MCS51单片机中断系统详解：请求标志与处理

"《单片机原理与应用》是一本21世纪高职高专规划教材，作者包括金龙国和陈萌，由中国水利水电出版社出版。本书涵盖了单片机的基本概念、MCS-51系列单片机的结构、指令系统、存储器扩展、中断系统、接口技术、串行口通信以及应用系统设计等内容。特别强调了中断请求标志在MCS51单片机中的应用，包括SCON和TCON中的中断标志、中断允许控制、中断源优先级设定、中断响应处理过程以及中断处理的相关步骤。" 在MCS51单片机中，中断系统是其核心功能之一，用于处理系统外部或内部发生的突发事件。中断请求标志是中断系统的重要组成部分，用于指示中断的发生。SCON（Serial Control）寄存器中的中断标志与串行通信有关，而TCON（Timer Control）寄存器中的中断标志则与定时/计数器中断相关。 1. TCON中的中断标志： - TF0和TF1：这两个标志位分别对应于定时器0和定时器1的溢出中断请求，当定时器计数溢出时，相应的标志位会被自动置1，提示CPU有中断事件发生。 - TR0和TR1：这两个是启动/停止定时器的控制位，而不是中断标志，但它们影响中断的发生。 2. SCON的中断标志： - RI：接收中断标志，用于指示串行口接收完成，当接收到一个完整的字符时，RI被硬件置1，等待软件清除。 - TI：发送中断标志，表示串行口数据发送完成，TI被硬件置1后，需软件清零以准备下一次发送。 3. 中断允许控制： - IE（Interrupt Enable）寄存器用于控制中断的开启与关闭，通过设置或清除其中的位来决定哪些中断源是允许的。 - EA（Global Interrupt Enable）位是全局中断使能位，当EA=1时，所有中断都被允许；当EA=0时，所有中断都被禁止。 4. 中断源优先级的设定： MCS51单片机通常有四级中断，中断源的优先级由硬件固定，不能改变。优先级顺序通常为：定时器0 > 定时器1 > 外部中断0 > 外部中断1 > 串行口中断。 5. 中断响应处理过程： - 当中断请求发生且中断允许标志被设置时，CPU暂停当前任务，保存现场（如PC值、PSW状态寄存器等），然后转到相应中断服务子程序的入口地址。 - 中断处理过程中，可能会涉及到对中断标志的清除，以防止重复中断。 6. 中断处理： - 中断响应的过程包括：中断请求、CPU检测、响应中断、执行中断响应序列。 - 中断返回：中断处理完成后，CPU通过执行中断返回指令RETI，恢复现场并返回到中断前的任务继续执行。 7. 外部中断响应时间： 外部中断的响应时间受硬件延时和软件延时两部分影响，硬件延时是单片机内部处理中断请求的时间，软件延时则取决于中断服务程序的执行时间。 理解中断系统的工作原理和管理方式对于有效利用MCS51单片机进行实时系统设计至关重要。通过合理设置中断标志、控制中断允许以及优化中断服务程序，开发者能够创建高效、响应迅速的嵌入式系统。