单片机中断系统实验

㈠ 说明80C51单片机的中断过程.

中断响应

中断响应就是单片机CPU对中断源提出的中断请求的接受。中断请求被响应后，再经过一系列的操作，而后转向中断服务程序，完成中断所要求的处理任务。下面简要说明80c51的中断响应过程：

1.外中断采样和内中断置位

1.1外中断采样

-

要想知道外中断是否有请求发生，需要对外中断进行采样。

当通过软件将寄存器TCON的IT0(或IT1)位设置为0时，/INT0（或/INT1）为电平触发方式，CPU在每个机器周期的S5P2（第五个状态第2拍节）期间对/INT0（或/INT1）采样，一旦在P3.2(或P3.3)上检测到低电平时，则认为有外部中断申请，随即由硬件使TCON的IE0（或IE1）位置1，向CPU申请中断。在中断响应完成后转向中断服务子程序，再由硬件自动对IE0（或IE1）位清0.

当寄存器TCON的IT0(或IT1)位为1，/INT0(或/INT1)为脉冲触发方式，则CPU在每个机器的S5P2期间对/INT0(或/INT1)采样，当检测到前一周期为高电平、后一周期为低电平时，由硬件使TCON的IE0(IE1)位置1，向CPU申请中断，在中断响应完成后转向中断服务子程序时，再由硬件自动对IE0(IE1)位清0.在边沿触发方式中，为保证CPU在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，高电平与低电平的持续时间不得少于一个机器周期的时间。

1.2内中断置位

80c51把所有中断标志都集中到TCON和SCON寄存器中。其中外中断是使用采样的方法把中断请求锁定在TCON寄存器的IE0(IE1)标志位上，而定时中断和串行中断的中断请求由于都发生在芯片的内部，定时中断可以直接去置位TCON的TF0(TF1),串行中断可以直接去置位SCON的RI和TI。内中断不存在采样问题。

2.中断查询

所谓查询，就是由CPU测试TCON和SCON中各标志位的状态，以确定有没有中断请求发生以及是哪一个中断请求。单片机是在每一个机器周期的最后状态（S6），按优先级顺序对中断请求标志进行查询，即先查询高级中断后查询低级中断，同级中断按“外部中断0—定时中断0—外部中断1—定时中断1—串行中断”的顺序查询。如果查询到有标志位为“1”，则表明有中断请求发生，接着就从相邻的下一个机器周期的S6状态开始进行中断响应。

由于中断请求是随机发生的，CPU无法预先得知，因此在程序执行过程中，中断查询要在指令执行的每个机器周期中不停地重复进行。换句话说，就相当于你在看书的时候，每一秒钟都会抬起头来听一听，看一看，是不是有人按门铃，是否有电话，烧的开水是否开了。。。。。。看来，单片机比人蠢多了。

3.中断响应

当查询到有效的中断请求时，紧接着就进行中断响应。中断响应时，根据寄存器TCON、SCON中的中断标记，由硬件自动生成一条长调用指令LCALL XXXX，这里的XXXX就是程序存储器中断区中相应中断的入口地址。对于80c51的5个独立中断源，这些入口地址已由系统设定。这样在产生了相应的中断以后，就可转到相应的位置去执行。

例如，对于外部中断0的响应，产生的长调用指令为

LCALL 0003H

生成LCALL指令后，紧接着就由CPU执行，首先将当前程序计数器PC的内容（准备执行的指令的地址）压入堆栈以保护断点，再将中断入口地址装入PC，使程序转向相应的中断区入口地址。从中断源所对应的向量地址中可以看出，一个中断向量入口地址到下一个中断向量入口地址之间只有8个单元。也就是说，中断服务程序的长度如果超过了8B，就会占用下一个中断的入口地址，导致出错。但一般情况下，很少有一段中断服务程序只占用少于8B的情况，为此可以在中断入口处写一条“LJMPXXXX”或“AJMPXXXX”指令，这样可以把实际处理中断的程序放到ROM的任何一个位置。

例如，若采用外中断0，在程序的开始处可以这样写：

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP INT_0

;以下是主程序

MAIN:

；以下是外中断0服务程序

INT_0:

RETI

END

中断服务程序完成后，一定要执行一条RETI指令，执行这条指令后，CPU将会把堆栈中保存着的地址取出，送回PC，那么程序就会从主程序的中断处继续往下执行了。

说明 CPU所做的保护工作是很有限的，只保护了一个地址（主程序中断处的地址），而其他的所有东西都不保护，所以如果你在主程序中用到了如A、DPTR、PSW等，在中断程序中要用它们，还要保证回到主程序后这里面的数据还是没执行中断以前的数据，就得自己保护起来。

-

CPU会在机器周期的S5P2阶段读入中断标志，并在下一个机器周期中检查，如果中断条件成立时，系统会自行产生一个LCALL到相对应的中断服务例程中，可是如果有下面3种情况时，系统是不会对中断要求信号有反应的：

a有相等或更高级的中断正在执行中，这与处理突发事件的状况相同，既然已经在处理突发情况，当然就不再接受其他中断条件，除非接下来的中断情形的优先权比较高。

由此得到一个观念：所有的中断程序都应该尽量简捷，一处理完中断事项后立即回主程序，才不会占用过多时间，进而影响系统的性能。

b目前的机器周期不是该指令的最后一个周期，由于80c51在指令执行时，分别有1个、2个和4个机器周期之分，也就是说，必须完全执行完此指令后，系统对中断信号才会有所反应。比方说，当系统正在执行MULAB指令（需花4个机器周期）时，中断信号必须出现在第4个机器周期上才算有效。这也就意味着，中断信号必须持续足够长的时间，以便80c51的CPU有时间去反应。

c若正在执行的指令为RETI或者是关于中断设置IE、IP的指令时，对正好出现的中断信号不反应，因为上述的情况刚好是某个中断服务程序的结束，或是允许/禁止某个中断的指令，当然是等到这些指令执行完毕后，才会对中断信号有所反应，这些指令最多占用两个机器周期的时间，所以这时的中断信号必须保持有两个机器周期以上的时间，才能被80c51接受。

中断的撤除

中断响应后，TCON或SCON中的中断请求标志应及时清除。否则就意味着中断请求仍然存在，弄不好就会造成中断的重复查询和响应，因此就存在一个中断请求的撤除问题。

1 定时器中断请求的撤除

定时中断响应后，硬件自动把标志位TF0（或TF1）清0，因此定时中断的中断请求是自动撤除的，不需要用户干预。

2 串行中断软件撤除

对于串行中断，CPU响应中断后，没有用硬件清除它们的中断标志RI、TI，必须在中断服务程序中用软件清除，以撤除其中断请求。

3 外中断请求的撤除

外部中断的撤除包括中断标志位IE0(或IE1)的清0和外中断请求信号的撤除。其中IE0(或IE1)清“0”是在中断响应后由硬件电路自动完成的。剩下的只是外中断引脚请求信号的撤除了。下面对脉冲和电平两种触发方式分别进行讨论。

a对于脉冲方式的中断请求，由于脉冲信号过后就消失了，也可以说中断请求信号是自动撤除的。

b对于电平方式的外部中断，中断标志的撤除是自动的，但中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后机器周期采样时，又会把已清0的IE0或IE1标志位重新置1.为此，要彻底解决电平方式外中断的撤除，除了标志位清0之外，必要时还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平，为此，可在系统中增加如图所示电路

外中断请求标志撤除电路

从图可以看出，外部中断0请求信号在D触发器（可选用74LS74）的时钟输入端。当外部设备有中断请求信号（为低电平）出现时，Q端输出为低电平,/INT0有效，向CPU发出中断请求信号。CPU响应中断后，在中断服务程序中由软件安排1个低电平中断应答信号，从P1.0送至D触发器的/SD（置位端，低电平有效），使D触发器的Q端输出为高电平，从而撤除了低电平的外中断0请求信号。/SD端所需的低电平可通过在中断服务程序中增加一下指令的得到：

ANLP1,#0FEH ;使P1.0输出为低电平，D触发器置位

在中断服务程序中还要加上撤除外中断0标志指令，即

CLRIE0 ;清外中断标志，以便下次可再次中断

可见，电平方式外部中断请求信号的撤除是通过软、硬件相结合的方法实现的。

㈡ 单片机定时中断实验

跟你理清一下思路，你的问题就解决了。首先，你的程序很简单，就是让发光二极管1秒亮1秒灭。因此，你前提是要定时1秒，但51单片机无法定时1秒，因此，你的程序就要定时50毫秒，每到了50毫秒，你就让num自加1，当num加到20时，换句话说，已经定时50毫秒20次了，那就是1秒咯，所以此有led1=~led1;
//让发光管状态取反，达到程序目的。另外，定时50毫秒你要给th0和tl0赋给初值，因此
th0=(65536-45872)/256;
//重新装载初值tl0=(65536-45872)%256;才会有这两句，但定时50毫秒后，你的初值也会随之消失，因此才会在void
t0_time()这个函数中重新赋初值。的确像你所说的初值是装满了开始执行中断，其实从你tmod=0x01;
//设置定时器0位工作模式1（m1,m0位0，1）这句已经开始定时了，而赋初值是为了准确的定时50毫秒罢了。明白了没有？
（其实你可以这样理解，定时计数器就好比一个空的瓶子，当你给tmod=0x01时，水就开始一滴一滴的往瓶子你滴，当瓶子满了的时候，中断就发生了。假如从一个空的瓶子滴到满的瓶子定时是80毫秒的话，可你只需要定时50毫秒就够了，所以就要一开始往瓶子里倒水，使滴水的起点不是空瓶子，这就是赋初值的作用。当瓶子满了后，瓶子就会自动清空，重新从零开始。而第二次你再想定时50毫秒，你就必须从新再往瓶子里倒水，这就是第二次赋初值的作用）

㈢ 单片机问题:利用中断实现彩灯控制系统，当没有下降沿出现时8个彩灯全灭，有下降沿时8个彩灯循

一、P1口是输出还是输入？
P1口是输入：
如果你用的是89C51单片机的话，外部中断是在P3.2和P3.3引脚，P1口是没有的。所以，如果你既想用外部中断又想用P1口做控制输入端，就需要用“与（或）”逻辑电路从P1口导出中断信号给P3.2和P3.3引脚。
P1口是输出（也就是P1口的引脚连着LED灯）：
用P3.2和P3.3引脚做外部中断输入引脚，相对比较方便。

二、外部中断设置
如果用外部中断的话，要设置IE、IP和TCON。也就是开启对应中断（IE中的对应位）；设置中断权限（IP中的对应位）；设置中断触发方式（TCON中的对应位）。
设置好后，在对应外部中断子程序中添加“修改自定义标志位”的指令，然后在主程序中，根据自定义标志位的状态，选择LED灯的亮法。或者在对应外部中断子程序中直接写LED灯的控制指令（不推荐）。

三、汇编和C语言编程
如果用汇编：
应该在CODE:0003H或CODE:0013H添加“跳向中断调用子程序”的跳转指令，也就是写好中断向量表中的代码。
如果是C语言：
应该在程序开头声明中断子程序。

四、用中断的没现成的程序；扫按键电平，控制LED流水灯的倒是有。想要的话再联系吧！

㈣ 单片机中断系统使用步骤

中断的基本概念

1.数据传送方式

程序控制方式

无条件传送方式：输入输出操作完全取决于程序的安排，而不管外设的状态。

程序查询方式：先查询外设的当前状态，获得端口信息；I/O操作完全由CPU控制。缺点：浪费CPU时间，效率低。

中断传送方式

CPU不必定时查询接口状态，接口在数据发送或接收数据准备好后通知CPU;

CPU通过执行一个中断服务程序来完成数据传送。

接口没有准备好时，CPU继续执行主程序，提高CPU工作效率。

DMA（Direct Memory Access）：直接存储器存取方式

I/O设备在DMA接口控制下直接把成块信息送到主存储器，或从主存储器取出成块信息送给I/O设备，中间不经CPU参与。

比中断、查询方式更加提高了CPU的利用率。

2.中断概念：CPU在正常运行程序时，由于CPU以外某一事件的发生，引起CPU暂停正在运行的程序，而转到为该事件的发生预先安排好的服务程序中去执行。

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㈤ 单片机实验“定时/计数器及中断”的一些问题

1.1）主程序各行作用如下：
第一行：设置定时器模式
第二行：设置定时器高位寄存器初值
第三行：设置定时器低位寄存器初值

第四行：T0定时器中断使能
第五行：总中断使能

第六行：打开T0定时器

第七行：死循环（主程序停留在此行）
主程序整体实现的功能：初始化定时器T0
1.2）void Timer0_Int(void)是定时器0中断函数，每行作用如下：
第一行：重新设定定时器高位寄存器初值
第二行：重新设置定时器低位寄存器初值
第三行：如果P1_0 IO口是高电平则改为低电平，如是低电平改为高电平

整体实现的功能：P1_0 IO口高低电平1秒切换一次

妈呀，这么多问题，网上找找，应该有的