MCS-51单片机中断系统解析

"C51单片机的中断..ppt" C51单片机是基于Intel 8051架构的微控制器，其中断系统是它处理多任务和实时响应能力的关键特性。中断系统允许CPU在执行当前任务时，能够暂时停止当前任务，优先响应并处理突发事件或紧急任务，然后在完成中断服务后返回到原先被中断的位置继续执行。中断机制极大地提高了CPU的工作效率，并解决了不同速度任务之间的协调问题，实现了并行操作，尤其适合实时处理和应对不可预测的事件。 中断系统由以下几个主要部分组成： 1. 中断源：中断源是触发中断的源头，C51单片机有5个中断源，包括两个外部中断INT0和INT1，以及三个内部中断定时/计数中断0(T0)、定时/计数中断1(T1)和串行中断。外部中断源通常可以通过电平触发或下降沿触发，内部中断源如定时器溢出则自动产生中断请求。 2. 中断方式：中断请求可以通过硬件触发，如外部引脚的电平变化或定时器计数器的溢出。中断请求一旦产生，会通知CPU暂停当前任务，转向处理中断服务子程序。 3. 中断控制寄存器：在8051中，中断控制寄存器如IE和TMOD用于设置中断使能和选择工作模式。例如，IE用来开启或关闭中断，TMOD用于设定定时器/计数器的工作模式。 4. 中断响应：当中断请求产生并且中断被允许时，CPU停止当前指令的执行，保存现场（如程序计数器PC和寄存器状态），然后跳转到中断服务子程序地址进行处理。 5. 中断请求的撤除：中断服务完成后，中断标志位需要被清除，以表示中断处理完毕，然后通过中断返回指令恢复现场，CPU返回到被中断前的地址继续执行。 中断服务子程序通常包含了处理特定中断事件的代码。例如，外部中断0 (INT0) 可能用于检测按钮按下，定时/计数中断0 (T0) 可能用于周期性任务，如PWM输出或者定时刷新显示等。串行中断则在串行通信数据传输完成时触发，用于接收或发送数据的确认。 中断嵌套是中断系统的一个重要特性，允许在处理中断的过程中，如果有更高优先级的中断请求，CPU会立即响应新的中断，形成中断堆栈，保证高优先级任务的及时处理。 在实际应用中，通过合理配置中断源、中断控制寄存器以及编写中断服务子程序，可以实现C51单片机对各种事件的高效、灵活响应。例如，利用定时器中断实现精确的时间间隔控制，外部中断实现按钮输入的即时响应，串行中断则可用于高效的串行通信。中断系统的设计和优化对于提升C51单片机在控制系统、数据采集、通信网络等领域的应用性能至关重要。