MCS-51单片机中断系统、定时/计数器与串行通信详解

"MCS-51单片机的内部功能部件包括中断系统、定时/计数器和串行通信接口，这些都是单片机扩展和应用中的关键组成部分。 1. 中断系统 中断系统是单片机实时处理能力的核心，允许处理器在执行正常程序的同时，能够对突发事件作出快速响应。MCS-51单片机提供了中断功能，例如用于处理温度控制系统中的定时采样或键盘按键响应。中断系统包含多个中断源，如定时器溢出中断、串行通信中断等。当外部事件发生时，中断请求被提出，CPU暂停当前任务，保存现场信息，然后转去执行中断服务程序，处理完中断事件后恢复现场并返回原任务。 2. 定时/计数器 定时器在MCS-51中扮演着重要角色，例如在温度控制系统和电机控制系统中用于定时采样。定时器根据预设的计数值自动重装载，当计数值达到预设值时，会产生一个中断标志，通知CPU执行相应的采样操作。定时器可以工作在不同模式，如计数模式、定时模式等，以适应不同的应用需求。 3. 串行通信接口 MCS-51单片机内置了一个串行通信接口，支持异步串行通信如RS-232C标准，使得单片机与其他设备间的数据交换成为可能。在串行通信中，CPU既可以发送数据，也可以接收数据。发送时，CPU将数据提交给串行通信控制器，等待发送完成标志；接收时，串行通信控制器自动接收数据，并设置接收完成标志，供CPU读取。这种通信方式对于远程控制、数据传输等应用十分有效。 在处理这些功能时，CPU通常有两种策略：查询和中断。查询方式是CPU不断地检查标志位以决定是否执行特定任务，而中断方式则更高效，它允许CPU在执行其他任务时被中断事件唤醒，从而提高了系统的实时性和效率。中断系统和定时器/计数器的配合使用，以及串行通信接口的优化，使得MCS-51单片机在嵌入式系统设计中具有广泛的适用性。"