第五章 89C51的中断系统和定时器计数器

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第5章 AT89C51单片机的中断系统

2021/7/13
图5-6 可归纳为下面两条基本规则：（1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。（2）同级中断不会被它的同级中断源所中断。
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若CPU正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源所中断。
中断优先级寄存器IP，其字节地址为B8H，格式如图5-7。
IP各个位的含义：（1）PS——串行口中断优先级控制位
服务程序返回之前，外部中断请求输入必须无效（即变为高电平），否则CPU返回主程序后会再次响应中断。适于外中断以低电平输入且中断服务程序能清除外部中断请求（即外部中断输入电平又变为高电平）的情况。
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5.6.2 跳沿触发方式连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高，下一
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（5）ET0：定时器/计数器T0的溢出中断允许位 0：禁止T0溢出中断； 1：允许T0溢出中断。
（6）EX0：外部中断0中断允许位。 0：禁止外部中断0中断； 1：允许外部中断0中断。
AT89C51复位后，IE清0，所有中断请求被禁止。若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位的被置“1”
（6）IT0—外部中断请求0为跳沿触发方式还是电平触发方式，意义与IT1类似。
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注意：TR1、TR0 2个位与中断无关。仅与定时器/计数器T1和 T0有关，将在第6章定时器/计数器中介绍。
当AT89C51复位后，TCON被清0，则CPU关中断，所有中断请求被禁止。
2. SCON寄存器 SCON为串行口控制寄存器，字节地址为98H。串行口的发送中
，还必须使EA位=1。
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改变IE的内容，可由位操作指令来实现，即： SETB bit； CLR bit。

第五章 89C51的中断系统和定时器计数器..

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单片机与嵌入式系统 MCS-51单片机复位后，IP清0，各中断源被设置为低优先级。可由软件改变各中断源的中断优先级。可实现两级中断嵌套：
图5-6 两级中断嵌套的过程
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单片机与嵌入式系统
MCS-51单片机响应各中断源遵守基本规则：
CPU同时接收到几个中断请求，首先响应优先级高的中断请求；
例如：对于外部中断1的响应，硬件自动生成的长调用指令为 LCALL 0013H
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单片机与嵌入式系统 3、外部中断的响应时间
指中断响应有效到转向中断服务程序入口地址所需时间。 ① 多中断源时，中断响应时间无法估算； ② 单中断源时，中断响应时间最短为3个机器周期，最长为 8个机器周期。
26
单片机与嵌入式系统
23
单片机与嵌入式系统
5.2.3 中断处理的过程满足以上条件，若遇到下列情况之一时，CPU不立即响应中断： ◆ 所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。 ◆当正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令。需要再去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。
7
单片机与嵌入式系统
6、中断的优先权有多个中断源同时提出中断请求时，CPU响应中断的优先次序。
7、中断嵌套 CPU在处理中断过程中，如果出现了级别更高的中断请求，
CPU停止执行低级中断的处理程序而去优先处理高级中断。等高级中断处理完毕后，再接着执行低级的未处理完的程序。这种中断处理方式称为多重（级）中断或中断嵌套。
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单片机与嵌入式系统
EA—中断允许总控位 EA=0，屏蔽所有中断请求。 EA=1，开放所有中断请求。
ET1/ET0——定时器/计数器的溢出中断允许位。 ET0/ET1=0，禁止T0/T1溢出中断。 ET0/ET1=1，允许T0/T1溢出中断。

第6章 AT89C51中断系统与定时器计数器

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4
定时器/计数器概述定时器/计数器概述定时器/计数器的控制定时器/计数器的控制定时器/计数器的工作方式定时器/计数器的工作方式定时器/计数器的计数容量及初值定时器/计数器的计数容量及初值
6.4 定时器/计数器应用定时器/
6.4.1定时器/ 6.4.1定时器/计数器应用的基本步骤定时器
习题与思考6 习题与思考
17,18,19, 1,2,3,4,10,11(1),(2),17,18,19, 10, 21,22,23, 21,22,23,27
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�
6.4.2定时器/ 6.4.2定时器/计数器的应用举例定时器
【例6-5】用定时器/计数器1(T1)的工作方式1, 例采用查询方法设计一个定时1秒的程序段. 【例6-6】要求在P1.0引脚输出周期为400μs的方波. 例设FOSC =12MHz.使用T1,分别在方式0,方式1和方式2下的设计程序. 【例6-7】参照图5-5,采用定时器/计数器0及其中例断实现LED亮点由低位到高位的循环流动,每个亮点亮1秒,FOSC=12MHz. 【例6-8】已知FOSC =6MHz,检测T0引脚上的脉冲例数,并将1秒内的脉冲数保存在内RAM 的30H及31H 单元中.(设1秒内脉冲数≤65536个).
中断系统结构 6.先权
与中断控制有关的寄存器 6.1.3 与中断控制有关的寄存器
在AT89C51单片机中涉及中断控制的有4个特殊功能寄存器,通过对它们进行置位(置1)或清0操作,可实现中断控制功能.
6.1.4 中断过程
AT89C51中断处理过程大致可分为四步: 中断请求,中断响应,中断服务和中断返回.

第5章89C51的中断系统

高级中断请求
IE1 TF1 TI RI
SCON
T1
TXD RXD
中断标志位
中断源允许
总允许
中断优矢量先级地址
低级中断请求
6、中断寄存器
TCON寄存器——T0和T1控制寄存器
7 TF1 6 5 TF0 4 3 IE1 2 IT1 1 IE0 0 IT0
TCON
T1溢出中断标志(TCON.7): T1启动计数后，计满溢出由硬件置位TF1=1，向CPU请求中断，此标志一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清0。也可用软件查询该标志，并由软件清0。
IP B8H 7 6 5 4 PS 3 2 1 0 PT1 PX1 PT0 PX0
51单片机有两个中断优先级——高级和低级
专用寄存器IP为中断优先级寄存器，用户可用软件设定
相应位为1，对应的中断源被设置为高优先级，相应位为0，对应的中断源被设置为低优先级系统复位时，均为低优先级该寄存器可以位寻址
应响断中中断返回
PC中去。另外，它还通知中
断系统已完成中断处理，将清除优先级状态触发器。
特别注意：不能用RET
指令代替RETI指令！
中断处理过程示意图
中断源发中断请求中断响应条件是否满足？
N
Y Y
中断是否受阻？
由硬件自动完成
N
把PC断点地址压入堆栈相应中断源的中断入口地址送入PC，转向中断服务程序
IE寄存器——中断允许寄存器
？允许定时器T0中断，如何设置IEIΒιβλιοθήκη A8H7 EA6
5
4 ES
3 2 1 0 ET1 EX1 ET0 EX0

AT89S51单片机中断系统和定时计数器

2、定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD
TMOD 位定义 D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0
高4位控制T1，低4位控制T0 （1）GATE——门控位。GATE一般情况下设置为 0，此时定时/计数器的运行仅受TR0/TR1控制。（2）C/T——定时/计数选择位。 C/T=0，为定时方式，对内部的机器周期计数。 C/T=1，为计数方式，对引脚上的脉冲信号计数，负跳变有效。
最小系统
360Ω
P3.2
S
+5V
+5V 10K
按键信号加到外部中断0的引脚P3.2上，当S不按下时，P3.2引脚为高电平，按下则为低电平，在按键的过程中P3.2引脚产生中断请求信号
程序如下：
ORG 0000H
LJMP SETUP
ORG 0003H
SETB IT0
SETB EX0 SETB EA MAIN: LJMP MAIN INEX0P：MOV P1，A RL A RETI END
中断扫描控制方式独立式键盘接口电路（在LED数码管动态扫描电路基础上）
定义S1~S4四个按键的功能分别为：第一个数码管上数据加1（0~9循环）、第二个数码管上的数据减1 （0~9循环）、4位数据左移一次、4位数据右移一次。
4.4.4、行列式键盘接口电路
1、接口电路
又称做矩阵式键盘接口
（2）将列线作为输出线，行线为输入线，在所有列线输出上0，读行线。
3、中断服务
中断服务就是中断源请求 CPU 做的任务，需要编程者用指令来实现。
4、中断返回中断返回和子程序的返回类似，需要执行一条返回指令RETI RETI ；①（SP）→PC15~8，SP-1→SP。；②（SP）→PC7~0，SP-1→SP。中断返回时完成的操作：（1）恢复断点地址。（2）开放同级中断。

第5章89C51单片机中断系统2010

1、分时操作
• 计算机的中断系统可以使CPU与外设同时工作。
• CPU在启动外设后，便继续执行主程序；而外设被启动后，
开始进行准备工作。当外设准备就绪时，就向CPU发出中断请求，CPU响应该中断请求并为其服务完毕后，返回原
来的断点处继续运行主程序。外设在得到服务后，也继续
进行自己的工作。 • 因此，CPU可以使多个外设同时工作，并分时为各外设提供服务，从而提高了CPU的利用率和输入/输出的速度。
二、通常情况的中断源（P116）
1、I/O外设（键盘、打印机、A/D转换器等） 2、硬件故障（如电源断电） 3、实时时钟（用在定时检测和控制的场合）
4、为调试程序而设定的中断源（设置断点、单步运行）
§5.3.3
中断控制
一、中断请求标志（TCON 、SCON）二、中断允许控制（IE）
三、中断优先级控制（IP）
§5.1.1 无条件传送方式
CPU总是认为外设在任何时刻都处于“准备好” 的状态。这种传送方式不需要交换状态信息，只需在程序中加入访问外设的指令，数据传送便可以实现。这种方法很少使用。
§5.1.2
查询传送方式（条件传送）
一、什么是查询传送方式 • 在输入时，需要查询外设的输入数据是否准备好；
EA ；CPU开中断
三、中断优先级控制
1、89C51的中断优先级 2、中断优先级寄存器IP
3、中断优先级排列顺序
4、中断优先级控制实现的功能
5、例5-2
1、89C51的中断优先级
89C51有两个中断优先级。
每个中断请求源均可编程为高优先级中断或低
优先级中断。
中断系统中有两个不可寻址的“优先级生效”
TCON TF1 （88H）

89C51的定时器、计数器解析

TH
TL
所以(TH)=FCH，(TL)=18H。
19
【例】已知晶振频率fosc=12MHz，使用定时器0以工作方式1，在P1.0输出周期为2ms的连续正方波脉冲。试编写相关程序。
解：计算初值：TH0=FC H，TL0=18 H。
ORG 0000H
LJMP MAIN
；跳转到主程序
ORG 000BH
5
定时器/计数器的定时功能。计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周
期，计数器加1，直至计满溢出。定时器的定时时间与系统的时钟频率有关。因一个机器周期等于12
个时钟周期，所以计数频率应为系统时钟频率的十二分之一。如果晶振频率为12MHz，则机器周期为1s。通过改变定时器的定时初值，并适当选择定时器的长度(8位、13位或16位)，可以调整定时时间。
8
GATE：门控制位,用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号的影响。 GATE=0时,与外部中断无关, 由TCON寄存器中的 TRx位控制启动。
GATE=1时,由控制位TRx和引脚INTx共同控制启动,只
有在没有外部中断请求信号的情况下(即外部中断引
脚 IN=T1x时),才允许定时器启动。
9
2、定时控制寄存器（TCON）
（1）工作方式选择 T0为方式1计数，初值 0FFFFH，即外部计数输入端T0（P3.4）发生一次负跳变时，T0加1且溢出，溢出标志TF0置“1”，发中断请求。在进入T0中断程序后，启动T1。 T1定义为方式2定时。在T0脚发生一次负跳变后，启动T1每500s产生一次中断，在中断服务程序中对P1.0求反，使P1.0产生周期1ms的方波。
6
定时器/计数器的计数功能。通过外部计数输入引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)对外部信号计数，外

89C51的定时PPT课件

TMOD的地址是89H
1）功能选择位C/T： C/T =0，定时功能，计数内部机器周期脉冲； 2021/3/7C/T =1，计数功能，计数CH引EN脚LI T0(T1)输入的负脉冲。 3
5.1 89C51的定时与计数
2）方式选择位M1、M0： M1 M0 方式 4种工作方式： 0 0 0
01 1
功能描述 13 位 16 位
2021/3/7
CHENLI
8
5.1 89C51的定时与计数
4.方式3
方式3时，定时器0被分解成两个独立的8位计数器TL0和TH0。
其中，TL0占用原定时器0的控制位、引脚和中断源，即GATE、TR0、TF0和T0（P3.4）引脚、INT0 （P3.2）引脚。除计数位数不同于方式0、方式1外，其功能、操作与方式0、方式1完全相同，可定时亦可计数。定时时间为：
定时时间计算公式为：
（ 256 TH 0初值时）钟1 周 2 期
2021/3/7
CHENLI
10
5.1 89C51的定时与计数
4.方式3
方式3时，定时器1仍可设置为方式0、方式1或方式2。但由于TR1、TF1及T1的中断源已被定时器0占用，此时，定时器1仅由控制位切换其定时或计数功能，当计数器计满溢出时，只能将输出送往串行口。在这种情况下，定时器1一般用作串行口波特率发生器或不需要中断的场合。
确定定时器工作方式指令：
MOV TMOD，#方式字
例：设T0用方式2非门控定时，T1用方式1门控计数。
2021/3/7
MOV TMODC，HE#N0LID2H ; 1101 0010 B
4
5.1 89C51的定时与计数
定时/计数器的4种工作方式

89C51中断控制寄存器

89C51中断寄存器详情中断系统：AT89C51单片机的中断系统由中断源、与中断控制有关的特殊功能寄存器、中断入口、顺序查询逻辑电路等组成，包括5个中断请求源、4个与中断控制有关的寄存器（IE、IP、TCON、SCON）、两个中断优先级及顺序查询逻辑电路。

1.中断源：中断源是指能引起中断、发出中断请求的装置或事件。

AT89C51有5个中断源○1外中断0（INT0）：中断请求信号从单片机的P3.2脚输入○2外中断1（INT1）：中断请求信号从单片机的P3.3脚输入○3内定时器/计数器0（T0）：溢出中断○4内定时器/计数器1（T1）：溢出中断○5串行口中断：包括串行收中断RI和串行发中断TI2.中断入口地址及内部优先权寄存器3.IE结构及各位名称、地址⑴EA是CPU中断总允许位。

EA=1，CPU开放中断；EA=0，CPU屏蔽所有的中断请求。

⑵ES是串行中断允许控制位。

ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。

⑶ET1是定时器/计数器1中断允许控制位。

ET1=1时允许定时器/计数器1中断；反之禁止。

⑷EX1是外部中断INT1中断允许位。

EX1=1时，允许外部中断1中断；反之依然。

⑸ET0是定时计数器T0的溢出中断允许位。

ET1=1时允许定时器/计数器0中断；反之禁止。

⑹EX0是外部中断INT0允许位。

EX1=1时，允许外部中断0中断；反之禁止。

89C51系统复位后，IE中各位均被清0，即禁止所有中断。

4.TCON（定时器/计数器和外中断控制寄存器）：TCON的字节地址为88H，是可位寻址的特殊功能寄存器，其地址有低到高依次是88H ~ 8FH。

TCON结构及位名称、位地址TF1：T1溢出中断请求标志。

当定时器/计数器T1溢出时，由硬件置“1”，请求中断。

TF0：T0溢出中断请求标志。

当定时器/计数器T0溢出时，由硬件置“1”，请求中断。

IE1：外中断1中断请求标志。

当INT1引脚（P3.3）上出现有效的外部中断信号时，由硬件置“1”，请求中断。

第5章 89C51的中断系统---部分习题解答

先级中断服务程序的条件下。中断响应等待时间最少需要几个机周?最长需要几个机周?
答：在CPU未执行同级或更高优先级中断服务程序的条件下，中断响应等待时间最少需要3个机周，最长需要8个机周。
19．简述89C51外中断的触发方式，电平触发方式时，如何防止CPU重复响应外中断? 答：80C51外中INT0/INTl有两种触发方式：电平触发和边沿触发方式。采用电平触发方式时,CPU响应中断后,虽用硬件自动清除了相应中断请求标志IE0/IEl，但相应引脚(P3.2/P3.3) 的低电平信号若继续保持下去(一般可能保持时间较长)，中断请求标志IE0/IEl就无法清零，就会发生重复响应中断情况，引起出错。需要采取软硬件结合的方法撤消引起重复中断相应引脚的低电平信号。硬件电路如教材书图5-4所示。当外部设备有中断请求时，中断请求信号经反相，加到锁存器CP端，作为CP脉冲。由于 D端接地为0，Q端输出低点平，触发INT0产生中断。当CPU 响应中断后，应在该中断服务程序中按排两条指令： CLR P1.0； SETB P1.0；使P1.0输出一个负脉冲信号，加到锁存器Sp端(强迫置“1” 端)，Q端输出高点平，从而撤消引起重复中断的INT0低电平信号。因此一般来说，对外中断INT0、INT1，应尽量采用边沿触发方式，以简化硬件电路和软件程序。
14．89C51中断处理过程包括哪四个步骤?简述中断处理过程。答：中断处理过程大致可分为四步：中断请求、中断响应、中断服务和中断返回。 ①中断请求：由中断源向CPU发出中断请求信号。 ②中断响应：在满足中断响应条件下，响应中断，保存断点地址，将相应中断的入口地址送入PC。 ③中断服务：执行中断服务程序，完成中断源要求的相应操作。 ④中断返回：恢复断点地址，开放同级中断。 15．89C51响应中断有什么条件? 答：中断响应条件： ①该中断已经“开中”； ②CPU此时没有响应同级或更高优先级的中断； ③当前正处于所执行指令的最后一个机器周期； ④正在执行的指令不是RETI或者是访向IE、IP的指令；否则必须再另外执行一条指令后才能响应。

单片机原理及应用(第6章 ) 89C51的定时器、计数器.

• 方式2
M1、M0=10\计数满后自动装入计数初值 , 等效框图如下：
4 方式3 1) 工作方式3下的T0 T0分为两个独立的8位计数器:TL0、TH0
2)工作在方式3下的T1
T0为方式3时 T1可定为方式0、方式1和方式2 用作串行口的波特率发生器（Baud rate generator ），即作为串
X= 28– 100 = 156
= 9CH
0000H ① AJMP MAIN ORG 001BH 分配存储空间 ② AJMP IT1P 主程序 ③ ORG 0100H
(2)程序设计ORG
④启动计数
• • • 中断服务程序
IT1P: SETB P1.0 等待中断请求
NOP NOP CLR RETI END
(2)方式1的初值X
X = 216 – 10ms÷(12÷6Mhz) = 216 -5000 =60536D = 0EC78
2）、最大定时时间的计算
假设系统时钟频率采用6MHz，试分别计算定时器在方式0、1、2时的最大定时时间。 [分析] X=M（模值）-定时时间 /定时脉冲周期 ,式中 X=0.即：定时时间max =M×定时脉冲周期 ,故：（1）方式0的最大定时时间： T= 213 × 12÷6Mhz=16.384ms （2）方式1的最大定时时间： T= 216 × 12÷6Mhz=131.027ms （3）方式2的最大定时时间： T= 28 × 12÷6Mhz= 512us
4）、初始化编程举例、编程步骤：例5-1 1 T1 、方式1、定时50ms,软件启动、允许中断（设 fosc=12MHZ), 编写初始化程序段（1）设置工作方式
（2）装入计数初值
P3.2 （3）开中断（位编 INT0

89C51的中断系统和定时器计数器

TR1（D6位）、TR0（D4位）为计数器计数运行控制位，与中断系统无关，将在定时器/计数器中介绍。
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单片机与嵌入式系统 2、串行口控制寄存器SCON
字节地址为98H,低二位锁存串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志TI和RI。格式如图。
（1）TI—串口发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据后，硬件自动置TI为“1” 。（2）RI—串行口接收中断请求标志位。串行口接收完一个串行数据帧，硬件自动使RI中断请求标志置“1”。必须在中断服务程序中用指令对TI、RI标志清“0”。
串行口中断请求，中
断请求标志图为5-发2 送A中T89S51的中断系统结构示意图
断TI或接收中断RI。
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单片机与嵌入式系统 5.2.2 中断寄存器
一、中断请求标志寄存器： 1、定时器/计数器的控制寄存器TCON
字节地址为88H，可位寻址。包含： T0和T1的溢出中断请求标志位TF1和TF0 外部中断请求标志位IE1与IE0。
15
单片机与嵌入式系统
二、中断控制寄存器中断允许控制由中断允许寄存器IE控制。中断优先级控制由中断优先级寄存器IP控制。
1、中断允许寄存器IE
CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IE控制。字节地址A8H，可位寻址。
4
单片机与嵌入式系统
2、中断服务程序处理中断事件的程序段称为中断服务程序。不同类型的中断需要不同的中断服务程序。中断服务程序不同于一般的子程序：子程序由某个程序调用，它的调用是由程序设定的，它的执行时间是确定的。中断服务程序由某个事件引发，它的执行一般是随机的，不确定的。
3、中断源引发中断的事件或产生中断请求的来源称为中断源。中断源向CPU提出的处理请求称为中断请求。引起中断的因素很多，可来自CPU内部和外部。 89C51单片机的中断源来自CPU外部硬件。

AT89C51指令系统及定时中断总结

=1时，T0无效
计数器/定时器选择 1，计数器；0定时器
模式选择，共四种定时/计数模式。00:13位上限值8192;01:16位上限值65536;10:8位上限值256,自动重装;11时T0分成两个定时/计
数器，高8为状态字使用T1的
TF1 T1控制端。1，T1 才能工作；0，T1无
效
计数器/定时器/中断状态寄存器 TCON(88H)
功能描述 2KB 范围内绝对调用 2KB 范围内绝对转移 64KB 范围内长调用 64KB 范围内长转移相对短转移相对长转移子程序返回中断返回累加器为零转移累加器非零转移累加器与立即数不等转移累加器与直接寻址单元不等转移寄存器与立即数不等转移 RAM 单元与立即数不等转移寄存器减1 不为零转移直接寻址单元减1 不为零转移空操作栈顶弹出指令直接寻址单元直接寻址单元压入栈顶
制 RET1Βιβλιοθήκη 转移 JZ rel指令
JNZ rel
CJNE A ，#data ，rel
CJNE A ，direct ，rel
CJNE Rn，#data ，rel
CJNE ＠Ri ，#data ，rel
DJNZ Rn ，rel
DJNZ direct ，rel
NOP
POP direct
PUSH direct
ADDC A， #data
ADDC A， direct
INC A
算术
INC Rn
操 INC direct
作指
INC ＠Ri
令 INC DPTR
DA A
SUBB A， Rn
SUBB A，＠Ri
SUBB A， #data
SUBB A， direct

51单片机（STC89C52）的中断和定时器

51单⽚机（STC89C52）的中断和定时器STC89C51/STC89C52 Timer内部不带振荡源, 必须外接晶振采⽤11.0592MHz，或22.1184MHz，可⽅便得到串⼝通讯的标准时钟.STC89和STC90系列为12T, STC11/STC12系列为1T, 也就是⼀个指令⼀个机器周期, 这些都需要外置晶振; STC15系列有内置晶振.中断中断允许控制寄存器 IE字节地址A8H, CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的D7D6D5D4D3D2D1D0EA—ET2ES ET1EX1ET0EX0EA (IE.7): 整体中断允许位, 1:允许ET2(IE.5): T2中断允许位, 1:允许(for C52)ES (IE.4): 串⼝中断允许位, 1:允许ET1(IE.3): T1中断允许位, 1:允许EX1(IE.2): 外部中断INT1允许位, 1:允许ET0(IE.1): T0中断允许位, 1:允许EX0(IE.0): 外部中断INT0允许位, 1:允许52单⽚机⼀共有6个中断源, 它们的符号, 名称以及各产⽣的条件分别如下1. INT0 - 外部中断0, 由P3.2端⼝线引⼊, 低电平或下降沿引起2. INT1 - 外部中断1, 由P3.3端⼝线引⼊, 低电平或下降沿引起3. T0 - 定时器/计数器0中断, 由T0计数器计满回零引起4. T1 - 定时器/计数器1中断, 由T1计数器计满回零引起5. T2 - 定时器/计数器2中断, 由T2计数器计满回零引起 <--这个是52特有的6. TI/RI - 串⾏⼝中断, 串⾏端⼝完成⼀帧字符发送/接收后引起定时器中断51单⽚机内部共有两个16位可编程的定时器，即定时器T0和定时器T1, 52单⽚机内部多⼀个T2定时器. 它们既有定时功能，也有计数功能。

可通过设置与它们相关的特殊功能寄存器选择启⽤定时功能还是计数功能. 这个定时器系统是单⽚机内部⼀个独⽴的硬件部分，它与CPU和晶振通过内部某些控制线连接并相互作⽤，CPU⼀旦设置开启定时功能后，定时器便在晶振的作⽤下⾃动开始计时，但定时器的计数器计满后，会产⽣中断。

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单片机与嵌入式系统 3、外部中断的响应时间
指中断响应有效到转向中断服务程序入口地址所需时间。
① 多中断源时，中断响应时间无法估算； ② 单中断源时，中断响应时间最短为3个机器周期，最长为
8个机器周期。
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单片机与嵌入式系统
4、外部中断的触发方式选择
（1）电平触发方式 CPU在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平为低电
必须在中断服务程序中用指令对TI、RI标志清“0”。
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单片机与嵌入式系统二、中断控制寄存器中断允许控制由中断允许寄存器IE控制。
中断优先级控制由中断优先级寄存器IP控制。
1、中断允许寄存器IE CPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IE控
制。字节地址A8H，可位寻址。
IE对中断的开放和关闭实现两级控制。有一个总的开关中断控制位EA（IE.7位），当EA=1，开放中断，5个中断源的中断请求是否允许，还要由IE中的低5 位所对应的5个中断请求允许控制位的状态来决定。
串行口中断请求，中断请求标志为发送中图5-2 AT89S51的中断系统结构示意图断TI或接收中断RI。
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单片机与嵌入式系统
5.2.2
中断寄存器
一、中断请求标志寄存器： 1、定时器/计数器的控制寄存器TCON 字节地址为88H，可位寻址。包含： T0和T1的溢出中断请求标志位TF1和TF0 外部中断请求标志位IE1与IE0。
中断响应和处理过程
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单片机与嵌入式系统
2、中断服务程序处理中断事件的程序段称为中断服务程序。不同类型的中断需要不同的中断服务程序。中断服务程序不同于一般的子程序：子程序由某个程序调用，它的调用是由程序设定的，它的执行时间是确定的。中断服务程序由某个事件引发，它的执行一般是随机的，不确定的。
图5-3
特殊功能寄存ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱTCON的格式
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单片机与嵌入式系统 TCON各标志位的功能：（1）IT0—选择外部中断0的触发方式： IT0=0，为(低）电平触发方式； IT0=1，为跳沿触发（下降沿）方式。可由软件置“1”或清“0”。（2）IE0 —外部中断0的中断请求标志位。引脚INT0无中断请求，置IE0=0；引脚INT0有中断请求，置IE0=1。（3）IT1—选择外部中断1的触发方式，意义与IT0类似。
CLR CLR TI RI ；清TI标志位；清RI标志位
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单片机与嵌入式系统
5、中断请求的撤销
（1）定时器/计数器中断请求的撤消中断请求被响应后。硬件会自动清TF0或TF1。（2）外部中断请求的撤消 ◆ 跳沿触发方式时，外部中断请求的撤消是自动撤消的：硬件自动清IE0或IE1，外部中断请求信号自动消失； ◆ 电平触发方式时，硬件自动清IE0或IE1，通过软硬件相结合的方法来清除外部中断请求信号。 SETB P1.0 CLR P1.0 NOP NOP SETB P1.0
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单片机与嵌入式系统
（3）串行口中断请求的撤消
响应串行口的中断后，CPU无法知道是接收中断还是发送
中断，还需测试这两个中断标志位，以判定是接收操作还是发送操作，然后才清除。所以串行口中断请求的撤销只能使用软件的方法，在中断服务程序中进行，即用如下指令在中断服务程序中对串行口中断标志位进行清除：
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单片机与嵌入式系统
主程序外设1 中断请求 ①响应中断1 外设2 中断请求外设1中断服务程序 ②响应中断2 外设2中断服务程序
④中断返回 IRET ③中断返回 IRET
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单片机与嵌入式系统 5.2 89C51的中断系统
89C51单片机中断系统有5个中断请求源，两个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。每一中断源可用软件独立控制为允许中断或关中断状态，中断优先级均可用软件来设置。
EX0/EX1=0，禁止外部中断0/1中断。 EX0/EX1=1，允许外部中断1中断。
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单片机与嵌入式系统几点说明： AT89C51复位以后，IE被清“0”，所有中断请求被禁止。 IE中与各个中断源相应的位可用指令置“1”或清“0” （即SETB bit；CLR bit），也可用字节操作指令实现。若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位被置“1” 外，还必须使EA位置“1”。
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单片机与嵌入式系统 6、中断的优先权有多个中断源同时提出中断请求时，CPU响应中断的优先次序。 7、中断嵌套 CPU在处理中断过程中，如果出现了级别更高的中断请求， CPU停止执行低级中断的处理程序而去优先处理高级中断。等
高级中断处理完毕后，再接着执行低级的未处理完的程序。这种中断处理方式称为多重（级）中断或中断嵌套。
5.3.1 定时器/计数器的结构 5.3.2 定时器/计数器的工作方式
5.4 定时器/计数器的编程和应用
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单片机与嵌入式系统
5.1 中断的概念
1、中断 CPU正在执行程序时，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，转到中断服务处理程序处理所发生的事件。处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作。这一过程称为中断。
第5章
89C51单片机的
中断系统和定时器/计数器
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单片机与嵌入式系统
内容概要
介绍片内功能部件中断系统的硬件结构和工作原理。掌握与中断系统有关的特殊功能寄存器以及中断系统的应用特性。应能熟练地进行中断系统的初始化编程以及中断服务子
程序的设计。
◆ 介绍定时器/计数器的结构、功能和工作方式。 ◆ 掌握定时器/计数器相关的特殊功能寄存器的设置。 ◆ 介绍定时器/计数器的应用及其编程。
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单片机与嵌入式系统
ET1/ET0——定时器/计数器的溢出中断允许位。 ET0/ET1=0，禁止T0/T1溢出中断。 ET0/ET1=1，允许T0/T1溢出中断。
EA—中断允许总控位 EA=0，屏蔽所有中断请求。 EA=1，开放所有中断请求。
图5-5 中断允许寄存器IE的格式
ES—串行口中断允许位。 ES=0，禁止串行口中断。 ES=1，允许串行口中断。
去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。
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单片机与嵌入式系统 2、中断响应的过程： ① 由硬件自动生成一条长调用指令:
LCALL addr16 ; addr16为相应中断源的入口地址 MCS-51各中断源服务程序的入口地址是固定的。
② 由CPU执行该指令
将PC的内容压入堆栈以保护断点，再将中断入口地址装入PC。一般中断入口地址处存放一条LJMP(或AJMP)指令，使CPU转向执行中断服务程序。例如：对于外部中断1的响应，硬件自动生成的长调用指令为 LCALL 0013H
（4）IE1 — 外部中断1的中断请求标志位，意义与IE0类似。
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单片机与嵌入式系统（5）TF0 —T0溢出中断请求标志位。 T0计数后，溢出时，由硬件置“1”，向CPU申请中断， CPU响应TF0中断时，硬件自动清“0”TF0，TF0也可由软件清 0。（6）TF1—T1的溢出中断请求标志位，功能和TF0类似。当MCS-15复位后，TCON被清0，所有中断请求被禁止。
TR1（D6位）、TR0（D4位）为计数器计数运行控制位，与中
断系统无关，将在定时器/计数器中介绍。
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单片机与嵌入式系统 2、串行口控制寄存器SCON
字节地址为98H,低二位锁存串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志TI和RI。格式如图。
（1）TI—串口发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据后，硬件自动置TI为“1” 。（2）RI—串行口接收中断请求标志位。串行口接收完一个串行数据帧，硬件自动使RI中断请求标志置“1”。
3、中断源引发中断的事件或产生中断请求的来源称为中断源。中断源向CPU提出的处理请求称为中断请求。引起中断的因素很多，可来自CPU内部和外部。 89C51单片机的中断源来自CPU外部硬件。
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单片机与嵌入式系统
4、中断系统为实现计算机的中断处理功能而配置的功能部件称为中断系统 5、中断过程计算机处理这些随机发生的中断事件的过程。包括：（1）中断源请求中断（2）中断响应（3）中断服务
优先权最低。
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单片机与嵌入式系统
5.2.3 中断处理的过程分为三个阶段：中断请求、中断查询和响应、中断处理和中断返回 1、响应中断的条件
（1）总中断允许开关接通，即IE寄存器中的中断总允许位EA=1
（2）该中断源发出中断请求，即对应的中断请求标志为“1” （3）该中断源的中断允许位E×=1，即该中断被允许
（4）无同级或更高级中断正在被服务。
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单片机与嵌入式系统
5.2.3 中断处理的过程满足以上条件，若遇到下列情况之一时，CPU不立即响应中断： ◆ 所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。
◆当正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令。需要再
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单片机与嵌入式系统
MCS-51单片机复位后，IP清0，各中断源被设置为低优先级。可由软件改变各中断源的中断优先级。可实现两级中断嵌套：
图5-6 两级中断嵌套的过程
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单片机与嵌入式系统 MCS-51单片机响应各中断源遵守基本规则： CPU同时接收到几个中断请求，首先响应优先级高的中断请求；低优先级的中断服务可被高优先级中断，反之则不能；同级中断不会被它的同级中断源所中断；在同时收到几个同优先级的中断请求时，优先响应哪一个中断，取决于内部的查询顺序。查询顺序次序为：中断源中断级别外部中断0 最高即：各中断源在同一 T0溢出中断个优先级的条件下，外部中断1 外部中断0的中断优先 T1溢出中断权最高，串行口中断串行口中断最低