MCS-51单片机中断系统详解

"《单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计》第5章.ppt，文档详细介绍了MCS-51单片机的中断系统，包括中断的概念、中断流程、中断响应条件和中断处理，以及中断程序编程实例。" 在计算机系统中，中断是一个至关重要的机制，它使得处理器能够对突发事件做出快速响应。在《单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计》第5章中，主要探讨了中断系统在MCS-51单片机中的应用。 5.1 中断的概念 中断是指在CPU执行任务的过程中，当发生一个紧急事件时，CPU暂停当前任务，转而处理这个紧急事件，处理完毕后再返回原先的任务继续执行。这种处理方式提高了系统的实时性和效率，因为它允许系统在不影响主要任务的情况下处理其他重要事件。 5.2 MCS-51单片机的中断流程 MCS-51单片机的中断系统包括五个中断源： 1) INT0：外部中断0，通过P3.2引脚，低电平有效。 2) INT1：外部中断1，通过P3.3引脚，低电平有效。 3) T0：定时器/计数器0溢出中断。 4) T1：定时器/计数器1溢出中断。 5) TX/RX：串行口中断，用于发送或接收数据完成后的中断请求。 5.2.1 中断系统结构 MCS-51中断系统的设计包含中断请求标志寄存器TCON和SCON，这些寄存器用于标记中断的发生。中断源产生的中断请求必须通过设置相应的标志位来通知CPU。例如，TCON寄存器中的TF1和TF0分别表示T1和T0的溢出中断请求，而IE1和IE0则对应外部中断1和0的请求标志。 5.2.2 中断请求标志寄存器 中断请求标志寄存器TCON和SCON的作用类似于现实生活中接收电话请求的耳朵。只有当电话铃响且有能识别铃声的耳朵时，才能接收到电话。同样，51单片机在每个机器周期检查TCON和SCON，查看是否有中断标志位被设置，如果有，则CPU会响应中断。 例如，TCON中的TF1位，当定时器/计数器T1计数溢出时，硬件自动将其置1，向CPU发起中断请求。CPU响应中断后，硬件会自动清除TF1位。TF0与TF1类似，用于T0的溢出中断请求。此外，IE1和IT1分别表示外部中断1的中断请求标志和中断类型选择位，IE0和IT0则是对应外部中断0的标志和类型选择。 中断程序编程举例部分，通常会涉及到如何定义中断服务子程序，设置中断使能，以及在中断服务完成后如何恢复现场和返回主程序。这部分内容可能涵盖了中断向量的设定、中断处理的优先级、中断的开启和关闭方法，以及中断处理中的保护和恢复CPU寄存器状态等技术细节。 MCS-51单片机的中断系统是其处理外部事件和内部定时任务的核心机制，理解和熟练掌握中断的使用对于进行有效的单片机程序设计至关重要。通过学习和实践，开发者能够编写出更加高效、可靠的嵌入式系统程序。