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第5章中断系统

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内容概要

本章介绍中断的基本概念以及AT89S51单片机中断系统的

硬件结构和工作原理。中断可以实现CPU与外设的速度匹配和

同步工作，是计算机的一项重要技术。

AT89S51的中断系统能够实时地响应片内功能部件和外围设

备发出的中断请求并进入中断服务于程序进行处理。

通过本章学习，读者应重点掌握与中断系统有关的概念、特

殊功能寄存器以及中断系统的应用特性，学会中断系统应用的

编程方法。

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学习本章要求读者掌握：

1、中断及相关概念

2、微机中为何要设置中断

3、AT89S51单片机的中断系统结构

4、中断源与中断有关的特殊功能寄存器设置

5、中断的处理过程

6、中断的应用和软件编程

5.1AT89C51单片机的中断系统

5.1.1中断的概念

计算机与外设之间传递信息中，由于计算机速度

快（每秒可执行几百万条指令），而外设的速度普

遍比较慢，例如打印机每秒只能打几个字符，影响

了计算机的执行速度。

采用中断是解决快速的CPU与慢速的外部设备之

间传送数据的重要方法。

所谓中断是指CPU正在处理某一事件A时，外部发生了另

一事件B，请求CPU迅速去处理，CPU暂时中断当前的工

作，转去处理事件B，待CPU

将事件B处理完毕后，再回到

原来事件A被中断的地方，继续

处理事件A，这样的过程称为

中断，如图5-1所示。

图5-1中断定义

1、中断中的几个概念

（1）中断源：引起CPU中断的根源（即事件B）称为中断

源；中断源可以是外部设备、定时时钟、数据通信设备、

故障源、程序调试等。

（2）中断申请：中断源向CPU提出的处理请求，称为中断

请求或中断申请；

（3）中断的响应和处理：CPU暂停当前的事件A，转去处

理事件B的过程，称为CPU的中断响应过程；对事件B

的整个处理过程，称为中断服务（或中断处理）；

（4）中断的返回：处理完毕，再回到事件A原来被中断的

地方，称为中断返回。

2、中断的优点

随着计算机技术的发展，发现中断技术不仅仅解决了快速

主机与慢速外围设备的数据传送问题，而且还具有以下优点：

（1）使用中断方式，可允许多个外围设备与CPU并行工作，

实现分时操作，大大提高了计算机的利用率。

（2）利用中断技术，CPU能够及时处理测试、控制系统中

许多随机的参数和信息，实现实时处理，大大提高了计算机

处理问题的实时性和灵活性。

（3）中断系统使CPU具有处理设备故障、掉电等突发性事

件的主能力，提高了计算机系统本身的可靠性。

由于以上原因，中断在计算机系统中得到广泛的应用。

5.1.2AT89S51中断系统结构

AT89S51单片机的中断系统有5个中断请求源（简称中断源

），两个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。

每一个中断源可以用软件设置为允许中断或关闭中断状态，

每一个中断源的中断优先级别也可用软件来设置。

中断系统结构如图5-2所示。它由中断请求标志位（特殊功

能寄存器TCON与SCON中）、中断允许寄存器IE、中断优先

级寄存器IP及内部硬件查询电路组成，

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图5-2AT89S51的中断系统结构

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一、中断源中断系统共有5个中断请求源，它们是：

（1）INT0*—外部中断请求0，中断请求信号由引脚输入，中

断请求标志为IE0。

（2）INT1*—外部中断请求1，中断请求信号由引脚输入，

中断请求标志为IE1。

（3）定时器/计数器T0计数溢出发出的中断请求，中断请求