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，用于在执行过程中响应外部或内部事件，从而暂时停止当前任务并执行相应的处理逻辑，随后返回到原来的工作状态。MCS-51单片机（8051系列）的中断系统是其核心组成部分，它对于实时性和任务切换能力的提升至关重要。 第4章详细介绍了MCS-51单片机的中断系统，主要包括以下几个关键知识点： 1. **中断概念**：中断处理是对事件的整个处理过程，即当系统检测到某个中断请求时，会暂停当前执行的指令序列，转而执行预先设定好的中断服务程序（ISR），处理完中断后，再恢复到中断前的状态。 2. **中断系统结构及中断控制**：MCS-51的中断系统包括中断请求源（如INT0、INT1、定时器/计数器溢出和串行口中断等）、中断允许寄存器IE以及中断优先级寄存器IP。中断允许寄存器IE用于控制中断的开启和屏蔽，分为总开关中断控制位EA和五个具体中断源的控制位。中断优先级寄存器IP则决定了中断的处理顺序。 3. **中断响应过程**：中断响应通常包括中断请求、中断判优、中断服务和中断返回四个步骤。首先，外部或内部事件发生时产生中断请求，然后CPU根据中断优先级判断是否接受中断，接受后暂停当前执行流程，进入中断服务程序，处理完后通过中断返回指令回到中断前的指令地址继续执行。 4. **中断响应时间**：中断响应时间是从中断请求到中断处理结束的时间，它取决于硬件设计和中断服务程序的执行效率。优化中断响应时间对于提高系统的实时性至关重要。 5. **中断响应后中断请求撤除**：中断处理结束后，必须清除中断请求标志，以防止重复响应同一中断。例如，TCON寄存器中的TF0和TF1用于清除定时器/计数器T0和T1的溢出中断标志，而SCON寄存器中的TI和RI用于清零串行口的发送和接收中断标志。 6. **中断系统应用实例**：中断系统广泛应用于汽车单片机等实时性要求高的设备中，如定时器中断用于精确的时间控制，串行口中断用于数据通信，外部中断可用于外部传感器或按键的事件检测等。 总结来说，理解MCS-51单片机的中断系统，不仅需要掌握中断的基本概念，还需熟悉中断请求源的配置、中断控制寄存器的作用以及中断响应的流程，这对于编写高效能的单片机程序至关重要。通过实际操作和案例分析，可以更好地应用中断技术优化系统性能。