MCS-51单片机中断响应流程解析

本文主要介绍了MCS-51系列单片机的硬件结构，特别是中断响应过程，并简要概述了微处理器结构、时钟、存储器、I/O接口、定时器/计数器、中断系统以及CPU的主要组成部分。 在单片机领域，MCS-51系列是一个广泛应用的基础型号，其内部结构包括中央处理器（CPU）、振荡电路、内部总线、程序存储器和数据存储器、定时器/计数器、I/O口、串行口和中断系统。CPU是单片机的核心，由运算器、布尔处理器和控制器三部分组成。运算器负责基本的算术和逻辑运算，布尔处理器则专门处理位操作，而控制器则协调各个部分的工作并管理指令的执行。 中断响应过程在单片机中扮演着关键角色，它是单片机对外部事件作出快速响应的方式。当一个中断源触发中断时，单片机会暂停当前执行的任务，保存现场（如程序计数器PC、寄存器等状态），然后跳转到中断服务程序的地址开始执行。中断服务完成后，通过恢复现场，单片机能返回到中断前的状态继续执行被中断的程序。 MCS-51单片机具有5个中断源（6个中断请求级别），包括外部中断INT0、INT1，定时器/计数器T0、T1的溢出中断，串行口的发送完成和接收中断。这些中断源的优先级可以通过编程来配置。 在中断响应过程中，MCS-51的中断系统会根据中断标志和中断允许位来决定是否接受中断请求。一旦中断被接受，CPU会执行中断处理程序，这个程序通常包含清除中断标志、处理中断事件、更新系统状态等步骤。在中断服务完成后，通过RETI指令恢复现场并返回主程序。 此外，MCS-51的运算器具有特殊功能，如与寄存器B配合进行乘法和除法，交换操作，以及比较和位操作。累加器A在运算中起着核心作用，而程序状态字PSW中的标志位如CY（进位标志）和AC（辅助进位标志）用于跟踪运算结果。 总结来说，MCS-51系列单片机是8位微处理器，其硬件结构设计精巧，中断系统强大，适合初学者入门和精通。理解中断响应过程和单片机的内部结构对于掌握单片机的使用和编程至关重要。