单片机中断系统的控制技术

这里所说的中断控制是指提供给用户使用的中断控制手段。具体到80C51，中断控制的内容共有4项：中断允许控制、中断请求标志、中断优先控制和外中断触发方式控制。这些控制内容分布在4个控制寄存器：中断允许寄存器、定时器控制寄存器、串行控制寄存器和中断优先级寄存器。中断控制是通过硬件实现的，但需进行软件设置。

图5-1 80C51单片机中断系统结构图

1.定时器控制寄存器TCON

定时器控制寄存器TCON的作用是控制定时器的启动与停止，并保存T0、T1的溢出中断标志和外部中断的中断标志。该寄存器的地址是88H，对应的位地址是88H～8FH。虽然该寄存器名称为定时器控制寄存器，但是多数位都是为中断控制而设置的。位定义及位地址见表5-2。

表5-2 定时器控制寄存器位定义及位地址

说明：

1）TF1（TCON.7）：定时器1溢出标志位。定时器1启动计数后，从初值开始进行加1计数；当定时器1计满溢出时，由硬件自动使TF1置1，并申请中断。该标志一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清0。也可用软件查询该标志，并由软件清0。

2）TR1（TCON.6）：定时器1启停控制位。

3）IT1（TCON.2）：外部中断1触发方式选择位。

当IT1=0时，外部中断1为电平触发方式。在这种方式下，CPU在每个机器周期的S5P2期间对INT1（P3.3）引脚采样，若采到低电平，则认为有中断申请，硬件自动使IE1置1；若为高电平，认为无中断请求或中断请求已撤除，硬件自动使IE1清0。在电平触发方式中，CPU响应中断后硬件不能自动使IE1清0，也不能由软件使IE1清0，所以在中断返回前必须撤销INT1引脚上的低电平，否则将再次响应中断造成出错。

当IT1=1时，外部中断1为边沿触发方式。CPU在每个机器周期的S5P2期间采样INT1（P3.3）引脚。若在连续两个机器周期采样到先高电平后低电平，则认为有中断请求，硬件自动使IE1置1，此标志一直保持到CPU响应中断时才由硬件自动清0。在边沿触发方式下，为保证CPU在两个机器周期内检测到先高后低的负跳变，输入高低电平的持续时间至少要保持12个时钟周期。

4）IE1（TCON.3）：外部中断1请求标志位。IE1=1表示外部中断1向CPU申请中断。当CPU响应外部中断1的中断请求时，由硬件自动使IE1清0（边沿触发方式）。

5）TF0（TCON.5）：定时器0溢出标志位。其功能同TF1。

6）TR0（TCON.4）：定时器0启、停控制位。其功能同TR1。

7）IE0（TCON.1）：外部中断0请求标志位。其功能同IE1。

8）IT0（TCON.0）：外部中断0触发方式选择位。其功能同IT1。

2.串行口控制寄存器SCON

SCON是一个用于串行数据通信控制的寄存器，其中只有98H和99H这两位与中断有关，已用黑体字表示出来。该寄存器的位定义及位地址见表5-3。

表5-3 串行口控制寄存器位定义及位地址

说明：

1）TI（SCON.1）：串行发送中断请求标志。CPU将一个字节数据写入发送缓冲器SBUF后启动发送，每发送完一帧数据，硬件自动使TI置1。但CPU响应中断后，硬件并不能自动使TI清0，必须由软件使TI清0。(www.xing528.com)

2）RI（SCON.0）：串行接收中断请求标志。在串行口允许接收时，每接收完一帧数据，硬件自动使RI置1。但CPU响应中断后，硬件并不能自动使RI清0，必须由软件使RI清0。

3.中断允许寄存器IE

该寄存器用于控制是否允许使用中断。中断允许寄存器地址为A8H，位地址为A8H～AFH。寄存器位定义及位地址见表5-4。

表5-4中断允许寄存器位定义及位地址

说明：

1）EA（IE.7）：CPU中断总允许位。EA=1，CPU开放中断。每个中断源是被允许还是被禁止，分别由各中断源的中断允许位确定；EA=0，CPU屏蔽所有的中断要求，称为关中断。

2）ES（IE.4）：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。

3）ET1（IE.3）：定时器1中断允许位。ET1=1，允许定时器1中断；ET1=0，禁止定时器1中断。

4）EX1（IE.2）：外部中断1中断允许位。EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁止外部中断1中断。

5）ET0（IE.1）：定时器0中断允许位。ET0=1，允许定时器0中断；ET0=0，禁止定时器0中断。

6）EX0（IE.0）：外部中断0中断允许位。EX0=1，允许外部中断0中断；EX0=0，禁止外部中断0中断。

4.中断优先级寄存器IP

各中断的优先级通过中断优先级控制寄存器IP设定。该寄存器地址为B8H，位地址为B8H～BFH，其位定义及位地址见表5-5。

表5-5 中断优先级寄存器位定义及位地址

说明：

1）PS（IP.4）：串行口中断优先级控制位。PS=1，串行口为高优先级中断；PS=0，串行口为低优先级中断。

2）PT1（IP.3）：定时器1中断优先级控制位。PT1=1，定时器1为高优先级中断；PT1=0，定时器1为低优先级中断。

3）PX1（IP.2）：外部中断1中断优先级控制位。PX1=1，外部中断1为高优先级中断；PX1=0，外部中断1为低优先级中断。

4）PT0（IP.1）：定时器0中断优先级控制位。PT0=1，定时器T0为高优先级中断PT0=0，定时器0为低优先级中断。

5）PX0（IP.0）：外部中断0中断优先级控制位。PX0=1，外部中断0为高优先级中断；PX0=0，外部中断0为低优先级中断。