80C51单片机中断系统解析:外部中断与嵌套

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"80C51中断结构与工作原理" 在80C51单片机中,中断系统是一个非常关键的特性,它允许CPU在执行程序时响应来自外部设备或内部事件的请求,从而实现多任务处理。中断结构如上图所示,包括了多个中断源和中断控制寄存器。 1. 中断源: - 外部中断(INT0和INT1):有两个外部中断请求线,通常连接到引脚P3.2和P3.3,用于响应外部硬件事件。 - 定时器/计数器中断(T0和T1):定时器0和定时器1溢出时会产生中断,它们的中断请求线连接到TCON寄存器的TF0和TF1位。 - 串行接口中断(RI和TI):串行通信接收完成(RI)和发送完成(TI)时,也会产生中断。 2. 中断优先级: - 80C51单片机具有两个中断优先级:高优先级和低优先级。高优先级中断可以嵌套进入低优先级中断服务程序,但反之则不行。自然优先级由中断源决定,例如,外部中断INT0的优先级高于INT1,定时器T0的优先级高于T1。 3. 中断标志: - IT0和IT1:这两个位决定了外部中断的触发方式。当IT0或IT1为0时,中断由低电平触发;为1时,则由下降沿触发。 - TF0和TF1:这两个标志位表示定时器/计数器的溢出状态,当定时器计数达到预设值时,设置为1,表示中断请求。 - IE0和IE1:中断允许标志位,当设置为1时,允许对应的中断源向CPU发出中断请求。 4. 中断控制寄存器: - TCON(定时器/计数器控制寄存器):包含了定时器和外部中断的相关控制位,如TR0和TR1用于启动或停止定时器,TF0和TF1用于标志定时器溢出。 - IE(中断允许寄存器):全局中断使能位EA和各个中断源的使能位,如EX0和EX1用于控制外部中断,ET0和ET1用于定时器中断,ES用于串行中断。 5. 中断流程: - 当CPU检测到一个有效的中断请求且中断总允许位EA为1时,会保存当前程序计数器(PC)和程序状态字(PSW),然后转到相应中断服务子程序的入口地址执行。 - 中断服务程序执行完毕后,通过RETI指令恢复先前保存的PC和PSW,返回到被中断的程序执行点。 中断机制是80C51单片机处理实时性任务和响应外部事件的重要手段,理解中断结构和工作原理对于编写高效的单片机程序至关重要。通过正确配置中断源、中断标志和中断允许寄存器,可以灵活地管理单片机的中断响应,实现更复杂的应用场景。