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[導(dǎo)讀]有關(guān)單片機(jī)中斷系統(tǒng)的概念:什么是中斷,我們從一個(gè)生活中的例程引入。你正在家中看書,突然電話鈴響了,你放下書本,去接電話,和來(lái)電話的人交談,然后放下電話,回來(lái)繼續(xù)看你的書。這就是生活中的“中斷&rdqu

有關(guān)單片機(jī)中斷系統(tǒng)的概念:什么是中斷,我們從一個(gè)生活中的例程引入。你正在家中看書,突然電話鈴響了,你放下書本,去接電話,和來(lái)電話的人交談,然后放下電話,回來(lái)繼續(xù)看你的書。這就是生活中的“中斷”的現(xiàn)象,就是正常的工作過(guò)程被外部的事件打斷了。仔細(xì)研究一下生活中的中斷,對(duì)于我們學(xué)習(xí)單片機(jī)的中斷也很有好處。

第一、什么可經(jīng)引起中斷,生活中很多事件能引起中斷:有人按了門鈴了,電話鈴響了,你的鬧鐘鬧響了,你燒的水開(kāi)了….等等諸如此類的事件,我們把能引起中斷的稱之為中斷源,單片機(jī)中也有一些能引起中斷的事件,8031中一共有5個(gè):兩個(gè)外部中斷,兩個(gè)計(jì)數(shù)/定時(shí)器中斷,一個(gè)串行口中斷。

第二、中斷的嵌套與優(yōu)先級(jí)處理:設(shè)想一下,我們正在看書,電話鈴響了,同時(shí)又有人按了門鈴,你該先做那樣呢?如果你正是在等一個(gè)很重要的電話,你一般不會(huì)去理會(huì)門鈴的,而反之,你正在等一個(gè)重要的客人,則可能就不會(huì)去理會(huì)電話了。如果不是這兩者(即不等電話,也不是等人上門),你可能會(huì)按你常常的習(xí)慣去處理。總之這里存在一個(gè)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題,單片機(jī)中也是如此,也有優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題不僅僅發(fā)生在兩個(gè)中斷同時(shí)產(chǎn)生的情況,也發(fā)生在一個(gè)中斷已產(chǎn)生,又有一個(gè)中斷產(chǎn)生的情況,比如你正接電話,有人按門鈴的情況,或你正開(kāi)門與人交談,又有電話響了情況??紤]一下我們會(huì)怎么辦吧。

第三、中斷的響應(yīng)過(guò)程:當(dāng)有事件產(chǎn)生,進(jìn)入中斷之前我們必須先記住現(xiàn)在看書的第幾頁(yè)了,或拿一個(gè)書簽放在當(dāng)前頁(yè)的位置,然后去處理不一樣的事情(因?yàn)樘幚硗炅?,我們還要回來(lái)繼續(xù)看書):電話鈴響我們要到放電話的地方去,門鈴響我們要到門那邊去,也說(shuō)是不一樣的中斷,我們要在不一樣的地點(diǎn)處理,而這個(gè)地點(diǎn)常常還是固定的。計(jì)算機(jī)中也是采用的這種辦法,五個(gè)中斷源,每個(gè)中斷產(chǎn)生后都到一個(gè)固定的地方去找處理這個(gè)中斷的程序,當(dāng)然在去之前首先要保存下面將執(zhí)行的指令的地址,以便處理完中斷后回到原來(lái)的地方繼續(xù)往下執(zhí)行程序。具體地說(shuō),中斷響應(yīng)能分為以下幾個(gè)步驟:1、保護(hù)斷點(diǎn),即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址,就是把這個(gè)地址送入堆棧。2、尋找中斷入口,根據(jù)5個(gè)不一樣的中斷源所產(chǎn)生的中斷,查找5個(gè)不一樣的入口地址。以上工作是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的,與編程者無(wú)關(guān)。在這5個(gè)入口地址處存放有中斷處理程序(這是程序編寫時(shí)放在那兒的,如果沒(méi)把中斷程序放在那兒,就錯(cuò)了,中斷程序就不能被執(zhí)行到)。3、執(zhí)行中斷處理程序。4、中斷返回:執(zhí)行完中斷指令后,就從中斷處返回到主程序,繼續(xù)執(zhí)行。究竟單片機(jī)是怎么樣找到中斷程序所在位置,又怎么返回的呢?我們稍后再談。

MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):

5個(gè)中斷源的符號(hào)、名稱及產(chǎn)生的條件如下。

INT0:外部中斷0,由P3.2端口線引入,低電平或下跳沿引起。

INT1:外部中斷1,由P3.3端口線引入,低電平或下跳沿引起。

T0:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷,由T0計(jì)滿回零引起。

T1:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器l中斷,由T1計(jì)滿回零引起。

TI/RI:串行I/O中斷,串行端口完成一幀字符發(fā)送/接收后引起。

整個(gè)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)下圖一所示。

 

<51單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)>

如圖所示,由與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器、中斷入口、次序查詢邏輯電路等組成,包括5個(gè)中斷請(qǐng)求源,4個(gè)用于中斷控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON來(lái)控制中斷類弄、中斷的開(kāi)、關(guān)和各種中斷源的優(yōu)先級(jí)確定。

中斷請(qǐng)求源:

(1)外部中斷請(qǐng)求源:即外中斷0和1,經(jīng)由外部管腳引入的,在單片機(jī)上有兩個(gè)管腳,名稱為INT0、INT1,也就是P3.2、P3.3這兩個(gè)管腳。在內(nèi)部的TCON中有四位是與外中斷有關(guān)的。IT0:INT0觸發(fā)方式控制位,可由軟件進(jìn)和置位和復(fù)位,IT0=0,INT0為低電平觸發(fā)方式,IT0=1,INT0為負(fù)跳變觸發(fā)方式。這兩種方式的差異將在以后再談。IE0:INT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)有外部的中斷請(qǐng)求時(shí),這位就會(huì)置1(這由硬件來(lái)完成),在CPU響應(yīng)中斷后,由硬件將IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。(2)內(nèi)部中斷請(qǐng)求源TF0:定時(shí)器T0的溢出中斷標(biāo)記,當(dāng)T0計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí),由硬件置位TF0。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后,再由硬件將TF0清0。TF1:與TF0類似。TI、RI:串行口發(fā)送、接收中斷,在串行口中再講解。2、中斷允許寄存器IE在MCS-51中斷系統(tǒng)中,中斷的允許或禁止是由片內(nèi)可進(jìn)行位尋址的8位中斷允許寄存器IE來(lái)控制的。見(jiàn)下表EAX

其中EA是總開(kāi)關(guān),如果它等于0,則所有中斷都不允許。ES-串行口中斷允許ET1-定時(shí)器1中斷允許EX1-外中斷1中斷允許。ET0-定時(shí)器0中斷允許EX0-外中斷0中斷允許。如果我們要設(shè)置允許外中斷1,定時(shí)器1中斷允許,其它不允許,則IE能是EAX

即8CH,當(dāng)然,我們也能用位操作指令SETB EA

SETB ET1SETB EX1

來(lái)實(shí)現(xiàn)它。3、五個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)與中斷服務(wù)入口地址外中斷0:0003H定時(shí)器0:000BH外中斷1:0013H定時(shí)器1:001BH串行口:0023H它們的自然優(yōu)先級(jí)由高到低排列。寫到這里,大家應(yīng)當(dāng)明白,為什么前面有一些程序一始我們這樣寫:

ORG 0000HLJMP START

ORG 0030H

START:。

這樣寫的目的,就是為了讓出中斷源所占用的向量地址。當(dāng)然,在程序中沒(méi)用中斷時(shí),直接從0000H開(kāi)始寫程序,在原理上并沒(méi)有錯(cuò),但在實(shí)際工作中最好不這樣做。優(yōu)先級(jí):?jiǎn)纹瑱C(jī)采用了自然優(yōu)先級(jí)和人工設(shè)置高、低優(yōu)先級(jí)的策略,即能由程序員設(shè)定那些中斷是高優(yōu)先級(jí)、哪些中斷是低優(yōu)先級(jí),由于只有兩級(jí),必有一些中斷處于同一級(jí)別,處于同一級(jí)別的,就由自然優(yōu)先級(jí)確定。

開(kāi)機(jī)時(shí),每個(gè)中斷都處于低優(yōu)先級(jí),我們能用指令對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置??幢?中斷優(yōu)先級(jí)中由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP來(lái)高置的,IP中某位設(shè)為1,對(duì)應(yīng)的中斷就是高優(yōu)先級(jí),不然就是低優(yōu)先級(jí)。

XX

X

PS

PT1

PX1

PT0

PX0

例:設(shè)有如下要求,將T0、外中斷1設(shè)為高優(yōu)先級(jí),其它為低優(yōu)先級(jí),求IP的值。IP的首3位沒(méi)用,可任意取值,設(shè)為000,后面根據(jù)要求寫就能了XX

因此,最終,IP的值就是06H。例:在上例中,如果5個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生,求中斷響應(yīng)的次序。響應(yīng)次序?yàn)椋憾〞r(shí)器0->外中斷1->外中斷0->實(shí)時(shí)器1->串行中斷。

MCS-51的中斷響應(yīng)過(guò)程:

1、中斷響應(yīng)的條件:講到這兒,我們依然對(duì)于計(jì)算機(jī)響應(yīng)中斷感到神奇,我們?nèi)四茼憫?yīng)外界的事件,是因?yàn)槲覀冇卸喾N“傳感器“――眼、耳能接受不一樣的信息,計(jì)算機(jī)是如何做到這點(diǎn)的呢?其實(shí)說(shuō)穿了,一點(diǎn)都不希奇,MCS51工作時(shí),在每個(gè)機(jī)器周期中都會(huì)去查詢一下各個(gè)中斷標(biāo)記,看他們是否是“1“,如果是1,就說(shuō)明有中斷請(qǐng)求了,所以所謂中斷,其實(shí)也是查詢,不過(guò)是每個(gè)周期都查一下而已。這要換成人來(lái)說(shuō),就相當(dāng)于你在看書的時(shí)候,每一秒鐘都會(huì)抬起頭來(lái)看一看,查問(wèn)一下,是不是有人按門鈴,是否有電話。。。。很蠢,不是嗎?可計(jì)算機(jī)本來(lái)就是這樣,它根本沒(méi)人聰明。了解了上述中斷的過(guò)程,就不難解中斷響應(yīng)的條件了。在下列三種情況之一時(shí),CPU將封鎖對(duì)中斷的響應(yīng):

CPU正在處理一個(gè)同級(jí)或更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求。

現(xiàn)行的機(jī)器周期不是當(dāng)前正執(zhí)行指令的最后一個(gè)周期。我們知道,單片機(jī)有單周期、雙周期、三周期指令,當(dāng)前執(zhí)行指令是單字節(jié)沒(méi)有關(guān)系,如果是雙字節(jié)或四字節(jié)的,就要等整條指令都執(zhí)行完了,才能響應(yīng)中斷(因?yàn)橹袛嗖樵兪窃诿總€(gè)機(jī)器周期都可能查到的)。

當(dāng)前正執(zhí)行的指令是返回批令(RETI)或訪問(wèn)IP、IE寄存器的指令,則CPU至少再執(zhí)行一條指令才應(yīng)中斷。這些都是與中斷有關(guān)的,如果正訪問(wèn)IP、IE則可能會(huì)開(kāi)、關(guān)中斷或改變中斷的優(yōu)先級(jí),而中斷返回指令則說(shuō)明本次中斷還沒(méi)有處理完,所以都要等本指令處理結(jié)束,再執(zhí)行一條指令才能響應(yīng)中斷。

2、中斷響應(yīng)過(guò)程CPU響應(yīng)中斷時(shí),首先把當(dāng)前指令的下一條指令(就是中斷返回后將要執(zhí)行的指令)的地址送入堆棧,然后根據(jù)中斷標(biāo)記,將對(duì)應(yīng)的中斷入口地址送入PC,PC是程序指針,CPU取指令就根據(jù)PC中的值,PC中是什么值,就會(huì)到什么地方去取指令,所以程序就會(huì)轉(zhuǎn)到中斷入口處繼續(xù)執(zhí)行。這些工作都是由硬件來(lái)完成的,不必我們?nèi)タ紤]。這里還有個(gè)問(wèn)題,大家是否注意到,每個(gè)中斷向量地址只間隔了8個(gè)單元,如0003-000B,在如此少的空間中如何完成中斷程序呢?很簡(jiǎn)單,你在中斷處安排一個(gè)LJMP指令,不就能把中斷程序跳轉(zhuǎn)到任何地方了嗎?一個(gè)完整的主程序看起來(lái)應(yīng)該是這樣的:

ORG 0000HLJMP START

ORG 0003H

LJMP INT0 ;轉(zhuǎn)外中斷0ORG 000BH

RETI ;沒(méi)有用定時(shí)器0中斷,在此放一條RETI,萬(wàn)一 “不小心“產(chǎn)生了中斷,也不會(huì)有太大的后果。。

中斷程序完成后,一定要執(zhí)行一條RETI指令,執(zhí)行這條指令后,CPU將會(huì)把堆棧中保存著的地址取出,送回PC,那么程序就會(huì)從主程序的中斷處繼續(xù)往下執(zhí)行了。注意:CPU所做的保護(hù)工作是很有限的,只保護(hù)了一個(gè)地址,而其它的所有東西都不保護(hù),所以如果你在主程序中用到了如A、PSW等,在中斷程序中又要用它們,還要保證回到主程序后這里面的數(shù)據(jù)還是沒(méi)執(zhí)行中斷以前的數(shù)據(jù),就得自己保護(hù)起來(lái)。

中斷系統(tǒng)的控制寄存器:

中斷系統(tǒng)有兩個(gè)控制寄存器IE和IP,它們分別用來(lái)設(shè)定各個(gè)中斷源的打開(kāi)/關(guān)閉和中斷優(yōu)先級(jí)。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(lái)打開(kāi)或關(guān)斷各中斷源的中斷請(qǐng)求,基本格式如下圖二所示:

 

EA:全局中斷允許位。EA=0,關(guān)閉全部中斷;EA=1,打開(kāi)全局中斷控制,在此條件下,由各個(gè)中斷控制位確定相應(yīng)中斷的打開(kāi)或關(guān)閉。

×:無(wú)效位。

ES:串行I/O中斷允許位。ES=1,打開(kāi)串行I/O中斷;ES=0,關(guān)閉串行I/O中斷。

ETl;定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷允許位。ETl=1,打開(kāi)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(kāi)INT1;EXl=0,關(guān)閉INT1。

ET0:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷允許位。ET0=1,打開(kāi)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(kāi)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(lái)設(shè)定各個(gè)中斷源屬于兩級(jí)中斷中的哪一級(jí),IP的基本格式如下圖三所示:

 

×:無(wú)效位。

PS:串行I/O中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PS=1,高優(yōu)先級(jí);PS=0,低優(yōu)先級(jí)。

PTl:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PTl=1,高優(yōu)先級(jí);PTl=0,低優(yōu)先級(jí)。

Pxl:外部中斷1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。Pxl=1,高優(yōu)先級(jí);PXl=O,低優(yōu)先級(jí)。

PT0:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器o中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PT0=1,高優(yōu)先級(jí);PTO=0,低優(yōu)先級(jí)。

Px0:外部中斷0中斷優(yōu)先級(jí)控制位。Px0=1,高優(yōu)先級(jí);Px0=0,傷優(yōu)先級(jí)。

在MCS-51單片機(jī)系列中,高級(jí)中斷能夠打斷低級(jí)中斷以形成中斷嵌套;同級(jí)中斷之間,或低級(jí)對(duì)高級(jí)中斷則不能形成中斷嵌套。若幾個(gè)同級(jí)中斷同時(shí)向CPU請(qǐng)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(guò)程

若某個(gè)中斷源通過(guò)編程設(shè)置,處于被打開(kāi)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(jí)或高級(jí)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(jī)響應(yīng)此中斷。

在正常的情況下,從中斷請(qǐng)求信號(hào)有效開(kāi)始,到中斷得到響應(yīng),通常需要3個(gè)機(jī)器周期到8個(gè)機(jī)器周期。中斷得到響應(yīng)后,自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志(對(duì)串行I/O端口的中斷標(biāo)志,要用軟件清除),將斷點(diǎn)即程序計(jì)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(gè)中斷源在程序存儲(chǔ)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(gè)中斷入口地址相隔甚近,不便于存放各個(gè)較長(zhǎng)的中斷服務(wù)程序,故通常在中斷入口地址開(kāi)始的二三個(gè)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(guò)程下如圖四所示。

由于5個(gè)中斷源各有其中斷請(qǐng)求標(biāo)志0,TF0,IEl,TFl以及RI/TI,在中斷源滿足中斷請(qǐng)求的條件下,各標(biāo)志自動(dòng)置1,以向CPU請(qǐng)求中斷。如果某一中斷源提出中斷請(qǐng)求后,CPU不能立即響應(yīng),只要該中斷請(qǐng)求標(biāo)志不被軟件人為清除,中斷請(qǐng)求的狀態(tài)就將一直保持,直到CPU響應(yīng)了中斷為止,對(duì)串行口中斷而言,這一過(guò)程與其它4個(gè)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(huì)自動(dòng)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(huì)再一次地提出中斷請(qǐng)求。

CPU的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)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(diǎn)值自動(dòng)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(gè)應(yīng)用定時(shí)器中斷的實(shí)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(jī)晶振頻率

Fosc=6MHZ.

1、方法:利用定時(shí)器T0作1ms定時(shí),達(dá)到定時(shí)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(shí)1ms。

2、定時(shí)初值:機(jī)器周期MC=12/fosc=2us。所以定時(shí)lms所需的機(jī)器周期個(gè)數(shù)為500D,亦即0lF4H。設(shè)T0為工作方式1(16位方式),則定時(shí)初值是(01F4H)求補(bǔ)=FEOCH

 

START:MOV TMOD,#01H;T0為定時(shí)器狀態(tài),工作方式1

MOV TL0,#0CH;T0的低位定時(shí)初值

MOV TH0,#0FEH;T0的高位定時(shí)初值

MOV TCON,#10H;打開(kāi)T0

SETB ET0;1ET0,即允許T0中斷

SETB EA;1EA,即充許全局中斷

AJMP $;動(dòng)態(tài)暫存

000BH:AJMP IST0;轉(zhuǎn)入T0中斷服務(wù)程序入口地址IST0

IST0:MOV TL0,#0CH;重置定時(shí)器初值

MOV TH0,#0FEH;重置定時(shí)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(gè)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(yùn)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(yùn)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。

 

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(jī)通訊控制位

發(fā)送機(jī)SM2=1(要求程控設(shè)置)。

當(dāng)為方式2或方式3時(shí):

接收機(jī) SM2=1時(shí),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(shí),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(jī)要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。

RB8:

在方式2,3中,RB8是接收機(jī)接收到的第9位數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)正好來(lái)自發(fā)

送機(jī)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(guò)程中TI保持零電平,

發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后,由硬件自動(dòng)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(guò)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(dòng)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(wú)位地址,PCON的格式如圖六所示。需指出的是,對(duì)80C31單片機(jī)而言,PCON還有幾位有效控制位。

 

SMOD:波特率加倍位。在計(jì)算串行方式1,2,3的波特率時(shí);0---不加倍;1---加倍。

串行中斷的應(yīng)用特點(diǎn):

8031單片機(jī)的串行I/O端口是一個(gè)中斷源,有兩個(gè)中斷標(biāo)志RI和TI,RI用于接收,TI用于發(fā)送。

串行端口無(wú)論在何種工作方式下,發(fā)送/接收前都必須對(duì)TI/RI清零。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完后,TI/RI自動(dòng)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(kāi)的條件下,對(duì)方式0和方式1來(lái)說(shuō),一幀數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完后,除置位TI/RI外,還會(huì)引起串行中斷請(qǐng)求,并執(zhí)行串行中側(cè)目務(wù)程序。但對(duì)方式2和方式3的接收機(jī)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(kāi)放:

SM2 RB8 接收機(jī)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(jī)正是利用方式2,3的這一特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多機(jī)間的通信。串行端口的常用應(yīng)用方法見(jiàn)相關(guān)章節(jié)。

波特率的確定:

對(duì)方式0來(lái)說(shuō),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(dòng)地按固定的波特率發(fā)送/接收,完全不用設(shè)置。

對(duì)方式2而言,波特率的計(jì)算式為2SMOD·fosc/64。當(dāng)SMOD=0時(shí),波特率為fm/64;當(dāng)SMOD=1時(shí),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(duì)方式1和方式3來(lái)說(shuō),波特率的計(jì)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(shí)器Tl有4種工作方式,為了得到其溢出率,而又不必進(jìn)入中斷服務(wù)程序,往往使T1設(shè)置在工作方式2的運(yùn)行狀態(tài),也就是8位自動(dòng)加入時(shí)間常數(shù)的方式。由于在這種方式下,T1的溢出率(次/秒)計(jì)算式可表達(dá)成:

 

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(kāi)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(jī)晶振的頻率為6MHZ,波特率為1200位/秒。

ORG 2000H;1200位/秒的定時(shí)器初值

MOV TL1,#0F3H

MOV TH1,#0F3H;使SMOD=0

MOV PCON,#00H;T1方式2

MOV TMOD,#20H

SETB EA

CLR ET1;關(guān)閉T1中斷

SETB ES;開(kāi)串行中斷

SETB TR1;開(kāi)T1定時(shí)

MOV SCON,#40H;串行方式1

CLR 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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