這是一個關(guān)于北航單片機基礎(chǔ)與應(yīng)用PPT，包括了中斷概述，80C51單片機的中斷系統(tǒng)，80C51 單片機的定時器/計數(shù)器等內(nèi)容，單片機基礎(chǔ)（第3版）李廣弟等編著北京航空航天大學(xué)出版社 2007年6 月第5章 80C51單片機的中斷與定時 5.1 中斷概述當CPU正在處理某事件的時候，CPU暫時中止當前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理所請求的事件。處理完該事件后，再回到原來被中止的地方繼續(xù)原來的工作，這稱為中斷。中斷技術(shù)為計算機提供了資源共享。 5.2 80C51單片機的中斷系統(tǒng) 5.2.1 中斷源與中斷向量中斷源：產(chǎn)生中斷的請求源稱為中斷源。 80C51的中斷系統(tǒng)具有5個中斷源：2個外部中斷、2個定時器中斷、1個串行中斷。中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址。 5.2.2 中斷控制中斷控制：提供給用戶使用的中斷控制手段 80C51單片機關(guān)于中斷的控制包括四項：中斷允許控制中斷請求控制中斷優(yōu)先控制外中斷觸發(fā)方式控制 涉及四個特殊功能寄存器中斷允許控制寄存器IE 定時器控制寄存器TCON 串行口控制寄存器SCON 中斷優(yōu)先級控制寄存器IP 1. 中斷允許控制寄存器IE 2. 定時器控制寄存器TCON 3. 串行口控制寄存器SCON 4. 中斷優(yōu)先級控制寄存器IP 【例】若允許外部中斷0和定時器1的中斷，外部中斷0采用脈沖觸發(fā)方式，并設(shè)置為高級中斷，其它中斷源為低級中斷，歡迎點擊下載北航單片機基礎(chǔ)與應(yīng)用PPT。

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單片機基礎(chǔ)（第3版）李廣弟等編著北京航空航天大學(xué)出版社 2007年6 月第5章 80C51單片機的中斷與定時 5.1 中斷概述當CPU正在處理某事件的時候，CPU暫時中止當前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理所請求的事件。處理完該事件后，再回到原來被中止的地方繼續(xù)原來的工作，這稱為中斷。中斷技術(shù)為計算機提供了資源共享。 5.2 80C51單片機的中斷系統(tǒng) 5.2.1 中斷源與中斷向量中斷源：產(chǎn)生中斷的請求源稱為中斷源。 80C51的中斷系統(tǒng)具有5個中斷源：2個外部中斷、2個定時器中斷、1個串行中斷。中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址。 5.2.2 中斷控制中斷控制：提供給用戶使用的中斷控制手段 80C51單片機關(guān)于中斷的控制包括四項：中斷允許控制中斷請求控制中斷優(yōu)先控制外中斷觸發(fā)方式控制 涉及四個特殊功能寄存器中斷允許控制寄存器IE 定時器控制寄存器TCON 串行口控制寄存器SCON 中斷優(yōu)先級控制寄存器IP 1. 中斷允許控制寄存器IE 2. 定時器控制寄存器TCON 3. 串行口控制寄存器SCON 4. 中斷優(yōu)先級控制寄存器IP 【例】若允許外部中斷0和定時器1的中斷，外部中斷0采用脈沖觸發(fā)方式，并設(shè)置為高級中斷，其它中斷源為低級中斷。 也可以寫為如下程序段： MOV IE， #89H MOV IP， #01H MOV TCON， #01H 在主程序中編寫如下程序段： SETB EA ;CPU開中斷 SETB EX0 ;允許外中斷0中斷 SETB ET1 ;允許定時器1中斷 SETB PX0 ;外中斷0為高級中斷 SETB IT0 ;外中斷0為脈沖觸發(fā)方式 5.2.3 中斷優(yōu)先級控制 1. 中斷優(yōu)先級定義原則 2. 中斷優(yōu)先原則在中斷響應(yīng)時的體現(xiàn)當高、低優(yōu)先級中斷請求同時出現(xiàn)時，高優(yōu)先級中斷請求被響應(yīng)；如果同級的多個中斷請求同時出現(xiàn)，則按CPU查詢次序確定哪個中斷請求被響應(yīng)。查詢次序是： 3. 中斷嵌套 80C51具有兩個優(yōu)先級，中斷嵌套只能一層，其原則是：高優(yōu)先級中斷請求可以打斷低優(yōu)先級的中斷服務(wù)，進行中斷嵌套；同優(yōu)先級的中斷不能嵌套；低優(yōu)先級中斷請求不能對高優(yōu)先級的中斷進行嵌套。 5.2.4 中斷響應(yīng)過程 1. 外部中斷請求采樣每個機器周期的S5P2對INT0(P3.2)和INT1(P3.3)引腳進行采樣，采樣結(jié)果在TCON中的IE0、IE1位進行設(shè)置。 2. 中斷查詢 CPU每個機器周期的S6進行中斷查詢，逐個檢測TCON、SCON中六個中斷標志位的狀態(tài)。查詢按優(yōu)先級順序進行，即先高級、后低級。同級中斷按“外部中斷0定時器0中斷外部中斷1定時器1中斷串行中斷”。 3. 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)的主要內(nèi)容由硬件自動生成一條長調(diào)用指令“LCALL addr16”。中斷響應(yīng)的封鎖： ① 同級的或高級的中斷正在發(fā)生； ② 查詢中斷請求的機器周期不是當前指令的最后一個機器周期； ③ 當前指令是返回指令（RET、RETI）或訪問IE、IP的指令。這類指令執(zhí)行完還應(yīng)再執(zhí)行一條指令才能響應(yīng)中斷。 4. 中斷響應(yīng)的快慢中斷響應(yīng)的時間為3~8個機器周期。 5.2.5 中斷服務(wù)程序 1. 主程序中的中斷初始化 ORG 0000H AJMP MAIN ;系統(tǒng)復(fù)位后轉(zhuǎn)向主程序 ORG 0003H AJMP EXINT0 ;轉(zhuǎn)向外部中斷0服務(wù)程序 MAIN: MOV TCON， #01H ;脈沖觸發(fā)方式 MOV IE， #81H ;中斷開發(fā)，外中斷0允許 MOV IP， #01H ;外中斷0為高優(yōu)先級 MOV SP， #03FH ;設(shè)置堆棧 ┇ EXINT0: ;外中斷0服務(wù)程序 ┇ 2. 中斷服務(wù)流程 ①現(xiàn)場保護和現(xiàn)場恢復(fù) ②關(guān)中斷和開中斷 ③中斷處理 ④中斷返回 用AT89S51的P1口接8個LED發(fā)光二極管，由P3.2（INT0）引腳接一消抖按鍵開關(guān)。開始接P1.0的LED亮，以后每按鍵一次引發(fā)一次中斷，則下一個LED亮。順序下移，且每次只一個LED亮，周而復(fù)始。請編制程序。 5.3 80C51 單片機的定時器/計數(shù)器 5.3.1 定時器/計數(shù)器的計數(shù)和定時功能 1. 計數(shù)功能 外部計數(shù)脈沖由T0（P3.4）和T1(P3.5)引腳引入。每個機器周期的S5P2拍節(jié)對計數(shù)脈輸入引腳進行采樣。計數(shù)脈沖負跳變有效，若前一機器周期采樣為高電平，后一機器周期采樣為低電平，即為一個計數(shù)脈沖。計數(shù)頻率不能高于振蕩脈沖頻率的1/24。 2. 定時功能 計數(shù)脈沖來自單片機內(nèi)部，每個機器周期計數(shù)一次。計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/12。 5.3.2 用于定時器/計數(shù)器控制的寄存器 1. 定時器控制寄存器（TCON） 2. 定時器方式選擇寄存器（TMOD） 5.3.3 定時器工作方式0 1. 電路邏輯結(jié)構(gòu) 2. 啟停控制 3. 定時和計數(shù)范圍計數(shù)功能時，計數(shù)范圍是1~8192（213）。定時功能時，定時時間的計數(shù)公式為： （213—計數(shù)初值）×晶振周期×12 或 （213—計數(shù)初值）×機器周期 若晶振頻率為6MHz，則最小定時時間為： [213-(213-1)]×2us=2us 最大定時時間為： [213-0]×2us=16384us 4. 應(yīng)用舉例【例5.1】設(shè)單片機晶振頻率為6MHz，使用定時器1以方式0產(chǎn)生周期為500us的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出。計算計數(shù)初值（213-X）×2us=250us 求解得：X=8067，表示為二進制為11111100 00011. 高8位放入TH1，即TH1=0FCH； 低5位放入TL1，即TL1=03H。 TMOD寄存器初始化 M1M0=00，C/T=0，GATE=0，則TMOD寄存器初始化為00H。參考程序： MOV TMOD， #00H ;設(shè)置T1為工作方式0 MOV TH1， #0FCH ;設(shè)置定時器初值 MOV TL1， #03H MOV IE， #00H ;禁止中斷 SETB TR1 ;啟動定時 LOOP: JBC TF1， LOOP1 ;查詢溢出標志 AJMP LOOP LOOP1: MOV TH1， #0FCH ;重置定時器初值 MOV TL1， #03H CPL P1.0 ;輸出取反 AJMP LOOP ;重復(fù)循環(huán) 5.3.4 定時器工作方式1 方式1為16位計數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計數(shù)器由寄存器TH0、TL0（或TH1、TL1）的全部共16位構(gòu)成T0（或T1）。計數(shù)功能時，計數(shù)范圍是1~65536（216）。定時功能時，定時時間的計數(shù)公式為： （216—計數(shù)初值）×晶振周期×12 或 （216—計數(shù)初值）×機器周期 若晶振頻率為6MHz，則最小定時時間為： [216-(216-1)]×2us=2us 最大定時時間為： [216-0]×2us=131072us≈131ms 【例】設(shè)單片機晶振頻率為6MHz，使用定時器1以方式1產(chǎn)生周期為100ms的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出。計算計數(shù)初值（216-X）×2us=50 000us 求解得：X=40536，表示為二進制為9E58H。 高8位放入TH1，即TH1=9EH； 低8位放入TL1，即TL1=58H。 TMOD寄存器初始化 M1M0=01，C/T=0，GATE=0，則TMOD寄存器初始化為10H。參考程序： MOV TMOD， #10H ;設(shè)置T1為工作方式0 MOV TH1， #9EH ;設(shè)置定時器初值 MOV TL1， #58H MOV IE， #00H ;禁止中斷 SETB TR1 ;啟動定時 LOOP: JBC TF1， LOOP1 ;查詢溢出標志 AJMP LOOP LOOP1: MOV TH1， #9EH ;重置定時器初值 MOV TL1， #58H CPL P1.0 ;輸出取反 AJMP LOOP ;重復(fù)循環(huán) 5.3.5 定時器工作方式2 1. 電路邏輯結(jié)構(gòu) 2. 循環(huán)定時應(yīng)用 【例5.2】使用定時器0以工作方式2產(chǎn)生100us定時，在P1.0輸出周期為200us的連續(xù)正方波脈沖。已知晶振頻率為6MHz。計算計數(shù)初值（28-X）×2us=100us 求解得：X=206D=11001110B=0CEH. TH0和TL0分別存入0CEH，即TH0=TL0=0CEH。 TMOD寄存器初始化 M1M0=10，C/T=0，GATE=0，則TMOD寄存器初始化為02H。參考程序： MOV IE， #00H ;禁止中斷 MOV TMOD， #02H ;設(shè)置定時器0為方式2 MOV TH0， #0CEH ;保存計數(shù)初值 MOV TL0， #0CEH ;預(yù)置計數(shù)初值 SETB TR0 ;啟動定時 LOOP: JBC TF0， LOOP1 ;查詢計數(shù)溢出 AJMP LOOP LOOP1: CPL P1.0 ;輸出方波 AJMP LOOP ;重復(fù)循環(huán) 3. 循環(huán)計數(shù)應(yīng)用【例5.3】用定時器1以工作方式2實現(xiàn)計數(shù)，每計100次進行累加器加1操作。按查詢方式編程。計算計數(shù)初值 28-100=156D=9CH，則TH1=TL1=9CH。 TMOD寄存器初始化 M1M0=10，C/T=1，GATE=0， 則TMOD=60H。參考程序： MOV IE， #00H ;禁止中斷 MOV TMOD， #60H ;設(shè)置定時器1為方式2 MOV TH1， #9CH ;保存計數(shù)初值 MOV TL1， #9CH ;預(yù)置計數(shù)初值 SETB TR1 ;啟動定時 DEL: JBC TF1， LOOP ;查詢計數(shù)溢出 AJMP DEL LOOP: INC A ;累加器加1 AJMP DEL ;重復(fù)循環(huán) 5.3.6 定時器工作方式3 1. 工作方式3下的定時器/計數(shù)器0 2. 當定時器0工作方式3下的定時器/計數(shù)器1 【例】假設(shè)系統(tǒng)時鐘為6MHz，編寫定時器T0產(chǎn)生1秒定時的程序。（1）T0工作方式的確定 定時時間較長，采用哪一種工作方式？ 方式0最長可定時16.384ms; 方式1最長可定時131.072ms; 方式2最長可定時512s。 選方式1，每隔100ms中斷一次，中斷10次為1s。 （2）計算計數(shù)初值 因為：(216-X)×2us = 100 000us 所以：X=15536=3CB0H， 因此：TH0=3CH，TL0=0B0H （3）10次計數(shù)的實現(xiàn) 采用循環(huán)計數(shù)法。 4）程序設(shè)計（查詢方式） MAIN: MOV TMOD，#01H ;設(shè)T0工作在方式1 MOV TH0，#3CH ;給T0設(shè)初值 MOV TL0，#0B0H MOV B，#0AH ;設(shè)循環(huán)次數(shù)10次 SETB TR0 ;啟動T0 LOOP:JNB TF0，$ ;100ms定時是否到 CLR TF0 MOV TH0，#3CH ;重裝T0初值 MOV TL0，#0B0H DJNZ B，LOOP ;判斷T0定時溢出10次是否到 CLR TR0 SJMP $ 4）程序設(shè)計（中斷方式） ORG 0000H LJMP MAIN ;上電轉(zhuǎn)主程序入口MAIN ORG 000BH ;T0的中斷入口 MOV TH0，#3CH MOV TL0，#0B0H ;T0重裝初值 DJNZ B，LOOP ;判斷T0是否中斷10次 CLR TR0 ;1s定時時間到，停止T0工作 LOOP:RETI ORG 0030H MAIN: MOV TMOD，#01H ;設(shè)T0工作在方式1 MOV TH0，#3CH ;給T0設(shè)初值 MOV TL0，#0B0H MOV IE，#82H ;允許T0中斷 MOV B，#0AH ;設(shè)循環(huán)次數(shù)10次 SETB TR0 ;啟動T0 SJMP $ ;等待一次次中斷 【例】設(shè)MCS-51單片機系統(tǒng)時鐘頻率為6MHz，請編出利用定時/計數(shù)器T0在P1.0引腳上產(chǎn)生周期為2秒，占空比為50%的方波信號的程序。 1、主程序 任務(wù)： 1）T0工作方式的設(shè)定： 選擇方式1（16位方式），最大定時131ms，本題擬定時時長為100ms。因此TMOD為01H。 2）定時常數(shù)的設(shè)定： X=216-100ms/2us =15536=3CB0H 即：TH0應(yīng)裝3CH，TL0應(yīng)裝0B0H。 3）中斷管理： 允許T0中斷，開放總中斷 即：IE應(yīng)裝10000010B。 4）啟動定時器T0： SETB TR0 5）設(shè)置軟件計數(shù)器初值：（如使用R7） 即R7應(yīng)裝0AH 6）動態(tài)停機：SJMP $ 主程序如下： MAIN:MOV TMOD，#01H;設(shè)定T0為方式1定時 MOV TH0，#3CH ;裝入定時常數(shù)高8位 MOV TL0，#0B0H;裝入定時常數(shù)低8位 MOV IE，#82H ;開放T0中斷 SETB TR0 ;啟動T0 MOV R7，#0AH ;設(shè)置軟件計數(shù)器 SJMP $ ;等待一次次中斷 2、中斷服務(wù)程序任務(wù)： 1）恢復(fù)T0計數(shù)初值； 2）軟件計數(shù)器R7減1，并判斷是否為0。若為0時，則改變P1.0狀態(tài)，并恢復(fù)R7初值，中斷返回；若不為0，則直接中斷返回。中斷服務(wù)程序如下： T0INT:MOV TH0，#3CH ;恢復(fù)定時常數(shù) MOV TL0，#0B0H DJNZ R7，NEXT CPL P1.0 MOV R7，#0AH ;重裝R7初值 NEXT:RETI ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP T0INT ORG 0030H MAIN: MOV TMOD， #01H;設(shè)定T0為方式1定時 MOV TH0， #3CH ;裝入定時常數(shù)高8位 MOV TL0， #0B0H ;裝入定時常數(shù)低8位 MOV IE， #82H ;開放T0中斷 SETB TR0 ;啟動T0 MOV R7， #0AH ;設(shè)置軟件計數(shù)器 SJMP $ T0INT:MOV TH0， #3CH ;恢復(fù)定時常數(shù) MOV TL0， #0B0H DJNZ R7， NEXT CPL P1.0 MOV R7， #0AH NEXT:RETI END 例：已知8051單片機的fosc=6MHz， 請利用T0和P1.0輸出矩形波。矩形波高電平寬50μs，低電平寬200μs。采用查詢方式編程實現(xiàn)。 例：已知8051單片機的fosc=6MHz， 請利用T0和P1.0輸出矩形波。矩形波高電平寬50μs，低電平寬200μs。采用中斷方式編程實現(xiàn)。 例：已知8051單片機fosc=12MHz， 用T1定時。試編程由P1.0和P1.1引腳分別輸出周期為 2ms和500μs的方波。采用查詢方式編程。 例：已知8051單片機fosc=12MHz， 用T1定時。試編程由P1.0和P1.1引腳分別輸出周期為 2ms和500μs的方波。采用中斷方式編程。 【例】以定時器1對外部外部事件計數(shù)，每計數(shù)1000個脈沖后，定時器1轉(zhuǎn)為定時工作方式，定時10ms后，又轉(zhuǎn)為計數(shù)方式，如此循環(huán)不止。假定單片機晶振頻率為6MHz，請編程實現(xiàn)。 分析： 確定工作方式及初值定時器1計數(shù)時的工作方式設(shè)置：TMOD=50H 定時器1計數(shù)1000次的初值：TH1=0FCH，TL1=18H 定時器1定時時的工作方式設(shè)置：TMOD=10H 定時器1定時10ms的初值設(shè)置：TH1=0ECH，TL1=78H ORG 0H MAIN:MOV TMOD， #50H MOV TH1， #0FCH MOV TL1， #18H MOV IE， #88H SETB TR1 JNB TF1，$ CLR TF1 MOV TMOD， #10H MOV TH1， #0ECH MOV TL1， #78H JNB TF1，$ CLR TF1 SJMP MAIN END ORG 0H LJMP MAIN ORG 1BH MOV A， TMOD JB ACC.6， TM MOV TMOD， #50H MOV TH1， #0FCH MOV TL1， #18H RETI TM: MOV TMOD， #10H MOV TH1， #0ECH MOV TL1， #78H RETI MAIN: MOV TMOD， #50H MOV TH1， #0FCH MOV TL1， #18H MOV IE， #88H SETB TR1 SJMP $ END 【例】利用定時器T0確定P3.2引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，將檢測到的機器周期的個數(shù)存入30H、31H中（假定計數(shù)值小于216）。 參考程序： ORG 0000H MAIN:MOV TMOD， #01H MOV TL0， #00H MOV TH0， #00H CLR TR0 WAIT1:JNB P3.2， WAIT1 SETB TR0 WAIT2:JB P3.2， WAIT2 CLR TR0 MOV 30H， TL0 MOV 31H， TH0 SJMP $ END 作 業(yè)用中斷方式實現(xiàn)P115-[例5.3]。分別采用中斷方式和查詢方式，由定時器1定時產(chǎn)生一個50Hz的方波，并由P1.0輸出，fosc=12MHz。利用P1.0輸出周期為60ms的方波，在一個方波周期中高電平持續(xù)時間20ms，低電平持續(xù)時間40ms。系統(tǒng)晶振為12MHz。分別用中斷方式和查詢方式編程實現(xiàn)。 【P97-題1】把長度為10H的字符串從內(nèi)部RAM的輸入緩沖區(qū)inbuf向位于外部RAM的輸出緩沖區(qū)outbuf傳送，一直進行到遇見回車符CR或整個字符串傳送完畢，試編程實現(xiàn)。（請參考P83例題） 【P97-題2】內(nèi)部RAM從list單元開始存放一正數(shù)表，表中數(shù)作無序排列并以-1作結(jié)束標志。編程實現(xiàn)找出表中最小數(shù)。 MOV R0， #list MOV 30H， @R0 LOOP: INC R0 MOV A， @R0 CJNE A， #0FFH， NEQ SJMP $ NEQ: CJNE A， 30H， LK LK: JNC LOOP MOV 30H， A SJMP LOOP 【P97-題6】試編程實現(xiàn)比較兩個ASCII碼字符串是否相等。字符串的長度在內(nèi)部RAM 41H單元中，第一個字符串的首地址為42H，第二個字符串的首地址為52H。如果兩個字符串相等，則置內(nèi)部RAM 40H單元為00H；否則置內(nèi)部RAM 40H單元為0FFH。 【P97-題7】在外部RAM首地址為table的數(shù)據(jù)表中，有10個字節(jié)數(shù)據(jù)，試編程實現(xiàn)將每個字節(jié)的最高位無條件置1。 MOV R7，#10 MOV DPTR，#table LOOP:MOVX A，@DPTR SETB ACC.7 MOVX @DPTR，A INC DPTR DJNZ R7，LOOP SJMP $BTD紅軟基地