單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

1、項(xiàng)目五中斷系統(tǒng)的應(yīng)用任務(wù)一認(rèn)識(shí)MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)是單片機(jī)中非常重要的組成部分，它是為了使單片機(jī)能夠?qū)ν獠炕騼?nèi)部隨機(jī)發(fā)生的事件實(shí)時(shí)處理而設(shè)置的。中斷功能的存在，在很大程度上提高了單片機(jī)實(shí)時(shí)處理能力，它也是單片機(jī)最重要的功能之一，是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)必須掌握的重要內(nèi)容。我們不但要了解單片機(jī)中斷系統(tǒng)的資源配置情況，還要掌握通過相關(guān)的特殊功能寄存器打開和關(guān)閉中斷源、設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)，掌握中斷服務(wù)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(jī)與外設(shè)之間數(shù)據(jù)的輸入輸出方式。1單片機(jī)的輸入單片機(jī)的輸入輸出方式輸出方式CPU與外設(shè)之間的信息交換稱為輸入輸出。在一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)中，輸入輸出是必不可少的，CPU與外設(shè)之間以何種方式進(jìn)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(gè)與打印機(jī)相連的微機(jī)系統(tǒng)中，CPU將需要打印的數(shù)據(jù)輸出給打印機(jī)，打印機(jī)接收到數(shù)據(jù)后便可進(jìn)行打印。CPU是如何將要打印的數(shù)據(jù)輸出給打印機(jī)的呢？如果打印機(jī)總是處

3、于準(zhǔn)備好的狀態(tài)或者CPU總是知道打印機(jī)的狀態(tài)，那么CPU無需查詢打印機(jī)狀態(tài)可直接進(jìn)行輸出，這種方式稱為無條件傳送方式。但外設(shè)的執(zhí)行速度一般是很慢的，像打印機(jī)這樣的外設(shè)不可能總處于準(zhǔn)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(jī)是否空閑，若空閑則進(jìn)行輸出操作，若打印機(jī)處于忙狀態(tài)則繼續(xù)查詢，直到打印機(jī)處于空閑狀態(tài)再進(jìn)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(shè)進(jìn)行信息交換，提高了信息交換的可

4、靠性，解決了外設(shè)與CPU速度不匹配的矛盾，但由于在外設(shè)未準(zhǔn)備好的情況下，CPU需要不斷的查詢外設(shè)狀態(tài)，不能進(jìn)行其他操作，這樣就浪費(fèi)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(shè)的“忙閑”狀態(tài)信息作為請(qǐng)求觸發(fā)信號(hào)，這樣，CPU就可以做自己的工作，當(dāng)打印機(jī)處理完上一批數(shù)據(jù)后處于空閑狀態(tài)時(shí)，向CPU提出中斷請(qǐng)求信號(hào)，CPU接到中斷請(qǐng)求時(shí)，就暫停當(dāng)前正在進(jìn)行的工作轉(zhuǎn)去為打印機(jī)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(jìn)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(shè)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(jí)別的中斷處理完畢后，再返回低級(jí)中斷服務(wù)程序，繼續(xù)原先的處理，這個(gè)過程稱為中斷嵌套。在51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，高優(yōu)先級(jí)中斷能夠打斷低優(yōu)先級(jí)中斷以形成中斷嵌套，反之，低級(jí)中斷則不能打斷高級(jí)中斷，同級(jí)中斷也不能相互打斷。二、MCS5

6、1單片機(jī)的中斷系統(tǒng)MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖52所示。圖52MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成框圖由圖可知，51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源，4個(gè)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(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級(jí)確定。1中斷源（中斷源（5個(gè)）個(gè)）（1）外部中斷源（2個(gè)）外部中斷0和外部中斷1，是由單片機(jī)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(shí)計(jì)數(shù)器中斷源（2個(gè)）MCS51單片機(jī)內(nèi)部有2個(gè)16位的定時(shí)計(jì)數(shù)器，分別是T0和T1。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出時(shí)就會(huì)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。（3）串行口中斷源（1個(gè)）MCS51單片機(jī)內(nèi)部有1個(gè)全雙工的串行通信接口，可以和外部設(shè)備進(jìn)行串行通信，當(dāng)串行口接收或發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后會(huì)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。2中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志TCON即定時(shí)計(jì)數(shù)器控制寄存器，這是一個(gè)可位尋址的8位特殊功能寄存器，即可以對(duì)其每一位單獨(dú)進(jìn)行操作，其字節(jié)地址為88H。它不僅與兩