80C51单片机中断与定时系统解析

"这篇文档详细介绍了单片机的中断与定时系统，主要针对80C51单片机。文档涵盖了中断系统的基本概念、中断源、中断系统结构、中断控制、中断处理过程以及中断系统的应用。同时，还讨论了定时/计数器的功能、结构、控制寄存器、工作方式和编程应用。文中通过类比教学过程中的中断情况来解释中断的概念，使得抽象的计算机概念更为直观易懂。" 在单片机领域，中断系统扮演着至关重要的角色。中断是一种机制，允许CPU在执行当前任务时，由于外部或内部事件的发生而暂停当前任务，转而去处理这个新事件，处理完毕后再返回到原先的任务。这种从一个任务切换到另一个任务再返回的过程就是中断。例如，课堂教学中的问答环节可以被视为一个中断过程：老师（CPU）正在执行教学任务（主程序），学生提出问题（中断源），老师暂停教学（中断请求并允许），回答问题（中断响应和处理），然后继续上课（中断返回）。 80C51单片机的中断系统包含5个中断源，包括2个外部中断（INT0和INT1，对应P3.2和P3.3引脚）、2个定时中断（由定时器T0和T1触发）和1个串行中断（与UART通信相关）。外部中断可以设置为电平触发或边沿触发，通过IT0和IT1位进行配置。定时中断则是基于内部时钟频率的定时器溢出事件，用于计数或定时目的。 中断系统的核心是中断控制，包括中断允许和禁止，以及中断优先级的设定。中断请求发生后，如果CPU当前未处理其他中断且中断允许，那么就会发生中断响应，CPU保存当前状态，转移至中断服务子程序。中断处理完成后，通过中断返回指令恢复现场，继续执行被中断的程序。 定时/计数器是单片机的重要组成部分，它们通常由T0和T1两个8位寄存器组成，如THi和TLi，可以通过设置工作模式选择位来实现不同的计数或定时功能。工作方式1下，T1和T0可以看作16位的计数器，具有较高的计数范围。控制寄存器如TCON和TMOD用于设定工作模式、启动/停止定时器以及控制中断功能。 定时/计数器的编程涉及初始化设置，包括选择工作模式、设定初始计数值、开启中断等。它们广泛应用于脉冲测量、延时、波特率生成以及实时系统中的各种计时需求。通过灵活运用中断和定时/计数器，开发者可以设计出高效、响应及时的嵌入式系统。 理解和掌握中断系统以及定时/计数器的原理和编程方法是单片机开发中的基础，这有助于设计出更加智能和适应性强的硬件解决方案。