（学习笔记）51单片机的中断功能及其相关的寄存器

51单片机中断系统

         引起CPU中断的根源，称为中断源，中断源向CPU提出中断请求，CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B，对时间B处理完毕后，再回来原来的地方（断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。

中断优先级决定了中断是否能够实现嵌套，52单片机一共有六个中断源

中断源序号（C默认中断级别INT00 最高T01 2INT123T134TI/RI45T25最低 51系列单片机的中断有三种，外部中断， 定时器/计数器中断，串行口中断，中断优先级别如表格

中断允许寄存器IE以及中断优先级寄存器IP

IE位序D7D6D5D4D3D2D1D0位符EA--ET2ESET1EX1ET0EX0位地址AFH--ADHACHABHAAHA9HA8H

IE在特殊功能寄存器中（sfr）可进行位寻址，单片机复位时IE全清零

EA----全局中断允许位

         EA=1，打开全局中断控制，由各个中断控制位确定相应的打开或者 关闭中断

         EA=0，禁用所有中断

除--为无效位外，其他位分别为各个中断的允许位，置1打开中断，置零关闭中断

IP位序号D7D6D5D4D3D2D1D0位符号------PSPT1PX1PT0PX0位地址------BCHBBHBAHB9HB8H

IP位于特殊功能寄存器中（sfr）可进行位寻址，单片机复位时IP全清零

          51单片机系列中，高优先级 能够打断低优先级中断以形成中断嵌套，同优先级之间或者低级对高优先级中断则不能形成中断嵌套。若几个同级中断同时向CPU请求中断响应，在没有设置的中断优先级的情况下，按照默认中断级别响应中断，在设置中断优先级后，则按设置顺序确定响应的先后顺序

51系列单片机的定时器中断

 单片机的定时器系统

            51单片机内有两个16位可编程计数器/定时器（16位加1计数器，分由高八位和低八位两个寄存器组成），分别为T0（ TH0，TL0 ）、T1( TH1，TL0 )，另52单片机内部多一个T2。它们既有定时器功能又有计数功能，通过设置相关的特殊功能寄存器可以使用它们。定时器系统是单片机内部一个独立的硬件部分，它与CPU和晶振通过内部某些控制线连接并相互作用，CPU一旦设置开启定时器功能后，定时器便在晶振的作用下自动开始计时，当定时器的计数器计满后，会产生中断。

            加1计数器的计数脉冲有两个来源：一个是系统的时钟震荡器输出脉冲经12分频后送来，另一个是由T0或是T1引脚输入的外部脉冲源，每一个脉冲计数加1，计满再一个脉冲则归零，向CPU请求中断。

  先来了解定时器，计数器功能暂不介绍

定时器/计数器工作方式寄存器TMOD以及定时器/计数器控制寄存器TCON

TMOD位D7D6D5D4D3D2D1D0符号GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0

TMOD位于特殊功能寄存器中，字节地址89H，不能进行位寻址，单片机复位全清零0

GATE----门控制位

  GATE=0，定时器计数器启动与停止仅受TCON寄存器中的TRX（X=0,1）控制

  GATE=1，定时器计数器启动与停止由外部中断引脚（INT0或INT1）上的电平状态来共同控制

C/T----定时器或者计数器模式选择位

M1M0--工作方式选择位

每个定时器都有4中工作方式，它们由M1M0来设定

  
定时器/计数器4种工作方式M1M0工作方式00方式0，为13位定时器/计数器01方式1，为16位定时器/计数器10方式2，8位初值自动重装的定时器/计数器11方式3，仅适用于T0，分成两个8位计数器，T1停止计数TCON位序号D7D6D5D4D3D2D1D0位符号TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H 

TCON位于特殊功能寄存器中（SFR），可进行位寻址

TF1/TF0--------定时器/计数器溢出标志位

   当定时器计满溢出时，由硬件使其置1，并且向CPU申请中断，进入中断服务程序后，由硬件自动清0。

TR1/TR0-------定时器运行控制位

   当GATE=1，当相应的外部中断引脚（INT1/INT0）为高电平时，TR1/TR0置1启动定时器，当GATE=0，TR1/TR0置1启动定时器
IE1/IE0--------外部中断请求标志位

IT1/IT0---------外部中断触发方式选择位

        0为电平触发模式

        1为跳变沿触发模式

定时器中断应用举例->方式1

        16位定时器/计数器

 在写单片机程序之前，需要对定时器以及中断寄存器做初始化设置

        ①对TMOD赋值，确定定时器工作方式

        TOMD=0x01;-----即系设定定时器0为16位定时器，GATE=0此时仅由TR0控制启动定时器0

        ②计算初值，并将初值写入TH0/TL0

        ③对IE赋值，开放中断

        ④对TR0/TR1置位，开始定时或者计数

    

        关于计算初值，前面提到，加1计数器的脉冲源为一个是系统的时钟震荡器输出脉冲经12分频后送来，另一个是由T0或是T1引脚输入的外部脉冲源，每一个脉冲计数加1，计满再一个脉冲则归零，向CPU请求中断。

         这里使用系统的时钟振荡器输送经12分频之后送来的脉冲源，由此，1个机械周期等于12个时钟周期。

      

         令单片机的时钟晶振频率为f，则一个机械周期的时间为[（1/f）*12 ] 。51单片机常用的外部晶振为12MHz和11.0592MHz，若使用12MHz的晶振，则机械周期为1us（微秒），即系定时器寄存器每经一微秒就加1。

         我们令定时器寄存器（TH0和TL0）的初值为（2^16 - N)，此时每经N微秒发生一次中断。（2^16=65536）

         将初值装入TH0、TL0的方式： TH0=（65536-N）/256;  TH0=（65536-N）%256;

      

#include<reg52.h>sbit led1=P1^0;unsigned char num;void main(){        TMOD=0x01;<span style="white-space:pre"></span>//设定定时器0为工作方式1        TH0=(65536-50000)/256;          //定时器寄存器装初值        TL0=(65336-50000)%256;        EA=1;                           //全局中断允许         ET0=1;                          //定时器0中断允许        TR0=1;                          //启动定时器0        while(1);}void timer0() interrupt 1  {TH0=(65536-50000)/256;   //重装初值TL0=(65536-50000)%256;num++;        if( 20==num)                   //每20*50ms 即系1秒让led1取反一次         {                  num=0;                  led1=~led1;          }}

         这是一个简单的程序，让I/O口驱动一个led灯，每一秒改变一次状态。

         一旦开启定时器，其便开始计数，当计数溢出时候，自动进入中断服务程序，计数器自动计数，知道程序执行结束才停止。所以，中断服务程序的代码不可以过长，以免中断服务程序未执行完，下一次中端来临，便会丢失中断。