MCS-51单片机中断系统详解：概念、结构与应用实例

中断是计算机系统中一种重要的处理机制，用于在系统运行过程中响应并处理非预知或突发的事件。在第4章关于MCS-51单片机的中断系统中，中断概念是核心内容。中断系统结构包括中断请求源、中断控制寄存器如TCON和SCON，以及中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP。 1. **中断概念**：中断是对事件的快速响应机制，当系统遇到特定事件时，会暂时停止当前任务，转而执行中断服务程序，处理完中断事件后再返回到原来的工作状态。中断处理过程也被称为中断服务。 2. **中断系统结构及中断控制**：MCS-51单片机的中断系统由外部中断请求源（INT0、INT1、T0/T1溢出、串行口）和内部控制部件组成。中断请求源由外部输入或定时器/计数器溢出触发，中断标志位（如TF0、TF1、IE0、IE1）由外部事件或内部计数器状态更新。中断控制寄存器如TCON和SCON负责控制中断模式和中断请求标志的清除。 3. **中断响应过程**：中断响应分为两个阶段：中断请求和中断处理。当中断请求发生时，对应的中断标志被设置，如果中断被允许（根据中断允许寄存器IE），CPU进入中断响应状态。中断响应时间取决于系统的具体实现，包括中断检测、中断矢量地址计算和中断服务程序执行。 4. **中断响应时间**：中断响应时间通常由硬件设计决定，包括检测中断、保存当前状态、跳转到中断服务程序等步骤。快速响应对于实时性要求高的系统尤为重要。 5. **中断响应后中断请求撤除**：中断服务结束后，需要在中断服务程序中清除中断请求标志，以便其他中断可以正常工作。例如，串行口的发送和接收中断标志（TI和RI）需要在中断服务程序中手动清零。 6. **中断系统应用实例**：中断在单片机中广泛应用于各种场合，比如外部传感器数据采集、定时器事件管理、串行通信的同步处理等。理解中断系统有助于优化系统的性能，提高响应速度和处理效率。 总结来说，MCS-51单片机的中断系统是一个复杂但至关重要的组成部分，它通过中断请求、中断控制和中断处理流程实现了系统的灵活性和实时性。掌握中断的概念和使用方法对于理解和开发基于该单片机的应用至关重要。