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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,2024/12/12,1,第,5,章,80C51,的中斷系統及定時,/,計數器,80C51,單片機的,中斷系統,5.1,80C51,單片機的,中斷處理過程,5.2,80C51,單片機的,定時,/,計數器,5.3,80C52,的定時,/,計數器,2,5.4,2024/12/12,2,5.1,80C51,單片機的中斷系統,5.1.1 80C51,中斷系統的結構,CPU,進行工作,A,時發生了事件,B,，請求,CPU,馬上處理,CPU,暫時中斷當前工作,A,，轉去處理事件,B,事件,B,處理完后，回到工作,A
2、,被中斷的地方繼續處理,A,工作,中斷的概念,中斷源,中斷請求,中斷服務,中斷返回,中斷系統,中斷的優點,:,CPU,利用率高,控制實時性強,系統可靠性好,2024/12/12,3,80C51,中斷系統的結構,5,個中斷源、,2,個優先級,2024/12/12,4,中斷源,5.1.2 80C51,的中斷源,外部中斷,0,（,INT0,）,外部中斷,1,（,INT1,）,T0,溢出中斷（,TF0,）,T1,溢出中斷（,TF1,）,串行口中斷（,RI,或,TI,）,2024/12/12,5,觸發方式設置及中斷標志,7,6,5,4,3,2,1,0,TCON,TF1,TR1,TF0,TR0,IE1,I
3、T1,IE0,IT0,字節地址：,88H,電平方式（,ITx=0,），,INTx,引腳,低電平,時,IEx=1,，,響應中斷后,IEx,不自動清,0,（,INTx,引腳狀態）。,邊沿方式（,ITx=1,），,INTx,引腳,負跳變,時,IEx=1,，,響應中斷后,IEx,自動清,0,。,外部中斷標志,IE1,、,IE0,（用,IEx,表示）,2024/12/12,6,兩種觸發方式比較：,電平方式,時，,INTx,低電平必須保持到響應時，否則就會漏掉；在中斷服務結束前，,INTx,低電平必須撤除，否則中斷返回之后將再次產生中斷。,例，,8255,的中斷請求線在接受讀或寫操作后即被復位，因此以其去
4、請求電平觸發方式的中斷比較方便。,邊沿方式,時，采樣到有效下降沿后，在,IEx,中將鎖存一個,1,。若,CPU,暫時不能響應，申請標志也不會丟失，直到響應時才清,0,。,例，,ADC0809,的轉換結束信號,EOC,為正脈沖，經反相后就可以作為,80C51,的,INTx,信號,。,2024/12/12,7,溢出中斷標志,TF1,、,TF0,（用,TFx,表示）,溢出中斷請求標志,TFx,，,Tx,啟動后就開始由初值進行加,1,計數，直至最高位產生溢出使,TFx=1,向,CPU,請求中斷。,CPU,響應中斷后,TFx,自動清,0,。,SCON,的中斷標志,7,6,5,4,3,2,1,0,SCON
5、,TI,RI,字節地址：,98H,RI,：串口,接收,中斷標志，響應中斷時,不能自動清除,TI,：串口,發送,中斷標志，響應中斷時,不能自動清除,2024/12/12,8,5.1.3 80C51,中斷的控制,中斷允許控制,中斷源的開放和屏蔽由,IE,控制（,1,，開放；,0,，禁止,）,7,6,5,4,3,2,1,0,IE,EA,ES,ET1,EX1,ET0,EX0,字節地址：,A8H,EX0:,外中斷,0,允許,ET0:T0,中斷允許,EX1:,外中斷,1,允許,ET1:T1,中斷允許,ES :,串口中斷允許,EA,:CPU,中斷允許,2024/12/12,9,中斷優先級控制,中斷優先級由,
6、IP,控制（,1,，高級；,0,，低級,）,7,6,5,4,3,2,1,0,IP,PS,PT1,PX1,PT0,PX0,字節地址：,B8H,PX0:,外中斷,0,優先級,PT0:T0,中斷,優先級,PX1:,外,中斷,1,優先級,PT1:T1,中斷,優先級,PS :,串口中斷,優先級,同一優先級的自然順序：,自高至低：,INT0,、,TO,、,INT1,、,T1,、串口。,2024/12/12,10,中斷優先級遵循的原則,幾個中斷同時申請，先響應高級的中斷,正進行的中斷服務，同級或低級中斷不能對其中斷，但可以被高級中斷所中斷。,為此，中斷系統內設有對應高、低,2,個,優先級狀態觸發器,（用戶不
7、能尋址）。,狀態觸發器的復位由中斷返回指令,RETI,控制。,2024/12/12,11,5.2,80C51,單片機中斷處理過程,5.2.1,中斷響應條件和時間,中斷響應條件,有中斷請求,相應的中斷允許位為,1,CPU,開中斷（即,EA=1,）,遇下面情況之一將不被響應（,此間中斷條件失效，中斷丟失,）,正在處理同級或高級中斷,當前選擇周期不是所執行指令的最后一個機器周期,正在執行,RETI,或,訪問,IE,或,IP,的指令,2024/12/12,12,中斷響應時間,中斷響應至少需要,3,個完整的機器周期,（,3,8,個）！,受阻時要附加,3,5,個機器周期（,無同級或高級中斷正進行,）,排序
8、周期,不是指令的最后機器周期,(,如,MUL,，,5,個,),排序周期,恰逢,RETI,類指令,(,要再跟指令，若是,MUL,，,8,個,),2024/12/12,13,5.2.2,中斷響應過程,CPU,響應中斷過程,將相應優先級狀態觸發器置,1,（,阻斷后來同級或低級中斷,）,執行硬件,LCALL,指令（,PC,入棧，中斷服務程序入口址送,PC,）,執行中斷服務程序,編寫中斷服務程序注意,中斷服務程序入口存放指令,LJMP,或,AJMP,現場保護與現場恢復,2024/12/12,14,5.2.3,中斷返回,中斷服務程序最后指令必須是,RETI,，其功能：,將斷點從堆棧彈送,PC,，,CPU,
9、從原斷點繼續執行,將相應優先級狀態觸發器清,0,，恢復原來工作狀態,注意,不能用,RET,代替,RET,I,中斷服務程序中,PUSH,和,POP,必須成對使用,2024/12/12,15,5.2.4,中斷程序舉例,【,例,5-1】,單外部中斷源示例,void Ex0()interrupt 0,Flag=,Flag;,while(1),if(Flag=0),/,左移,ScanNum=_crol_(ScanNum,1);,P0=ScanNum;,else,/,右移,ScanNum=_cror_(ScanNum,1);,P0=ScanNum;,DelayMs(500);,2024/12/12,16,
10、【例5-2】如圖所示，編寫程序實現：系統上電后，數碼管顯示“P”。按下S0鍵則數碼管進行加計數，S1鍵則數碼管進行減計數。計數值顯示在數碼管上。,void t0Isr()interrupt 1,if(Flag0=0)Flag0=1;,Flag1=0;,void Ex1Isr()interrupt 2,if(Flag1=0)Flag1=1;,Flag0=0;,2024/12/12,17,5.3,80C51,單片機的定時,/,計數器,結構,基本型：,T0,，定時、計數。,T1,，定時、計數、串口波特率發生器。,增強型：增加了,T2,。見,5.3.4,節。,5.3.1,定時,/,計數器的結構和工作原
11、理,TH1,、,TL1,TH0,、,TL0,TCON,TMOD,2024/12/12,18,工作原理,-,實質是,16,位加,1,計數器,定時器,模式時，對內部,機器周期,計數。,定時時間,=,計數值,*,機器周期,計數器,模式時，是對,外部脈沖,計數。脈沖由,T0,（,P3.4,）或,T1,(,P3.5,),引腳輸入。,注意,:(,若,計數值,為,N,計數初值,為,X,),溢出信號使,TF0,或,TF1,置,1,，并,發出中斷請求,，,16,位時有：,X=65536-N,12MHz,晶振時，計數頻率低于,0.5MHz,2024/12/12,19,5.3.2,定時,/,計數器的控制,工作方式寄
12、存器,TMOD,7,6,5,4,3,2,1,0,TMOD,GATE,C/T,M1,M0,GATE,C/T,M1,M0,字節地址：,89H,GATE,：,門控位,。,GATE,0,時，只要,TRx,為,1,，就可啟動計數器工作；,GATA,1,時，定時器的啟動還要加上,INTx,引腳為高電平這一條件。,C/T,：,模式選擇位,。清,0,為定時模式，置,1,為計數方式。,M1M0,：,工作方式設置位,?？稍O置四種工作方式,(,見下頁,）。,2024/12/12,20,M1M0,工作方式,說 明,00,方式,0,13,位定時,/,計數器,01,方式,1,16,位定時,/,計數器,10,方式,2,8,
13、位自動重裝定時,/,計數器,11,方式,3,T0,分成兩個獨立的,8,位定時,/,計數器；,T1,此方式停止計數,注意：,TMOD,不能進行位尋址,2024/12/12,21,控制寄存器,TCON,7,6,5,4,3,2,1,0,TCON,TF1,TR1,TF0,TR0,字節地址：,88H,TFx,：,Tx,溢出標志位。,響應中斷后,TFx,有硬件自動清,0,。用軟件設置,TFx,可產生同硬件置,1,或清,0,同樣的效果。,TRx,：,Tx,運行控制位。,置,1,時開始工作；清,0,時停止工作。,TRx,要由軟件置,1,或清,0,（,即啟動與停止要由軟件控制,）。,2024/12/12,22,
14、5.3.3,定時,/,計數器的工作方式,T0,有方式,0,、,1,、,2,、,3,；,T1,有方式,0,、,1,、,2,。以,T0,為例說明。,方式,0,：,13,位方式,2024/12/12,23,C/T=1,時，則為計數模式，有：,X=2,13,-N=8192-N,C/T=0,時，則為定時模式，有：,X=2,13,-N=8192-N,，,N=,t,/Tcy,【,例,5-3】,若計數個數,N,為,2,，求計數初值。,公式法計算：,X,8192,2=8190=1FFEH,求補法計算：對,0 0000 0000 0010B,取反加,1,為：,1 1111 1111 1110B(,1FFEH,),
15、初值計算：,公式法,求補法,：,X=,對,N,求補,2024/12/12,24,門控位作用,當,GATE=0,時,僅由,TR0,控制與門的開啟。與門輸出,1,時，控制開關接通，計數開始；,當,GATE=1,時,與門的開啟由,INT0,和,TR0,共同控制。這種方式可以用來測量,INT0,引腳上正脈沖的寬度。,注意,：方式,0,的計數初值高,8,位和低,5,位確定麻煩,，實際應用中常由,16,位的方式,1,取代。,2024/12/12,25,方式,1,：,16,位方式,X=2,16,-N,=,65536-N,計數范圍：,1,65536,計數初值要,分成,2,個字節,分別送入,TH0,、,TL0,
16、2024/12/12,26,【,例,5-4】,若要求定時器,T0,工作于方式,1,，定時時間為,1ms,，當晶振為,6 MHz,時，求送入,TH0,和,TL0,的計數初值各為多少？應怎樣送入,TH0,和,TL0,？,由于晶振為,6 MHz,，所以機器周期,Tcy,為,2,S,，因此：,N=t/Tcy,=110,-3,/210,-6,500,X,2,16,-N,65536-500,65036,FE0CH,也可以利用以下,2,條語句完成：,TH0=,(65536-500),/,256;,商,為計數初值的,高字節,TL0=,(65536-500),%,256;,余數,為計數初值的,低字節,分別將,FEH,送入,TH0,中，,0CH,送入,TL0,中即可。,2024/12/12,27,方式,2,：,8,位自動重裝方式,X=2,8,-N=256-N,計數范圍：,1,256,特別適合與脈沖信號發生器,2024/12/12,28,方式,3,：,（僅,T0,有此方式，,T1,的方式,3,將停止計數）,TL0,進行,8,位定時,/,計數,TH0,進行,8,位定時（,T1,方式,2,時，可出借,TR1,、
第5章80C51的中斷系統及定時計數器
