服務(wù)程序中，讓低4位LED和高4位LED交替閃爍。#include void Delay(unsigned int i)/* 定義延時(shí)函數(shù)Delay( )， i是形式參數(shù)，不能賦初值*/ unsigned int j; for(;i 0;i-) for(j=0;j333;j+);void main( )/*主函數(shù)*/ EA=1; /*總中斷允許*/EX0=1; /*外部中斷0中斷允許*/IT0=1; /*選擇外部中

38、斷0為跳沿觸發(fā)方式*/ while(1) P1=0; /* P1口的8只LED全亮*/void int0( ) interrupt 0 using 0 /外中斷0的中斷服務(wù)函數(shù) EX0=0;/*禁止外部中斷0中斷*/P1=0 x0f;/*低4位LED滅，高4位LED亮*/Delay(800) ;/*延時(shí)800ms*/P1=0 xf0;/*高4位LED滅，低4位LED亮*/Delay(800); /*延時(shí)800ms */EX0=1; /*中斷返回前，打開外部中斷0中斷*/例4、 對(duì)下圖要求每中斷一次，發(fā)光二極管顯示開關(guān)狀態(tài)#include int0( ) interrupt 0 /*INT0中斷

39、函數(shù)*/ P1=0 x0f; /*輸入端先置1，燈滅*/ P1=4; /* 讀入開關(guān)狀態(tài)，并左移四位， 使開關(guān)反映在發(fā)光二極管上*/ main() EA=1; /*開中斷總開關(guān)*/ EX0=1; /*允許INT0中斷*/ IT0=1; /*下降沿產(chǎn)生中斷*/ while(1); /*等待中斷*/ 例5、 記錄并顯示中斷次數(shù)用C語(yǔ)言編程。方法1：在主程序中判斷中斷次數(shù),程序如下：#include char i;code char tab16=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4F,0 x66,0 x6d, 0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39

40、,0 x5e,0 x79,0 x71;xint1( ) interrupt 2 i+; /*計(jì)中斷次數(shù)*/ main() EA=1; EX1=1; IT1=1; i=0;while(1) if(i16) P1=tabi; /*查表，次數(shù)送顯示*/ else i=0; 方法2：在中斷程序中判斷中斷次數(shù)：#include char i;code char tab16=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4F,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07, 0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71;xint1( ) interrupt 2

41、 i+; if(i15) i=0;main() EA=1; EX1=1; IT1=1; P1=0 x3f; while(1) P1=tabi; /*顯示并等待中斷*/ ORG 0100HINTP：JB F0, FS CLR P1.0 ；F0=0,關(guān)水 CPL F0 RETIFS: SETB P1.0 ；F0=1,放水 CPL F0 RETIENDORG 0003HSJMP MAINORG 0003HLJMP INTPORG 0040HMAIN:CLR P1.0CLR IT0 ；低電平觸發(fā)SETB PX0 ；高優(yōu)先級(jí) SETB EA ；開總中斷SETB EX0 ；開INT0中斷SETB F0主程

42、序例6、水塔問(wèn)題：例7：分析下圖電路及其程序，指出其功能。P1.0P1.7INT1300 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H ;中斷矢量 LJMP INTMAIN：SETB EA ;開總中斷允許“開關(guān)” SETB EX1 ;開分中斷允許“開關(guān)” CLR PX1 ;0 優(yōu)先級(jí)（也可不要此句） SETB IT1 ;邊沿觸發(fā) MOV B,#01H ;給 B 寄存器賦初值HERE：SJMP HERE ;原地等待中斷申請(qǐng)INT：MOV A，B ;自B寄存器中取數(shù) RL A ;左環(huán)移一次 MOV B，A ;存回B,備下次取用 MOV P1，A ;輸出到P1口 RETI ;中斷返回中

43、斷服 務(wù)程序功能：通過(guò)外部中斷1，每按一下按鈕就申請(qǐng)一次中斷，中斷服務(wù)則是：依次點(diǎn)亮八盞燈中的一盞。 例8、交通燈控制: （1）要求：以P0作為輸出口，控制4個(gè)雙色LED燈（可發(fā)紅，綠，黃光），模擬交通燈管理。 （2）電路及連線1、96H DR4 DR3 DR2 DR1 DG4 DG3 DG2 DG1 1 0 0 1 0 1 1 0 HL4、HL1 綠 （南北） HL3、HL2 紅 （東西）2、69H 0 1 1 0 1 0 0 1 HL4、HL1 紅 （南北） HL3、HL2 綠 （東西）3、9FH 1 0 0 1 1 1 1 1 HL4、HL1 暗 （南北） HL3、HL2 紅 （東西）

44、6FH 0 1 1 0 1 1 1 1 HL4、HL1 紅 （南北） HL3、HL2 暗 （東西）0FH 全紅F0H 全綠00H 全黃4、06H 0 0 0 0 0 1 1 0 HL4、HL1 黃 （南北） HL3、HL2 紅 （東西） 09H 0 0 0 0 1 0 0 1 HL4、HL1 紅 （南北） HL3、HL2 黃 （東西）ORG 0000H LJMP START ORG 0040HSTART: MOV SP,#60H LCALL STATUS0 ;初始狀態(tài)(都是紅燈)CIRCLE: LCALL STATUS1 ;南北綠燈,東西紅燈 LCALL STATUS2 ;南北綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈,東

45、西紅燈 LCALL STATUS3 ;南北紅燈,東西綠燈 LCALL STATUS4 ;南北紅燈,東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈 LJMP CIRCLESTATUS0: ;南北紅燈,東西紅燈 MOV A,#0FH MOV P0,A MOV R2,#10 ;延時(shí)1秒 LCALL DELAY RETSTATUS1: ;南北綠燈,東西紅燈MOV A,#96H ;南北綠燈,東西紅燈 MOV P0,A MOV R2,#200 ;延時(shí)20秒 LCALL DELAY RETSTATUS2: ;南北綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈,東西紅燈MOV R3,#03H ;綠燈閃3次FLASH: MOV A,#9FH MOV P0,A MOV R2,

46、#03H LCALL DELAY MOV A,#96H MOV P0,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH MOV A,#06H ;南北黃燈,東西紅燈 MOV P0,A MOV R2,#10 ;延時(shí)1秒 LCALL DELAY RETSTATUS3: ;南北紅燈,東西綠燈 MOV A,#69H MOV P0,A MOV R2,#200 ;延時(shí)20秒 LCALL DELAY RETSTATUS4: ;南北紅燈,東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈 MOV R3,#03H ;綠燈閃3次FLASH1: MOV A,#6FH MOV P0,A MOV R2,#03H LCALL

47、DELAY MOV A,#69H MOV P0,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH1 MOV A,#09H ;南北紅燈,東西黃燈 MOV P0,A MOV R2,#10 ;延時(shí)1秒 LCALL DELAYNOP RETDELAY: ;延時(shí)子程序 PUSH 2 PUSH 1 PUSH 0DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2: MOV 0,#0B2H DJNZ 0,$ DJNZ 1,DELAY2 ;延時(shí) 100 mS DJNZ 2,DELAY1 POP 0 POP 1 POP 2 RET END例9、外部中斷實(shí)驗(yàn)（急救車與交通燈） (1)要求

48、：有急救車到達(dá)時(shí)，兩向交通信號(hào)全紅，以便讓急救車通過(guò)。假定急救車通過(guò)路口時(shí)間為10秒，急救車通過(guò)后，交通燈恢復(fù)中斷前狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)以按鍵為中斷申請(qǐng)，表示有急救車通過(guò) (2)PO0PO3接DG1DG4，PO4PO7接DR1DR4，K8接P3.2。 TRLED2.ASM ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ;INT 0 中斷入口地址 LJMP INT0 ORG 0040HSTART: MOV SP,#60H SETB EX0 ;INT 0 中斷有效 SETB IT0 SETB EA LCALL STATUS0 ;初始狀態(tài)(都是紅燈)CIRCLE: LCALL STATUS1

49、 ;南北綠燈,東西紅燈 LCALL STATUS2 ;南北綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈,東西紅燈 LCALL STATUS3 ;南北紅燈,東西綠燈 LCALL STATUS4 ;南北紅燈,東西綠燈閃轉(zhuǎn)黃燈 LJMP CIRCLEINT0: PUSH PSW ;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH 2 PUSH ACCMOV DPTR,#8300H MOV A,#0FH ;南北,東西都亮紅燈 MOVX DPTR,A MOV R2,#100 ;延時(shí)10秒 LCALL DELAY POP ACC ;恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) MOVX DPTR,A POP 2 POP PSW RETI因此，中斷服務(wù)程序應(yīng)做的工作： （1）關(guān)中斷（硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)） （2

50、）保留斷點(diǎn)（硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)） （3）保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)（軟件完成） （4）中斷服務(wù)程序（軟件完成） （5）恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)（軟件完成） （6）開中斷與返回（由RETI指令實(shí)現(xiàn)） 在單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會(huì)需要定時(shí)或計(jì)數(shù)，通常采用以下三種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：5.2 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器特點(diǎn)：可以通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間的改變，通過(guò)中斷或查詢方法來(lái)完成定時(shí)功能或計(jì)數(shù)功能。1、利用軟件實(shí)現(xiàn)（延時(shí)程序）： 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，控制方便；缺點(diǎn)：CPU效率低。2、硬件實(shí)現(xiàn)，專門設(shè)計(jì)一個(gè)單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器： 優(yōu)點(diǎn)：CPU效率高；缺點(diǎn)：修改參數(shù)麻煩。3、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器溢出預(yù)置數(shù)輸入脈沖1us8位256us5.2.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

51、的功能 定時(shí)功能和計(jì)數(shù)功能的設(shè)定和控制都是通過(guò)軟件來(lái)設(shè)定的，有關(guān)的特殊功能寄存器： TCON 和 TMOD。外來(lái)脈沖T0機(jī)器周期片內(nèi)計(jì)數(shù)器單片機(jī)計(jì)數(shù)器：對(duì)外來(lái)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) T0、T1 引腳上從1到0的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器內(nèi)容加1。 定時(shí)器:對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù) 每過(guò)一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器內(nèi)容加1 ;T0、T1 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖示： 計(jì)數(shù)器TH0 、TL0和TH1、TL1； 特殊功能寄存器TMOD、TCON； 時(shí)鐘分頻器； 輸入引腳T0、T1。MCS-51包含有兩個(gè)16位的定時(shí)器計(jì)數(shù)器：T0和T1；1、定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0、T1 的控制寄存器TCON: 位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H符號(hào)TF

52、1 TR1TF0 TR0IE1IT1IE0IT05.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器字節(jié)地址為88H，位尋址的地址為88H8FH。 (1) TF0、TF1:定時(shí)器溢出中斷標(biāo)志 =1 計(jì)數(shù)溢出；=0 計(jì)數(shù)未滿; 用于申請(qǐng)中斷或供CPU查詢。 進(jìn)入中斷服務(wù)程序時(shí)自動(dòng)清零；查詢方式時(shí)必須軟件清零(2) TR0、TR1:運(yùn)行控制位。 =1 啟動(dòng)計(jì)數(shù)； =0 停止計(jì)數(shù)2. T0、T1 的方式寄存器TMOD字節(jié)地址為89H。M1C/TD7D6 D5 D4D3 D2 D1 D0M0GATEM0M1C/TGATET1T0(1)GATE門控位:GATE =0 普通用法: 僅由TR0和TR1置位來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器T0

53、和T1。GATE =1 門控用法: 由外部中斷引腳INTx 和TRx共同來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器。 當(dāng)外部中斷引腳INTx=1時(shí)，TRx置位啟動(dòng)定時(shí)器。（2）C/T：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選擇： “1”：計(jì)數(shù)器 “0”：定時(shí)器（3）M1、M0工作方式選擇位：0 0：方式0 13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 1：方式1 16定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 0：方式2 8位自動(dòng)重裝定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 1：方式3 定時(shí)器0分為兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0，定時(shí)器1停止計(jì)數(shù)（T1可工作于方式0、1、2）3、 T0、T1 的數(shù)據(jù)寄存器： 由TH1(地址為8DH)、TL1(地址為8BH)和TH0(地址為8CH)、TL0(地址為8AH)寄存器所組成。4

54、、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷： 中斷允許寄存器IE： EA位-中斷允許總控制位 ET0位、ET1位、ET2位(IE.5) - T0、T1和T2的中斷允許控制位。 中斷矢量：定時(shí)器T0：000BH定時(shí)器T1：001BH定時(shí)器T2：002BH 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP： PT0位、PT1位、PT2位(IP.5) -T0、T1和T2中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 T0可選擇四種不同的工作方式，而T1只具有三種工作方式（即方式0、方式1和方式2）。5.2.3 定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0、T1 的工作方式1、方式0：13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)溢出時(shí)，TFx置位。如果中斷允許，CPU響應(yīng)中斷并轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，由內(nèi)部硬件自動(dòng)清0。 TFx

55、也可以由程序查詢和清零。振蕩器12TLx THx (5位) (8位)TFx申請(qǐng)中斷Tx端TRx位GATE位INTx端1&C/T=0C/T=1控制 =1開關(guān)接通或門與門 方式0的計(jì)數(shù)器是13位結(jié)構(gòu)，因而在完成計(jì)數(shù)功能時(shí)，其計(jì)數(shù)范圍為18192（213）。由于進(jìn)行加1計(jì)算，并在計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出時(shí)將溢出中斷標(biāo)志TF0（TF1）置位，此時(shí)計(jì)數(shù)完成，所以計(jì)數(shù)初值計(jì)算為： 計(jì)數(shù)初值=213-N其中N為要求的計(jì)數(shù)值。 在完成定時(shí)功能時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)機(jī)器周期數(shù)進(jìn)行加1計(jì)算，因此其定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為： （213計(jì)數(shù)初值）機(jī)器周期 或 （213計(jì)數(shù)初值）振蕩周期12例1 現(xiàn)用T0作計(jì)數(shù)器，計(jì)算從引腳T0輸入的脈沖個(gè)數(shù)

56、，當(dāng)計(jì)數(shù)值N為5000時(shí)結(jié)束，計(jì)算TH0、TL0的初值。計(jì)數(shù)初值=8192-5000=3192=0 1100 0111 1000B 所以 （TH0）=63H （TL0）=18H例2.設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=6MHz，選用定時(shí)器1以方式0產(chǎn)生周期為1ms的方波，并由P1.0輸出。 計(jì)算計(jì)數(shù)初值： 欲產(chǎn)生周期為1ms寬的方波，只需在P1.0端以500s為周期交替輸出高低電平即可實(shí)現(xiàn)，為此定時(shí)時(shí)間應(yīng)為500s。使用6MHz晶振，則每個(gè)機(jī)器周期為2s。設(shè)待求的計(jì)數(shù)初值為X，則： （213-X）210-6=50010-6 求解得：X=7942=1 1111 0000 0110B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制，高8位為

57、F8H，即（TH1）=F8H。低5位為06H，因TL1的高3位未用，應(yīng)填0，故（TL1）=06H。 TMOD寄存器的初始化： 為把定時(shí)器1設(shè)定為方式0，則M1M0=00；為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，應(yīng)使C/T=0；為實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的運(yùn)行控制，則GATE=0。定時(shí)器0不用，有關(guān)位設(shè)定為0。因此（TMOD）=00H。 由定時(shí)器控制寄存器TCON中的TR1位控制定時(shí)的啟動(dòng)和停止，TR1=1啟動(dòng)，TR1=0停止。程序設(shè)計(jì)1：ORG0000HAJMPMAINORG001BHAJMPIN1PORG0100HMAIN：MOVTMOD，#00H；設(shè)置T1工作方式MOVTH1，#0F8H ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1，#06H

58、；MOVIE，#88H；允許中斷SETBTR1；啟動(dòng)定時(shí)SJMP$；等待中斷中斷服務(wù)程序：IN1P：MOVTH1，#0F8H；重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1，#06H；CPLP1.0；輸出取反RETI；中斷返回程序設(shè)計(jì)2：ORG0100HMOVTMOD，#00H ；設(shè)置T1工作方式MOVTH1，#0F8H ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1，#06H ；MOVIE，#00H ；禁止中斷SETBTR1；啟動(dòng)定時(shí)LOOP：JBCTF1，LOOP1；查詢計(jì)數(shù)溢出；并對(duì)溢出標(biāo)志位清0AJMPLOOPLOOP1：MOVTH1，#0F8H；重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1，#06H；CPLP1.0；輸出取反AJMPLO

59、OP；重復(fù)循環(huán)#include reg51.hsbit P1_0=P10；timer1() interrupt 3 using 1 /* T1中斷服務(wù)程序 */ P1_0=! P1_0； /* 100ms到P1.0反相*/ TH1=0 xF8； /* 重載計(jì)數(shù)初值 */ TL1=6； main () TMOD=0； /*設(shè)置T1工作方式*/ TH1=0 xF8； /* 預(yù)置計(jì)數(shù)初值 */ TL1=6； IE=0 x88； /* 開中斷 */ TR1=1； /* 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 */ while(1)； /* 等待中斷 */ 2、方式1：16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)時(shí)，TLx溢出后向THx進(jìn)位，THx

60、溢出后將TFx置位，如果中斷允許，CPU響應(yīng)中斷并轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，由內(nèi)部硬件自動(dòng)清TFx。TFx也可以由程序查詢和清零。振蕩器12TLx THx (8位) (8位)TFx申請(qǐng)中斷Tx端TRx位GATE位INTx端1&C/T=0C/T=1控制 =1開關(guān)接通或門與門例3 用定時(shí)器1以方式1產(chǎn)生頻率為50Hz的方波，由P1.0輸出。以中斷方式完成。設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz。 計(jì)算計(jì)數(shù)初值方波周期T=1/50=0.02s=20 ms，只要每隔10 ms P1.0引腳輸出取反一次。因此定時(shí)時(shí)間為10 ms，計(jì)算計(jì)數(shù)初值X：（216-X）110-6=1010-3 求解得：X=55536=D8