单片机中断与定时系统详解

"单片机的中断与定时系统" 在单片机系统中，中断和定时系统扮演着至关重要的角色。中断系统允许单片机在执行主任务时响应外部或内部发生的事件，而定时系统则提供了精确的时间控制和计数功能。 5.1 中断系统 中断是一种处理突发事件的方法，它允许单片机在执行当前任务（主程序）时暂停，响应突发事件（中断源），执行相应处理（中断处理），然后返回到被打断的地方继续执行原来的程序（中断返回）。中断系统的组成部分包括中断源、中断请求、中断允许、中断响应和中断处理。 80C51单片机有五个中断源： 1. 两个外部中断源：EXTINT0（P3.2）和EXTINT1（P3.3），可以通过设置IT0和IT1来选择电平触发或边沿触发。 2. 两个定时中断源：Timer0和Timer1，它们是内部定时/计数器产生的中断。 3. 一个串行中断源：由串行通信（UART）模块产生的中断。 中断请求是中断源向CPU发出的信号，表明需要立即处理。中断允许则决定CPU是否接受中断请求。中断响应是指CPU停止当前任务，保存现场信息，转向中断处理程序。中断处理完成后，通过中断返回指令恢复现场并继续执行被中断的程序。 5.2 定时/计数器接口 定时/计数器在单片机中通常用于定时、计数或波特率生成。80C51有两个16位定时/计数器（T0和T1），它们可以工作在多种模式，如：模式0（简单的16位定时器）、模式1（自动重装载的16位定时器）、模式2（8位定时器/计数器，溢出后自动重置）和模式3（两个独立的8位定时器/计数器）。 每个定时/计数器都有对应的控制寄存器，例如TCON（定时/计数器控制寄存器）和TMOD（定时/计数器模式寄存器），通过设置这些寄存器的位可以配置定时/计数器的工作模式、启动/停止以及选择计数源等。 5.3 中断及定时系统综合应用 结合中断和定时系统，可以实现丰富的应用，例如： - 周期性任务：通过定时器设置周期，每隔一定时间执行特定操作。 - 实时响应：外部中断可用于实时监测和处理环境变化，如按键输入或传感器数据。 - 波特率控制：定时器可以用于调整串行通信的波特率。 - 软件定时：在软件中设置中断，可以实现软件定时器功能。 中断和定时系统是单片机处理复杂系统任务和实时性需求的关键技术，它们提高了处理器的效率，使得单片机能够同时处理多个并发事件，并确保对紧急事件的快速响应。通过深入理解和灵活运用这两个系统，可以设计出高效、可靠的嵌入式系统解决方案。