[信息与通信]第5章 MCS-51单片机定时系统与终端系统.ppt

第5章 MCS-51单片机定时系统与中断系统 本章学习目标： 了解中断的基本概念和功能。 掌握中断系统的结构和控制方式。 掌握中断系统的中断处理过程。 了解定时器/计数器的结构与工作原理。 掌握定时器/的四种工作方式的特点及应用。 5.1 中断系统及应用 中断是指CPU正在处理某件事情的时候，外部发生了某一事件，请求CPU迅速去处理。CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件，处理完以后，再回来继续执行被终止了的工作，这个过程称为中断。 实现中断功能的硬件和软件称为中断系统，产生中断请求的请求源称为中断源。 原来正在执行的程序称为主程序，主程序被断开的位置称为断点。 5.1.2 中断源 以8051为例，共有3类5个中断源，5个中断源中共有两个外部中断、两个定时中断和一个串行中断。 （1）外部中断源 外部中断是由外部原因（如打印机、键盘、控制开关、外部故障）引起的，可以通过两个固定引脚来输入到单片机内的信号，即外部中断0和外部中断1。 外部中断0中断请求信号输入端，P3.2的第二功能。由定时器控制寄存器TCON中的IT0位决定中断请求信号是低电平还是下降沿有效。一旦输入信号有效，即向CPU申请中断，并且硬件自动使IE0置1。 外部中断1中断请求信号输入端，P3.3的第二功能。由定时器控制寄存器TCON中的IT1位决定中断请求信号是低电平还是下降沿有效。一旦输入信号有效，即向CPU申请中断，并且硬件自动使IE1置1。 2）定时中断类 定时中断是由内部定时（或计数）溢出或外部定时（或计数）溢出引起的，即T0和T1中断。 当定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明定时时间到，由硬件自动使TF0（TF1）置1，并申请中断。当定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明计数次数到，由硬件自动使TF0（TF1）置1，并申请中断。外部计数脉冲是通过两个固定引脚来输入到单片机内的。 （3）串行口中断类 串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的。串行中断请求是在单片机芯片内部发生的。 RXD—串行口输入端，P3.0的第二功能。当接收完一帧数据时，硬件自动使RI置1，并申请中断。 TXD—串行口输出端，P3.1的第二功能。当发送完一帧数据时，硬件自动使TI置1，并申请中断。 当某中断源的中断申请被CPU响应之后，CPU将把此中断源的中断入口地址装入PC，中断服务程序即从地址开始执行。因一般在此地址存放的是一条绝对转移指令，可使程序从此地址跳转到用户安排的中断服务程序去，因而将此地址称为中断入口，也称为中断矢量。 5.1.3 中断系统控制 1．定时器控制寄存器TCON 作用是控制定时器的启动和停止。 （1）TF1（TCON.7）：定时器/计数器T1溢出标志位。当T1被启动计数后，从初值进行加1计数，当T1计满溢出时，由硬件自动使TF1置1，并申请中断。该标志一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清0。也可用软件查询该标志位，并由软件清0。 （2）TR1（TCON.6）：定时器/计数器T1启停控制位。 （3）TF0（TCON.5）：定时/计数器T0溢出标志位，其功能同TF1。 （4）TR0（TCON.4）：定时/计数器T0启停控制位，其功能同TR1。 （5）IE1（TCON.3）：外部中断请求标志位。IE1=1表示外部中断向CPU申请中断。当CPU响应外部中断请求时，由硬件自动使IE1清0（负边沿触发方式）。 （6）IT1（TCON.2）：外部中断触发方式选择位。 （7）IE0（TCON.1）：外部中断请求标志位。其功能同IE1 （8）IT0（TCON.0）：外部中断触发方式选择位。其功能同IT1。 2．串行口控制寄存器（SCON） （1）TI（SCON.1）：串行发送中断请求标志。CPU将一个字节数据写入发送缓冲器SBUF后启动发送，每发送完一帧数据，硬件自动使TI置1。但CPU响应中断后，硬件并不自动使TI清0，必须由软件使TI清0。 （2）RI（SCON.0）：串行接收中断请求标志位。在串行口允许接收时，每接收完一帧数据，硬件自动使RI置1。但CPU响应中断后，硬件并不能自动使RI清0，必须由软件清0。 3．中断允许寄存器IE 中断允许寄存器IE的作用是控制CPU对中断的开放或屏蔽以及每个中断源是否允许中断。 （1）EA（IE.7）：CPU中断总控位。EA=1，CPU开放中断，每个中断源是被允许还是被禁止，分别由各中断源的中断允许位确定：EA=0，CPU屏蔽所有的中断要求，称为关中断。 （2）ES（IE.4）：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断：ES=0，禁止串行口中断。 4．中断优先级控制寄存器IP 作用是设定各中断源的