8051单片机中断系统详解：概念、响应与结构

中断及定时系统课程涵盖了计算机硬件中的关键部分，主要讨论了中断系统在单片机中的工作原理和应用。首先，中断系统的核心概念包括： 1. 中断定义：中断是指CPU在处理一个任务（任务A）时，被另一个任务或事件（任务B）打断的过程。当中断源请求CPU处理时，CPU暂停当前任务，转去处理中断，处理完毕后返回原点继续任务A。中断源可能来自于单片机内部或外部，如8051单片机的五个中断源：两个外部中断（INT0和INT1）、两个定时/计数器中断（T0和T1）以及一个串行口中断。 2. 中断嵌套与优先级：8051单片机的中断源分为两个优先级，这意味着中断处理顺序可以根据优先级进行。例如，IT0和IT1的中断请求在中断系统中有不同的响应策略。 3. 中断响应过程：中断响应包括四个步骤：保存断点（将当前指令地址压入堆栈）、寻找中断服务程序入口地址、执行中断处理程序和中断返回。中断处理程序结束后，CPU会回到被中断的指令位置继续执行。 中断系统在计算机中扮演着关键角色，它提高了CPU的效率，支持实时数据处理和故障自动处理，还用于计算机与外围设备的数据传输和人机交互。课程内容还包括中断系统的硬件结构，如TCON寄存器、中断标志位（如TF0、TF1等）、中断允许位（IE和IE0、IE1）、优先级控制（如自然优先级和硬件查询模式）以及中断矢量地址的管理。 具体到MCS-51单片机，中断源和中断标志详细列出了各个中断的触发条件和状态。例如，INT0和INT1中断可以通过IT0和IT1控制启用或禁用，而定时器T0和T1的中断则由TF0和TF1标志来标识。此外，还有串行口中断（通过RI和TI标志）和中断优先级控制（通过IP寄存器和ES、EA和PS位）。 学习这门课程有助于理解如何设计和优化中断系统，使其在嵌入式系统和实时应用中发挥高效能。掌握这些知识对于从事硬件设计、软件开发或者微控制器技术的工程师来说至关重要。