C51单片机中断系统详解

"c51单片机中断详解(ppt文档).ppt" 在计算机科学和电子工程领域，中断是单片机处理外部或内部事件的一种重要机制。C51单片机，作为基于Intel 8051架构的一款广泛应用的微控制器，其中断系统对于实时性和高效性具有至关重要的作用。中断系统允许C51单片机在执行程序的过程中，能够快速响应来自硬件或软件的中断请求，暂停当前任务，转而去处理紧急事件，然后再返回到原先的任务，这种机制极大地提高了处理器的工作效率。 中断的基本概念是，当C51单片机在运行程序时，如果发生了一个中断事件，比如外部设备的输入或者内部定时器的溢出，中断请求源会向CPU发送一个中断请求。CPU在检测到这个请求后，会保存当前的程序状态（即保护现场），然后跳转到中断服务子程序去处理中断事件。一旦事件处理完成，CPU会恢复之前保存的现场，并通过中断返回指令回到中断发生前的位置，继续执行被打断的程序，这就是所谓的中断处理和中断返回流程。 中断系统的主要优点体现在以下几个方面： 1. 分时操作：通过快速切换，CPU可以同时处理多个外设的请求，实现多任务并行处理。 2. 实时处理：对于随机出现的事件，如硬件故障或定时任务，CPU能够及时响应，提高系统的实时性。 3. 故障处理：中断系统可以用于错误检测和处理，例如电源掉电、存储错误等，确保系统的稳定运行。 MCS-51单片机的中断系统具有5个中断请求源，分别是： 1. INT0 - 外部中断请求0，由INT0引脚输入，中断标志位是IE0。 2. INT1 - 外部中断请求1，由INT1引脚输入，中断标志位是IE1。 3. T0 - 定时器/计数器T0溢出中断请求，中断标志位是TF0。 4. T1 - 定时器/计数器T1溢出中断请求，中断标志位是TF1。 5. 串行口中断 - 包括发送中断TI和接收中断RI，中断标志位在SCON寄存器中。 这些中断请求源有不同的优先级，MCS-51有两个中断级别，可以实现两级嵌套中断。中断请求标志存储在特殊功能寄存器TCON和SCON中，CPU根据这些标志位来判断并响应中断。 中断处理的过程包括： 1. 中断请求 - 中断源向CPU发出请求。 2. 中断响应 - CPU检测到请求，保存当前PC（程序计数器）和PSW（程序状态字）值。 3. 中断处理 - 转至中断服务子程序，执行相应的处理代码。 4. 恢复现场 - 中断服务完成后，恢复之前保存的PC和PSW值。 5. 中断返回 - 执行中断返回指令，回到中断前的程序执行位置。 中断技术的应用广泛，它不仅限于C51单片机，而是许多微控制器和计算机系统的基础组成部分。理解和熟练掌握中断系统是进行嵌入式系统开发的关键技能之一，因为它直接影响到系统的实时响应和性能优化。