单片机知识点(17页).doc

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1、-第 1 页单片机知识点单片机知识点-第 2 页第二章第二章一、一、AT89C51 内部结构和引脚功能内部结构和引脚功能1、AT89C51 单片机内部结构框图2、AT89C51 单片机内部结构 中央处理器中央处理器：中央处理器中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件是整个单片机的核心部件，是是 8 位数据宽度的处理器位数据宽度的处理器，能处理能处理 8 位位二进制数据或代码，二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。和控制输入输出功能等操作。数据存储器数据存储器(RAM)：89C

2、51 内部有内部有 128 字节数据存储器字节数据存储器（RAM）和和 21 个专用寄存器单元个专用寄存器单元，它们是统一编它们是统一编址的址的，专用寄存器有专门的用途专用寄存器有专门的用途，通常用于存放控制指令数据通常用于存放控制指令数据，不能用作用户数据的存不能用作用户数据的存放放，用户能使用的用户能使用的 RAM 只有只有 128 个字节个字节，可存放读写的数据可存放读写的数据，运算的中间结果或用户运算的中间结果或用户定义的字型表。定义的字型表。程序存储器程序存储器(ROM)：89C51 共有共有 4K 字节程序存储器（字节程序存储器（FLASH ROM），用于存放用户程序和数据表格。，

3、用于存放用户程序和数据表格。定时定时/计数器：计数器：89C51 有两个有两个 16 位的可编程定时位的可编程定时/计数器计数器，以实现定时或计数以实现定时或计数，当定时当定时/计数器产生溢计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。出时，可用中断方式控制程序转向。并行输入输出并行输入输出(I/O)口：口：89C51 共有共有 4 个个 8 位的并行位的并行 I/O 口口(P0、P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。，用于对外部数据的传输。全双工串行口：全双工串行口：89C51 内置一个全双工异步串行通信口内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送用于与其它设备间的串行数

4、据传送，该串行该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。中断系统：中断系统：89C51 具备较完善的中断功能，有五个中断源（两个外中断、两个定时具备较完善的中断功能，有五个中断源（两个外中断、两个定时/计数器中断计数器中断和一个串行中断和一个串行中断），可基本满足不同的控制要求，并具有，可基本满足不同的控制要求，并具有 2 级的优先级别选择。级的优先级别选择。时钟电路：时钟电路：89C51 内置最高频率达内置最高频率达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需

5、外接晶体振荡器和振荡电容。但需外接晶体振荡器和振荡电容。二、二、AT89C51 引脚说明引脚说明1电源引脚电源引脚-第 3 页Pin20:接地脚Pin40:正电源脚，接+5V 电源2.时钟引脚时钟引脚这两个管脚用来为单片机提供时钟信号Pin19:时钟 XTAL1 脚，晶体振荡电路的输入端Pin18:时钟 XTAL2 脚，晶体振荡电路的输出端两种接法两种接法：使用内部振荡电路时，外接石英晶体外部振荡脉冲输入时，接外部时钟振荡脉冲，悬空不用。3.控制线控制线Pin9:RESET/Vpd 复位信号脚复位信号脚/备用电源备用电源 正常工作时，RST（RESET）端为复位信号输入端 在 VCC 掉电情况

6、下，该引脚还可接上备用电源，由 VPD 向内 供电，以保持内 RAM中的数据不丢失。Pin30:ALE/地址锁存允许信号地址锁存允许信号 ALE：当访问外部存储器时,ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出,用于锁存出现在 P0 口的低 8 位地址。PROG:在对闪存进行编程期间（也称“烧录程序”）时，此引脚用于输入编程脉冲，此时为低电平有效Pin31:EA/Vpp 外部程序存储器地址允许输入端外部程序存储器地址允许输入端 正常工作时，EA 为内外 ROM 选择端 对闪存进行编程期间，此引脚用于施加编程电源 VPPPin29:外部程序存储器读选通信号外部程序存储器读选通信号，在从片

7、外 ROM 中读取指令时，PSEN 送出片外ROM 的读信号（低电平），一般接到外 ROM 的读控制端4.I/OPin39-Pin32 为 P0.0-P0.7 输入输出脚普通的 I/O 口作为与外部传送数据的 8 位数据总线（D0D7）。作为扩展外部存储器时的低 8 位地址总线（A0A7）Pin1-Pin8 为 P1.0-P1.7 输入输出脚普通的 I/O 口Pin21-Pin28 为 P2.0-P2.7 输入输出脚普通的 I/O 口作为扩展外部存储器时的高 8 位地址总线（A8 A15）Pin10-Pin17 为 P3.0-P3.7 输入输出脚普通的 I/O 口第二功能P3 口的第二功能表口

8、的第二功能表三、三、时钟电路时钟电路 单片机的时钟信号用来提供单片机内部各种操作的时间基准，时钟电路用来产生单片机工作所需要的时钟信号。-第 4 页图24 HMOS 型 MCS51 单片机时钟产生方式（a）内部振荡器方式;（b）外部振荡器方式(a)采用内部时钟方式时,片内的高增益反相放大器通过 XTAL1、XTAL2 外接作为反馈元件的片外晶体振荡器（呈感性）与电容组成的并联谐振回路构成一个自激振荡器,向内部时钟电路提供振荡时钟。振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率,一般晶体可在 1.212 MHz 之间任选,电容 C1、C2 可在 530 pF 之间选择,电容的大小对振荡频率有微小的影响,可

9、起频率微调作用2、周期的概念、周期的概念(a)振荡周期：为单片机提供定时信号的振荡源的周期，即振荡频率的倒数（晶振周期或外加振荡源周期），用 P 表示振荡频率：振荡器元件（晶振）的频率(b)时钟周期：振荡周期的二倍，用 S 表示内部时钟发生器是二分频触发器，对振荡频率二分频(c)机器周期：6 个时钟周期或 12 个振荡周期一个机器周期由 6 个状态（时钟）周期组成(d)指令周期：执行一条指令所占用的时间用机器周期个数表示，可查附录用机器周期个数表示，可查附录AT89C51：最高振荡频率 24MHZ(e)ALE 信号信号：允许地址锁存信号允许地址锁存信号，当访问外部存储器时当访问外部存储器时,A

10、LE 以每机器周期两次的信号以每机器周期两次的信号输出输出,用于锁存出现在用于锁存出现在 P0 口的低口的低 8 位地址。位地址。输出周期性的信号，频率为振荡频率的输出周期性的信号，频率为振荡频率的 1/6，周期为机器周期的，周期为机器周期的 1/2。1复位以便中央处理器 及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作a.单片机上电后，对单片机的初始化，从 ROM 中地址为 0000H 处开始执行程序b.程序运行出错或操作错误进入死锁状态，复位后，重新开始 2复位信号在单片机的 RST 端（9）至少维持 2 个机器周期以上的高电平，高电平有效，再从高电平到底电平，单片机完成复位，

11、从 0000H 地址开始执行程序 3.复位后的状态复位后，大部分寄存器清 0，特例是 SP=07H，P0-P3=FFH，但不影响片内 RAM 存放的内容,而 ALE、在复位期间将输出高电平。在复位电路中，构成微分电路，在接电瞬间，产生一个微分脉冲，其宽度若大于个机器周期，型单片机将复位。为保证微分脉冲宽度足够大，时间常数应大于个机器周期。一般取电容、电阻。PSEN-第 5 页一、一、AT89C51 存储器的组成存储器的组成程序存储器：只读存储器，用于存放程序。具有非易失性，掉电后其内的信息依然存在程序存储器：只读存储器，用于存放程序。具有非易失性，掉电后其内的信息依然存在片内片内 ROM（FL

12、ASH ROM）：用来存放程序和表格常数，：用来存放程序和表格常数，4KB。片外片外 ROM：用来存放程序，片内不够用时可以外扩：用来存放程序，片内不够用时可以外扩 ROM，内内 ROM+外外 ROM 64K数据存储器数据存储器：随机读写存储器随机读写存储器，用于存放数据用于存放数据。具有易失性具有易失性，芯片掉电后芯片掉电后，其内的信息消其内的信息消失。失。片内片内 RAM：用来存放运算过程中的数据，：用来存放运算过程中的数据，256B（片内数据（片内数据+SFR）。片外片外 RAM：在数据采集系统中可存放大量的数据，可扩展：在数据采集系统中可存放大量的数据，可扩展 64KB 单片机的工作是

13、按照事先编制好的程序命令一条条循序执行的,程序存储器就是用来存放这些已编好的程序和表格常数的 片内 ROM 是 4KB 的 FLASH ROM，只能读，需要用编程器写入程序 4KB 的 ROM 的地址范围 0000H0FFFH，有一个专门的程序计数器地址指针 PC，PC用于存放 CPU 下一条要执行的指令地址,是一个 16 位的专用寄存器,可寻址范围是0000H0FFFFH 共 64 K.片内不够用时，可以外扩 ROM，内 ROM+外 ROM 64K EA 管脚作用=0，全访问片外 ROM；=1，先访问片内，超出 4KB 后，访问片外 几个特殊地址：0000H：系统复位后的启动地址，用户程序的

14、第一条指令（转移指令）中断程序的入口地址：0003H，000BH，0013H，001BH，0023H三、数据存储器1.片内数据存储器片内 RAM 为 256 字节,地址范围为 00HFFH,分为两大部分:低 128 字（00H7FH）为真正的 RAM 区;高 128 字节（80HFFH）为特殊功能寄存器区 SFR低（三个区域）低（三个区域）工作寄存器区工作寄存器区1.工作寄存器区工作寄存器区 是是指指 00H1FH 区区,共共分分 4 个组个组,每组每组有有 8 个单元个单元,共共 32 个内个内部部 RAM 单元单元。2.作为工作寄存器使用的作为工作寄存器使用的 8 个单元，又称为个单元，又

15、称为 R0R73.程序状态字程序状态字 PSW 中的中的 PSW.3（RS0）和）和 PSW.4（RS1）两位来选择哪一组作为工作寄存器使）两位来选择哪一组作为工作寄存器使用用。CPU 通过软件修改通过软件修改 PSW 中中 RS0 和和 RS1 两位的状态两位的状态,就可任选一个工作寄存器工作就可任选一个工作寄存器工作。每组每组个寄存器每个寄存器都是个寄存器每个寄存器都是 8 位位4.每次只能有每次只能有 1 组作为工作寄存器使用组作为工作寄存器使用(R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7),其它各组可以其它各组可以作为一般的数据缓冲区使用。作为一般的数据缓冲区使用。位寻址区1、位寻

16、址区是指、位寻址区是指 20H2FH 单元，共单元，共 16 个单元。个单元。2、位寻址区的位寻址区的 16 个单元个单元（共计共计 128 位位）的每的每 1 位都有一个位都有一个 8 位表示的位地址位表示的位地址,位地址范围位地址范围为为-第 6 页00H1FH。3、位寻址区的每、位寻址区的每 1 位都可当作软件触发器位都可当作软件触发器,由程序直接进行位处理。由程序直接进行位处理。4、同样同样,位寻址的位寻址的 RAM 单元也可以按字节操作作为一般的数据缓冲单元也可以按字节操作作为一般的数据缓冲 区。区。数据缓冲区数据缓冲区1.30H37H，数据缓冲区，数据缓冲区2.堆栈区也在此区中堆栈

17、区也在此区中堆栈区堆栈区高（四个区域高（四个区域 高高 128B 的的 RAM 单元中有单元中有 21 个单元可用个单元可用，称为称为 SFR（特殊功能寄存器特殊功能寄存器）。这这 21 个个 SFR分散在高分散在高 128B（80HFFH）的地址空间内）的地址空间内 凡是地址能被凡是地址能被 8 整除的整除的 SFR 既可字节寻址，也可位寻址既可字节寻址，也可位寻址SFR 特殊功能特殊功能）累加器（）累加器（E0H）累加器累加器 是型单片机中最常用的寄存器是型单片机中最常用的寄存器。许多指令的操作数取自许多指令的操作数取自，许多运算的结果存放在许多运算的结果存放在 中中。乘除法指令必须通过乘

18、除法指令必须通过 进行进行。累加器累加器 的指的指令助记符为。令助记符为。（）寄存器（）寄存器（F0H）在在-型单片机乘除法指令中要用到寄存器。除此外，可作为一般寄存器用。型单片机乘除法指令中要用到寄存器。除此外，可作为一般寄存器用。（）程序状态字寄存器（）程序状态字寄存器（D0H）也称为标志寄存器，存放各有关标志。其结构和定义如表也称为标志寄存器，存放各有关标志。其结构和定义如表-所示。所示。CY：进位标志。有进位借位时 CY=1，否则 CY=0；AC：半进位标志。当 D3 位向 D4 位产生进位借位时 AC=1，常用于十进制调整运算中；F0：用户可设定的标志位，可置位复位，也可供测试。RS

19、1、RS0：四个通用寄存器组的选择位，该两位的四种组合状态用来选择 03 寄存器组。见表1-2。OV：溢出标志。当带符号数运算结果超出-128+127 范围时 OV=1，否则 OV=0。当无符号数乘法结果超过 255 时，或当无符号数除法的除数为 0 时，OV=1，否则 OV=0。P：奇偶校验标志。每条指令执行完，若 A 中“1”的个数为奇数时 P=1，否则 P=0，即奇偶校验方式。（）数据指针（）数据指针（83H，82H）数据指针是一个位的特殊功能寄存器，由两个位寄存器数据指针是一个位的特殊功能寄存器，由两个位寄存器 和和 组成，组成，是的高位，是的低位，既可合并作为是的高位，是的低位，既可

20、合并作为一个位寄存器，又可分开按位寄存器单独操作。一个位寄存器，又可分开按位寄存器单独操作。（）堆栈指针（）堆栈指针（81H）堆栈是堆栈是 用于暂时存放部分数据的用于暂时存放部分数据的“仓库仓库”。在中，由内。在中，由内 中若干存中若干存储单元组成。存储单元的个数称为堆栈的深度（可理解为仓库容量）储单元组成。存储单元的个数称为堆栈的深度（可理解为仓库容量）（6）其他寄存器）其他寄存器与单片机定时、中断、串行、并行通信功能相关的寄存器与单片机定时、中断、串行、并行通信功能相关的寄存器2.片外数据存储器 若片内若片内 RAM 不够用（数据采集系统不够用（数据采集系统），可扩展片外数据存储器，可扩展

21、片外数据存储器 片外最大可扩展片外最大可扩展 64KB（0000HFFFFH），和片内，和片内 RAM 独立编址独立编址 当访问片内当访问片内 00HFFH 区域和片外区域和片外 0000HFFFFH 区域时区域时，用不同的指令来区分用不同的指令来区分（MOV，-第 7 页MOVX）片外数据存储区的指针：片外数据存储区的指针：DPTR第五章第五章一、四个口的功能和第二功能一、四个口的功能和第二功能 单片机经常要和外设之间传输数据单片机经常要和外设之间传输数据（输入输入，输出输出），P0，P1，P2，P3 就是可以和外设完就是可以和外设完成并行数据传输的接口。成并行数据传输的接口。一、一、P1

22、口口1.结构结构 P1 由由 8 个这样的电路组成个这样的电路组成 锁存器起输出锁存作用锁存器起输出锁存作用,场效应管（场效应管（FET）V 组成输出驱动器组成输出驱动器,以增大带负载能力以增大带负载能力;三态门三态门 1 是用于读锁存器端口是用于读锁存器端口;三态门三态门 2 是引脚输入缓冲器是引脚输入缓冲器;其其 1 位的结构原理如图位的结构原理如图 27 所示。所示。2.功能功能（1）输出（外接发光二极管）输出（外接发光二极管）MOV P1，#data（P1=0Xdata)内部总线输出内部总线输出“0”，则，则 D=0，Q=1，V 导通，则输出点导通，则输出点=0（2）输入（外接开关）输

23、入（外接开关）a.读引脚读引脚 MOVA,P1(A=P1)读引脚脉冲有效读引脚脉冲有效，为高电平为高电平，把该三态缓冲器打开把该三态缓冲器打开，这样端口引脚上的数据经过三态门这样端口引脚上的数据经过三态门缓冲器读入到内部总线。缓冲器读入到内部总线。如果输入数据走该通道，那么如果输入数据走该通道，那么 V 是否对引脚有影响？有的。是否对引脚有影响？有的。如果锁存器原来寄存的数据如果锁存器原来寄存的数据 Q=0，那么则那么则 V 导通导通，引脚始终被嵌位在低电平引脚始终被嵌位在低电平，不可不可能输入外接电路的高电平。所以在输入前，必须用输出指令向锁存器写入能输入外接电路的高电平。所以在输入前，必须

24、用输出指令向锁存器写入“1”，使，使 V截止截止(断开断开)，保证单片机输入的电平与外接电路电平相同。所以，保证单片机输入的电平与外接电路电平相同。所以 P0 口被称为一个准双口被称为一个准双向口。向口。MOV P1，#0FFH(P1=0XFFH)MOVA,P1(ACC=P1)复位时？复位时？b.读锁存器读锁存器 如：如：ANL P0，A称为称为“读读-改改-写写”二、二、P0 口口1.结构结构与与 P1 不同：不同：多路选择开关多路选择开关（选择它的两种功能）（选择它的两种功能）V1：输出驱动器：输出驱动器2功能功能（1）输出）输出开关连接开关连接 B 点，点，V1 截止（其它同截止（其它同

25、 P1 口）口）因为输出驱动器漏极开路，所以外接上拉电阻因为输出驱动器漏极开路，所以外接上拉电阻-第 8 页（2）输入（准双向口，先写入）输入（准双向口，先写入“1”）外接上拉电阻（其它同）外接上拉电阻（其它同 P1 口）口）（3）地址）地址/数据线数据线开关接在开关接在 A 点，输出地址信号（低点，输出地址信号（低 8 位）或输出位）或输出/输入数据信号输入数据信号不需接上拉电阻不需接上拉电阻 三、三、P2 口口 1.结构结构 多路选择开关（接在多路选择开关（接在 Q 上）上）反相器、反相器、Q0 输出驱动输出驱动 2.功能功能（1）输出（同）输出（同 P1 口）口）（2）输入（同）输入（同

26、 P1 口）口）（3）地址总线（高）地址总线（高 8 位）位）与与 P0 口构成口构成 16 位地址位地址 四、四、P3 口口 1.结构结构 2.功能功能（1）输出（同）输出（同 P1 口）口）（2）输入（同）输入（同 P1 口）口）（3）第二功能）第二功能 第二功能输入：第二功能输入：缓冲器缓冲器 2 关闭，关闭，P3 口的口线状态通过缓冲器口的口线状态通过缓冲器 0 送入送入“第二功能输入端第二功能输入端”第二功能输出：第二功能输出：Q 端为高电平时端为高电平时,P3 口的口线状态就取决于第口的口线状态就取决于第 2 功能输出线的状态。功能输出线的状态。P3 第二功能各引脚功能定义：第二功

27、能各引脚功能定义：P3.0：RXD 串行口输入串行口输入 P3.1：TXD 串行口输出串行口输出 P3.2：INT0 外部中断外部中断 0 输入输入 P3.3：INT1 外部中断外部中断 1 输入输入 P3.4：T0 定时器定时器 0 外部输入外部输入P3.5：T1 定时器定时器 1 外部输入外部输入 P3.6：WR 外部写控制外部写控制P3.7：RD 外部读控制外部读控制总结：总结：准双向口准双向口通用通用 I/O 口口上拉电阻上拉电阻（I/O口）口）其它用途其它用途P0 口口数据线数据线/低低 8 位地位地址线址线P1 口口P2 口口高高 8 位地址线位地址线P3 口口总结：总结：第二功能

28、第二功能 五、带负载能力（驱动能力）五、带负载能力（驱动能力）-第 9 页 负载能力就是说能够在一定的电压（负载能力就是说能够在一定的电压（0-5V)下面能够灌入或拉出的最大电流。下面能够灌入或拉出的最大电流。拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力的参数，这种说法一般用在数字电路中。拉电流和灌电流是衡量电路输出驱动能力的参数，这种说法一般用在数字电路中。1.灌电流（输出低电平）灌电流（输出低电平）当负载的另一端接当负载的另一端接 VCC/VDD，输出端口输出低电平时，就会产生灌电流。，输出端口输出低电平时，就会产生灌电流。就是从负载流向输出端口就是从负载流向输出端口，“灌进去灌进去”的电流的电流

29、,一般是要吸收负载的电流一般是要吸收负载的电流，其吸收电流的其吸收电流的数值叫数值叫“灌电流灌电流”。2.拉电流（输出高电平）拉电流（输出高电平）当负载的另一端接地，输出端口输出高电平时，就会产生拉电流；当负载的另一端接地，输出端口输出高电平时，就会产生拉电流；就是从输出端口流向负载就是从输出端口流向负载，“拉出来拉出来”的电流，一般是对负载提供电流，其提供电流的的电流，一般是对负载提供电流，其提供电流的数值叫数值叫“拉电流拉电流”.一般地，一般地，LSTTL 即低功耗肖特基晶体管。即低功耗肖特基晶体管。1 个个 LSTTL：拉电流（高电平）：拉电流（高电平）0.20uA,灌灌电流（低电平）电

30、流（低电平）0.35mA。所以灌电流一般它比拉电流要大得多。所以灌电流一般它比拉电流要大得多。3.I/O 口驱动能力口驱动能力 P0:灌入，驱动灌入，驱动 8 个（没有高电平能力，必须上拉电阻）个（没有高电平能力，必须上拉电阻）,2.88mA P1-3：灌入、拉，驱动：灌入、拉，驱动 4 个个,1.44mA 51 系列的芯片低电平的驱动能力比较大一点系列的芯片低电平的驱动能力比较大一点。举例说明流水灯。举例说明流水灯 4 个引脚，每个引脚灌电流个引脚，每个引脚灌电流10mA每个端口每个端口 8 个引脚灌电流之和个引脚灌电流之和:P0 26mAP1、P2、P3 15mA1.要求要求 P1.0 所

31、接的灯闪烁所接的灯闪烁#include sbit LED=P10;void Delay(unsigned int a)unsigned char i;while(-a!=0)for(i=0;i125;i+);void main()while(1)LED=0;Delay(1000);LED=1;Delay(1000);红色段可改写为：红色段可改写为：LED=LED;DELAY(1000);为了增加单片机为了增加单片机 I/O 口的驱动能力，可以使用三极管口的驱动能力，可以使用三极管 4148、4007、3904、3906、8050、8550、9012、9013或驱动芯片或驱动芯片 74HC245

32、,74HC574。放大电流、非门、。放大电流、非门、ULN200374LS245 是我们常用的芯片，用来驱动是我们常用的芯片，用来驱动 led 或者其他的设备，它是或者其他的设备，它是 8 路同相三态双向总线收发器或驱动器，路同相三态双向总线收发器或驱动器，可双向传输数据可双向传输数据当片选端当片选端/CE 为低电平有效时，为低电平有效时，AB/BA=“0”，信号由，信号由 B 向向 A 传输；传输；AB/BA=“1”，信，信号由号由 A 向向 B 传输；传输；（或者加三极管）（或者加三极管）共阴数码管共阴数码管共阳数码管共阳数码管80508550-第 10 页ULN2003：反相驱动芯片反相

33、驱动芯片，高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高具有电流增益高（大于大于 1000）、工作电压工作电压高高（大于大于 50V）、温度范围宽温度范围宽、带负载能力强带负载能力强（输出电流大于输出电流大于 500mA）等特点等特点,适应于各类要求高速大功率适应于各类要求高速大功率驱动的系统。主要用于如下领域：伺服电机驱动的系统。主要用于如下领域：伺服电机;步进电机步进电机;电磁阀电磁阀;可控照明灯。可控照明灯。二极管起断电后放电保护作用二极管起断电后放电保护作用第六章第六章中断系统中断系统1.中断定义中断定义在单片机中在单片机中，当当 CPU 在执行程

34、序时在执行程序时，由单片机内部或外部的原因引起的随机事件要求由单片机内部或外部的原因引起的随机事件要求 CPU 暂时停止正在执暂时停止正在执行的程序行的程序，而转向执行一个用于处理该随机事件的程序而转向执行一个用于处理该随机事件的程序，处理完后又返回被中止的程序断点处继续执行处理完后又返回被中止的程序断点处继续执行，这这一过程就称为中断。一过程就称为中断。单片机处理中断的单片机处理中断的 4 个步骤：个步骤：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。向向 CPU 发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源中断源。中断源要求服务的请求称为中断请。中断源要

35、求服务的请求称为中断请求。求。中断源可分为中断源可分为两大类两大类：一类来自单片机内部一类来自单片机内部，称之为内部中断源称之为内部中断源；另一类来自单片机外部另一类来自单片机外部，称之为称之为外部中断源。外部中断源。1中断源（中断源（5 个）个）向向 CPU 发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源。发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源。（1）.外部中断类外部中断类外部中断是由外部原因外部中断是由外部原因(如打印机、键盘、控制开关、外部故障如打印机、键盘、控制开关、外部故障)引起的，可以通过两个固定引脚来引起的，可以通过两个固定引脚来输入到单片机内的信号，即外部中输入到单片机

36、内的信号，即外部中 0(INT0)和外部中断和外部中断 1(INT1)。外部中断外部中断(INT0)请求信号输入引脚为请求信号输入引脚为3.2。当。当 CPU 检测到检测到 P3.2 引脚上出现有效的中断信号时引脚上出现有效的中断信号时，向申请中断。向申请中断。外部中断外部中断(INT1)请求信号输入引脚为请求信号输入引脚为.3。当当 检测到检测到 P3.3 引脚上出现有效的中断信号引脚上出现有效的中断信号时，向申请中断。时，向申请中断。（2）.定时中断类定时中断类定时中断是由内部定时定时中断是由内部定时(或计数或计数)溢出或外部定时溢出或外部定时(或计数或计数)溢出引起的溢出引起的，即定时器

37、即定时器 0(T0)中断和定时中断和定时器器1(T1)中断。中断。当定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时当定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明定时时间到即表明定时时间到，申请中断申请中断；或者或者当定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明计数次数到，申请中断。当定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明计数次数到，申请中断。片内定时计数器溢出中断（片内定时计数器溢出中断（TF0）：当定时计数器：当定时计数器 T0 发生溢出时，置位发生溢出时，置位 TF0，并向，并向 CPU申请中断。申请中断。片内定时计数器溢出中断（片内定时

38、计数器溢出中断（TF1）：当定时计数器：当定时计数器 T1 发生溢出时，置位发生溢出时，置位 TF1，并向，并向 CPU申请中断。申请中断。(3).串行口中断类串行口中断类串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的。串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的。串行接口中断，包括串行接口中断，包括 或。当发送或接收完一帧数据时，向或。当发送或接收完一帧数据时，向 CPU 申请中断。申请中断。2中断入口地址中断入口地址中断服务子程序的入口地址。中断服务子程序的入口地址。中中 断断 源源中断入口地址中断入口地址外部中断外部中断 00003H定时器定时器 T0 中断中断000BH外部中断外部中断 1001

39、3H定时器定时器 T1 中断中断001BH-第 11 页串行口中断串行口中断0023H因为相邻中断入口地址间的间隔为因为相邻中断入口地址间的间隔为 8 个单元，所以一般在这些入口地址处存放一条跳转指令，跳到真正个单元，所以一般在这些入口地址处存放一条跳转指令，跳到真正的中断服务程序的中断服务程序3.中断优先级、优先权、中断嵌套中断优先级、优先权、中断嵌套几个中断源同时请求中断几个中断源同时请求中断;或者当某一个中断正在响应中或者当某一个中断正在响应中(即正在执行该中断源的中断服务程序即正在执行该中断源的中断服务程序),又有其它的中断源请求中断又有其它的中断源请求中断,这时中断系统应如何处理呢这

40、时中断系统应如何处理呢?（优先级）（优先级）MCS-51 单片机的中断系统单片机的中断系统,只规定了两个中断优先级只规定了两个中断优先级：高优先级中断或低优先级中断高优先级中断或低优先级中断。这需要用这需要用指令预先设置指令预先设置在同在同 1 个优先级中个优先级中,对对 5 个中断源的优先次序安排如下（优先权）个中断源的优先次序安排如下（优先权）几个原则：几个原则：(1)不同级的中断源同时申请中断时不同级的中断源同时申请中断时先高后低；先高后低；(2)同级的中断源同时申请中断时同级的中断源同时申请中断时事先规定；事先规定；(3)处理低级中断又收到高级中断请求时处理低级中断又收到高级中断请求时

41、停低转高停低转高；（中断嵌套）（中断嵌套）(4)处理高级中断又收到低级中断请求时处理高级中断又收到低级中断请求时高不理低高不理低（三（三）、与中断控制相关的寄存器（掌握）、与中断控制相关的寄存器（掌握）有有 4 个（特殊功能寄存器）个（特殊功能寄存器）TCON-定时控制寄存器，定时控制寄存器，IE-中断允许控制寄存器，主要用于控制中断的开放和关闭。中断允许控制寄存器，主要用于控制中断的开放和关闭。IP-中断优先级控制寄存器，主要用于设定优先级别。中断优先级控制寄存器，主要用于设定优先级别。SCON-及串行口控制寄存器及串行口控制寄存器 1IE（interrupt enable）中断允许控制寄存

42、器）中断允许控制寄存器,字节地址为字节地址为 A8H由于单片机没有专门的开中断和关中断指令，个中断源中断的开放和关闭是通过中断允许寄存器由于单片机没有专门的开中断和关中断指令，个中断源中断的开放和关闭是通过中断允许寄存器进行两级控制的进行两级控制的D7D6D5D4D3D2D1D0EA-ESET1EX1ET0EX0只有对应的中断允许触发器被置只有对应的中断允许触发器被置“1”,CPU 才能响应该中断才能响应该中断.0 禁止，禁止，1 允许允许各位的功能说明：各位的功能说明：(1)EA(IE.7)：CPU 中断总允许位中断总允许位。EA=1，CPU 开放中断开放中断。每个中断源是被允许还是被禁止每

43、个中断源是被允许还是被禁止，分别由各分别由各中断源的中断允许位确定；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。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。：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。，禁止串行口中断。(3)ET1(IE.3)：定时器：定时器 1 中断允许位。中断允许位。ET1=1，允许定时器，允许定时器 1 中断；中断；ETl=0，禁止定时器，禁止定时器 1 中断。中断。(4)EX1(IE.2)：外部中断：外部中断 1 中断允许位。中断允许位。EX1=1，允许外部中断，允

44、许外部中断 1 中断；中断；EX1=0，禁止外部中断，禁止外部中断 1 中断中断。(5)ET0(IE.1)：定时器：定时器 0 中断允许位。中断允许位。ET0=1，允许定时器，允许定时器 0 中断；中断；ET0=0，禁止定时器，禁止定时器 0 中断。中断。(6)EX0(IE.0)：外部中断：外部中断 0 中断允许位。中断允许位。EX0=1，允许外部中断，允许外部中断 0 中断；中断；EX0=0，禁止外部中断，禁止外部中断 0 中断中断。2TCON 定时、外中断控制寄存器，字节地址为定时、外中断控制寄存器，字节地址为 88H定时器控制寄存器定时器控制寄存器 TCON 的作用是控制定时器的启动与停

45、止，并保存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的溢出中断标志和外部中断、的中断标志。断、的中断标志。D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(1)TF1(TCON.7)：定时器定时器 1 溢出标志位溢出标志位。定时器定时器 1 被启动计数后被启动计数后，从初值开始进行加从初值开始进行加 1 计数计数，当定时当定时器器 1 计满溢出时计满溢出时，由硬件自动使由硬件自动使 TF1 置置 1，并申请中断并申请中断。该标志一直保持到该标志一直保持到 CPU 响应中断后响应中断后，才由硬件自才由硬件自动清动清 0。也可用软件查

46、询该标志，并由软件清。也可用软件查询该标志，并由软件清 0。-第 12 页(2)TR1(TCON.6)：定时器：定时器 1 启停控制位。启停控制位。(3)TF0(TCON.5)：定时器：定时器 0 溢出标志位。其功能同溢出标志位。其功能同 TF1。(4)TR0(TCON.4)：定时器：定时器 0 启、停控制位。其功能同启、停控制位。其功能同 TR1。(5)IE1(TCON.3)：外部中断：外部中断 1 请求标志位。请求标志位。IEl=1 表示外部中断表示外部中断 1 向向 CPU 申请中断。当申请中断。当 CPU 响应外响应外部中断部中断 1 的中断请求时，由硬件自动使的中断请求时，由硬件自动

47、使 IE1 清清 0(边沿触发方式边沿触发方式)。(6)IT1(TCON.2)：外部中断：外部中断 1 触发方式选择位。触发方式选择位。当当 ITl=0 时，外部中断时，外部中断 1 为电平触发方式。若为电平触发方式。若 P3.3 为低电平，则认为有中断申请；若为高电平为低电平，则认为有中断申请；若为高电平，认为无中断申请或中断申请已撤除。认为无中断申请或中断申请已撤除。当当 ITl=1 时，外部中断时，外部中断 1 为边沿触发方式。若为边沿触发方式。若 P3.3 为下降沿，则认为有中断申请。为下降沿，则认为有中断申请。(7)IE0(TCON.1)：外部中断：外部中断 0 请求标志位。其功能同

48、请求标志位。其功能同 IE1。(8)IT0(TCON.0)：外部中断：外部中断 0 触发方式选择位。其功能同触发方式选择位。其功能同 IT1。3.SCON 串口控制寄存器，字节地址为串口控制寄存器，字节地址为 98HD7D6D5D4D3D2D1D0SMOSM1SM2RENTB8RB8TIRI低低 2 位位 TI 和和 RI 保存串行口的接收中断和发送中断标志。保存串行口的接收中断和发送中断标志。（1）TI(SCON.1)：串行发送中断请求标志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将一个字节数据写入发送缓冲器 SBUF 后启后启动发送动发送，每发送完一帧数据每发送完一帧数据，

49、硬件自动使硬件自动使 TI 置置 1。但但 CPU 响应中断后响应中断后，硬件并不能自动使硬件并不能自动使 TI清清 0，必须由软件使，必须由软件使 TI 清清 0。(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：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，硬件自动使动使 RI 置置 1。但。但 CPU 响应中断后，硬件并不能自动使响应中断后，硬件并不能自动使 RI 清清 0，必须由软件使，必须由软件使 RI 清清 0。4.IP 中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器中断优先级寄存器中断优先级寄存器 IP 的作用是设定各中断源的

50、优先级别。的作用是设定各中断源的优先级别。D7D6D5D4D3D2D1D0-PSPT1PX1PT0PX0(1)PS(IP.4)：串行口中断优先级控制位。：串行口中断优先级控制位。PS=1，串行口为高优先级中断；，串行口为高优先级中断；PS=0，串行口为低优先级，串行口为低优先级中断。中断。(2)PT1(IP.3)：定时器：定时器 1 中断优先级控制位。中断优先级控制位。PT1=1，定时器，定时器 1 为高优先级中断；为高优先级中断；PTl=0，定时器，定时器 1为低优先级中断。为低优先级中断。(3)PX1(IP.2)：外部中断：外部中断 1 中断优先级控制位。中断优先级控制位。PX1=1，外部