【正文】 1 MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) MCS51單片機(jī)的定時器 /計數(shù)器 MCS51單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展 定時器 /計數(shù)器與中斷綜合應(yīng)用舉例 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 2 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 單片機(jī)中斷技術(shù)概述 中斷源 1. 外部中斷源 —— ()和 () 2. 定時器中斷源 ——T0和 T1 3. 串行口中斷源 INT0 INT1 3 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 中斷控制 1. 定時器控制寄存器 (TCON—Timer/Counter Control Register) (1) IE0和 IE1——外中斷請求標(biāo)志位 (硬件置 1或清 0) (2) IT0和 IT1——外中斷請求觸發(fā)方式控制位 (軟件置 1或清0) (0—電平觸發(fā)， 1—脈沖觸發(fā) ) (3) TF0和 TF1——計數(shù)器溢出標(biāo)志位 (硬件置 1或清 0) (4) TR0和 TR1——Run Control bits for Timer 1 and Timer 0. Set to run, reset to hold. (軟件置 1或清 0) 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符號 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 4 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 2. 串行口控制寄存器 (SCON—Serial Port Control Register) (1) SM0、 SM SM2——Serial Port Mode Bits (2) REN——允許串行接收位 Receiver Enable(軟件置 1或清 0) (3) TB8——Transmit bit 8. Ninth bit transmitted (in mode 2 and 3)。 set/cleared by software. (4) RB8——Receive bit 8. Ninth bit received (in mode 2 and 3)。 Mode 0: Not used Mode 1: Stop bit Mode 2,3: Ninth data bit. (5) TI——發(fā)送中斷標(biāo)志位 Transmit interrupt flag. Set at end of character transmission。 cleared by software. (6) RI——接收中斷標(biāo)志位 Receive interrupt flag. Set at end of character reception。 cleared by software. 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 位符號 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 5 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 3. 中斷允許控制寄存器 (IE—Interrupt Enable Register) (1) EA——中斷允許總控制位 (2) EX0和 EX1——外部中斷允許控制位 (3) ET0和 ET1——定時 /計數(shù)中斷允許控制位 (4) ES——串行中斷允許控制位 位地址 0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H 位符號 EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 6 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 4. 中斷優(yōu)先級控制寄存器 (IP—Interrupt Priority Register) (1) PX0——外部中斷 0優(yōu)先級設(shè)定位 (2) PT0——定時中斷 0優(yōu)先級設(shè)定位 (3) PX1——外部中斷 1優(yōu)先級設(shè)定位 (4) PT1——定時中斷 1優(yōu)先級設(shè)定位 (5) PS——串行中斷優(yōu)先級設(shè)定位 位地址 0BFH 0BEH 0BDH 0BCH 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H 位符號 / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 7 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 5. 中斷優(yōu)先級控制原則和控制邏輯 ? 中斷嵌套 ——高優(yōu)先級可以中斷低優(yōu)先級 ? 同級不能嵌套 ? 同級中斷同時請求，查詢次序為： 外部中斷 0→ 定時中斷 0→ 外部中斷 1→ 定時中斷 1→ 串行中斷 6. 中斷初始化與中斷控制寄存器狀態(tài)設(shè)置 MOV IE, 81H 。開放外部中斷 0 或 SETB EA SETB EX0 8 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) MCS51的中斷系統(tǒng) IE0 TF0 IE1 TF1 TI RI EX0 ET0 EX1 ET1 ES ≥1 PX0 PT0 PX1 PT1 PS 高級 低級 內(nèi) 部 查 詢 內(nèi) 部 查 詢 入口地址 入口地址 INT0 INT1 T0 T1 TI RI 中斷請求標(biāo)志 中斷允許控制 中斷 優(yōu)先級 EA 中斷源 9 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 中斷響應(yīng)過程 1. 中斷采樣 ——在每個機(jī)器周期的 S5P2采樣 和 2. 中斷查詢 ——在每個機(jī)器周期的最后一個狀態(tài) S6查詢 ——硬件自動產(chǎn)生 LCALL addr16指令 響應(yīng)過程 ——單片機(jī)響應(yīng)中斷后，自動執(zhí)行下列操作： (1) 置位中斷優(yōu)先級有效觸發(fā)器，即關(guān)閉同級和低級中斷： (2) 調(diào)用入口地址，斷點入棧，相當(dāng)于 LCALL指令； (3) 進(jìn)入中斷服務(wù)程序。 例如： LCALL 0003H 。 響應(yīng)外部中斷 0 INT0 INT1 10 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 響應(yīng)條件 ——CPU要響應(yīng)中斷需滿足下列條件： (1) 無同級或高級中斷正在服務(wù)； (2) 當(dāng)前指令周期結(jié)束，如果查詢中斷請求的機(jī)器周期不是當(dāng)前指令的最后一個周期，則不響應(yīng)； (3) 若現(xiàn)行指令是 RETI、 RET或 訪問 IE、 IP指令，則需要執(zhí)行完當(dāng)前指令及下一條指令方可響應(yīng)。 ——最短為 3個機(jī)器周期；最長為 8個機(jī)器周期。 響應(yīng)時間 ——從查詢中斷請求標(biāo)志位到轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)入口地址所需的機(jī)器周期數(shù)。 11 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) (1) 最快響應(yīng)時間 以外部中斷的電平觸發(fā)為最快。 從查詢中斷請求信號到中斷服務(wù)程序需要三個機(jī)器周期： 1個周期（查詢）＋ 2個周期（長調(diào)用 LCALL） (2) 最長時間 若當(dāng)前指令是 RET、 RETI和訪問 IP、 IE指令，緊接著下一條是乘除指令發(fā)生，則最長為 8個周期： 2個周期執(zhí)行當(dāng)前指令 (其中含有 1個周期查詢 )＋ 4個周期乘除指令＋ 2個周期長調(diào)用＝ 8個周期。 12 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 中斷請求的撤銷 1. 定時中斷請求的撤銷 ——自動撤銷 (硬件自動清 TF0和TF1) 2. 脈沖方式外部中斷請求的撤銷 ——自動撤銷 (硬件自動清 IE0和 IE1；脈沖信號消失 ) 3. 電平方式外部中斷請求的撤銷 ——硬件自動清 IE0和 IE1，但低電平中斷請求信號需強(qiáng)制變?yōu)楦唠娖健? 4. 串行中斷請求的撤銷 ——軟件撤銷 (CLR TI， CLR RI) 13 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) ORL P1， 01H ANL P1， 0FEH Q 外部中斷請求信號 1 INT0 80C51 D CP SD 電平方式外部中斷請求的撤銷電路 14 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 中斷服務(wù)流程 1. 現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù) (PUSH direct、 POP direct) 2. 關(guān)中斷和開中斷 (CLR、 SETB) 3. 中斷處理 4. 中斷返回 (RETI) MCS51的單步工作方式 外部中斷 0的中斷服務(wù)程序： JNB ， $ JB ， $ RETI 80C51 +5V INT0 15 MCS51單片機(jī)的定時器 /計數(shù)器 定時方法概述 1. 軟件定時 2. 硬件定時 3. 可編程定時器定時 定時器 /計數(shù)器的定時和計數(shù)功能 1. 計數(shù)功能 2. 定時功能 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 16 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 定時器 /計數(shù)器的控制寄存器 1. 定時器 /計數(shù)器控制寄存器 (TCON—Timer/Counter Control Register) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 中斷請求標(biāo)志 觸發(fā)方式選擇 啟動定時 /計數(shù)器 0 低電平1 下降沿 0 停止 1 啟動 17 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 2. 定時器 /計數(shù)器方式控制寄存器 (TMOD—Timer/Counter Mode Control Register) M0 M1 C/T GATE M0 M1 C/T GATE D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 T1控制 T0控制 GATE—門控位 C/T—計數(shù) /定時選擇 M1 M0—工作方式選擇 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 定時工作方式 0 1. 電路邏輯結(jié)構(gòu) 方式 0—13位方式 計數(shù)脈沖輸入 TF0 T0 TR0 GATE INT0 1 ≥1 amp。 C/T=1 振蕩器 1/12 C/T=0 TL0 TH0 8位 低 5位 13位計數(shù)器 定時器 計數(shù)器 18 19 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 2. 定時和計數(shù)應(yīng)用 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，方式 0的最長定時時間為： (213–0) 2us= 214us=16384us= 例 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，使用定時器 1以方式 0產(chǎn)生周期為 500μs的方波脈沖，并由 輸出。以查詢方式實現(xiàn)。 80C51 500μs 20 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 例 ： 0 mov tmod,0 mov th1,0fch mov tl1,3 mov ie,0 setb tr1 loop: jbc tf1,loop1 ajmp loop loop1: mov th1,0fch mov tl1,3 cpl ajmp loop end 21 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 定時工作方式 1 方式 1—16位方式 振蕩器 1/12 TL0 TH0 TF0 1 ≥1 amp。 T0 TR0 GATE INT0 C/T=0 C/T=1 8位 8位 16位計數(shù)器 22 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，方式 1的最長定時時間為： (216–0) 2us = 217us= 例 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，使用定時器 1以方式 1產(chǎn)生周期為 500μs的方波脈沖，并由 輸出。以中斷方式實現(xiàn)。 80C51 500μs 23 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 例 ： 0 ljmp main 001bh ljmp intt1 main: mov tmod,10h mov th1,0ffh mov tl1,83h setb ea setb et1 setb tr1 sjmp $ intt1: mov th1,0ffh mov tl1,83h cpl reti end 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 定時工作方式 2 1. 電路邏輯結(jié)構(gòu) 24 方式 2—8位自動裝入時間常數(shù)方式 TF0 振蕩器 1/12 1 ≥1 amp。 T0 TR0 GATE INT0 C/T=0 C/T=1 TL0 TH0 25 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，方式 2的最長定時時間為： (28–0) 2us = 29us= 例 設(shè)晶振頻率 fosc=6MHz，使用定時器 0以方式 2產(chǎn)生周期為 200μs的方波脈沖，并由 輸出。分別以查詢和中斷方式實現(xiàn)。 80C51 200μs 26 6 單片機(jī)中斷與定時系統(tǒng) 例 ： 查詢方式： 0 mov tmod