MCS-51单片机中断系统解析:外部中断排队与控制

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"MCS-51单片机的中断系统主要涉及中断概念、中断系统结构、中断响应过程、中断响应时间和中断请求的撤除。它有5个外部中断源,即INT0~INT4,每个中断都有对应的中断请求标志。中断处理是单片机对外部事件的一种快速响应机制,中断子程序与主程序并行执行,通过中断系统结构实现。中断源包括外部中断0(INT0)、外部中断1(INT1)、定时器/计数器T0溢出中断、定时器/计数器T1溢出中断以及串行口中断。中断请求标志存储在特殊功能寄存器TCON和SCON中。TCON负责定时器/计数器的中断和外部中断,而SCON管理串行口的中断。中断控制由中断允许寄存器IE进行,它包含两级控制,其中EA位控制全局中断开关。中断优先级寄存器IP则用于设置中断优先级。中断响应后,中断请求标志需要在中断服务程序中清除。中断系统在实际应用中有着广泛的应用,例如在汽车电子系统中。" 在MCS-51单片机中,中断系统是一个至关重要的部分,它使得单片机可以高效地处理同时发生的多个事件。中断源的排队顺序是从IR0到IR4,这些中断源包括: 1. **外部中断0 (INT0)**:由P3.2引脚输入,中断请求标志为IE0。可以通过设置TCON寄存器的IT0位选择电平触发或跳沿触发模式。 2. **外部中断1 (INT1)**:由P3.3引脚输入,中断请求标志为IE1。 3. **定时器/计数器T0溢出中断**:当T0计数器溢出时产生,中断请求标志为TF0。 4. **定时器/计数器T1溢出中断**:T1计数器溢出时,中断请求标志为TF1。 5. **串行口中断**:包括发送中断请求(TI)和接收中断请求(RI),标志位存储在SCON寄存器中。TI在发送完一帧数据后自动置1,需在服务程序中清除;RI在接收到数据后置1,同样需要在服务程序中清除。 中断系统的控制由中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP共同完成。IE寄存器的EA位控制全局中断开关,其他位如EX0、EX1等控制特定中断源的允许。IP寄存器用于设置中断优先级,如PS位控制串行中断的优先级。 中断响应过程分为以下几个步骤: 1. **中断请求**:当外部或内部事件发生时,相应的中断请求标志被置1。 2. **中断响应**:如果CPU的中断允许标志EA为1且中断源的中断请求允许位为1,CPU将停止当前指令的执行,保存现场信息(如PC、PSW),然后转向中断服务子程序的入口地址。 3. **中断服务**:在中断服务子程序中,处理相关事件,并清除中断请求标志。 4. **中断返回**:服务完成后,恢复现场信息,通过RETI指令返回到被中断指令的下一条指令继续执行。 中断系统的应用广泛,比如在汽车电子系统中,它可以实时处理传感器的信号,确保车辆的安全性和效率。因此,理解和熟练掌握MCS-51单片机的中断系统对于开发基于这种单片机的嵌入式系统至关重要。