MCS-51单片机中断响应详解

"中断响应是单片机处理外部事件的关键机制，中断响应过程涉及多个步骤，包括关中断、保存断点、寻找中断源、保护现场、中断处理、恢复现场、开中断以及中断返回。中断响应时间通常在3到8个机器周期之间，受到中断查询和同级或高级中断服务的影响。在MCS-51系列单片机中，中断系统是其重要组成部分，用于处理来自外部或内部的中断请求。" 单片机中断系统是单片机实时处理外部事件的核心机制，它允许单片机在执行主程序的同时，能够暂停当前操作，去响应突发事件。中断响应的步骤详细如下： 1. 关中断：当有中断请求发生时，单片机会首先关闭中断系统，防止新的中断请求干扰当前的处理流程。 2. 保护断点：保存当前程序计数器（PC）的值，即将PC的值压入堆栈，确保中断处理完毕后能回到中断前的位置继续执行。 3. 寻找中断源：单片机根据中断请求信号，确定中断源，并找到相应的中断服务程序的入口地址。 4. 保护现场：为了不丢失中断前的状态，所有参与中断服务程序运行的寄存器内容都会被保存到堆栈中。 5. 中断处理：执行中断服务程序，完成中断事件所需的操作。 6. 恢复现场：中断服务完成后，从堆栈中恢复之前保存的寄存器内容，确保程序状态与中断前一致。 7. 开中断：重新打开中断系统，使单片机能够接受新的中断请求。 8. 中断返回：执行RETI指令，从堆栈中弹出断点地址，程序跳转回中断前的位置继续执行。 中断响应时间是指从检测到中断请求到开始执行中断服务程序的时间，通常在3到8个机器周期之间。中断响应时间受中断查询和中断优先级的影响，如果有同级或更高级别的中断在处理，响应时间会相应增加。 MCS-51系列单片机是广泛应用的8位单片机，其内部结构包括CPU、RAM、ROM、中断系统、串行口、并行口、定时计数器等。CPU包含运算器和控制器，负责执行指令和管理机器的运行。内部数据存储器分为256字节的RAM，其中一部分是专用寄存器。程序存储器通常是ROM，用于存放程序代码。MCS-51有2个定时器/计数器，4个并行I/O口，1个全双工串行口，以及一个中断控制系统，可处理5个不同类型的中断。 MCS-51的引脚功能多样，包括电源、接地、输入输出、时钟输入、复位、中断请求、读写控制、地址总线和数据总线等，这些引脚决定了单片机如何与外部设备通信和交互。 考试涉及的内容可能包括单片机的基本结构、特殊功能寄存器的使用、存储器的寻址方式，以及与编程设计、实验、作业相关的理论知识。考生需要熟悉MCS-51系列单片机的各个组成部分，如CPU、ROM、RAM、中断系统、I/O口、定时计数器和串行口等，同时理解它们的工作原理和操作方法。