啟智電子傾情奉獻wwwhnqizhicom

1、啟智電子 傾情奉獻1生活中的中斷現(xiàn)象 什么是中斷，我們從一個生活中的例子引入。周末，你正在家中看書，突然電話鈴響了，你夾好書簽，放下書本，拿起電話交談，發(fā)現(xiàn)是一位好久沒有聯(lián)系的大學同學，不知不覺中聊了好久。正說得高興時候，忽然報警裝置響起，原來是由于長時間沒有關閉煤氣導致煤氣泄漏而報警，這時你告訴對方，等關好煤氣后打電話，你迅速將煤氣關閉后繼續(xù)接聽電話。打完電話后又繼續(xù)看書。這就是生活中的“中斷”的現(xiàn)象，就是正常的工作過程被外部的事件打斷了。2單片機的中斷 CPU在處理某一事件A時，發(fā)生了另一事件B請求CPU迅速去處理（中斷請求）； CPU暫時中斷當前的工作，轉去處理事件 B（中斷響應和中斷服

2、務）； 待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過程稱為中斷 。3MCS-51單片機的中斷 執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點中斷請求中斷響應執(zhí)行中斷處理程序中斷返回4引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷請求。CPU暫時中斷原來的事務A，轉去處理事件B。對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。實現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機構）。中斷源和中斷系統(tǒng)551單片機的中斷源51單片機一共有5個中斷源，分別是INT0、INT1、T0、T1、RXD/TXD，后面我們會一個一個進行介紹。651單片機的

3、中斷源7中斷標志字：處理器內(nèi)部有一個寄存器，寄存器存放的“二進制信息”是專門用來描述中斷狀態(tài)的（即：記載是否已經(jīng)發(fā)生了中斷），這組“二進制信息”被稱為中斷標志字。 中斷標志位和中斷信號建立一一對應關系。因此8051中有5個中斷標志位，這5位分布在兩個專用寄存器中。這樣可以通過檢測中斷標志位的狀態(tài)知道是否有中斷產(chǎn)生，是哪個中斷產(chǎn)生的。中斷標志字8中斷服務程序：就像像生活中緊急處理例子一樣的：接聽電話，關閉煤氣等等。處理器處理“急件”，可理解為是一種服務，通過執(zhí)行預先設定好的程序來完成的，這個程序就叫做中斷服務程序。中斷服務程序9中斷矢量：也稱中斷入口地址。中斷服務程序的入口地址是固定的,不能由用

4、戶改變。5個中斷的地址分別如下：中斷矢量 中斷源入口地址外中斷00003H定時計數(shù)器0000BH外中斷10013H定時計數(shù)器1001BH串行口中斷0023H10值得一提的是各中斷入口地址之間只有8個存儲單元的距離，一般情況下，8個存儲單元無法容納一個完整的中端服務程序。因此，通常在中斷入口地址處安排一條無條件轉移指令。從而跳到真正的代碼較長的中斷服務程序處。中斷矢量11就像生活中的例子一樣，事件之間是有先后緩急區(qū)別的。關閉煤氣比接聽電話緊急。接聽電話比看書緊急。在某一瞬間，CPU因響應某一中斷源的中斷請求而正在執(zhí)行它的中斷服務程序時，若有中斷優(yōu)先級更高的中斷源提出中斷請求，那它可以把正在執(zhí)行的

5、中斷服務程序停下來，轉而響應和處理中斷優(yōu)先權更高中斷源的中斷請求，等到處理完后再轉回來繼續(xù)執(zhí)行原來的中斷服務程序，這就是中斷嵌套， 單片機里的5個優(yōu)先級別不同的中斷，8051最多能嵌套兩層。中斷優(yōu)先級和嵌套 12中斷優(yōu)先級CPU同時接收到幾個中斷時，首先響應優(yōu)先級別最高的中斷請求。正在進行的中斷過程不能被新的同級或低優(yōu)先級的中斷請求所中斷。正在進行的低優(yōu)先級中斷服務，能被高優(yōu)先級中斷請求所中斷。13TCON控制寄存器 TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H14SCON寄存器RI（SCON.0

6、），串行口接收中斷標志位。當允許串行口接收數(shù)據(jù)時，每接收完一個串行幀，由硬件置位RI。注意，RI必須由軟件清除。TI（SCON.1），串行口發(fā)送中斷標志位。當CPU將一個發(fā)送數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖器時，就啟動了發(fā)送過程。每發(fā)送完一個串行幀，由硬件置位TI。CPU響應中斷時，不能自動清除TI，TI必須由軟件清除。 15IE寄存器16IP寄存器 17外部中斷 18兩種外部中斷請求信號類型在處理上有一些差異：如果選擇下降沿請求信號類型，一旦有中斷請求時，中斷標志會自動置1，響應中斷后，中斷標志會自動清零，而如果中斷請求信號選擇低電平時，一旦有中斷請求時，中斷標志也會自動置1，但是響應中斷后不能自動清

7、零，必須保證低電平中斷請求信號消失，才能通過位操作指令來進行軟件清零。因此，為了簡便起見，一般情況下，我們都選擇下降沿作為中斷請求信號。外部中斷請求信號的差異19 中斷響應條件 中斷源有中斷請求； 此中斷源的中斷允許位為1； CPU開中斷（即EA=1）。以上三條同時滿足時，CPU才有可能響應中斷。中斷響應條件20在單片機控制應用中定時和計數(shù)的需求很多，為此在單片機中都有定時器計數(shù)器，80C51中有兩個16位定時器計數(shù)器，分別為：定時器計數(shù)器0和定時器計數(shù)器1。由于定時器使用的機會多一些，所以常把定時器計數(shù)器簡稱為定時器（或T )。為此，這兩個定時器計數(shù)器分別簡稱為定時器0（或T0）和定時器1（

8、或 Tl ）。 定時/計數(shù)器的結構 2180C51 的兩個定時器計數(shù)器都是 16 位加法計數(shù)結構。由于在 80C51 中只能使用8位字節(jié)寄存器，所以把兩個16位定時器分解為4個8位定時器，依次為 TL0、TL1、TH0和TH1定時/計數(shù)器的結構22加1計數(shù)器輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；一個是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。每來一個脈沖計數(shù)器加1，當加到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零，且計數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數(shù)器中斷允許時）。如果定時/計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工

9、作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿。 可見，由溢出時計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加1計數(shù)器的計數(shù)值。定時/計數(shù)器的工作原理23設置為定時器模式時，加1計數(shù)器是對內(nèi)部機器周期計數(shù)（1個機器周期等于12個振蕩周期，即計數(shù)頻率為晶振頻率的1/12）。計數(shù)值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t 。設置為計數(shù)器模式時，外部事件計數(shù)脈沖由T0或T1引腳輸入到計數(shù)器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數(shù)器加1，更新的計數(shù)值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數(shù)器。由于檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維

10、持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時，最高計數(shù)頻率不超過1/2MHz，即計數(shù)脈沖的周期要大于2 s。 定時/計數(shù)器的工作原理2480C51單片機定時/計數(shù)器的工作由兩個特殊功能寄存器控制。TMOD用于設置其工作方式；TCON用于控制其啟動和中斷申請。一、工作方式寄存器TMOD 工作方式寄存器TMOD用于設置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：定時/計數(shù)器的控制25GATE：門控位。GATE0時，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器工作；GATA1時，要用軟件使TR0或TR1為1，同時外部中斷引腳或也為高電平時，才能啟動定時/計數(shù)

11、器工作。即此時定時器的啟動多了一條件。C/T定時方式或計數(shù)方式選擇位。C/T=0，定時工作方式；C/T=1，計數(shù)工作方式。MIM0 = 00，工作方式0；MIM0 = 01，工作方式1；MIM0 = 10，工作方式2；MIM0 = 11，工作方式3。定時器方式選擇寄存器（TMOD)26定時器方式選擇寄存器（TMOD)27方式0為13位計數(shù)，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成。TL0的低5位溢出時向TH0進位，TH0溢出時，置位TCON中的TF0標志，向CPU發(fā)出中斷請求。定時器工作方式0 28定時器工作方式0 定時器模式時有:Nt/ Tcy 計數(shù)初值計算的公式為：計數(shù)模式時，計數(shù)

12、脈沖是T0引腳上的外部脈沖。 門控位GATE具有特殊的作用。當GATE=0時，經(jīng)反相使或門輸出為1，此時僅由TR0控制與門的開啟，與門輸出1時，控制開關接通，計數(shù)開始；當GATE=1時，由外中斷引腳信號控制或門的輸出，此時控制與門的開啟由外中斷引腳信號和TR0共同控制。當TR0=1時，外中斷引腳信號引腳的高電平啟動計數(shù)，外中斷引腳信號引腳的低電平停止計數(shù)。這種方式常用來測量外中斷引腳上正脈沖的寬度。29定時器工作方式1方式1的計數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計數(shù)器 。計數(shù)個數(shù)與計數(shù)初值的關系為：30定時器工作方式2方式2為自動重裝初值的8位計數(shù)方式。計數(shù)個數(shù)與計數(shù)初值的關系為31定時器工作方式3方式3只適用于定時/計數(shù)器T0，定時器T1處于方式3時相當于TR1=0，停止計數(shù)。工作方式3將T0分成為兩個獨立的8位計數(shù)器TL0和TH0 。32定時/計數(shù)器應用舉例 初始化程序應完成如下工作：對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。計算初值,并將其寫入TH0、TL0或TH1、TL1。中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷。使TR0或TR1置位，啟動定時/計數(shù)器定時或計數(shù)。33定時/計數(shù)器應用舉例 例 利用定時/計數(shù)器T1的方式1，產(chǎn)生10ms的定時，并使P1.0引腳上輸出周期為2