第5章 80C51 单片机的中断与定时

1、单片机基础教程，发表者：李月华、南华大学、单片机基本理论目录第1章计算机基础知识第7章单片机并行I/o口扩展第2章80C51单片机的硬件构成第8章80C51单片机串行通信第3章80C51单片机指令系统第9章单片机串行扩展第4章80C51单片机兰姆设计第10章单片机A/D和D/a转换接口第5章80C51单片机的中断和时序第11章8位单片机的发展第6章单片机并行存储器扩展第11 第5章80C51单片机的中断和时间，5.180C51单片机的中断系统，一，中断概要1，中断源中断源引起正在执行的程序中断，中断服务分为硬中断、软中断. MCS-51单片机的5个中断源：外部中断2 :中断请求信号分别从P3.

2、2、P3.3输入，可以选择低电平有效、脉冲下降有效。 条目地址： 0003H，0013H。 定时/计数溢出中断2个： T0、T1、计数溢出时设定“1”TF0、TF1位，发出内部中断请求。 入口地址： 000BH，001BH。串行中断之一：当一帧的数据被串行接收或发送结束时，发生内部中断请求RI或TI。 入口地址： 0023H。 2 .中断处理过程返回四个阶段：中断请求、中断响应、中断服务、中断。 中断请求：中断源表示中断对应的请求的标志位置“1”，发出请求，由CPU进行询问。 中断响应：在指令的最后周期按优先顺序询问中断标志，在“1”中满足响应条件时进行响应。响应操作：断点的堆栈解除中断标志为

3、off，允许低级别中断的中断入口地址被发送到PC。 实际上对应于中断的主要操作是硬件自动地产生长呼叫指令LCALL。 中断服务：根据入口地址传输中断服务程序，保护现场，执行中断主体，恢复现场。 中断返回：中断点从堆栈中释放的中断可以返回到原始程序中。 3、中断优先级及其嵌套优先级-高优先级、低优先级可通过SFR寄存器IP设定。 中断嵌套原则是高优先级的中断不应该被低优先级的中断中断中断，兄弟的中断不应该互相中断。4、中断控制的特征性中断随机发生，可编程。 通过执行特定功能的程序段可以获得预定目的5、MCS-51中断聚合值，并且通过设定特殊功能寄存器TCON、SCON、IE和IP这四个寄存器来实

4、现中断控制。 1 .中断请求控制(1)定时中断、外部中断请求控制寄存器TCON、字节地址88H、位地址8FH88H、与中断请求有关的各位表示TF1，TF0:T1/T0溢出中断请求标志。 IE1、IE0 :外部中断/请求标志。 IT1、IT0 :外部中断/触发方式定义位，“1”后边缘触发，(2)串行中断请求控制寄存器SCON的串行中断请求通过TI、RI的逻辑“或”得到。 即，无论发送或接收标志，都发生串行中断请求。 字节地址98H、位地址9FH98H、与中断请求有关的各位表示，TI为发送中断，RI为接收中断，“1”的情况下，请求中断，响应后用户软件必须清零。 (3)在取消中断请求的中断响应后，必

5、须立即清除TCON、SCON中的已响应的中断请求标志。 否则会引起中断的重复查询和响应。外部中断请求的取消：边缘触发方式：触发信号消失后，取消自然自动。 关于电平触发方式，有必要通过硬件和软件的组合方法实现取消。 取消定时中断请求：定时中断后，硬件自动清除“0”。 取消串行中断请求：无法自动清除“0”，需要通过软件方式在中断服务子程序中清除“0”。 2 .中断许可控制由SFR寄存器IE设定，分两级进行许可控制。 把EA位作为主控，把各中断源的许可位作为主控。IE字节地址A8H、位地址AFHA8H、中断许可有关的各位在单片机复位之后，由于(IE)=00H，所以整个中断系统处于禁止状态。3 .中断

6、优先级控制由SFR寄存器IP设定，具有两个优先级，相应的位置为“1”，是高优先级。 相应位置为“0”，优先级低。IP字节地址B8H、位地址BFHB8H，与中断许可有关的各位注意： 5个中断许可位都为“1”的情况下，以相同的优先级处理中断、以自然优先级处理，即外部中断0T0外中断，如同全部清零效果一样三、中断应用程序1、中断应用程序的准备，(1)中断初始化设置：定义SP、IP、IE和外部中断触发方式的选择(2)中断服务程序：中断入口、现场保护、中断代理程序、恢复现场。 2 .应用例5-1以P1.0P1.7控制发光二极管，输出两种节日灯，并利用中断P3.2，在两种状态之间进行切换。 分析：主程序中

7、的状态：点亮1灯向左循环，中断程序中的状态：以1秒间隔依次点亮8灯，依次熄灭，循环3次后返回。主流程图(省略)，程序如下： ORG0000HLJMPSTARTORG0003H； 中断项目ljmp 0100 horg 0030 h开始： movsp，#60HSETBIT0； 设定下跳有效SETBEX0； 中途SETBEAMOVIP，#01HMOVA，#01HLOOP:MOVP1，ARLALCALLDELAYAJMPLOOP，中断服务程序流程图，中断服务程序： ORG0100HPUSHACCCLRAMOVR0 # 00 h loop1: setbcrlcamovp1alcalldelayjnbac

8、c.7，LOOP1LOOP2:CLRCRLCAMOVP1，ALCALLDELAYJBACC.7，LOOP2INCR0CJNER0，#03H，loop1pop 5.280C51单片机的计时器/计数器，1，计时器/计数器结构1，计时器方式软件延迟通过执行周期而得到延迟，短时间延迟的硬件延迟是硬件电路实现的延迟，是长时间延迟的程序2、MCS-51单片机的定时/计数器16位定时/计数器T0、T1分别由4个8位计数器构成，全部是SFR寄存器。 T0由TH0、TL0构成，字节地址为8CH、8AH； T1由TH1、TL1构成，字节地址为8DH、8BH；MCS-51单片机的计时器结构图3、MCS-51单片机的

9、定时/计数器的功能始终是计数器。 (1)定时功能对芯片内的设备周期进行计数，也就是说，在每个设备周期中产生计数脉冲，并且将计数加1。(2)计数功能对从T0(P3.4)，T1(P3.5)端子输入到芯片外的外部脉冲信号进行计数，并将下降沿计数加1。 第二，时序/计数器的控制寄存器具有三个用于时序/计数器的控制寄存器： 1，计时器控制寄存器TCON(88H)SFR寄存器TCON涉及时序控制和中断控制，且4位用于时序控制TR1/TR0:T1/T0运行控制位。 软件设置为“1”后，T1/T0启动。 2、设定计时器动作方式寄存器TMOD(89H)SFR寄存器TMOD用于两个计时器/计数器T1/T0的动作方

10、式设定，各位的含义定义了GATE :栅极位，T1/T0的起动方式，逻辑图： C/:定时/计数功能选择位“0”为计时器用“1”为计数器用。 M1M0:动作模式选择位。 00方式013位计数器01方式116位计数器10方式2初始值自动再加载8位计数器，11方式32个8位计数器由T03、中断许可控制寄存器IE(A8H、计时器/计数器动作方式1、动作方式0M1M0=0013位计数器(当TL0的低位5位计数已满时，直接向TH0进位，当所有13位计数已满时，将TF0设置为“1”。(2)TMOD值：计时器： TMOD=00000000=00H计数器： TMOD=00000100=04H，(3)计数初始值的最

11、大计数值为213=8192T=(213计数初始值)设备周(12/fosc )计数初始值=如动作模式1M1M0=0116位计数器方式1时的电路逻辑结构图所示，计时器，TMOD=01H； 作为计数器，TMOD=05H； T=(216计数初始值)设备周期(12/fosc )计数初始值=216要计数的脉冲数=216T/设备周期，例如，在定时500us，fosc=6MHz的情况下，初始值=216500/2=65536-250=6550 动作模式2M1M0=10自动复位的8位计数器以TL0为计数器，以TH0为预设寄存器。 当计数溢出时，TF0设置为“1”，同时TF0通过硬件将计数初始值自动加载到TL0中。

12、 逻辑结构如图所示：作为计时器，TMOD=02H； 作为计数器，TMOD=06H； 最大计数值为28=256，在fosc=12MHz时方式2的最大额定时间为256us。 定时器用的情况下，定时时间的计算式： T=(28计数初始值)设备周期(12/fosc )计数初始值=28要计数的脉冲数=28T/设备周期例：定时500，fosc=6MHz的情况下，初始值=28500/2=6=06H (1)T0方式3tl0:使用t0固有的控制资源，与方式0、1功能相同。 借th0:t1的TR1、TF1时，只计算芯片上的机械周期脉冲，设为8位计时器。T0方式3的T0，T1电路逻辑结构，如图所示，T0方式3的T0初

13、始值计算，完全在方式2(2)T0方式3的T1T0方式3的情况下，T1也可以用方式0方式2动作。 C/控制位能够使T1通过计时器和计数器方式动作，但由于其TR1、TF1被T0的TH0所占有，所以不能使用计数溢出标志，在计数溢出时只能向串行端口发送输出结果，即，串行端口波雷在T0方式3中的T1方式2中，定时初始值被自动恢复，所以优选用作波特率发生器。 四、已知定时/计数器的应用【例5-2】fosc=6mhz，利用T1定时500us向P1.0端口输出周期为1ms的方波脉冲，并以方式0方式2进行编程。解，解：1)如方波波形图所示，2 )计数初始值：方式0 :计数初始值=213要计数的脉冲数=213T/

14、机器周期=213-500/2=1F06HTH1=F8H，TL1=06H方式1 :计数初始值=21 2=FF06HTH1=FFH TL1=06H方式2 :计数初始值=28要计数的脉冲数=28T/机器周期=28-500/2=06HTH1=TL1=06H3 )定时到达P1.0的反转方法：询问方式、中断方式4 ) 方式0 :采用查询方式程序：流程： ORG0030HSTART:MOVTMOD，#00HMOVTH1 #0f8hmotvtl1，#06HMOVIE，#00HSETBTR1WT:JNBTF1，WTCPLP1.0CLRTF1MOVTH1，# 00 方式1 :中断方式org 0000 hljmst

15、oporg 001 bhj MP 0100 horg 0030 HC start:movt mod，#10HMOVTH1，#0FFHMOVTL1，#06HMOVIE， 采用#88HMOVIP，#00001000BSETBTR1SJMP中断服务程序： ORG0100HCPLP1.0MOVTH1，#0FFHMOVTL1，#06HRETI， 【例5-3】试着设计用软延迟、计时器中断方式、查询方式定时的方法进行编程，控制6个LED灯的程序，设为水晶振动fosc=12MHZ，要求：1)合起来k后L1L6交替点亮1秒，这样循环2 ) 等待下次启动的3 )要求在t0计时器、软件程序延迟两种情况下实现解： (

16、1)硬件电路图和I/O分配，如图所示(2)。 用计时器T0方式1实现的延迟：计时器T0的初始值：计时器时间： tmax=65563525352535253525352525252525352535353535353535353535353535 3535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353 获得1S的延迟中断方式：通过T0溢出中断获得50ms的延迟，循环20次，获得1S的延迟：(3)通过软件程序获得org 0000 hljmxmstartorg 0030 HC start:mov P3，#04HMOVA #00HWT:JBP3.2 WTLOOP2:MOVP1，AMOVR7，#10DL3:MOVR6，#200DL2:MOVR5，#125DL1:JNBP3.2，LOOP1DJNZR5，