51单片机中断系统及应用.ppt

【本章提要】本章介绍MCS－51单片机重要功能硬件中断系统、定时/计数器、串行口的工作原理及应用。通过本章学习，熟悉中断的基本概念；掌握中断系统的硬件组成和中断系统的程序结构、初始化编程的设计方法；掌握定时/计数器、串行口的结构工作原理与应用。 MCS－51单片机中断系统及应用 中断计数流水灯电路 【项目任务】 本项目采用外部中断方式实现 0～9 循环计数和流水灯控制电路。在单片机 I/O 口连接一个按键，当开关断开时，单片机电路进行循环计数；当开关按下时，计数停止，单片机控制流水灯点亮。当流水灯点亮两轮后，计数按照中断时的计数值继续计数。 通过本项目设计制作，熟悉单片机中断的基本概念，掌握MCS－51单片机中断系统的硬件结构、外部中断的基本原理和应用。 * 4．2．1 问题的提出——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，转去完成相应紧迫任务的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被中断原程序的过程。实现这种中断功能的硬件系统和软件系统统称为中断系统。 中断方式是单片机提高工作效率的最佳途经，掌握中断技术是学习单片机应用技术的重要内容之一。 * 4．2．2 中断响应过程 主程序运行响应中断时，程序计数器PC的值称为断点；中断程序的地址称为中断程序入口；响应中断后执行的程序称为中断服务程序；中断程序执行完返回断点重新执行主程序称为中断返回。 图4－3 中断响应过程流程图 * 中断检测 由于中断发生时间是随机的，因此程序的断点是不确定的。当中断发生时产生时，低电平向CPU发中断请求信号，CPU在每个机器周期的S5P2期间采样是否为0，如果为0中断标志自动将IE0置1，如图4－4所示。 图4－4 CPU在S5P2检测中断请求信号 * 中断入口 表4－3 中断入口地址表 两个中断入口之间只有8个单元，一般情况都放不下中断服务程序，因此，通常将中断入口放置一条无条件转移指令。如LJMP I001单片机响应中断后，进入中断入口0003H，然后转移到代表I001的地址去执行中断服务程序I001。 * 4．2．3 MCS－51中断系统结构 图4－5 MCS－51单片机中断系统 下一页 上一页 P3.4 P3.2 P3.3 P3.5 P3.0 P3.1 * 1. 5个中断源 1． ：外部中断0请求，由P3.2脚输入。它受外部电路控制实现中断0请求，由P3.2脚输入。通过IT0位来决定中断请求信号是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并建立IE0标志。 2． ：外部中断1请求，由P3.3脚输入。通过IT1位来决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并建立IE1标志。 3．T0 ：定时/计数器T0溢出中断请求。当T0工作在计数状态时，计数脉冲从P3.4脚输入。当定时器T0产生溢出时，定时/计数器T0中断请求标志位置位（由硬件自动执行），请求中断处理。 下一页 上一页 * 4．T1：定时器T1溢出中断请求。当T1工作在计数状态 时，计数脉冲从P3.5脚输入。当定时器T1产生溢出时，定时器T1中断请求标志位（TCON.7）置位（由硬件自动执行），请求中断处理。 5．RX/TX：串行中断请求。当接收或发送完一串行帧时，内部串行口中断请求标志位RI（SCON.0）或TI（SCON.1）置位（由硬件自动执行），请求中断。串行口应用时，一般是RX、TX同时使用，相互配合完成串行数据传输工作。 1. 5个中断源 下一页 上一页 * 2. 4个中断有关的控制寄存器 （1）中断控制寄存器TCON 中断控制寄存器TCON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字节地址为88H，可位寻址，位地址范围为88H～8FH。 地址位 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位定义 TF1 TR1 TF0 TR1 IE1 IT1 IE0 IT0 图4—6 中断控制寄存器TCON各位定义 下一页 上一页 * 地址位 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H 位定义 EA ES ET1 EX1 ET0 IT0 （2） 串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器用于外部IO口扩展和单片机与计算机、单