【大学课件】MCS-51单片机的功能模块ppt.ppt

5.1 MCS-51单片机并行I/O口 5.2 MCS-51单片机中断系统 5.3 MCS-51单片机定时器/计数器 5.4 MCS-51单片机串行接口 5.5 思考与练习题 颊 淬 睹 祝 丸 洼 涯 遮 缩 庸 刹 蓬 狐 蔗 烘 祥 重 术 嫩 驴 慌 撬 酪 馅 酱 吝 融 怒 被 鲁 辆 锡 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 第五章 MCS-51单单片机的功能模块块 主要内容：介绍51系列单片机主要内部功能模块： 有并行I/O口、中断系统、定时/计数器和串行接口。 要求： 1、掌握51系列单片机的各功能模块的结构和工作 原理； 2、各模块应用程序的编写。 酚 登 镍 衫 瀑 泳 终 棘 难 肇 铂 陕 讥 嫁 酮 戏 本 具 编 屋 讣 夏 衙 拱 垂 栋 楚 抬 蚤 乘 三 峭 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1 MCS-51单单片机并行I/O口 I/O口的作用： v1 实现CPU与外设间的速度匹配； v2 改变数据的传送方式（并行、串行）； v3 改变信号的性质（A/D）和信号的电平（TTL电平 与RS232电平） 外设的编址： v独立编址 编址范围0000H0FFFFH，有专有的传送指 令； v与存储器统一编址 编址范围0FF00H0FFFFH，传送 指令 MOVX A，DPTR MOVX DPTR，A 环 腐 印 罚 癣 奥 靶 罪 搐 羞 赋 囤 诈 肛 吐 郝 敝 镑 鳞 威 爵 狐 腿 涧 悲 扶 勋 俩 藏 轨 腺 煌 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1 MCS-51单单片机并行I/O口 I/O 数据的四种传送方式 v无条件传送（同步传送） v条件传送（异步传送） v中断传送 vDMA传送 芜 剿 忙 镣 活 痪 沾 倚 委 抛 读 坯 带 茵 岿 搁 请 俯 臭 驱 蹄 取 协 恶 体 曹 变 既 登 秸 肛 陈 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1 MCS-51单单片机并行I/O口 vMCS-51单片机具有4个双向的8位I/O口P0P3，P0口 为三态双向口，负载能力为8个TTL电路，P1P3口为准双 向口(用作输入时，口线被拉成高电平，故称为准双向口) ，负载能力为4个TTL电路。 v各口中的每一位都是由锁存器（称特殊功能寄存器 SFR）、输出驱动器和输入缓冲器组成。这种结构，在数 据输出时可锁存，但对输入信息是不锁存的，所以从外部 输入的信息必须保持到取数指令执行完为止。 贮 朔 踏 厂 林 址 颧 厘 肪 渐 辑 读 灿 叶 豆 欲 蓉 檬 延 咏 疵 工 苫 披 渝 碍 揍 孙 欣 繁 夫 颖 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.1 P0口 P0口是一个三态双向口，在系统扩展 时，可作为低8位地址线和数据总线的分时复用口， 在其他状态下可作为通用I/O接口，其1位的结构原理 如图5.1所示，P0口由8个这样的电路组成。 恕 娶 躯 愚 溃 狰 袁 涕 磅 臼 烘 罪 赞 尚 句 蹈 楼 杰 恃 况 蚜 铁 乡 蔗 惹 坊 乃 扎 版 带 侥 烩 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.1 P0口 图5.1 葬 埋 熄 次 氖 泅 挨 朝 旺 愈 硼 廷 灯 洒 朗 翘 玻 搏 户 杂 烩 唯 摇 正 竖 改 昧 鼎 质 棠 虏 波 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.1 P0口 P0口是一个多功能8位口，可以字节访问， 也可位访问，字节访问地址为80H，位访问地址为 80H87H。 (1) P0口用于I/O口是准双向I/O口。 作为I/O口使用时，控制信号应为“0” ，多路开关接通输出锁存器的 端。同时与门关闭，上 拉FET截止，形成P0口的输出电路为漏极开路输出。需要 外接上拉电阻。 a)作输出口时： 不需要条件，可以正确的输出 b)作输入口时： 当CPU复位后进行输入操作时，输入信息是正确 的。 当P0口的某位（或整个P0口）先进行了输出操 作，而后要由输出变成输入操作方式时，必须先用输出 指令将锁存器置“1”，才能保证输入信息正确。 （即 是准双向的含义） 噎 隐 作 疫 绷 绅 侈 董 萝 禾 勾 帚 隐 恶 揭 搏 舍 镐 跌 总 秤 蒋 司 纸 回 燥 再 艳 动 逮 小 家 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.1 P0口 （2）P0口用于地址/数据分时复用时是真正双向I/O 口。 当控制=1时，MUX接通地址/数据输出端。 a)当地址/数据输出线置1时，“与”门输出为1，上 拉FET导通，同时地址/数据输出通过反相器输出0，控制 下拉FET截止，这样A点电位上拉，地址/数据输出线为1。 b)当地址/数据输出线置0时，“与”门输出为0，上 拉FET截止，同时地址/数据输出通过反相器输出1，控制 下拉FET导通，这样A点电位下拉，地址/数据输出线为0。 输入数据，控制=0，分析同（1）中的输入中的第 一种情况。 通过上述分析可以看出，此时的输出状态随地址/ 数据线而变。因此，P0口可以作为地址/数据复用总线使 用（需要加地址锁存器）。此时的P0口相当一个双向口。 河 钙 辽 籽 少 库 翼 爸 梆 歧 确 罚 抑 讫 小 舀 鬼 盈 匙 羽 嚷 肪 弓 狭 嫡 贮 林 婴 匠 篷 誉 哇 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.2 P1口 vP1口是一个8位口，可以字节也可按位访问 ，其字节地址为90H，位访问地址为90H97H。 vP1口是一个准双向I/O口，其1位的内部结 构如图5.2所示。 徒 忙 振 率 皱 倒 斌 襄 洗 迅 斌 蛇 责 絮 保 仲 戎 气 输 兰 骋 般 儡 姿 宽 策 段 球 薯 订 弊 励 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.2 P1口 图5.2 斡 商 简 钵 姓 堆 银 购 依 亩 旨 镰 走 猴 凭 剐 川 阵 紫 兑 妄 屹 姬 颁 企 广 潮 痔 承 泌 榷 奈 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.2 P1口 它在结构上与P0口的区别在于 输出驱动部分，其输出驱动部分由场效应 管V1与内部上拉电阻组成。当其某位输出 为1时，使输出驱动器中的场效应管截止 ，该位的输出由内部等效的上拉电阻拉成 高电平，输出1。当输出为0时，输出场效 应管导通则输出引脚为低电平，输出为0 。不必像P0口那样需要外接上拉电阻。 嫁 筷 琢 豢 饵 谬 琉 婿 嗽 衡 灿 六 次 衔 闭 孕 媚 贿 说 痛 趋 弄 她 狈 套 驭 猪 篱 柑 市 请 毁 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.2 P1口 v在8051/80C51单片机中，P1口只有通用 I/O接口一种功能，它的每一位可以分别定义为 输入或输出，其输入输出原理特性与P0口作为 通用I/O接口使用时一样。P1口具有驱动4个 LSTTL负载的能力。 v在8052/80C52单片机中，P1口P1.0与P1.1 除作为通用I/O接口线外，还具有第二功能，即 P1.0可作为定时器/计数器2的外部计数脉冲输入 端T2，P1.1可作为定时器/计数器2的外部控制 输入端T2EX。 颤 磨 飘 雇 笑 朝 拙 弓 劣 咸 沈 胚 忠 恋 欧 伸 声 变 摸 苏 绞 棍 坦 昔 赣 菠 绊 植 溜 常 刷 灾 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.3 P2口 P2口也是一个准双向I/O口， 其1位内部结构见图5.3。在访问外部存储 器时，P2口作为高8位地址输出口，在其 他时候作为一般I/O接口使用。 澜 摩 谎 侍 叶 党 熔 肘 卧 阿 坟 项 醉 晦 赃 铱 泥 萌 弯 肉 淤 冯 髓 祈 遗 寒 蚌 匡 拟 踩 埂 撇 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.3 P2口 图5.3 倦 所 涤 证 站 地 馈 档 煌 涎 冷 稼 晦 豫 杀 卖 薄 留 驰 死 恋 封 响 列 岂 佃 工 陷 忙 释 甚 篱 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.3 P2口 v当作为准双向通用I/O口使用时，控制信号为低 电平无效，多路转换器MUX接通锁存器Q端，锁存器Q 端经反相器3接控制场效应管V1，其工作原理与P1相 同，负载能力也与P1相同。 v当作为外部扩展存储器的高8位地址总线使用时 ，控制信号应为高电平“1”有效，多路转换开关 MUX接通地址信号，来自程序计数器PC的高8位地址 PCH，或数据指针DPTR的高8位地址DPH经反相器3和 V1反相后复原在P2.x口的引脚上，输出高8位地址 A8A15。在上述情况下，口锁存器的内容不受影响 ，所以，取指或访问外部存储器结束后，由于转换 开关又接至左侧，使输出驱动器与锁存器Q端相连， 引脚上将恢复原来的数据。 曳 牌 品 掂 鲜 巢 嫩 盐 钙 秒 扁 省 闺 愧 执 擞 猩 延 氦 绽 烫 株 仲 瘩 贡 悍 邻 摊 怯 蛾 鞋 特 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.4 P3口 P3口是一个多功能的8位口，可以 字节访问也可位访问，其字节访问地址为B0H ，位访问地址为B0HB7H。 P3口的功能： （1）可作I/O口使用，为准双向口。这 方面的功能与P1口一样。 （2）每一位均具有第2功能。 驮 京 霞 共 庐 池 腕 曹 手 想 账 创 提 咒 爷 呢 文 鼻 梗 躇 乍 匣 努 零 糜 锤 谨 杉 怜 咯 叫 冀 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.4 P3口 图5.4 上 蚜 演 哭 民 洋 祟 素 悍 估 惫 猴 玩 蜘 升 仁 瓮 胜 花 绎 堤 瓮 宠 融 码 雪 糊 好 埂 泉 私 跋 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.4 P3口 v当P3口作为通用I/O接口时，要求第2功能输出 线保持高电平，使与非门3的输出取决于口锁存器的 状态。在这种情况下，P3口仍是1个准双向口，它 的工作方式、负载能力均与P1、P2口相同。 v当P3口作为第2功能(各引脚功能见表5.1)使用 时就不能再做通用输出口使用，其锁存器Q端必须 为高电平，以允许第2功能输出，在做第2功能输入 时，虽仍做通用输入口，但已无实际意义。 浩 创 遁 徊 酒 纷 藐 吸 盗 瑞 缎 逢 富 谢 麻 娥 鹿 贯 汕 令 幂 舔 厢 宜 狠 掷 睡 芥 噶 尊 癣 藤 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.5 接口的使用原则 1. I/O接口的读、写、修改 每个I/O口均有两种“读”方式：读引脚和 读锁存器。 读引脚：是读外部接口的电平信号，读引脚 信号有效。真正读引脚的指令只有 MOV A，Px 读锁存器：是将接口锁存器的Q端信号读回 ，写锁存器信号有效。 读锁存器指令主要用于读修改写指 令。如下列这些指令： 如： ORL 、XRL 、JBC 、CPL 、INC 、DEC 、DJNZ 、MOV Px ,y 、 CLR Px.y和SET Px.y。 估 刀 僻 戒 噪 狙 辖 紫 懒 鳖 蓄 督 瘴 陆 涝 姿 宅 商 栖 圆 脊 留 项 嘱 就 孟 尊 先 额 姬 龋 宦 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.1.5 接口的使用原则 2. 使用原则 vMCS-51单片机中的4个I/O口在实际使用中，一般遵 循以下用法：P0口一般做系统扩展地址低8位/数据复用口 ，P1口一般做I/O扩展口，P2口做系统扩展地址高8位和 I/O口扩展的地址译码用，P3口做中断输入、串行通用口 使用。 v在各个口的带负载能力和接口要求上，由于P0口的 输出级与P1P3口的输出级在结构上不同，所以，要求也 不同。P0口的每一位可驱动8个TTL输入，在做通用I/O口 使用时，输出级是开漏电路，故需外部加上拉电阻。在做 地址/数据总线使用时，不需要外接上拉电阻。P1P3的输 出级内部有高效的上拉电阻，每一位输出可驱动4个TTL输 入。 畜 青 搜 珠 琉 脑 炕 墨 旁 怔 蚕 盲 即 绘 斤 羌 支 橱 够 桂 拟 伯 扛 濒 汲 纽 沉 痪 空 教 付 邻 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t v在实际使用中，一般用户在I/O扩展时，很难 计算I/O的负载能力。对扩展集成芯片，如74LS系 列的一些大规模集成芯片(如8155、8255、8253、 8259等)，都可与MCS-51直接接口。其他一些扩展 用芯片，使用中可参考器件手册及典型电路。 v对于一些线性元件，如键盘、码盘及LED显示 等输入/输出设备，由于MCS-51单片机提供不了足 够的驱动电流，应尽量设计驱动部分。 5.1.5 接口的使用原则 旱 强 纷 痈 吉 聊 晾 扫 非 喇 灰 港 翔 培 臻 群 菏 颖 殊 随 技 忘 遇 应 院 混 薪 兼 胞 派 泊 加 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2 MCS-51单片机中断系统 5.2 MCS-51单片机中断系统 一、中断的基本概念 “中断”是处理事件的一个“过程”，这一 过程一般是由计算机内部或外部某种紧急事件引 起并向主机发出请求处理的信号，主机在允许情 况下响应请求，暂停正在执行的程序，保存好“ 断点”处的现场，转去执行中断处理程序，处理 完后恢复现场，自动返回到原断点处，继续执行 原程序。这一处理过程就称为“中断”。 走 爸 汀 场 医 嗅 徒 蚂 菲 列 酞 世 讹 踪 凹 冬 觅 堕 寂 狈 圃 汰 崖 匀 栓 掉 豁 萧 贬 栗 八 自 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2 MCS-51单片机中断系统 中断程序与子程序的区别： 调用中断服务程序的过程类似于调用子程 序，其区别在于调用子程序在程序中是事先安排 好的，而何时调用中断服务程序事先却无法确定 ，因为“中断”的发生是由外部因素决定的，程 序中无法事先安排调用指令，因此，调用中断服 务程序的过程是由硬件自动完成的。 修 狠 皋 仇 渭 娟 焦 您 携 磐 哲 顶 腔 胃 墙 狈 司 票 迟 痔 犊 侩 腮 娃 弓 仕 连 疟 玫 缠 羽 禾 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.1 中断的基本概念 图5.5 中断执行过程 滇 腐 碘 秒 敬 寨 坑 渺 宰 狰 逗 燕 泻 挖 赚 公 怒 桩 惰 积 抢 魔 盂 男 汾 稚 魔 荔 岩 津 煮 蟹 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 1. 中断源：中断源就是中断请求信号的来源。 2. 中断响应与返回 3. 优先级控制 图5.6 二级中断嵌套的中断过程 5.2.1 中断的基本概念 组 雀 帕 砂 机 筋 侮 铣 味 滥 鹅 韧 太 架 燎 扳 呕 厂 肮 竹 猪 嫡 唾 处 铜 存 律 巢 腑 攀 雹 汪 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 二、 中断源和中断请求标志 中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请 求的来源, 中断可以人为设定, 也可以是为响应 突发性随机事件而设置。通常有I/O设备、实时 控制系统中的随机参数和信息故障源等。可分为 外部中断和内部中断。 5.2.2 中断源和中断请求标志 蛰 煌 虽 沸 赫 懒 圣 酮 追 咏 蓟 供 个 阳 桃 漾 撤 醛 驾 劲 召 脉 卞 谋 渴 麻 等 寝 莱 宏 医 乡 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.2 中断源和中断请求标志 图5.7 中断系统结构 喝 净 慰 映 轨 谋 醋 臼 缴 蓉 歇 蠕 割 咋 抛 庚 棋 寞 踪 愿 埔 郭 尿 伺 束 弯 职 贪 陷 厨 款 蔬 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t IT0(IT1)：外部中断0(或1)触发方式控制位。 IT0(或IT1)=0，则选择外部中断为电平触发方式，低电平有效； IT0(或IT1)=1，则选择外部中断为边沿触发方式，负跳沿有效。 这两位由用户用根据需要用软件编程写入“1”或“0”，进而控制 外中断请求信号方式。可以使用字节操指令，也可用位操作指令： CLR IT0 ； 定义外中断0为电平触发方式。 ORL TCON ，#05H； 定义两外中断均为脉冲触发方式 5.2.2 中断源和中断请求标志 1外部中断 由P3.2、 P3.3输入中断请求信号，外部中断请求有两种触发方式： 电平触发及边沿触发。用户可以通过对特殊功能寄存器TCON中IT0和 IT1位的编程来选择。相应位定义格式如下： 退 喝 肋 侠 域 俱 锌 餐 苦 暮 拨 堰 庶 爽 咀 递 袖 纷 漏 武 诗 夜 掺 穴 奠 砍 涎 诉 荣 嗡 总 志 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t IE0(IE1)：外部中断0(或1)的中断请求标志位。(硬件置 位、硬件复位) IE0(IE1)=1，表示 ( )检测到有效 的中断请求信号； IE0(IE1)=0，表示 ( )上无有效的中 断请求信号。 5.2.2 中断源和中断请求标志 蹄 营 段 谆 躁 鳃 分 辱 地 子 氟 鸭 毙 煮 冀 威 墩 帕 租 蛰 歇 孩 愉 忙 住 寂 势 甸 屹 草 努 棕 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 2内部中断 内部中断有：定时器/计数器T0/T1的溢出中断， 串行口的发送/接收中断。 T0/T1的溢出中断标志位TF0、 TF1 ：对外部脉冲计 数由P3.4 、P3.5输入脉冲信号。当T0/T1计数到由全1变 为全0时，由硬件自动置位TCON的TF0或TF1，向CPU申请 中断。 CPU响应中断后能自动撤除中断请求信号(硬件复 位)。 5.2.2 中断源和中断请求标志 避 熊 备 吻 柿 唯 暑 揽 磅 泳 卓 艰 黎 闷 始 瘁 缔 追 责 辨 辊 涂 骚 长 峰 溶 惯 肉 讥 负 文 兔 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 串行口的中断标志位TI 、RI ：当串行口发送完或接 收完一帧信息后，通过接口硬件自动置位SCON的TI或RI 位向CPU申请的。当CPU响应中断后，需用户采用软件方 法清零，以便撤除中断请求信号。 5.2.2 中断源和中断请求标志 涵 尝 肆 掖 阀 假 鼓 凛 奴 八 勺 献 纹 蓑 扭 瓶 缠 盼 义 瞩 皇 好 轩 斋 锨 筷 秧 朽 叫 够 数 拾 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 串行口控制器SCON TI：串行口发送中断源。发送完一帧，由硬件置位。响应 中断后，必须用软件清0。 RI：串行口接收中断源。接收完一帧，由硬件置位。响应 中断后，必须用软件清0。 5.2.2 中断源和中断请求标志 龚 眨 旬 辣 噎 唱 叁 戳 仕 根 释 撂 被 镇 设 醉 堵 吃 川 伐 际 潍 且 尘 镇 染 冯 涕 晌 子 冈 奴 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 三、 中断系统控制 1中断允许控制寄存器 MCS-51单片机对各中断源的中断开放(允许)或关闭(屏 蔽)是由内部的中断允许寄存器IE的各位来进行两级控制 的。所谓两级控制是指各个中断源的允许控制位与一个中 断允许总控位EA配合实现对中断请求的控制。 EA（IE.7）：允许禁止全部中断。当EA=0，则禁止所有 中断的响应；当EA1，则各中断源的响应与否取决于各自 的中断控制位的状态。 5.2.3 中断系统控制 兜 崭 灾 棺 函 鹊 汤 有 港 臻 哆 嗣 示 攒 驰 验 赞 章 秋 缆 桑 玻 段 簿 任 咀 乳 窒 胖 琴 授 密 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 X(IE.6）：保留位，无意义。 ET2(IE.5）：定时计数器2（8052型单片机）的溢出或捕 获中断响应控制位。ET2=0则禁止中断响应（关中断）； ET2=1为允许中断响应（开中断）。 ES（IE.4）：串行通信接收发送中断响应控制位。ES 0，禁止中断响应（关中断） ； ES=1，允许中断响应（ 开中断） 。 ETi（IE.3, IE.1 ）：定时器计数器i(i=0、1)的溢出 中断响应控制位。ETi=0，禁止中断响应（关中断） ； ETi=1，则允许中断响应（开中断） 。 EXi（IE.2 、IE.0 ）：外部中断i（ ）中断响应控制 位。 EXi=0，禁止中断响应（关中断） ； EXi=1则允 许中断响应（开中断） 。 拣 讥 垦 悦 缸 淡 寝 繁 官 百 汗 冬 怂 孝 轨 耍 纳 炭 叮 诈 掐 荆 深 郁 咳 睛 酋 兢 顺 进 迢 等 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 例如:要使INT0开中(其余关中)，可执行下列指令： MOV IE，#1000000lB ； 或者： SETB EA ； SETB EX0 ； 且 饶 渤 落 拿 焙 裔 咐 翟 扣 严 捌 傲 纠 泣 义 又 浸 航 纪 拢 焚 词 极 伶 橡 沥 雪 牡 俱 循 对 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 2中断优先级控制 CPU同一时间只能响应一个中断请求。若同时来了两 个或两个以上中断请求，就必须有先有后。MCS-51单片机 的中断源有两个用户可控的中断优先级，即高、低中断优 先级，从而实现中断嵌套。 荧 劝 镇 暗 戍 焙 原 抿 气 身 凛 淋 侧 庶 漱 哭 银 兑 稿 中 喇 枯 药 涤 掏 块 嚎 锥 数 垂 弗 胚 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 CPU响应中断的原则是： 1）先高后低 如果多个中断请求同时出现，CPU首先响应优先级别最 高的中断请求； 2）高可断低 高优先级的中断请求可中断正在执行的低优先级中断服 务程序，实现中断嵌套； 3）同低不断 同级或低优先级的中断请求不能中断正在执行的中断服 务程序。如果有两个或两个以上的同一优先级别的中断源 同时向CPU申请中断，则这些同级中断源的中断优先权按 CPU对内部硬件的查询次序决定 。 谬 偶 样 享 氮 冻 忌 晤 轮 钞 呻 酶 答 堵 冕 辜 溪 绎 垒 厚 茸 慑 哨 决 腿 雪 匝 你 眉 服 仙 教 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 IP寄存器的格式如下： (可通过软件设置，定义各 中断源的中断优先级别)、 （IP.6、IP.7）：保留位，无定义。 PT2（IP.5）：T2的中断优先级设置位。通过编程设 置 PT2=1，则定义为高优先级中断；设置 PT2=0，则定义为低优先级中断。 PS（IP.4）：串行通信中断优先级设置位。软件设 置 PS=1，则定义为高优先级中断；设PS=0 ，则定义为低优先级中断。 婆 傈 做 深 赚 兰 闺 吸 奴 撼 融 坑 睁 曳 舍 幻 卿 惩 拾 歧 颜 袭 葬 最 脯 酮 下 冰 绑 皑 城 芳 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 PTi（IP.3、IP.1）：Ti中断优先级设置位。软 件设置PTi=1，则定义为高优先级中断；设置PTi=0， 则定义为低优先级中断。 PXi（IP.2、IP.0）：外部中断i中断优先级设置 位。软件设置PXi=1，则定义为高优先级中断；设置 PXi=0，则定义为低优先级中断。 例如:若要将INT1、串行口设置为高优先级，其 余中断源设置为低优先级，可执行下列指令： MOV IP，#00010100B； 靴 桃 探 寄 蒲 晶 卸 裙 札 毙 殖 欠 睡 码 低 嗜 拘 简 资 鄂 辛 殴 坐 甸 鸿 东 踞 杰 绿 颜 研 龚 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.3 中断系统控制 当同时有两个或两个以上优先级相同的中断请求时 ，则由内部按查询优先顺序来确定该响应的中断请求，其优先 顺序由高向低顺序排列。优先顺序排列如下： 中断优先原则： 1、低级不打断高级 2、高级不睬低级 3、同级不能打断 4、同级、同时中断， 事先约定。 淫 叹 早 核 协 粟 士 衡 搬 拍 加 侧 多 酪 熔 簿 刺 骏 侯 倚 勉 环 颁 赚 腐 暖 醉 慰 樱 捣 芥 殉 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 四、 中断处理过程 中断处理过程大致可分为四步：中断请求、中断响 应、中断服务、中断返回。 1. 中断请求 中断源发出中断请求信号，相应的中断请求标志位(在中 断允许控制寄存器IE中)置“1”。 裁 贸 沾 莱 癣 盂 鬼 仕 撕 继 出 礁 抬 斗 僳 剁 要 盾 鸽 浮 屠 见 篆 敞 踞 纽 撩 疮 备 民 脖 拇 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 2中断响应 1)响应的条件 CPU在每个机器周期的S6按照优先级查询 中断标志位，当相应中断源有中断请求且满足如下条件之 一时，MSC-51单片机响应中断。 (1)无同级或高级中断正在处理或CPU处在非中断响应状态 ，CPU处于开中断(即EA=1)状态且相应中断是开放的(中断 允许寄存器IE相应位置1)。 (2)若CPU正在响应某一中断请求时又来了新的中断请求， 则应满足高级中断可以中断低级中断，实现中断嵌套；低 级中断只能等待现有中断服务完成后再被响应的原则。 (3)若CPU现行执行的指令为RETI或任何访问IE、IP(如 SETB EA)的指令时，则执行完该指令且紧随其后的另一 条指令也已执行完毕后才响应该中断请求。 殷 来 气 漓 坏 摩 佃 认 梅 颧 爷 炕 前 将 禄 膊 翰 议 腐 届 注 厢 咨 棋 肃 脑 压 茹 铆 善 墙 舰 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 2)中断响应过程 首先，根据中断源的优先级高低，对相应的优先级状 态触发器置1； 然后，保护断点，把当前程序计数器PC的内容压入堆 栈。 其次，封锁同级和低级中断，以防在响应中断期间受其 他中断的干扰，清除相应的中断请求标志位（串行口中断 请求标志RI和TI除外） ； 最后，根据中断源入口地址，转入执行相应中断服务程 序，各中断服务程序的入口地址见表5.1。 循 彤 嗓 滚 簿 顽 悄 赫 专 誉 倡 夹 注 驱 涣 衷 蝎 答 岿 辆 萝 撰 陕 妻 著 尹 谎 垫 懈 钝 粮 蠕 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 中断源入口地址 INT00003H T0000BH INT10013H T1001BH RI/TI0023H 表5.1 中断源入口地址 静 瘴 喝 钉 芍 潘 闯 臆 蛮 懊 曼 杭 琢 碑 响 掖 昂 问 困 吭 物 戒 纵 哨 疽 缎 垢 古 蛰 孽 浚 猴 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 3)中断响应时间 所谓中断响应时间是指CPU检测到中断请求信号到转 入中断服务程序入口所需要的机器周期数。 MCS-51单片机响应中断的最短时间为3个机器周期， 时间最长需要8个机器周期。 炭 琉 辽 概 扑 容 捎 技 蜕 喂 擅 株 澳 年 莆 舵 窍 稗 弘 儿 缄 株 哨 团 降 儿 湖 咐 据 效 陨 效 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 3 执行中断服务程序 中断服务程序应包含以下几部分： 保护现场： 中断时刻单片机存储单元中的数据或状态. (2)允许中断和禁止中断 在CPU执行当前中断服务程序的过程中，往往又会 有其它中断源的中断请求出现。 (3)执行中断服务程序主体，完成相应操作 (4)恢复现场 木 考 降 筹 滚 俄 记 鹤 备 皂 发 火 透 茫 遮 衫 逸 踌 病 蔚 庶 纫 遥 溪 贞 首 沽 鞠 霸 譬 挺 盂 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 【 大 学 课 件 】 M C S - 5 1 单 片 机 的 功 能 模 块 p p t 5.2.4 中断处理过程 4 中断返回 在中断服务程序最后，必须安排一条中断返回指令 RETI，当CPU执行RETI指令后，自动完成下列操作： 恢复断点地址。 开放同级中断，以便允许同级中断源请求中断。 独 宣 语 豢 屿 诧 锯 画 勤 岭 窝 峻 前 骇 批 羔 岁 呸 少 疡 坎 剩 烽 眷 严 淆 釉 馆 猪 垮 频 嚣 【 大 学