中斷系統(tǒng)的控制寄存器及中斷程序舉例
中斷系統(tǒng)有兩個控制寄存器IE和IP，它們分別用來設(shè)定各個中斷源的打開／關(guān)閉和中斷優(yōu)先級。此外，在TCON中另有4位用于選擇引起外部中斷的條件并作為標(biāo)志位。
1．中斷允許寄存器--IE
IE在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為A8H，位地址(由低位到高位)分別是A8H-AFH。
IE用來打開或關(guān)斷各中斷源的中斷請求，基本格式如下圖二所示：
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EA：全局中斷允許位。EA＝0，關(guān)閉全部中斷；EA＝1，打開全局中斷控制，在此條件下，由各個中斷控制位確定相應(yīng)中斷的打開或關(guān)閉。
×：無效位。
ES：串行I／O中斷允許位。ES＝1，打開串行I／O中斷；ES＝0，關(guān)閉串行I／O中斷。
ETl；定時器／計數(shù)器1中斷允許位。ETl＝1，打開T1中斷；ETl＝O，關(guān)閉T1中斷。
EXl：外部中斷l(xiāng)中斷允許位。EXl＝1，打開INT1；EXl＝0，關(guān)閉INT1。
ET0：定時器／計數(shù)器0中斷允許位。ET0＝1，打開T0中斷；ET0＝0，關(guān)閉TO中斷。
EXO：外部中斷0中斷允許位。Ex0＝1，打開INT0;EX0=0,關(guān)閉INT0.
中斷優(yōu)先寄存器--IP：
IP在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為B8H，位地址(由低位到高位)分別是B8H一BFH,IP用來設(shè)定各個中斷源屬于兩級中斷中的哪一級，IP的基本格式如下圖三所示：
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×：無效位。
PS：串行I／O中斷優(yōu)先級控制位。PS＝1，高優(yōu)先級；PS＝0，低優(yōu)先級。
PTl：定時器／計數(shù)器1中斷優(yōu)先級控制位。PTl＝1，高優(yōu)先級；PTl＝0，低優(yōu)先級。
Pxl：外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。Pxl＝1，高優(yōu)先級；PXl＝O，低優(yōu)先級。
PT0：定時器／計數(shù)器o中斷優(yōu)先級控制位。PT0＝1，高優(yōu)先級；PTO＝0，低優(yōu)先級。
Px0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位。Px0＝1，高優(yōu)先級；Px0＝0，傷優(yōu)先級。
在MCS-51單片機系列中，高級中斷能夠打斷低級中斷以形成中斷嵌套；同級中斷之間，或低級對高級中斷則不能形成中斷嵌套。若幾個同級中斷同時向CPU請求中斷響應(yīng)，則CPU按如下順序確定響應(yīng)的先后順序：
INT0一T0---INT1一T1一RI／T1.
中斷的響應(yīng)過程
若某個中斷源通過編程設(shè)置，處于被打開的狀態(tài)，并滿足中斷響應(yīng)的條件，而且①當(dāng)前正在執(zhí)行的那條指令已被執(zhí)行完
1、當(dāng)前末響應(yīng)同級或高級中斷
2、不是在操作IE，IP中斷控制寄存器或執(zhí)行REH指令則單片機響應(yīng)此中斷。
在正常的情況下，從中斷請求信號有效開始，到中斷得到響應(yīng)，通常需要3個機器周期到8個機器周期。中斷得到響應(yīng)后，自動清除中斷請求標(biāo)志(對串行I／O端口的中斷標(biāo)志，要用軟件清除)，將斷點即程序計數(shù)器之值(PC)壓入堆棧(以備恢復(fù)用)；然后把相應(yīng)的中斷入口地址裝入PC，使程序轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序中去執(zhí)行。
各個中斷源在程序存儲器中的中斷入口地址如下：
中斷源 入口地址
INT0(外部中斷0) 0003H
TF0(TO中斷) 000BH
INT1(外部中斷1) 0013H
TFl(T1中斷) 001BH
RI／TI(串行口中斷) 0023H
由于各個中斷入口地址相隔甚近，不便于存放各個較長的中斷服務(wù)程序，故通常在中斷入口地址開始的二三個單元中，安排一條轉(zhuǎn)移類指令，以轉(zhuǎn)入到安排在那兒的中斷服務(wù)程序。以T1中斷為例，其過程下如圖四所示。
由于5個中斷源各有其中斷請求標(biāo)志0，TF0，IEl，TFl以及RI／TI，在中斷源滿足中斷請求的條件下，各標(biāo)志自動置1，以向CPU請求中斷。如果某一中斷源提出中斷請求后，CPU不能立即響應(yīng)，只要該中斷請求標(biāo)志不被軟件人為清除，中斷請求的狀態(tài)就將一直保持,直到CPU響應(yīng)了中斷為止,對串行口中斷而言，這一過程與其它4個中斷的不同之處在于；即使CPU響應(yīng)了中斷，其中斷標(biāo)志RI／TI也不會自動清零，必須在中斷服務(wù)程序中設(shè)置清除RI／TI的指令后，才會再一次地提出中斷請求。
CPU的現(xiàn)場保護和恢復(fù)必須由被響應(yīng)的相應(yīng)中斷服務(wù)程序去完成，當(dāng)執(zhí)行RETI中斷返回指令后，斷點值自動從棧頂2字節(jié)彈出，并裝入PC寄存器，使CPU繼續(xù)執(zhí)行被打斷了的程序。
下面給出一個應(yīng)用定時器中斷的實例。
現(xiàn)要求編制一段程序，使P1．0端口線上輸出周期為2ms的方波脈沖。設(shè)單片機晶振頻率
Fosc＝6MHZ．
1、方法：利用定時器T0作1ms定時，達到定時值后引起中斷，在中斷服務(wù)程序中，使P1．0的狀態(tài)取一次反，并再次定時1ms。
2、定時初值：機器周期MC＝12/fosc＝2us。所以定時lms所需的機器周期個數(shù)為500D，亦即0lF4H。設(shè)T0為工作方式1(16位方式)，則定時初值是(01F4H)求補＝FEOCH
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MOV TL0，#0CH；T0的低位定時初值
MOV TH0，#0FEH；T0的高位定時初值
MOV TCON，#10H；打開T0
SETB ET0；1ET0，即允許T0中斷
SETB EA；1EA，即充許全局中斷
AJMP $；動態(tài)暫存000BH：AJMP IST0；轉(zhuǎn)入T0中斷服務(wù)程序入口地址IST0IST0：MOV TL0，#0CH；重置定時器初值
MOV TH0，#0FEH；重置定時器初值
CPL P1.0；P1.0取反
RET1；中斷返回
串行端口的控制寄存器：
串行端口共有2個控制寄存器SCON和PCON，用以設(shè)置串行端口的工作方式、接收／發(fā)送的運行狀態(tài)、接收／發(fā)送數(shù)據(jù)的特征、波特率的大小，以及作為運行的中斷標(biāo)志等。
①串行口控制寄存器SCON
SCON的字節(jié)地址是98H，位地址(由低位到高位)分別是98H一9FH。SCON的格式如圖五所示。
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SMo，SMl：
串行口工作方式控制位。
00--方式0；01--方式1；
10--方式2；11--方式3。
SM2：
僅用于方式2和方式3的多機通訊控制位
發(fā)送機SM2＝1(要求程控設(shè)置)。
當(dāng)為方式2或方式3時：
接收機 SM2＝1時，若RB8＝1，可引起串行接收中斷；若RB8＝0，不
引起串行接收中斷。SM2＝0時，若RB8＝1，可引起串行接收中斷；若
RB8＝0，亦可引起串行接收中斷。
REN:
串行接收允許位。
0--禁止接收；1--允許接收。
TB8:
在方式2，3中，TB8是發(fā)送機要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。
RB8:
在方式2，3中，RB8是接收機接收到的第9位數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)正好來自發(fā)
送機的TB8。
TI:
發(fā)送中斷標(biāo)志位。發(fā)送前必須用軟件清零，發(fā)送過程中TI保持零電平，
發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，由硬件自動置1。如要再發(fā)送，必須用軟件再清零。
RI:
接收中斷標(biāo)志位。接收前，必須用軟件清零，接收過程中RI保持零電
平，接收完一幀數(shù)據(jù)后，由片內(nèi)硬件自動置1。如要再接收，必須用軟件
再清零。
電源控制寄存器PCON
PCON的字節(jié)地址為87H，無位地址，PCON的格式如圖六所示。需指出的是，對80C31單片機而言，PCON還有幾位有效控制位。
SMOD：波特率加倍位。在計算串行方式1，2，3的波特率時；0---不加倍；1---加倍。
串行中斷的應(yīng)用特點：
8031單片機的串行I／O端口是一個中斷源，有兩個中斷標(biāo)志RI和TI，RI用于接收，TI用于發(fā)送。
串行端口無論在何種工作方式下，發(fā)送／接收前都必須對TI／RI清零。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送／接收完后，TI/RI自動置1，如要再發(fā)送／接收，必須先用軟件將其清除。
在串行中斷被打開的條件下，對方式0和方式1來說，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送／接收完后，除置位TI／RI外，還會引起串行中斷請求，并執(zhí)行串行中側(cè)目務(wù)程序。但對方式2和方式3的接收機而言，還要視SM2和RB8的狀態(tài)，才可確定RI是否被置位以及串行中斷的開放：
SM2 RB8 接收機中斷標(biāo)志與中斷狀態(tài)
0 1 激活RI，引起中斷
1 0 不激活RI，不引起中斷
1 1 激活RI，引起中斷
單片機正是利用方式2，3的這一特點，實現(xiàn)多機間的通信。串行端口的常用應(yīng)用方法見相關(guān)章節(jié)。
波特率的確定：
對方式0來說，波特率已固定成fosc／12，隨著外部晶振的頻率不同，波特率亦不相同。常用的fosc有12MHz和6MHz，所以波特率相應(yīng)為1000×103和500×103位／s。在此方式下，數(shù)據(jù)將自動地按固定的波特率發(fā)送／接收，完全不用設(shè)置。
對方式2而言，波特率的計算式為2SMOD·fosc／64。當(dāng)SMOD＝0時，波特率為fm／64；當(dāng)SMOD＝1時，波特率為fosc／32。在此方式下，程控設(shè)置SMOD位的狀態(tài)后，波特率就確定了，不需要再作其它設(shè)置。
對方式1和方式3來說，波特率的計算式為2SMOD／32×T1溢出率，根據(jù)SMOD狀態(tài)位的不同，波特率有Tl／32溢出率和T1／16溢出率兩種。由于T1溢出率的設(shè)置是方便的，因而波特率的選擇將十分靈活。
前已敘及，定時器Tl有4種工作方式，為了得到其溢出率，而又不必進入中斷服務(wù)程序，往往使T1設(shè)置在工作方式2的運行狀態(tài)，也就是8位自動加入時間常數(shù)的方式。由于在這種方式下，T1的溢出率(次／秒)計算式可表達成：
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下面一段主程序和中斷服務(wù)程序，是利用串行方式l從數(shù)據(jù)00H開始連續(xù)不斷增大地串行發(fā)送一片數(shù)據(jù)的程序例。設(shè)單片機晶振的頻率為6MHZ，波特率為1200位／秒。
MOV TH1,#0F3H;使SMOD=0MOV PCON,#00H;T1方式2MOV TMOD,#20H
SETB EA
CLR ET1;關(guān)閉T1中斷SETB ES;開串行中斷SETB TR1;開T1定時MOV SCON,#40H;串行方式1CLR A
MOV SBUF,A;串行發(fā)送JNB T1,$;等待發(fā)送完CLR T1,;清標(biāo)志SJMP $
ORG 0023H;串行中斷入口地址MOV SBUF,A;連續(xù)發(fā)送JNB T1,$
INC A
CLR T1
RET1;中斷返回
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