MCS-51单片机中断系统详解

本资源是关于《单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计》的第五章内容，主要讲解了中断系统，包括中断的概念、MCS-51单片机的中断流程、中断响应条件和处理，以及中断程序编程实例。 在单片机系统中，中断是一种重要的处理机制。中断概念指的是当CPU正在执行当前任务时，如果外部或内部发生了一个紧急事件，CPU会暂停当前工作，转而去处理这个新事件，待处理完毕后再返回到原先的任务，继续执行。这种处理突发事件的方式提高了系统对实时性要求高的任务的响应能力。 MCS-51单片机的中断系统包含五个中断源： 1. 外部中断0 (INT0)：通过P3.2引脚，低电平有效。 2. 外部中断1 (INT1)：通过P3.3引脚，低电平有效。 3. 定时器/计数器0 (T0) 溢出中断。 4. 定时器/计数器1 (T1) 溢出中断。 5. 串行口中断 (TX/RX)：在完成数据发送或接收时触发。 中断流程涉及中断请求、中断响应和中断恢复三个阶段。当有中断源请求中断时，会设置相应的中断标志。51单片机的中断请求标志寄存器TCON和SCON用于存储这些标志位。例如，TCON寄存器中的TF1和TF0分别表示定时器T1和T0的溢出中断请求，而IE1和IT1则分别对应外部中断1的请求标志和中断方式控制。 中断请求标志的作用类似于现实生活中的电话铃声，只有当电话线路正常并且有人听到铃声，才能接听电话。51单片机在每个机器周期会检查中断标志寄存器，若发现标志位为1，则表示有中断请求。例如，当T1计数溢出时，硬件自动将TF1置1并请求中断，CPU响应中断后，硬件会清零TF1。 中断处理包括中断响应、保存现场、执行中断服务程序和恢复现场。中断服务程序通常是处理突发事件的特定代码，完成后，系统会通过中断返回指令回到中断前的位置，继续执行被中断的任务。 在实际编程中，理解中断系统的运作原理和如何编写中断服务程序至关重要，这关系到单片机对实时事件的响应速度和系统效率。例如，可以利用中断来实现定时任务、键盘输入检测、通信协议的处理等功能。 本章详细阐述了MCS-51单片机中断系统的工作原理、中断流程以及编程实践，对于学习和掌握基于单片机的嵌入式系统设计具有重要意义。通过深入理解和应用这些知识，开发者能够构建更高效、响应更快的嵌入式系统。