51單片機(jī)中斷系統(tǒng)詳解（定時(shí)器、計(jì)數(shù)器）
51單片機(jī)中斷級(jí)別
中斷源 | 默認(rèn)中斷級(jí)別 | 序號(hào)（C語言用） |
INT0---外部中斷0 | 最高 | 0 |
T0---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷 | 第2 | 1 |
INT1---外部中斷1 | 第3 | 2 |
T1----定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷 | 第4 | 3 |
TX/RX---串行口中斷 | 第5 | 4 |
T2---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2中斷 | 最低 | 5 |
中斷允許寄存器IE
位序號(hào) | DB7 | DB6 | DB5 | DB4 | DB3 | DB2 | DB1 | DB0 |
符號(hào)位 | EA | ------- | ET2 | ES | ET1 | EX1 | ET0 | EX0 |
EA---全局中允許位。
EA=1，打開全局中斷控制，在此條件下，由各個(gè)中斷控制位確定相應(yīng)中斷的打開或關(guān)閉。
EA=0，關(guān)閉全部中斷。
-------，無效位。
ET2---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2中斷允許位。 EA總中斷開關(guān)，置1為開；
ET2=1，打開T2中斷。 EX0為外部中斷0（INT0）開關(guān)，……
ET2=0，關(guān)閉T2中斷。 ET0為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（T0)開關(guān)，……
ES---串行口中斷允許位。 EX1為外部中斷1（INT1）開關(guān)，……
ES=1，打開串行口中斷。 ET1為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（T1)開關(guān)，……
ES=0，關(guān)閉串行口中斷。 ES為串行口（TX/RX）中斷開關(guān)，……
ET1---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷允許位。 ET2為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2（T2)開關(guān)，……
ET1=1，打開T1中斷。
ET1=0，關(guān)閉T1中斷。
EX1---外部中斷1中斷允許位。
EX1=1，打開外部中斷1中斷。
EX1=0，關(guān)閉外部中斷1中斷。
ET0---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷允許位。
ET0=1，打開T0中斷。
ET0=0，關(guān)閉T0中斷。
EX0---外部中斷0中斷允許位。
EX0=1，打開外部中斷0中斷。
EX0=0，關(guān)閉外部中斷0中斷。
中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP
位序號(hào) | DB7 | DB6 | DB5 | DB4 | DB3 | DB2 | DB1 | DB0 |
位地址 | --- | --- | --- | PS | PT1 | PX1 | PT0 | PX0 |
-------，無效位。
PS---串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制位。
PS=1，串行口中斷定義為高優(yōu)先級(jí)中斷。
PS=0，串行口中斷定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。
PT1---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。
PT1=1，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷定義為高優(yōu)先級(jí)中斷。
PT1=0，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。
PX1---外部中斷1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。
PX1=1，外部中斷1中斷定義為高優(yōu)先級(jí)中斷。
PX1=0，外部中斷1中斷定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。
PT0---定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷優(yōu)先級(jí)控制位。
PT0=1，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷定義為高優(yōu)先級(jí)中斷。
PT0=0，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。
PX0---外部中斷0中斷優(yōu)先級(jí)控制位。
PX0=1，外部中斷0中斷定義為高優(yōu)先級(jí)中斷。
PX0=0，外部中斷0中斷定義為低優(yōu)先級(jí)中斷。
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式寄存器TMOD
位序號(hào) | DB7 | DB6 | DB5 | DB4 | DB3 | DB2 | DB1 | DB0 |
位符號(hào) | GATE | C/T | M1 | M0 | GATE | C/T | M1 | M0 |
|-----------------定時(shí)器1------------------------|--------------------定時(shí)器0----------------------|
GATE---門控制位。
GATE=0，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)與停止僅受TCON寄存器中TRX(X=0,1)來控制。
GATE=1，定時(shí)器計(jì)數(shù)器啟動(dòng)與停止由TCON寄存器中TRX(X=0,1)和外部中斷引腳（INT0或INT1）上的電平狀態(tài)來共同控制。
C/T---定時(shí)器和計(jì)數(shù)器模式選擇位。
C/T=1，為計(jì)數(shù)器模式；C/T=0，為定時(shí)器模式。
M1M0---工作模式選擇位。
M1 | M0 | 工作模式 |
0 | 0 | 方式0，為13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 |
0 | 1 | 方式1，為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 |
1 | 0 | 方式2，8位初值自動(dòng)重裝的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 |
1 | 1 | 方式3，僅適用于T0，分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器，T1停止工作 |
定時(shí)器/控制器控制寄存器TCON
位序號(hào) | DB7 | DB6 | DB5 | DB4 | DB3 | DB2 | DB1 | DB0 |
符號(hào)位 | TF1 | TR1 | TF0 | TR0 | IE1 | IT1 | IE0 | IT0 |
TF1---定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。
當(dāng)定時(shí)器1記滿溢出時(shí)，由硬件使TF1置1，并且申請(qǐng)中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清0。需要注意的是，如果使用定時(shí)器中斷，那么該位完全不用人為去操作，但是如果使用軟件查詢方式的話，當(dāng)查詢到該位置1后，就需要用軟件清0。
TR1---定時(shí)器1運(yùn)行控制位。
由軟件清0關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)GATE=1，且INIT為高電平時(shí)，TR1置1啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)GATE=0時(shí)，TR1置1啟動(dòng)定時(shí)器1。
TF0---定時(shí)器0溢出標(biāo)志，其功能及其操作方法同TF1。
TR0---定時(shí)器0運(yùn)行控制位，其功能及操作方法同TR1。
IE1---外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志。
當(dāng)IT1=0時(shí)，位電平觸發(fā)方式，每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣INT1引腳，若NIT1腳為定電平，則置1，否則IE1清0。
當(dāng)IT1=1時(shí)，INT1為跳變沿觸發(fā)方式，當(dāng)?shù)谝粋(gè)及其機(jī)器周期采樣到INIT1為低電平時(shí)，則IE1置1。IE1=1，表示外部中斷1正向CPU中斷申請(qǐng)。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，該位由硬件清0。
IT1外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。
IT1=0，為電平觸發(fā)方式，引腳INT1上低電平有效。
IT1=1，為跳變沿觸發(fā)方式，引腳INT1上的電平從高到低的負(fù)跳變有效。
IE0---外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志，其功能及操作方法同IE1。
IT0---外部中斷0觸發(fā)方式選擇位，其功能及操作方法同IT1。
從上面的知識(shí)點(diǎn)可知，每個(gè)定時(shí)器都有4種工作模式，可通過設(shè)置TMOD寄存器中的M1M0位來進(jìn)行工作方式選擇。
方式1的計(jì)數(shù)位數(shù)是16位，對(duì)T0來說，由TL0寄存器作為低8、TH0寄存器作為高8位，組成了16位加1計(jì)數(shù)器。
關(guān)于如何確定定時(shí)器T0的初值問題。定時(shí)器一但啟動(dòng)，它便在原來的數(shù)值上開始加1計(jì)數(shù)，若在程序開始時(shí)，我們沒有設(shè)置TH0和TL0，它們的默認(rèn)值都是0，假設(shè)時(shí)鐘頻率為12MHz，12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，那么此時(shí)機(jī)器周期為1us，記滿TH0和TL0就需要216 -1個(gè)數(shù)，再來一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器溢出，隨即向CPU申請(qǐng)中斷。因此溢出一次共需65536us,約等于65.6ms，如果我們要定時(shí)50ms的話，那么就需要先給TH0和TL0裝一個(gè)初值，在這個(gè)初值的基礎(chǔ)上記50000個(gè)數(shù)后，定時(shí)器溢出，此時(shí)剛好就是50ms中斷一次，當(dāng)需要定時(shí)1s時(shí)，我們寫程序時(shí)當(dāng)產(chǎn)生20次50ms的定時(shí)器中斷后便認(rèn)為是1s，這樣便可精確控制定時(shí)時(shí)間啦。要計(jì)50000個(gè)數(shù)時(shí)，TH0和TL0中應(yīng)該裝入的總數(shù)是65536-50000=15536.，把15536對(duì)256求模：15536/256=60裝入TH0中，把15536對(duì)256求余：15536/256=176裝入TL0中。
以上就是定時(shí)器初值的計(jì)算法，總結(jié)后得出如下結(jié)論：當(dāng)用定時(shí)器的方式1時(shí)，設(shè)機(jī)器周期為TCY，定時(shí)器產(chǎn)生一次中斷的時(shí)間為t，那么需要計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)為N=t/TCY ，裝入THX和TLX中的數(shù)分別為：
THX=(65536-N)/256 , TLX=(65536-N)%256 <x為0或1>
中斷服務(wù)程序的寫法
void 函數(shù)名()interrupt 中斷號(hào) using 工作組
{
中斷服務(wù)程序內(nèi)容
}
在寫單片機(jī)的定時(shí)器程序時(shí)，在程序開始處需要對(duì)定時(shí)器及中斷寄存器做初始化設(shè)置，通常定時(shí)器初始化過程如下：
（1）對(duì)TMOD賦值，以確定T0和 T1的工作方式。
（2）計(jì)算初值，并將初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1。
（3）中斷方式時(shí)，則對(duì)IE賦值，開放中斷。
（4）使TR0和TR1置位，啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)或計(jì)數(shù)。
例：利用定時(shí)器0工作方式1，實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)光管以1s亮滅閃爍。
程序代碼如下：
#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit led1=P1^0;
uchar num;
void main()
{
TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0位工作模式1（M1,M0位0，1）
TH0=(65536-45872)/256; //裝初值11.0592M晶振定時(shí)50ms數(shù)為45872
TL0=(65536-45872)%256;
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //開定時(shí)器0中斷
TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)器0
while(1)
{
if(num==20) //如果到了20次，說明1秒時(shí)間
{
led1=~led1; //讓發(fā)光管狀態(tài)取反
num=0;
}
}
}
void T0_time()interrupt 1
{
TH0=(65536-45872)/256; //重新裝載初值
TL0=(65536-45872)%256;
num++;
}
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2019-07-31
