MCS-51单片机中断系统详解

"MCS-51单片机的中断系统详解" MCS-51单片机的中断系统是其核心功能之一，它允许单片机在执行主程序的同时，根据外部事件或内部条件暂停当前任务，转而执行中断服务程序，处理紧急情况或特定任务。中断的概念涉及到中断请求、中断响应和中断恢复三个基本过程。 1. 中断请求：当单片机接收到中断源的信号时，中断请求被触发。这些中断源包括外部中断INT0、INT1，定时器/计数器溢出（Timer0、Timer1），以及串行口数据传输完成（TXD/RXD）。例如，电压变化、定时器计数达到预设值或数据准备好时，都会产生中断请求。 2. 中断响应：中断响应由中断允许控制位EA决定。如果EA为1，中断系统会被启用，允许中断发生；如果EA为0，所有中断都将被屏蔽，即不允许中断。此外，还有单独的中断允许位如EX0、EX1、ET0、ET1和ES用于控制各个中断源的开/关。 3. 中断服务程序：当CPU响应中断后，会保存当前程序状态（如寄存器值和程序计数器PC），并将PC值压入堆栈，确保中断处理完成后能返回到主程序中断的位置。然后，CPU会跳转到中断服务例行程序（ISR）执行，ISR通常用于处理中断事件。 4. 中断优先级：MCS-51单片机具有中断优先级机制，优先级由高到低依次为：外部中断0、定时器/计数器0、外部中断1、定时器/计数器1和串行口。如果有多个中断同时发生，优先级高的中断将被优先处理，低优先级的中断则需等待。 5. 多中断的实现：在MCS-51中，可以同时开启多个中断，但处理时遵循优先级原则。中断服务程序执行完毕后，通过RETI指令恢复现场并返回主程序，继续未完成的工作。 6. 中断屏蔽：通过设置中断允许寄存器IE的位，可以实现对特定中断的开启或关闭。例如，如果希望禁止外部中断1，可以设置EX1为0，而其他中断源仍然允许。 7. 中断标志：每个中断源都有对应的中断标志，如IE0、IE1、TI/RI、TF0和TF1，当中断事件发生时，这些标志被置位，表示有中断请求。CPU检测到标志后，会按照优先级顺序响应中断。 中断系统是MCS-51单片机灵活性和实时性的重要体现，它使得单片机能够快速响应外部事件，提高系统效率。理解并熟练掌握中断控制电路及其工作原理，对于编写高效、实时的嵌入式程序至关重要。