MCS-51单片机的中断

．MCS51的中断系统有几个中断源？几个中断优先级？中断优先级是如何控制的？在出现同级中断申请时，CPU按什么顺序响应（按由高级到低级的顺序写出各个中断源）？各个中断源的入口地址是多少？答：MCS51单片机有5个中断源，2个中断优先级，中断优先级由特殊功能寄存器IP控制，在出现同级中断申请时，CPU按如下顺序响应各个中断源的请求：INT0、T0、INT1、T1、串口，各个中断源的入口地址分别是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。

3．MCS51系列单片机的内部资源有哪些？说出8031、8051和8751的区别。

答：MCS51系列单片机上有1个8位CPU、128B的RAM、21个SFR、4个并行口、1个串行口、2个定时计数器和中断系统等资源。

8031、8051和8751的区别是8031内无ROM；8051内有4KB的掩膜ROM；8751内有4KB的EPROM。

五、作图题（10分）用6264（8K*8）构成16K的数据存储系统。

要求采用线选法产生片选信号，并计算6264的地址范围答：WR接6264的WERD接6264的OEAB0---AB12接6264的A0---A12DB0—DB7接6264的D0—D7AB15、AB14分别接Y0和Y1地址：0000H---1FFFH；2000H---3FFFH六、设计题（1题13分；2题12分，共25分）1．某单片机控制系统有8个发光二极管。

试画出89C51与外设的连接图并编程使它们由左向右轮流点亮。

2．某控制系统有2个开关K1和K2，1个数码管，当K1按下时数码管加1，K2按下时数码管减1。

试画出8051与外设的连接图并编程实现上述要求1．某单片机控制系统有8个发光二极管。

试画出89C51与外设的连接图并编程使它们由右向左轮流点亮。

答：图 (5分) 构思 (3分)MOV A，#80H (1分)UP：MOV P1，A (1分)RR A (2分)SJMP UP (1分2．某控制系统有2个开关K1和K2，1个数码管，当K1按下时数码管加1，K2按下时数码管减1。

MCS-51单⽚机的中断系统单⽚机中断技术概述在任何⼀款事件驱动型的CPU⾥⾯都应该会有中断系统，因为中断就是为响应某种事件⽽存在的。

中断的灵活应⽤不仅能够实现想要的功能，⽽且合理的中断安排可以提⾼事件执⾏的效率，因此中断在单⽚机应⽤中的地位是⾮常重要的。

单⽚机中断（Interrupt）是硬件驱动事件，它使得CPU暂停当前的主程序，转⽽去执⾏⼀个中断服务⼦程序。

为了更形象地理解中断，下⾯以学⽣上⾃习时接电话为例阐述⼀下中断的概念。

单⽚机的中断系统有5个中断源、2个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。

如果单⽚机没有中断系统，单⽚机的⼤量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发⽣的定时査询操作上。

采⽤中断技术完全消除了单⽚机在査询⽅式中的等待现象，⼤⼤地提⾼了单⽚机的⼯作效率和实时性。

单⽚机中断系统结构及中断控制中断系统结构图如图5-2所⽰。

由图5-2可见，MCS-51中断系统共有5个中断请求源：INT0——外部中断请求0，中断请求信号由INT0引脚输⼊。

定时/计数器T0计数溢出发出的中断请求。

INT1——外部中断请求1，中断请求信号由INT1引脚输⼊。

定时/计数器T1计数溢出发出的中断请求。

串⾏⼝中断请求。

中断优先级从⾼到底排列。

单⽚机如何知道有中断请求信号？是否能够响应该中断？若5个中断源请求信号同时到来，单⽚机如何响应？这些问题都可以由中断寄存器来解决。

单⽚机中断寄存器有中断标志寄存器TCON和SCON、中断使能寄存器IE和中断优先级寄存器IP，这些寄存器均为8位。

中断标志寄存器5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和SCON的相应位锁存，单⽚机通过这些中断标志位的状态便能知道具体是哪个中断源正在申请中断。

TCON寄存器TCON寄存器为定时/计数器的控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址。

特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所⽰。

TCON各标志位功能如下。

TF1——定时/计数器T1的溢出中断请求标志位。

第5章MCS-51单片机的中断系统【例5-1】设允许外部中断0和串行口中断，禁止其它中断源的中断申请。

试根据假设条件设置IE的相应值。

解：⑴用位操作指令来编写如下程序段：SETB EX0 ；允许外部中断0中断SETB ES ；允许串行口中断CLR EX1 ；禁止外部中断1中断CLR ET0 ；禁止定时器/计数器T0中断CLR ET1 ；禁止定时器/计数器T1中断SETB EA ；CPU开中断⑵用字节操作指令来编写：MOV IE, #91H【例5-2】设置中断优先级控制寄存器IP的初始值，使得8031的2个外中断请求为高优先级，其它中断请求为低优先级。

解：⑴用位操作指令SETB PX0；2个外中断为高优先级SETB PX1CLR PS ；串行口、2个定时器为低优先级中断CLR PT0CLR PT1⑵用字节操作指令MOV IP，#05H【例5-3】假设允许外部中断0中断，并设定它为高级中断，其它中断源为低级中断，采用跳沿触发方式。

在主程序中可编写如下程序段:SETB E A ;EA位置“1”，CPU开中断SETB E X0 ;EX0位置“1”，允许外部中断0产生中断SETB P X0 ;PX0位置“1”，外部中断0为高级中断SETB I T0 ;IT0位置“1”，外部中断0为跳沿触发方式【例5-4】根据图5-9的中断服务程序流程，编写出中断服务程序。

假设现场保护只需要将PSW寄存器和累加器A的内容压人堆栈中保护起来。

解一个典型的中断服务程序如下:INT: CLR E A ;CPU关中断PUSH PSW ;现场保护PUSH ASETB E A ;CPU开中断中断处理程序段CLR E A ;CPU关中断POP A ;现场恢复POP PSWSETB E A ; CPU开中断RETI ;中断返回，恢复断点上述程序有几点需要说明的是：⑴本例的现场保护假设仅仅涉及到PSW和A的内容，如果还有其它的需要保护的内容，只需要在相应的位置再加几条PUSH和POP指令即可。

1．简述中断、中断源、中断源的优先级及中断嵌套的含义。

答: 当CPU 正在处理某项事件的时，如果外界或内部发生了紧急情况，要求CPU 暂停正在处理的工作转而去处理这个紧急情况，待处理完以后再回到原来被中断的地方，继续执行原来被中断了的程序，这样的过程称为中断。

单片机采用中断主要有如下几个优点：①可以提高CPU 工作效率；②具有实时处理能力；③具有故障处理能力；④实现分时操作，可控制多个外设同时工作。

向CPU 提出中断请求的源称为中断源；当系统有多个中断源时，就可能出现同时有几个中断源申请中断，而CPU 在一个时刻只能响应并处理中断优先高的请求；在实际应用系统中，当CPU 正在处理某个中断源，即正在执行中断服务程序时，会出现优先级更高的中断源申请中断。

为了使更紧急的级别高的中断源及时得到服务，需要暂时中断（挂起）当前正在执行的级别较低的中断服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完以后，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行，但级别相同或级别低的中断源不能中断级别高的中断服务，这就是所谓的中断嵌套。

3．MCS-51 单片机能提供几个中断源？几个中断优先级？各个中断的源的优先级怎样确定？在同一优先级中各个中断源的优先级怎样确定？答: 51 单片机有5 个中断源，两个中断优先级：INT0 、T0、INT1 、T1、串行口中断（包括串行接收中断RI 和串行发送中断TI）。

这 5 个中断源的中断入口地址分别是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。

中断优先级是由片内的中断优先级寄存器IP（特殊功能寄存器）控制的。

PS：串行口中断优先级控制位。

PS=1，串行口定义为高优先级中断源；PS=0，串行口定义为低优先级中断源；PT1：T1 中断优先级控制位。

PT1=1，定时器/计数器 1 定义为高优先级中断源；PT1=0，定时器/计数器 1 定义为低优先级中断源；PX1：外部中断 1 中断优先级控制位。

实验四-MCS-51单片机外部中断实验实验目的：1. 学习MCS-51单片机的外部中断原理和使用方法；2. 掌握如何通过硬件中断和软件中断实现MCS-51单片机的响应机制；3. 了解MCS-51单片机外部中断的实际应用。

实验器材：MCS-51单片机开发板、按键开关、调试器。

实验原理：MCS-51单片机通过INT0和INT1两个硬件中断引脚实现外部中断。

当INT0外部中断线检测到低电平信号时，中断向量为0x0003；当INT1外部中断线检测到低电平信号时，中断向量为0x0013。

通过配置中断控制寄存器IE和TCON，可以实现对外部中断的使能、触发方式和优先级等的控制。

MCS-51单片机还可以通过软件方式实现外部中断，即通过软件方式扫描外部信号，并在检测到信号发生变化时触发相应的中断处理程序。

实现软件中断的方法是使用定时器功能，通过定时器中断触发中断服务程序，该程序扫描外部信号，并根据需要触发软件中断。

实验步骤：1. 将开发板上的按键开关连接到开发板的P3.2引脚。

按键开关按下时，P3.2引脚被拉低，可以触发外部中断。

2. 打开Keil μVision5软件，新建工程，选择芯片型号为STC89C52，保存并命名为“Exp4”。

3. 在主函数中声明中断函数，并在中断函数中打印提示信息。

4. 在主函数中初始化中断控制寄存器IE和TCON，开启INT0外部中断，并将中断优先级设置为最高。

5. 在主函数中使用无限循环，来保持程序一直运行，并定时打印提示信息，以验证程序是否正常运行。

6. 烧录程序到开发板上，先在开发板上不按下按键，观察是否正常打印提示信息。

然后按下按键，观察是否触发外部中断，进入中断函数并打印提示信息。

实验代码：#include<STC89C52.h>#include<stdio.h>// 定义外部中断0的中断服务函数void Interrupt0() interrupt 0{printf("External interrupt 0 has occured!\n");}// 打印提示信息printf("Program is running...\n");while(1){// 定时打印提示信息printf("Hello!\n");delay_ms(1000);}}注意事项：1. 写中断程序时，一定要注意将中断函数的声明放在程序开头，否则可能会出现中断无法触发的情况；2. 在使用中断相关功能的时候，务必仔细阅读数据手册中的相关章节，以确保正确使用并且避免出现不必要的错误；3. 在进行外部中断实验的时候，可以使用按键开关、光敏电阻等外部器件来模拟外部信号的变化，以测试程序的正确性。