80C51单片机中断系统解析与应用实践

"AT89C51单片机中断系统详解和中断系统应用实验，包括中断的概念、目的、中断源及中断系统结构。" 在单片机编程中，中断系统是一个至关重要的特性，它允许处理器在执行当前任务时，响应来自外部设备或内部事件的紧急请求，中断当前程序，转而执行特定的服务程序，处理完请求后又能够恢复原来的工作。AT89C51是一款广泛应用的8位单片机，它的中断系统提供了高效、实时和灵活的处理机制。 中断系统的主要目标包括： 1. 提高CPU工作效率：中断使CPU能够及时处理突发事件，无需持续轮询各个设备的状态，节约了宝贵的CPU时间。 2. 实时处理功能：中断允许CPU迅速响应紧急事件，如数据传输完成、定时超时等，确保系统的实时性。 3. 故障处理：中断系统可以快速响应错误或异常情况，比如电源故障或硬件故障，有助于系统的自我保护。 4. 实现分时操作：通过中断，CPU可以在多个任务之间切换，实现多任务并行处理的假象。 AT89C51单片机的中断源共有5个： 1. INT0：外部中断0，中断请求信号由P3.2引脚输入，可以配置为电平触发或边沿触发。 2. INT1：外部中断1，中断请求信号由P3.3引脚输入，同样支持两种触发方式。 3. T0：定时/计数器0溢出中断，当定时器0计数达到预设值时，由P3.4引脚输入。 4. T1：定时/计数器1溢出中断，当定时器1计数溢出时，由P3.5引脚输入。 5. 串行中断：包括串行接收中断RI（接收缓冲区满）和串行发送中断TI（发送缓冲区空），这两个中断与P3.0和P3.1引脚相关。 中断系统的控制涉及到多个寄存器： 1. TCON（定时和外中断控制寄存器）：包含INT0、INT1、T0、T1的中断请求标志，以及它们的触发方式控制位。例如，TF1和TF0分别表示T1和T0的溢出中断标志，而IT1和IT0则控制INT1和INT0的触发方式。 2. SCON（串行控制寄存器）：主要用于控制串行通信中断，如RI和TI标志，它们分别指示接收和发送中断请求。 中断允许控制寄存器（IE）和中断优先级控制寄存器（IP）则用于开启或关闭中断，以及设定中断优先级。IE寄存器允许用户启用或禁用各个中断源，而IP寄存器则决定了当多个中断同时发生时，哪个中断会被优先处理。 在中断服务程序设计中，需要注意以下几点： 1. 关闭全局中断（通过设置IE寄存器的相应位）以防止在处理中断时又被其他中断打断。 2. 清除中断请求标志，确保中断不会被重复处理。 3. 使用堆栈保存现场，包括程序计数器（PC）和其他需要恢复的寄存器状态，以便中断处理完毕后能正确返回到被中断的程序。 4. 根据需要重新开启中断，允许系统继续响应其他中断请求。 理解并熟练掌握AT89C51单片机的中断系统是开发高效、可靠的嵌入式系统的关键，能够帮助开发者更好地应对各种实时需求和复杂场景。