單片機的中斷系統(tǒng)

1、項目五中斷系統(tǒng)的應用任務一認識MCS51單片機的中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)是單片機中非常重要的組成部分，它是為了使單片機能夠對外部或內部隨機發(fā)生的事件實時處理而設置的。中斷功能的存在，在很大程度上提高了單片機實時處理能力，它也是單片機最重要的功能之一，是我們學習單片機必須掌握的重要內容。我們不但要了解單片機中斷系統(tǒng)的資源配置情況，還要掌握通過相關的特殊功能寄存器打開和關閉中斷源、設定中斷優(yōu)先級，掌握中斷服務程序的編寫方法。一、中斷的概念為了弄懂中

2、斷的概念，下面我們先來了解一下單片機與外設之間數(shù)據(jù)的輸入輸出方式。1單片機的輸入單片機的輸入輸出方式輸出方式CPU與外設之間的信息交換稱為輸入輸出。在一個單片機系統(tǒng)中，輸入輸出是必不可少的，CPU與外設之間以何種方式進行信息交換，將直接影響到信息交換的可靠性和CPU的效率。例如：在一個與打印機相連的微機系統(tǒng)中，CPU將需要打印的數(shù)據(jù)輸出給打印機，打印機接收到數(shù)據(jù)后便可進行打印。CPU是如何將要打印的數(shù)據(jù)輸出給打印機的呢？如果打印機總是處

3、于準備好的狀態(tài)或者CPU總是知道打印機的狀態(tài)，那么CPU無需查詢打印機狀態(tài)可直接進行輸出，這種方式稱為無條件傳送方式。但外設的執(zhí)行速度一般是很慢的，像打印機這樣的外設不可能總處于準備好的狀態(tài)，因此CPU在輸出數(shù)據(jù)前需要先查詢打印機是否空閑，若空閑則進行輸出操作，若打印機處于忙狀態(tài)則繼續(xù)查詢，直到打印機處于空閑狀態(tài)再進行輸出。這種方式稱為查詢傳送方式。與無條件傳送方式相比，雖然查詢傳送方式能有效地與慢速外設進行信息交換，提高了信息交換的可

4、靠性，解決了外設與CPU速度不匹配的矛盾，但由于在外設未準備好的情況下，CPU需要不斷的查詢外設狀態(tài)，不能進行其他操作，這樣就浪費了CPU的資源，使CPU的利用率大大降低。為了提高CPU的工作效率，可將外設的“忙閑”狀態(tài)信息作為請求觸發(fā)信號，這樣，CPU就可以做自己的工作，當打印機處理完上一批數(shù)據(jù)后處于空閑狀態(tài)時，向CPU提出中斷請求信號，CPU接到中斷請求時，就暫停當前正在進行的工作轉去為打印機輸出數(shù)據(jù)，輸出一批數(shù)據(jù)后又返回到剛才中斷

5、的地方繼續(xù)進行原來的工作，這種方式稱為中斷傳送方式。綜上所述，CPU與外設之間信息交換有三種方式，其執(zhí)行過程如圖51所示。(a)無條件傳送方式(b)查詢傳送方式(c)中斷傳送方式(c)中斷傳送方式的中斷，等到更高級別的中斷處理完畢后，再返回低級中斷服務程序，繼續(xù)原先的處理，這個過程稱為中斷嵌套。在51單片機的中斷系統(tǒng)中，高優(yōu)先級中斷能夠打斷低優(yōu)先級中斷以形成中斷嵌套，反之，低級中斷則不能打斷高級中斷，同級中斷也不能相互打斷。二、MCS5

6、1單片機的中斷系統(tǒng)MCS51單片機的中斷系統(tǒng)的內部結構框圖如圖52所示。圖52MCS51單片機的中斷系統(tǒng)內部結構組成框圖由圖可知，51單片機的中斷系統(tǒng)有5個中斷源，4個用于中斷控制的寄存器TCON、SCON、IE、IP來控制中斷類型、中斷的開關和各種中斷源的優(yōu)先級確定。1中斷源（中斷源（5個）個）（1）外部中斷源（2個）外部中斷0和外部中斷1，是由單片機的P3.2和P3.3端口引入的，名稱分別為和，低電平或下降沿觸發(fā)。0INT1INT（

7、2）定時計數(shù)器中斷源（2個）MCS51單片機內部有2個16位的定時計數(shù)器，分別是T0和T1。當計數(shù)器計滿溢出時就會向CPU發(fā)出中斷請求。（3）串行口中斷源（1個）MCS51單片機內部有1個全雙工的串行通信接口，可以和外部設備進行串行通信，當串行口接收或發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后會向CPU發(fā)出中斷請求。2中斷標志中斷標志TCON即定時計數(shù)器控制寄存器，這是一個可位尋址的8位特殊功能寄存器，即可以對其每一位單獨進行操作，其字節(jié)地址為88H。它不僅與兩