第4章 中断系统

基本介绍

MCS-51单片机有5个中断请求源；

有4个用于中断控制的特殊功能寄存器IE、IP、TCON（其中6位）、SCON（其中2位）

可提供2个中断优先级，实现二级中断嵌套

5个中断源对应5个固定的中断入口地址

入口地址需要背：

按照中断优先级来（高到低），第一个入口地址为0003H，后面每个增加一个字节（8位）

中断请求源

5个中断请求源

外部中断：INT0（P3.2）和INT1（P3.3）

内部中断：定时器/计数器（T0、T1）溢出中断

以及串行口的数据发送和接收中断

以上所有中断请求标志分别由特殊功能寄存器TCON和SCON来锁存

定时器/计数器控制寄存器TCON

TF0：定时器/计数器T0溢出标志，溢出时由硬件置1，并请求中断（即向CPU请求中断），CPU响应后，由硬件将TF0清0，也可由软件清0（用查询方式时）

TF1：定时器/计数器T1溢出标志，溢出时由硬件置1，并请求中断（即向CPU请求中断），CPU响应后，由硬件将TF0清0，也可由软件清0（用查询方式时）

IT0：外部中断0触发方式控制位。当IT0=0，外部中断0（INT0）为低电平触发方式。当IT0=1，外部中断0为下降沿触发方式。

IE0：外部中断0标志。若IE0=1，则外部中断0向CPU请求中断

IT1：外部中断1触发方式控制位

IE1：外部中断1标志。若IE1=1，则外部中断1向CPU请求中断

串行口控制寄存器SCON

中断允许寄存器IE

EA：CPU中断总允许标志。

ES：串行口中断允许位。

ET1：T1溢出中断允许位。

EX1：外部中断1中断允许位。

ET0：T0溢出中断允许位。

EX0：外部中断0中断允许位。

单片机复位后，IE中各位均被清0，即禁止所有中断

中断优先级寄存器IP

MCS-51单片机中有2个中断优先级，每个中断请求源可编程为高优先级中断或低优先级，可实现二级中断嵌套

低级中断能被高级中断打断，但不能被同级中断打断（即使是自然优先级高也不行）；高级中断不能被任何中断打断，一定要返回主程序后再执行一条指令才能响应新的中断请求。

当CPU同时接收到几个同优先级的中断请求时，哪一个先得到响应，取决于CPU中断系统内部的查询顺序，即“自然优先级”。外部中断0>T0溢出>外部中断1>T1溢出>串行口

中断的响应

响应条件

单片机响应中断的条件是：

中断源有请求（相应的中断标志位置1）

CPU允许中断请求（EA = 1）

中断允许寄存器IE相应位置1（中断源允许）

无同级或高级中断正在服务

现行指令已执行完毕

若执行指令为RETI或是访问特殊功能寄存器IE或IP指令时，执行完该指令后至少再执行一条指令才响应中断

工作过程

CPU响应中断时，其工作过程是：

置位相应的“优先级状态”触发器，即指出CPU当前正在处理的中断优先级，以阻断同级或低级中断请求

自动清除中断标志（TI和RI除外，必须由软件清0）。

自动保护断点，即将现行PC内容压入堆栈，并根据中断源把相应的中断程序入口地址装入PC中。

5个中断程序的入口地址是固定的，且各入口地址之间只有8个单元的空间，难以容纳一个中断服务程序。

所以一般情况下，在这些矢量单元中存放一条无条件转移指令，转移目标地址处存放真正的中断服务程序。

例如：

ORG   0003H     
LJMP  2000H

这样，真正的INT0中断程序是存放在2000H开始处。

中断响应被暂时阻止的条件

CPU在处理同级或高级中断

现在的机器周期不是当前指令的最后一个机器周期

正在执行RETI或正在访问IE、IP寄存器

中断方式和查询方式的优缺点

历年卷考过这个题，故列出（来源AI）

中断方式和查询方式的优缺点

查询方式： 优点：实现简单，适用于数据传输频率不高的情况。 缺点：效率较低，因为CPU需要不断检查设备状态，可能会造成CPU资源浪费。 中断方式： 优点：CPU可以响应中断来处理事件，而不需要不断轮询，提高了CPU的利用率。 缺点：需要中断处理机制，中断服务程序（ISR）的编写和调试可能较为复杂。