第5章输入/输出、中断、定时与串行通信4.1MCS-51单片机的中断系统4.2定时/计数器4.3串行通信接口第4章中断、定时、串行通信第5章输入/输出、中断、定时与串行通信4.1MCS-51单片机的中断系统4.1.1中断的概念计算机暂时中止正在执行的主程序,转去执行中断服务程序,并在中断服务程序执行完了之后能自动回到原主程序处继续执行，这个过程叫做“中断”。中断需要解决两个主要问题：一是如何从主程序转到中断服务程序；二是如何从中断服务程序返回主程序。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信大体说来,采用中断系统改善了计算机的性能,主要表现在以下几个方面：(1)有效地解决了快速CPU与慢速外设之间的矛盾,可使CPU与外设并行工作,大大提高了工作效率。(2)可以及时处理控制系统中许多随机产生的参数与信息,即计算机具有实时处理的能力,从而提高了控制系统的性能。(3)使系统具备了处理故障的能力,提高了系统自身的可靠性。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信4.1.2中断源所谓中断源就是引起中断的事件,亦即是什么部件要求中断。对于各种计算机来说,其中断源的允许数目是不一样的,例如Z80允许128个中断源(不包括非屏蔽中断),而8086/8088则允许256个中断源。MCS-51单片机相对来说较为简单,只提供了5个中断源：2个外部中断请求/INT0和/INT12个片内定时器/计数器T0和T1的溢出中断请求TF0和TF11个串行口中断请求TI或RI(合为一个中断源)。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信MCS-51单片机5个中断源的中断请求信号分别锁存在特殊功能寄存器TCON和SCON中：(1)TCON为定时/计数器控制寄存器,字节地址为88H,其中锁存的中断源请求标志如表4―1所示。表4―1TCON锁存的中断源第5章输入/输出、中断、定时与串行通信(2)SCON串行口控制寄存器,字节地址为98H。SCON的低2位锁存串行口的接收中断和发送中断标志,其格式如表4―2所示。表4―2SCON锁存的中断源第5章输入/输出、中断、定时与串行通信TI：串行口发送中断标志。在串行口以方式0发送时,每当发送完8位数据后,由硬件置位TI；;方式1、2、3发送时,在发送停止位的开始时置位TI。TI=1表示串行口发送器正在向CPU申请中断。TI必须由用户在中断服务程序中用软件清0。RI：串行口接收中断标志。方式0工作,当接收到第8位数据时置位RI;若以方式1、2、3工作,且SM2=0时,则每当接收器接收到停止位的中间时置位RI;RI必须由用户软件清0。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信中断允许寄存器IE位D7D6D5D4D3D2D1D0IEEA--ESET1EX1ET0EX0位地址AFHACHABHAAHA9HA8HEX0:外中断0中断允许、ET0:定时器0中断允许；EX1:外中断1中断允许、ET1:定时器1中断允许；ES:串行中断允许；EA:总体中断允许。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信4.1.3中断的优先级在一般情况下，首先把各个中断源分成若干个优先级,然后再按如下原则进行处理(1)不同级的中断源同时申请中断时——先高后低；(2)同级的中断源同时申请中断时——事先规定；(3)处理低级中断又收到高级中断请求时——停低转高；(4)处理高级中断又收到低级中断请求时——高不理低。在同1个优先级中,对5个中断源的优先次序安排如下：外部中断0(IE0)定时器/计数器T0溢出中断(TF0)外部中断1(IE1)定时器/计数器T1溢出中断(TF1)串行口中断(RI+TI)最高优先级第5章输入/输出、中断、定时与串行通信MCS-51单片机中有1个中断优先级寄存器IP,字节地址为B8H。对于每1个中断源,均可通过对IP的设置来确定其优先等级,置1为高优先级,清0为低优先级。IP寄存器的格式如表4―3所示。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信4.1.4中断响应的条件、过程与时间1.中断响应的条件(1)无同级或高级中断正在服务;(2)现行指令执行到最后1个机器周期且已结束;(3)若现行指令为RETI或需访问特殊功能寄存器IE或IP的指令时,执行完该指令且紧随其后的另1条指令也已执行完。单片机便在紧接着的下1个机器周期的S1期间响应中断。否则,将丢弃中断查询的结果。第5章输入/输出、中断、定时与串行通信2.中断响应过程单片机响应中断时,先置位相应的优先级有效触发器。然后执行1条由硬件产生的子程序调用指令,把断点地址压入堆栈,再把与各中断源对应的中断服务程序的入口地...
