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第5章-中断和定时器计数器讲解
系统的处理过程及中断系统的使用方法,了解外部中断源 的扩展方法 了解定时器/计数器的基本结构及工作原理,掌握与定时器 /计数器相关的特殊功能寄存器的功能 了解定时器/计数器的方式0和方式3,掌握定时器/计数器 的方式1和方式2,掌握定时器/计数器的使用方法
第5章 单片机中断和定时器/计数器
MCS-51单片机通过中断请求标志寄存器TCON、SCON, 中断允许控制寄存器IE和中断优先级控制寄存器IP对 中断实现控制。
1.中断请求标志寄存器
(1)TCON中的中断标志位
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
(88H) 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
TCON TF1
源允许 总允许
优先级Leabharlann 中断源硬件查询第5章 单片机中断和定时器/计数器
中断源
INT0—外部中断请求0,由引脚P3.2提供,中断 请求标志为IE0,由IT0选择其有效方式。
INT1—外部中断请求1,由引脚P3.3提供,中断 请求标志为IE1,由IT1选择其有效方式。
T0—定时器/计数器T0溢出中断请求,中断请求 标志为TF0。
第5章 单片机中断和定时器/计数器
②IE0—外部中断0的中断请求标志位 当CPU检测到引脚上出现有效的中断信号时(若IT0=0,且检测到
引脚为低电平时;若IT0=1,且检测到引脚当出现负跳变时), IE0由硬件置“1”,向CPU申请中断。 ③IT1—外部中断1触发方式控制位 其意义与IT0类似。 ④IE1—外部中断1的中断请求标志位 其意义与IE0类似。 ⑤TF0—T0溢出中断请求标志位 当启动定时器/计数器T0计数后,T0从初值开始加1计数,当最高 位产生溢出时,TF0由硬件置“1”,向CPU申请中断。 CPU响应TF0中断时,由硬件清“0”TF0。 ⑥TF1—T1溢出中断请求标志位 功能和TF0类似。
1 IT0 0 INT0
1
T0
1 0 IT1 INT1 1
TCON IE0 TF0 IE1
IE
IP
EX0
PX0 1
1
1
0
ET0 1
EX1 1
PT0 1 0
PX1 1 0
自 然 优 先 级
中断源
硬件查询
ET1
PT1 1
T1
TF1
1
0
自 然
优
TX
TI
ES
PS 1
先
RX
≥
RI
1
级 0
EA SCON
中断标志
第5章 单片机中断和定时器/计数器
(2)SCON中的中断标志位
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (98H) 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SCON
TI RI
①TI—串行口发送中断标志位
每当串行口发送完一帧串行数据后,TI由硬件自动置“1”。CPU 响应该中断时,不能自动清除TI,必须用软件对TI标志位清 “0”。
边沿触发方式时,在相继两次采样中,先采样到外部中断输入为 高电平,下一个周期采样到为低电平,则置位中断申请标志IE0。 若CPU暂时不能响应,中断申请标志也不会丢失,直到CPU响应此中 断时才清“0”。另外,为了保证下降沿能够被可靠地采样到,外部 中断源引脚上的负脉冲宽度至少要保持一个机器周期。
5.2 MCS-51单片机的中断系统 5.2.1 中断系统的基本概念和基本结构
1.中断系统的基本概念
当CPU正在处理某件事情的时候,单片机外部或内部发生
的某一事件请求CPU迅速去处理
CPU暂时中止当前的工作,转去处理所发生的事件
事件处理完毕后,CPU再回到刚刚被暂停的地方继续原来
的工作 上述过程叫做中断
TF0
IE1 IT1 IE0 IT0
第5章 单片机中断和定时器/计数器
与中断有关的标志位的含义如下:
①IT0—外部中断0触发方式控制位 当IT0=0时,外部中断0为电平触发方式 当IT0=1时,外部中断0为边沿触发方式
两种触发方式的比较: 电平触发方式时,外部中断源的有效低电平必须保持到请求获得 响应时为止,否则就会漏掉;在中断服务结束之前,中断源的有效 低电平必须撤除,否则中断返回之后将再次产生中断。
第5章 单片机中断和定时器/计数器
采用中断技术可以使单片机实现以下功能: (1)分时操作。 (2)实时处理。 (3)故障处理。
第5章 单片机中断和定时器/计数器
2.中断系统的基本结构
MCS-51单片机的中断系统包括5个中断源,2个中断优先级,
4个用于中断控制的寄存器IE、IP、TCON和SCON。
主程序
响应 中断请求
断点
中断服 务程序
返回主程序
RETI
第5章 单片机中断和定时器/计数器
能引起CPU产生中断的事件称为中断源。 中断源向CPU提出的处理请求,称为中断请求。 CPU接受中断请求,暂时中止自身的事情转去处理事件的过程, 称为中断响应过程。 CPU对事件的整个处理过程,称为中断服务。 为实现中断而编写的服务程序叫做中断服务程序。 事件处理完毕,再回到原来被中断的地方,称为中断返回。 单片机是通过相应的硬件电路和软件设置来完成中断功能的, 所以将能完成中断功能的硬件系统和软件系统统称为中断系统。
T1—定时器/计数器T1溢出中断请求,中断请求 标志为TF1。
TX/RX—串行中断请求,中断请求标志为TI或RI。
第5章 单片机中断和定时器/计数器
通常,外部中断源有以下几种: (1)I/O设备中断源。 (2)控制对象中断源。 (3)故障中断源。
第5章 单片机中断和定时器/计数器 5.2.2 中断系统的控制与实现
5.1 概述
中断系统在计算机系统中起着十分重要的作用。MCS-51单片 机具备一套完善的中断系统,包括5个中断源,2个中断优先级, 可以实现2级中断嵌套。
在工业检测、控制领域中,许多场合都要用到计数或定时功能。 MCS-51单片机片内集成两个可编程的定时器/计数器。
第5章 单片机中断和定时器/计数器
第5章 单片机中断和定时器/计数器
第5章 中断和定时器/计数器
第5章 单片机中断和定时器/计数器
主要内容: 5.1 概述 5.2 MCS-51单片机的中断系统 5.3 MCS-51单片机的定时器/计数器
第5章 单片机中断和定时器/计数器
重点、难点:
了解中断系统的基本概念及中断系统的基本结构 掌握与中断系统相关的特殊功能寄存器的功能,掌握中断