第六章. 单片机中断系统

§第六章

MCS-51中断系统一、概述CPU正在执行原程序，突然，被意外事情打断，转去执行新程序。CPU执行新程序结束后，又回到原程序中继续执行。这样的过程就叫中断。1中断流程主程序中断服务程序中断返回继续执行主程序断点中断响应2根据现场随时变化的各种参数、信息，做出实时监控。

CPU与外部设备并行工作,以中断方式相联系,提高工作效率。在多项外部设备同时提出中断请求情况下，CPU能根据轻重缓急响应外设的中断请求。

中断的作用：3对于MCS-51单片机中断系统的组成可以用一句话来讲，叫做：“五源中断，两级管理”

五个中断源：入口地址外部中断0（/INT0）0003HT0溢出中断000BH

外部中断1（/INT1）0013HT1溢出中断001BH

串口中断0023H二、中断请求源（“五源中断”）4/INT0——外部中断0请求，低电平有效。通过P3.2引脚输入/INT1——外部中断1请求，低电平有效。通过P3.3引脚输入。

T0——定时器/计数器0溢出中断请求。

T1——定时器/计数器1溢出中断请求。

TX/RX——串行口中断请求。当串行口完成一帧数据的发送或接收时，便请求中断。外部中断源内部中断源5中断服务程序入口地址：

中断响应的主要内容就是由硬件自动生成一条长调用指令（LCALLaddr16），CPU执行这条长调用指令便响应中断，转入相应的中断服务程序。这里的addr16就是程序存储器中相应的中断服务程序的入口地址，MCS-51的5个中断源的中断服务程序入口地址是固定的，如下表所示。五个中断源：入口地址外部中断0（/INT0）0003HT0溢出中断000BH

外部中断1（/INT1）0013HT1溢出中断001BH

串口中断0023H6

8051的5个中断源的中断服务入口地址之间相差8个单元。这8个存储单元用来存储中断服务程序一般来说是不够的。用户常在中断服务程序地址入口处放一条三字节的长转移指令。一般地，主程序从0030H单元以后开始存放。例如：

ORG0000H LJMPSTART ;转入主程序，START为主程序地址标号

ORG0003H LJMPINT0 ;转外中断中断服务程序

ORG000BH LJMPT0 ;转定时器T0中断服务程序

ORG0030H START: …… ;主程序开始7

中断控制四项内容：中断允许控制，中断请求标志，中断优先控制和中断触发方式控制。四个特殊功能寄存器：中断允许控制寄存器IE，定时器控制寄存器TCON，串行口控制寄存器SCON，中断优先级控制寄存器IP。8中断请求标志位分别分布在TCON、SCON两个寄存器中。TCONIT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1TF1——T1的溢出中断标志硬件置1，硬件清0（也可软件清0）TF0——T0的溢出中断标志。（同TF1，只是针对T0的）IE1——外部中断1（/INT1）请求标志。外部有中断请求时，硬件使IE1置1。IE0——外部中断0（/INT0）请求标志。IT1——外部中断1（/INT1）触发类型控制位。

IT1=0，低电平触发。IT1=1，下降沿触发。

IT0——

外中断0（/INT0）触发类型控制位，用法同IT1。

9SCON

RI

TIRB8TB8RENSM2SM1SM0TI——串口发送中断标志位。

发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLRTI）

RI——串行口接收中断标志位。

硬件置1，软件清0。

10在中断源与CPU之间有二级中断允许控制逻辑电路，类似开关，其中第一级为一个总开关，第二级为五个分开关，由IE控制。

三、中断控制（两级管理）1、中断屏蔽（第一级管理）IEEX0ET0EX1ET1ES——EAEA——

总控制位

“—”——未定义位ES——

串口控制位

ET1——T1中断控制位

EX1——/INT1控制位

ET0——T0中断控制位

EX0——/INT0控制位

若为“1”，开关接通，允许例如SETBEA若为“0”，开关断开，不允许例如CLRIE.711例:假设允许片内定时器/计数器0中断，禁止其他中断。试根据假设条件设置IE的相应值。解：（IE）=10000010B=82H（a）用字节操作指令

MOVIE，#82H；（b）用位操作指令

SETBET0；定时器/计数器0允许中断

SETBEA；CPU开中断122、中断优先级（第二级管理）CPU同一时间只能响应一个中断请求。若同时来了两个或两个以上中断请求，就必须有先有后。

为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。

IPPX0PT0PX1PT1

PS———PS——串口的中断优先级别PT1——定时/计数器T1的中断优先级别PX1——外部中断1的中断优先级别PT0——定时/计数器T0的中断优先级别PX0——外部中断0的中断优先级别该位是“1”时，为高级优先级该位是“0”时，为低级优先级13同一级中的5个中断源的优先顺序是：/INT0中断

T0溢出中断/INT1中断

T1溢出中断

串口中断

高低1415CPU在执行主程序低级中断请求响应低级中断请求CPU执行低级中断服务程序高级中断请求响应高级中断请求CPU执行高级中断服务程序返回低级中断程序返回主程序16四、MCS-51中断的响应过程

CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有中断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在：

（1）CPU正处理相同级别或更高级别的中断；（2）正在执行指令，还未到最后一个机器周期；（3）正在执行的指令是RETI或访问IP、IE指令，则执行完上述指令后，再执行一条指令后，才会响应新中断。

17，中断响应条件①有中断源发出中断请求。②中断总允许位EA=1，即CPU中断。③申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽。④无同级或更高级中断正在被服务。⑤当前的指令周期已经结束。⑥若现行指令为RETI或是访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已执行完。18中断响应操作过程⑴把当前PC值压入堆栈，保护断点。⑵将相应的中断服务程序的入口地址送入PC。⑶对有些中断源，CPU会自动清除中断标志。

自动清除：定时器中断、下降沿触发外部中断。软件清除：串行口中断。电平触发的外部中断需外电路逻辑电平的改变。19⑷执行中断服务程序。⑸执行到返回指令RETI，中断服务程序结束，将堆栈内容弹出到PC，返回到原来断点继续执行。20五.MCS-51中断系统的编程

（1）中断初始化设置：

开相应中断允许（IE）、选择优先级（IP）和选择外中断触发方式（TCON），设置计数器、串行口的有关参数。（2）中断服务程序的编写：

中断入口设置、中断服务主体程序、中断返回指令RETI。21例1、设8051外部中断源接引脚，中断触发方式为电平触发，优先级为高；试编制8051中断系统的初始化程序。解：采用位操作指令实现（也可以采用传送指令和逻辑指令）。

SETBEA ;开总中断

SETBEX0 ;开中断

SETBPX0 ;设置为高优先级

CLRIT0 ;设置为电平触发方式22例2：要求每次按动按键，使外接发光二极管改变一次亮灭状态。解：INT0输入按键信号，P1.0输出改变LED状态。

ORG 0000H

AJMPMAIN ORG 0003H ；中断入口 AJMPPINT0 ORG 0100H ；主程序MAIN：SETB EA ；开总允许开关

SETB EX0 ；开INT0中断

SETB IT0；负跳变触发中断Here：SJMP Here；相当于执行其