第8课 单片机中断
单片机中断功能的强弱因单片机的种类不同而不同,51单片机的中断功能相对简单,内部有5个中断源,像一些高级的单片如飞思卡尔有上百个中断源。但知识都是相通的,51单片机中断的概念弄懂白了,其它单片机的也就是一个了解和熟悉的过程。
51单片机内部总共有5个中断源,分别外部中断0、定时器中断0、外部中断0、定时器中断1、串行中断。后面的章节我们分别的进行介绍,这一课我们以主要外部中断0进行介绍。
这里我们先介绍一些基本的概念、
一、中断的概念
我们先来举日常生活中的一个例子,如图1所示,你正在专心看书,突然电话铃响,于是你记下正在看的书的页数,去接电话,接完电话后再回来接着看书。这实际就是中断的一个例子。
在单片机中,CPU在处理某一事件A时,发生了另一事件B(中断发生);CPU暂时中断当前的工作,转去处理事件B(中断响应和中断服务);处理完毕后,再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A(中断返回),这一过程称为中断,如图2。
图1 日常生活中中断例子 图2 单片机中中断例子
下面有几个中断的概念需要记住:
中断源:将能引起中断的事件称为中断源,如电话铃响,51单片机共有5个中断源,分别为外部中断0、定时器中断0、外部中断1、定时器中断1、串口中断。
断点:中断发生的地方称为断点。
主程序:CPU现行运行的程序称为主程序,如看书。
中断服务子程序:处理随机事件的程序称为中断服务子程序,如接电话。
中断系统:实现中断功能的部件称为中断系统。
二、MCS-51的中断系统
51单片机中断系统的结构图如图3所求,总共有51个中断源,分别如下。
图3 51单片机中断系统结构图
(1)INT0-外部中断0,由P3.2端口引入,可设置为低电平触发或下降沿触发。
(2)INT1-外部中断1,由P3.3端口引入,可设置为低电平触发或下降沿触发。
(3)T0-定时器/计数器中断0,由内部计数器计满溢出触发。
(4)T1-定时器/计数器中断1,由内部计数器计满溢出触发。
(5)TI/RI-串行口中断,由串行口完成一帧字符发送/接受后触发。
中断系统是单片机内部一个种要的功能模块,从程序开发的角度讲,对单片机内部功能模块结构上不需要掌握得太深,因为要让各功能模块发挥其强大的功能,只需要正确设置相应寄存器就可以了,所以这里我们中断的具体结构这里我不过多分析,下面介绍相关的寄存器。
三、51单片机相关寄存器
51单片机内部共有21个特殊功能寄存器,编程时如用C语言编程中我们只需要撑握IP、IE、SCON、TCON、P1、P2、P3、P4、PCON TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1、SBUF15个寄存器,如图4所示,已用红线和蓝线标出,注意红线的能进行位操作,蓝线的不能进行位操作。
图4 51单片机特殊功能寄存器
这15寄存器中,根据前面讲的51单片机内部四大功能模块又可分为四大部分:
I/O口相关:P1、P2、 P3、 P4
中断相关:IP、 IE
定时器相关:TMOD、 TCON、 TL0、TH0、TL1、TH1
串口通信相关:SCON、 PCON、 SBUF
需要注意的是,在这四大部分中,除I/O口操作相关的P1、P2、P3、P4相对独立外,其它11个寄存器使用时通常会相互结合使用,也就是说中断、定时器和串口通信三者通常会结合起来用,如外部中断时,设置边沿触发还是电平触发需设置TCON寄存器中的TR0和TR1位,使用定时器时又可能用到中断,而串口通信时设置波特率又直接跟定时器相关。
这节里因为我们主要介绍外部中断0,所以跟外部中断相关的寄存器就只有IE、IP、TCON三个,而对于初学都来说,IP寄存器(中断优先寄存器)一般用不到,所里这里只介绍IE(中断允许寄存器)和TCON(定时器控制寄存器)。
(1)IE中断允许寄存器
EA:EA=0时,所有中断禁止(即不产生中断);EA=1时,各中断的产生由个别的允许位决定
ET2:定时2溢出中断允许(8052用1允许, 0禁止)
ES:串行口中断允许(1允许, 0禁止)
ET1):定时1中断允许(1允许, 0禁止)
EX1:外中断INT1中断允许(1允许, 0禁止)
ET0:定时器0中断允许(1允许, 0禁止)
EX0:外部中断INT0的中断允许(1允许, 0禁止)
(2)TCON定时器控制寄存器
TF1:定时器T1溢出标志,可由程序查询和清零,TF1也是中断请求源,当CPU响应T1中断时由硬件清零。
TF0:定时器
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