第6章 MCS?51系列单片机中断系统与定时
器/计数器
1．什么是中断源？MCS?51单片机有哪些中断源？各有什么特点？ 能引起中断的原因称为中断源。
MCS?51单片机的5个中断源分为两种类型：一类是外部中断源，包括INT0和INT1；另一类是内部中断源，包括两个定时器/计数器（T0和T1）的溢出中断和串行口的发送/接收中断。 （1）外部中断
MCS?51单片机提供了两个外部中断请求INT0和INT1，它们的中断请求信号有效方式分为电平触发和脉冲触发两种。电平方式是低电平有效，脉冲方式为负跳变触发有效。
CPU在每个机器周期的S5P2检测INT0和INT1上的信号。对于电平方式，只要检测到低电平信号即为有效申请；对于脉冲方式，则需要比较两次检测到的信号，才能确定中断请求信号是否有效。中断请求信号高低电平的状态都应至少维持一个机器周期，以确保电平变化能被单片机检测到。 （2）内部中断
MCS?51单片机内部有TF0、TF1、TI、RI，分别为定时器/计数器溢出中断和串行口的发送/接收中断的中断源。
当中断源有中断请求时，相应的中断源的中断请求标志置位。外部中断0、外部中断1、定时器/计数器0溢出中断、定时器/计数器1溢出中断和串行口的发送/接收中断的中断请求标志分别为IE0、IE1、TF0、TF1、TI或RI。IE0、IE1、TF0、TF1在特殊功能寄存器TCON中，TI或RI在特殊功能寄存器SCON中。
2．试编写外部中断1为跳沿触发方式的中断初始化程序。
SETB IT1
SETB EA SETB EX1
3．试编写一段对中断系统初始化的程序，允许外部中断0、外部中断1、定时器/计数器T0溢出中断、串行口中断，且使定时器/计数器T0溢出中断为高优先级中断。
SETB SETB SETB SETB SETB SETB
EA EX0 EX1 ET0 ES PT0
4．在MCS?51单片机中，外部中断有哪两种触发方式？如何加以区分？
MCS?51单片机提供了两个外部中断请求INT0和INT1，它们的中断请求信号有效方式分为电平触发和脉冲触发两种。电平方式是低电平有效，脉冲方式为负跳变触发有效。
CPU在每个机器周期的S5P2检测INT0和INT1上的信号。对于电平方式，只要检测到低电平信号即为有效申请；对于脉冲方式，则需要比较两次检测到的信号，才能确定中断请求信号是否有效。中断请求信号高低电平的状态都应至少维持一个机器周期，以确保电平变化能被单片机检测到。
5．MCS?51单片机能提供几个中断优先级？各个中断源优先级如何确定？在同一优先级中各个中断源的优先级如何确定？
两个中断优先级。通过IP寄存器进行确定。
在同一优先级中，各个中断源的优先级：外部中断0、定时器/计数器T0、外部中断1、定时器/计数器T1、串行口。
6．中断允许寄存器IE各位的定义是什么？
IE是中断允许控制寄存器，CPU对中断系统的所有中断及某个中断源的“允许”与“禁止”都是由它来控制的。IE中断允许寄存器格式如下：
D7 IE （A8H） EA D6 _— D5 _— D4 ES D3 ET1 D2 EX1 D1 ET0 D0 EX0
寄存器中用于控制中断的共有6位，实现中断管理，其作用如下：
EA为中断允许总控制位。EA = 1时，CPU开放中断；EA = 0时，CPU屏蔽所有中断请求。
ES、ET1、EX1、ET0、EX0为对应的串行口中断、定时器/计数器1中断、外部中断1中断、定时器/计数器0中断、外部中断0中断的中断允许位。对应位为1时，允许其中断，对应位为0时，禁止其中断。
7．为何要在程序的首地址安排一条跳转到主程序的指令？在响应中断过程中为什么要保护现场？应怎样保护？
因为主程序的入口地址是0000H单元，而0003H单元式外部中断0的中断服务程序入口地址，主程序需要躲开该地址。
为了使在中断服务程序响应完毕后能正确地返回中断的地方。 在响应中断的时间，CPU自动地将要返回的地址压入堆栈保护。
8．MCS?51单片机若要把外部中断源扩充为6个，可采用哪些方法？如何确定它们的优先级？
可以由两种方法：参看例题6-4和例题6-5.
对于第一种方法，在查询时先查询那个中断源，那个中断源的优先级最高。
对于第二种方法，先判断哪个中断源，哪个中断源的中断优先级高。
9．子程序和中断服务程序有何异同？子程序返回指令RET和中断返回指令RETI能相互替代吗？
子程序是有固定的调用位置的，而中断服务程序没有固定的调用位置。
不能用RET指令代替RETI指令，因为用RET指令虽然也能控制PC返回原来中断的地方，但RET指令没有清零中断优先级状态触发器的功能，中断控制系统也会认为中断仍在进行，其后果是同级的中断请求将不被响应。所以，中断服务程序结束时必须使用RETI指令。
10．MCS?51单片机各中断标志是如何产生的？又如何清除？
在中断请求被响应前，中断源发出的中断请求是由CPU锁存在特殊功能寄存器TCON和SCON的相应中断标志位中的。一旦某个中断请求得到响应，CPU必须把它的相应标志位复位成0状态，否则MCS?51单片机就会因中断未能得到及时撤除而重复响应同一中断请求，这是绝对不允许的。
MCS?51单片机的51子系列有5个中断源，但实际上只分属于三种中断类型。这三种类型是：外部中断、定时器/计数器溢出中断和串行口中断。对于这三种中断类型的中断请求，其撤除方法是不同的。
（1）定时器/计数器溢出中断请求的撤除
TF0和TF1是定时器/计数器溢出中断标志位，它们因定时器/计数器溢出中断请求的输入而置位，因定时器/计数器溢出中断得到响应而自动复位成0状态。因此定时器/计数器溢出中断源的中断请求是自动撤除的，用户根本不必专门为它们撤除。 （2）串行口中断请求的撤除
TI和RI是串行口中断的标志位，中断系统不能自动将它们撤除，这是因为MCS?51进入串行口中断服务程序后常需要对它们进行检测，以测定串行口发生了接收中断还是发送中断。为了防止CPU再次响应这类中断，用户应在中断服务程序的适当位置处通过指令将它们撤除：
CLR TI
CLR RI
（3）外部中断的撤除
;撤除发送中断 ;撤除接收中断
外部中断请求有两种触发方式：电平触发和脉冲触发。对于这两种不同的中断触发方式，MCS?51单片机撤除它们的中断请求的方法是不相同的。
在脉冲触发方式下，外部中断标志IE0和IE1是依靠CPU两次检测INT0和INT1上的触发电平状态而设置的。因此，芯片设计者使CPU在响应中断时自动复位IE0或IE1，就可撤除INT0或INT1上的中断请求，因为外部中断源在中断服务程序时是不可能再在INT0或INT1上产生负边沿而使相应的中断标志IE0或IE1置位的。
在电平触发方式下，外部中断标志IE0和IE1是依靠CPU检测INT0和INT1上的低电平而置位的。尽管CPU响应中断时相应中断标志IE0或IE1，能自动复位成“0”状态，但若外部中断源不能及时撤除它在INT0或INT1上的低电平，就会再次使已经变“0”的中断标志IE0或IE1置位，这是绝对不允许的。因此电平触发型外部中断请求的撤除必须使INT0或INT1上的低电平随着其中断被CPU响应而变为高电平。一种可供采用的电平型外部中断的撤除电路如图所示。
由图可见，当外部中断源产生中断请求时，D触发器复位成“0”状态，Q端的低电平被送到INT0，该低电平被8051检测后就使中断标志IE0置1。8051响应INT0上的中断请求可转入INT0中断服务程序执行，故可以在中断服务程序开
INT08051 P1.0 Q D SD CP 1 外部中断信号 头安排如下程序来使INT0上的电平变高：
=
INSVR：SETB P1.0 CLR P1.0 CLR IE0 ··· END
8051执行上述程序就可在 P1.0上产生一个宽度为两个机器周期的负脉冲。在该负脉冲作用下，D触发器被置位成1状态，INT0上的电平也因此而变高，从而撤除了其上的中断请求。
11．设MCS?51单片机时钟为12MHz，利用定时器T0编程令P1.0引脚输出2ms的矩形波程序，要求占空系数为1:2（高电平时间短）。
ORG LJMP ORG LJMP ORG MAIN： MOV MOV MOV MOV MOV SETB SETB SETB L1： SJMP ；中断服务程序
T0INT：MOV MOV INC CJNE
0000H MAIN 000BH T0INT 0030H SP，#60H R7，#0
TMOD，#01H TH0，#0FDH TL0，#66H EA ET0 TR0 L1
TH0，#0FDH TL0，#66H R7
R7，#1，LL1
;初始化
;定时666微妙
;重载初始值
CLR P1.0 SJMP LLEND
LL1： CJNE R7，#3，LLEND SETB P1.0 MOV R7，#00H LLEND：RETI
12．如果MCS?51单片机系统的晶振频率为12MHz，分别指出定时器/计数器方式1和方式2的最长定时时间。
方式1:65536微妙； 方式2:256微妙
13．MCS?51单片机P1端口上，经驱动接有8支发光二极管，若外部晶振频率为6MHz，试编写程序，使这8支发光管每隔2s循环发光（要求用T1定时）。
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH LJMP T1INT ORG 0030H MAIN: MOV SP,#70H MOV TMOD,#10H ;T1方式1 MOV TH1，#3CH ；定时100ms MOV TL1，#0B0H MOV A,#11111110B MOV R7，#20 ；100ms*20=2S SETB EA SETB ET1 SETB TR1 SJMP $ T1INT: MOV TH1，#3CH MOV TL1，#0B0H DJNZ R7，L1 MOV R7，#20 MOV P1，A RL A L1： RETI 14．设MCS?51单片机的晶振频率为12MHz，要求在P1.0输出周期是200ms的方波，试编写程序。
ORG LJMP ORG LJMP ORG MAIN: MOV MOV MOV MOV MOV SETB SETB SETB SJMP T1INT: MOV
0000H
MAIN 001BH T1INT 0030H SP,#70H TMOD,#10H TH1，#3CH TL1，#0B0H R7，#2 EA ET1 TR1 $
TH1，#3CH
;T1方式1 ；定时50ms ；50ms*2=100ms
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案
