掌握C51单片机中断程序设计与处理

资源摘要信息: "C51单片机中断系统详解与设计教程" C51单片机，即基于8051内核的单片机，是微控制器市场上的经典产品，广泛应用于工业控制、家用电器等领域。中断系统是C51单片机的核心特性之一，其设计和应用是学习和开发8051系列单片机的必经之路。本教程详细介绍了C51单片机中断系统的各个组成部分，包括中断源、中断优先级、中断控制寄存器以及中断处理过程，并通过实际案例展示如何进行C51程序设计以实现对中断的处理。 一、中断系统概述 中断系统允许单片机响应外部或内部事件，而无需不断轮询这些事件。在C51单片机中，有5个中断源，分别是两个外部中断INT0和INT1、两个定时器中断T0和T1、以及一个串行通信中断。这些中断源可以被设置为不同的优先级，以确保关键事件可以优先得到处理。 二、中断源分类及功能 1. 外部中断源 外部中断源来自单片机外部的设备，如按钮、传感器等。在8051单片机中，外部中断分为INT0和INT1，这两个中断均可以设置为边沿触发或电平触发模式。外部中断的设计通常需要考虑去抖动电路，以避免因外界干扰产生的误触发。 2. 定时中断源 定时中断源主要来自于内置的定时器/计数器模块，其中包括定时器T0和T1。这些模块可以工作在不同的模式下，并且可以设置时间基准，用于周期性地产生中断，适合进行定时任务，如定时刷新显示、定时采集数据等。 3. 串行中断源 串行中断源与单片机的串行通信接口相关。当单片机通过串行端口接收或发送数据时，可以产生中断，以便及时处理串行通信任务。这在需要与其他设备进行数据交换的应用中尤为重要。 三、中断系统结构及控制寄存器 C51单片机的中断系统通过一系列特殊功能寄存器来控制，包括中断使能寄存器（IE）、中断优先级寄存器（IP）、中断请求寄存器（TCON）和中断屏蔽寄存器（SCON）。这些寄存器允许程序员开启或关闭特定的中断源，设置中断优先级，以及读取中断状态。 1. 中断使能寄存器（IE） IE寄存器用来开启或关闭中断系统中的特定中断源。设置IE寄存器的相应位可以启用或禁用中断。 2. 中断优先级寄存器（IP） IP寄存器用于设置中断的优先级。在C51单片机中，可以设置两级优先级，高优先级中断可以打断低优先级中断的处理。 3. 中断请求寄存器（TCON） TCON寄存器用于显示和设置中断请求的状态。通过读取TCON可以了解哪些中断正在请求服务，以及是否设置了中断优先级。 4. 中断屏蔽寄存器（SCON） SCON寄存器与串行通信有关，用于控制串行中断的开启或关闭。 四、CPU的中断处理过程 当某个中断源请求服务时，CPU会完成当前指令的执行，然后根据中断矢量表找到对应的中断服务程序入口地址，并将程序计数器PC更新为该地址，开始执行中断服务程序。在中断服务程序执行完毕后，通常使用RETI指令返回主程序继续执行。 五、C51程序设计实例 本教程通过具体的编程实例，演示了如何编写中断服务程序。例如，设置外部中断0的中断服务程序，当外部中断0被触发时，单片机会跳转到指定的中断服务程序进行处理。程序员需要在程序中指定中断向量地址，并编写中断处理代码。 六、总结 中断系统是C51单片机不可或缺的一部分，它为单片机的实时任务处理提供了强大的支持。通过学习本教程，读者将掌握C51中断系统的设计原理和编程方法，为开发复杂的应用程序打下坚实的基础。 通过以上内容，我们对C51单片机的中断系统有了全面的认识，包括中断源的分类、中断系统结构、中断控制寄存器、CPU的中断处理过程，以及如何在C51程序中设计中断处理代码。掌握了这些知识点，我们就可以在实际应用中更好地利用中断系统，提高单片机系统的响应速度和实时处理能力。