51单片机中断系统详解:接口、编址与中断处理

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"单片机的中断系统-51单片机的中断" 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正常程序的同时,能够响应外部或内部发生的突发事件,从而提高系统的实时性和灵活性。51单片机作为经典的微处理器,其中断系统具有重要的学习价值。 中断概念是指当单片机接收到中断请求时,会暂停当前任务,保存现场(即当前状态),然后转去执行中断服务程序。中断响应条件包括中断源的触发、中断允许位的设置以及当前指令执行完毕。中断处理原则包括保护和恢复现场、执行中断服务程序、最后清除中断标志位。中断服务完成后,单片机会恢复先前的状态,继续执行被中断的程序,这一过程称为中断返回。 在51单片机中,定时器/计数器是常见的中断源,它们可以工作在多种模式下。工作方式1和2是其中的两种,通常用于定时或计数任务,比如定时中断、波特率生成等。定时器的工作方式选择会直接影响其功能和计数范围。 串行通信是单片机与其他设备进行数据交换的重要手段。波特率是衡量串行通信速率的参数,它决定了每秒传输的位数。51单片机的串行口有4种工作方式,每种方式对应不同的通信特性,如同步移位、异步帧格式、波特率可变等,可以根据实际需求进行选择。 I/O接口在单片机系统中扮演着关键角色,它连接了单片机与外部设备,解决了两者间的数据性质、协议、速度、功率、电平和接口数量不匹配的问题。接口通常由一组可寻址的寄存器或端口组成,通过地址线进行编址。在51单片机中,寻址范围由地址线条数决定,如MCS-51的64K字节寻址空间。接口地址的编址是在设计阶段确定,而译码和寻址则是在应用阶段实现,通过软件和硬件电路来选择并启用特定的接口设备。 在单片机系统中,I/O编址有两种方式:独立编址和统一编址。独立编址方式下,I/O和存储器有各自的地址空间;而在统一编址方式中,I/O地址与存储器地址混合,51单片机就采用了这种方式。在实现片选时,单片机的地址总线和部分I/O口线可以用来产生特定的片选信号,使得单片机能够识别并访问外部设备。 总结来说,单片机的中断系统、I/O接口、定时器/计数器和串行通信是构建高效、灵活嵌入式系统的关键组成部分。理解并掌握这些知识点对于进行51单片机的应用开发至关重要。