中断系统、定时器/计数器和串行口
一、中断系统
输入/输出方式有三种：无条件传送方式、查询方式、中断方式 （一）中断的概念
1、中断。CPU正在执行程序的过程中，由于CPU之外的某种原因，有必要暂停该程序的执行，转而去执行相应的处理程序，待处理程序结束之后，再返回原程序断点处继续运行 2、中断源。提出中断申请的来源。中断源一般有外设、定时时钟、故障源等。
3、中断优先级。当多个中断源同时申请中断时，为了使CPU能够按照用户的规定先处理最紧急的，然后再处理其他事件，中断系统设置有中断优先权排队电路，通过用户的设定，排在前面的中断源成为高级中断，排在后面的成为低级中断
4、中断嵌套。当CPU响应某一中断源请求而进入中断处理时，若更高级别的中断源发出申请，则CPU暂停现行的中断服务程序，去响应优先级更高的中断，待更高级别的中断处理完毕后再返回低级中断服务程序，继续原先的处理，这个过程称为中断嵌套。低级中断不能中断优先级高的中断，同级中断不能中断优先级相同的中断。 （二）单片机中断系统结构 1、中断源
89S51单片机的5个中断源分别为：两个外部中断（由INT0、INT1引脚输入中断请求信号）、两个片内定时器/计数器溢出中断（T0、T1）、1个片内串行口中断（TX—发送、RX—接收）。 2、中断请求标志寄存器
定时器控制寄存器（TCON）和串行口控制寄存器（SCON）的若干位构成 复位时，TCON=00H，SCON=00H。所有的中断请求无效。
TCON TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0 外部中断0触发方式控制位 IT0 = 0，电平触发，低电平有效IT0 = 1，边沿触发，下降沿有效 外部中断0请求标志 外部中断1触发方式控制位 IT0 = 0，电平触发，低电平有效IT1= 1，边沿触发，下降沿有效 外部中断1请求标志 SCON
T0溢出中断请求标志 T1溢出中断请求标志 TI RI 接收中断请求标志 发送中断请求标志 3、中断允许控制位IE EA IE ES ET1 EX1 ET0 EX0
外部中断0中断允许位
T0溢出中断允许位
外部中断1中断允许位
T1溢出中断允许位 串行口中断允许位
中断允许总控制位，EA = 0，禁止所有中断；
EA = 1，中断允许取决于分控制位
4、中断优先级控制寄存器IP 89S51单片机有2级中断优先级 PS PT1 PX1 PT0 PX0 IP
外部中断0中断优先级控
制
T0溢出中断优先级控 外部中断1中断允优先级控制
T1溢出中断优先级控制
串行口中断允优先级控制 5、中断硬件查询电路
在同级中断中，查询顺序（由高到低）是：外部中断0、定时器T0中断、外部中断1、定时器T1中断、串行口中断 （三）中断的处理过程 1、中断查询
2、中断的响应条件： 中断请求标志位为1.
CPU中断开放，即EA=1且相应中断允许位为1. 无同级或更优先级中断正在被服务
为保证指令执行得正确，必须先行指令执行完，若现行指令为中断返回RETI或访问IE、IP寄存器指令，必须执行完该指令和紧接着的下一条指令后才能响应中断。
3、进入指定的中断服务程序入口地址 中断名称 外部中断0 T0中断 外部中断1 T1中断 串行发送中断 串行接收中断 中断请求标志 IE0 TF0 IE1 TF1 TI RI 中断向量 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 0023H 4、执行中断服务程序 5、中断返回
在中断服务程序的借位必须有一条中断返回指令RETI，它的作用如下：（1）清除响应时设置的优先级状态触发器（2）恢复主程序断点地址，即把堆栈的内容送给PC 6、中断请求的撤除
CPU响应某中断后，在返回前必须撤除上一次中断请求。89S51的中断系统在响应中断后能够自动清除两个定时器的中断请求标志TF1、TF0和边沿触发下的两个外部中断请求标志IE1、IE0。串行口的中断标志，必须由软件查询后清零。对于点评触发下的两个外部中断标志IE1、IE0，它们的状态总是与引脚INT0、INT1输入的电平相反，因此必须撤除引脚上的请求信号，才能根本上对请求标志清零。 二、定时器/计数器
（一）定时器/计数器TO、T1的结构 1. 定时器的总统与结构
T0、T1的核心是加1计数器，即对指定脉冲信号加1计数，直到计满溢出。每一个定时器都是由8位计数器组成，T0由特殊功能寄存器TH0（高8位）、TL0（低8位）组成，T1由TH1（高8位）、TL1（低8位）组成。 CPU可以控制定时器/计数器的工作方式，通过设置方式寄存器TMOD、控制寄存器TCON来实现。引脚T0（P3.4）、T1（P3.5）作为外部计数脉冲的输入端，引脚INT0（P3.2）、INT1（P3.3）作为定时器启动的外部控制端。
2. 定时器方式寄存器TMOD 。复位时TMOD = 00H GATE C/ T M1 M0 GATE C/ T M1 M0 M1、M0=00 , 方式0（13位计数器） M1、M0=01 , 方式1（16位计数器） M1、M0=10 , 方式2（可重载时间常数的8位计数器） M1、M0=11 , 方式3（T0为两个8位计数器，T1停止工作） 功能 选择 门控 位 C/ T=0 ，定时功能 C/ T=1 ，计数功能 GATE=0 ,由启动位单独控制 GATE=1 ,由启动位和INT0、INT1引脚共同控制启动 3. 定时器控制寄存器TCON、
复位时TCON=00H
TCON
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 外部中断控制
T0启动位 TR0=1 ，启动T0工作TR0 =0 ，停止T0工作 T0溢出中断请求标准 T0启动位 TR0=1 ，启动T1工作TR0 =0 ，停止T1工作 T1溢出中断请求标准
（二）定时器/计数器T0、T1的工作方式 1、 方式0
T0、T1定时器/计数器的方式0相同，为13位计数器结构
13位计数器结构由TH0的8位和TL0的低五位组成，TL0的高3位未使用。
定时器T0在方式0下，既可以设置为定时功能，又可以设置为计数功能，由C/T位确定。当C/T=0时，为定时功能，当C/T=1时，为计数功能。
定时器T0的启动控制由门控位GATE、启动为TR0、引脚INT0的逻辑组合确定。当GATE=0时，启动控制权由TR0决定，即TR0=1启动，TR0=0停止，当GATE=1时，启动控制由TR0
???????=1时启动，TR0=0或INT0=0时停止 和引脚INT0共同决定，即TR0=1且INT0
定时时间t与计数器的位数、设置的计数初值（又称为时间常数）、时钟频率有关。 t=（计数最大值-x初值）×机器周期 =（213-x初值）×12/fosc 2、方式1
T0、T1定时器/计数器的方式1相同，为16位计数器结构 方式1的最大定时/计数方式，由TH0和TL0共16位构成 t=（计数最大值-x初值）×机器周期 =（216-x初值）×12/fosc 3、方式2
T0、T1定时器/计数器的方式2相同，为可重载时间常数的8位计数器结构
在方式2下，TL0作为8位计数器，TH0作为重载时间常数寄存器，当TL0计满溢出后，设置TF0=1申请中断，同时将TH0中的数据自动装载到TL0中重新工作 t=（计数最大值-x初值）×机器周期 =（28-x初值）×12/fosc
4、方式3
T1设置为方式3时，停止工作；T0设置为方式3时，分成两个独立的8位定时器/计数器。 M1 0 0 1 1
三、串行口
（一） 串行口通信的基本概念 1. 串行通信和并行通信
计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方法有并行通信和串行通信两种。
串行通信：串行通信是指单位信息的各位一位一位地按顺序依次传送，它是靠串行接口实现数据传送的。
2. 同步通信与异步通信
串行通信有两种基本通信方式，即同步通信与异步通信。
（1） 同步通信：同步通信是指发送和接受同步进行，从而实现数据的不间断传送
（2） 异步通信：异步通信是指发送与接受没有用同步时钟同步，传送过程中数据之间有
间隔。
3. 串行通信的传送方向
根据数据传送的方向，串行通信分为单工和双工，双工又分为半双工和全双工。 4. 波特率的概念
在串行通信中，对数据的传送速率是有一定要求的，通常用波特率来衡量，每秒传送数据的位数称为波特率，单位为波特，即位/秒。 （二）串行口的结构 1. 串口控制寄存器SCON
M0 0 1 0 1 工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3 功 能 说 明 13位计数器 16位计数器 自动重装8位计数器 定时器T0分成两个8位计数器，T1停止工作 98H
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0、SM1：串行口工作方式选择位。可以设置4种工作方式：
单片机定时计数器知识点
