aa本章学习目标
aaaa本章介绍单片机中断系统的原理和类型、以及定时/计数器的工作方式与应用,通过对本章的学习,读者应达到以下目标:
aaa●理解中断的概念,能正确描绘单片机的中断响应过程
aaa●熟记80C51单片机的5个中断源及其中断入口地址
aaa●能按要求正确设置特殊功能寄存器IE、IP、TCON、SCON和TMOD
aaa●熟悉中断优先控制的方法
aaa●能正确描绘定时/计数器的4种工作方式,重点掌握方式1、方式2的应用
aaa●学会定时/计数初值的计算
aaa●能读懂教材中的控制实例,学会编写同等难度的中断程序、定时/计数程序
4.1 中断系统
4.1.1中断系统的基本概念
1、中断的概念
aaaa在现实生活中,往往会有下面的情况发生:
aaaa你在看书—-电话铃响了――你在书上做个记号――拿起电话和对方通话――通话完毕,你挂上电话――你从作记号的地方起继续读书。
aaaa这是一个典型的中断现象,为什么会发生这种现象呢?就是因为当你正面对着一项任务的时候(看书),又突然出现了另一项任务(接电话),而一个人又不可能同时完成两项任务,因此你只好采用中断的方法,穿插着去做。
aaaa这类现象也会发生在计算机中,因为通常计算机中通常只有一个CPU,但在执行程序的过程中可能会出现如数据输入、数据输出或系统故障等其它事情要CPU去完成,对此,CPU只能采取停下一个任务去处理另一个任务,待处理完毕后再继续执行原任务的方法来解决,这就是中断。
2、中断技术的应用
aaaa采用中断技术能够实现以下功能:
⑴并行处理 有了中断技术,CPU可以与多台外部设备并行工作,并分时与他们进行信息交换,提高的CPU的工作效率。
⑵实时控制 在单片机实时控制中,请求CPU提供服务是随机发生的。有了中断系统,CPU就可以立即响应中断请求并予以处理。
⑶故障处理 就如同人会生病一样,单片机系统在工作时也会出现一些突发性故障,如电源断电,存储器出错,程序执行错误(如除数为0)等,一旦出现故障,CPU就可以及时转去执行故障处理程序,而不必停机。
3、中断系统
aaaa为实现中断功能而配置的硬件和编写的软件称为中断系统。其中断系统结构框图如图4.1所示。

aaaa单片机与输入/输出设备之间进行信息交换的方式:
(1)无条件传送方式 单片机不需要考虑外部设备的状态,CPU随时可以完成数据传送。这种方法控制起来简单,但由于不知道外部设备的状态,传送数据时容易出错。
(2)查询传送方式 CPU在传送数据之前,要不断查询外部设备是否处于“准备好”状态,因此需占用CPU的大量时间,工作效率较低。
(3)中断传送方式 CPU可以与多台外部设备并行工作,只有在有数据传送任务时,才与外部设备之间进行数据交换,因而CPU的工作效率较高。在单片机应用系统中,多采用中断方式进行信息传送。
(4)直接存储器存取方式(Direct Memory Access DMA)
直接在内存与外部设备之间进行,不利用CPU资源。硬件设计比较复杂,在简单的单片机系统中一般不采用这种方式。
4.1.2中断源
aaaa引起中断的原因称为中断源。80C51单片机有5个中断源,包括2个外部中断;2个片内定时/计数器溢出中断,1个串行口中断,如图4.1所示
aaaaaaaa表4.1 80C51单片机中断源
中断源 |
说明 |
外部中断 |
从P3.2引脚引入的外部中断申请 |
定时器T0中断 |
定时器T0溢出时引发中断申请 |
外部中断 |
从P3.3引脚引入的外部中断申请 |
定时器T1中断 |
定时器T1溢出时引发中断申请 |
串行口中断 |
一次串行发送或接收完成后,发出中断申请 |