MCS-51中断系统：硬件与软件撤除机制与80C51中断特性详解

中断系统是计算机硬件的重要组成部分，它允许CPU在执行过程中响应外部或内部事件并暂停当前任务，转而去处理这些事件，之后再恢复先前的工作。MCS-51单片机，如80C51，拥有一个独特的中断系统，该系统的核心包括中断源、中断请求、中断服务程序、中断返回以及中断优先级管理。 1. **中断源**： - MCS-51单片机有5个固定的可屏蔽中断源，其中3个位于片内（如定时器/计数器），2个位于片外。中断源包括I/O设备产生的输入/输出中断、定时器溢出中断以及两个边沿触发或电平触发的外中断。 2. **中断请求**： - 定时器中断（如TF0和TF1）和外部中断（IE0和IE1）通过硬件设置来触发中断请求。当条件满足时，中断标志位会被置位，通知CPU中断已发生。 3. **中断响应过程**： - CPU根据中断优先级寄存器（IP）和中断允许寄存器（IE）来决定是否响应中断。一旦响应，CPU会进入中断服务子程序，此时当前任务暂停。 4. **中断服务程序**： - 中断服务程序是CPU在中断请求时执行的代码，它们为特定的中断源服务，比如I/O处理或数据采集。中断服务子程序与一般子程序调用不同，后者由程序员安排，而前者是在中断发生时随机产生。 5. **中断优先级和嵌套**： - 80C51的中断源有两级优先级，外部中断0通常优先级较高。中断嵌套依赖于中断服务程序是否允许其他中断以及优先级关系。只有当当前中断服务程序结束后，才会处理优先级更高的中断。 6. **中断系统结构**： - 当CPU在执行A任务时，如果遇到中断事件B，它会暂时停止A任务，转到相应的中断服务程序处理B，然后返回到A任务中断前的位置继续执行。 7. **中断优点**： - 中断系统提高了CPU的利用率，增强了系统的实时性，通过优先级管理提高了系统的可靠性。 8. **80C51中断控制寄存器**： - TCON/SCON寄存器用于中断控制和设置条件，如中断请求的启用/禁用、中断响应模式等。 通过深入理解这些知识点，你可以有效地设计和使用80C51单片机的中断系统，以优化程序性能并实现高效的实时处理。