第8章8051内部资源的C编程

• 三、中断的控制 • 中断的控制主要实现中断的开关管理和中断优先级的管理，这个管理
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5.1 中 断 概 述
• （1）保护断点，即保存下一个将要执行的指令的地址，就是把这个 地址送入堆栈。
• （2）寻找中断入口，根据不同的中断源所产生的中断，查找不同的 入口地址。以上工作是由计算机自动完成的，与编程者无关。在这个 入口地址处存放有中断服务子程序（这是程序编写时放在那儿的，如 果没把中断程序放在那儿，中断程序就不能被执行到）。
• 2. 串行口控制寄存器SCON • 串行口控制寄存器SCON 的各位定义如下：
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5.1 中 断 概 述
• RI：串行口接收中断请求标志位。当串行口接收完一帧数据后请求中 断，由硬件置位（RI = 1），RI 必须由软件清零。
• TI：串行口发送中断请求标志位。当串行口发送完一帧数据后请求中 断，由硬件置位（TI = 1），TI 必须由软件清零。
断请求触发器（标志位）来实现记忆。这些中断源请求标志位分别由 特殊功能寄存器TCON 和SCON 的相应位进行锁存。
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5.1 中 断 概 述
• 1. 定时器/计数器控制寄存器TCON • 特殊功能寄存器TCON、锁存定时器/计数器T0 与定时器/计数器T1
的溢出中断标志和外部中断0 与外部中断1 的中断标志，与中断有关 的各位定义如下：
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5.1 中 断 概 述
• 2. 什么可以引起中断 • 生活中很多事件可以引起中断，譬如有人按了门铃，电话铃响，定的
闹钟闹响，炉子上的水烧开了等事件。通常把可以引起中断的事件称 为中断源。单片机中也有一些可以引起中断的事件，在8031 单片机 中一共有5 个，其中包括：两个外部中断，两个计数器/定时器中断， 一个串行口中断。 • 二、中断的嵌套与优先级处理 • 设想一下，我们正在看书，电话铃响了，同时又有人按了门铃，我们 该先做哪件事呢？

8051内部资源
常熟理工学院 物理与电子工程学院 2011.4
Chap8 8051内部资源
• 8.1 外部中断：INT0、INT1 • 8.2 定时/计数器：T0、T1 • 8.3 串行口：RXD、TXD
8.1 外部中断
8051外部中断
• • • • 中断 中断源 中断优先级 中断嵌套
8051外部中断
y1=32.82+17.34*x1(us) y2=41.79+26.01*x2(uS)
8051 定时/计数器
• 8051单片机内部有2 个16位可编程的定 时／计数器，即T0 和T1(8052提供3个， 这第三个称为T2)。 • 什么是内部定时、外部计数？ • 8051计数器的计数方式？递增、溢出
8051外部中断
• 中断优先级:当几个中断源同时请求中断时，CPU应优 先响应最需紧急处理的中断请求。为此，需要规定各 个中断源的优先级。在优先级高的中断请求处理完了 以后。再响应优先级低的中断请求。 • 中断嵌套:当CPU正在处理一个优先级低的中断请求的 时，如果发生另一个优先级比它高的中断请求，CPU能 暂停当前处理的中断，转去处理优先级高的中断请求， 待处理完以后，再回到原来正在处理的低级中断程序， 这种高级中断源能中断低级中断源的中断处理称为中 断嵌套。
IE：中断允许寄存器
D7 EA D6 D5 ET2 D4 ES D3 ET1 D2 EX1 D1 ET0 D0 EX0
• • • • • • •
EA： 使能标志位。 1:所有中断使能；0:禁止所有中断 ET2：T2中断使能 ES： 串行通信中断使能 ET1：T1中断使能 EX1：INT1中断使能 ET0：T0中断使能 EX0：INT0中断使能
delay(n) unsigned char(uS) unsigned int(uS) 0 34 43.6 1 49.9 67.2 2 67.2 93 3 84.7 120 4 102 146 5 119.4 172 6 136.7 197 7 154.1 224 8 171.4 249 9 188.8 276 10 206.1 302 11 223.5 327 12 240.9 354 13 258.2 380 14 275.6 406 15 293 432 16 310.2 458 17 327.6 484 18 345 510 19 362.4 536 20 379.8 562

2、中断服务程序 • 一般情况下，中断处理程序包括两部分：一是中断现场的 保护和恢复，二是为中断源服务 • 中断的现场保护主要是在中断时刻单片机的存储单元中的 数据和状态的存储。中断的恢复是恢复单片机在被中断前 存储单元中的数据和状态。 • 保护现场和恢复现场可通过堆栈操作指令PUSH direct和 POP direct 实现。 • C51编译器会自动完成ACC、B、DPH、DPL、PSW的保 护和恢复。C51程序员无需保护现场和恢复现场。 • 工作寄存器的保护：寄存器组切换
中断系统的结构框图
8.1.3 中断处理过程
一个完整的中断处理过程包括中断请求、中断响应、中断 服务、中断返回几个部分。 1、中断请求 MCS-51单片机的中断请求由硬件自动完成。 定时中断和串行中断在单片机内部自动完成。 外部中断的中断请求信号要由INT0（P3.2)和 INT1(P3.3)两个引脚由单片机外部提供。 2、中断响应 中断响应指系统满足中断条件，CPU对中断请求做出反应， 程序执行转向中断服务程序入口地址的过程。
3、中断编程举例
/INT0端口接一开关，P1.0接一发光二极管，开关闭合 （接地）时，发光二极管改变一次状态 #include <reg51.h> #include <intrins.h> sbit P10=P1^0; sbit INT0=P3^2; void delay(void) { int a=100; while(a--) _nop_(); }
二、 中断请求标志 要实现中断，首先中断源要提出中断请求，单片机内中断请 求的过程是特殊功能寄存器TCON和SCON相关状态位—— 中断请求标志位置1的过程，当CPU响应中断时，中断请求 标志位才由硬件或软件清0。 1、 TCON--定时器/计数器控制寄存器 该寄存器用于保存外部中断请求，以及作为定时器的计数溢 出标记。既可以对其整个字节寻址，又可以对其位寻址。寄 存器地址88H，位地址8FH～88H，这个寄存器既有定时器/ 计数器的控制功能又有中断控制功能，其中与中断有关的控 制位共6位：IE0和IE1、IT0和IT1以及TF0和TF1。

自助题：p３.２键输入，中断方式 p1.7输出取反
8.1.1 中断源
8.1.2 中断的控制
8.1.3 中断响应
8.1.4 寄存器组切换
8.1.5 中断编程
8.1.1 中断源
标准8051的中断源有5个： IE 寄存器中的使能位和C 中的中断号 0 1 2 3 4 5 中断源 外部中断0 定时器0溢出 外部中断1 定时器1溢出 串行口中断 定时器2溢出
现在了来设置优先级： 1、必须立即响应以防止尽可能少的延时， 应该设置为高优先级； 2、为了防止串行后的字符丢失，其优先级 应该高于键盘； 3、键盘中断处理时间较长，不会因为几个 ms的等待而延误，所以应该设置为最低优先级。
8.1.4 寄存器组切换
当一个特定任务正在执行时，可能有更加紧 急的事情需要引起CPU的注意。在一个具有优先 级的系统中，CPU不是等待第一个任务完成，而 是假定前一个任务已经完成，然后处理新的任务。 若程序流程立刻转向新的任务，则新任务使用的 寄存器会破坏前面任务的内容，当中断返回重新 执行原来被中断的任务时，由于寄存器内容的错 误，会引起不可预料的错误结果。 解决这个问题的方法是每次发生任务切换时 执行一些保护现场的指令，同时返回前把保护的 现场恢复，这就叫做上下文切换。
2. 中断驱动系统和查寻系统
如果你的嵌入式系统是基于对输入信号做处理 的基础上的，那你就要决定你的系统是采用中断的 方式来接收数据好呢，还是采用查询的方式好呢。 你需要考虑两方面的问题： 第一是你系统对输入信号变化所作出的反应要 多快，如果要求在很短的时间内作出反应，那么最 好使用中断的方式，不管你系统的查询速度有多快， 它总是比中断的反应要慢一些； 第二是你要知道你的输入信号的变化有多快，如 果它以接近1/10指令周期的频率变化，就要用中断 查询方式了。