单片机定时器 中断
定时/计数器
1、定时/计数器的结构
定时/计数器T0和T1分别是由两个8位的专用寄存器组成，即定时/计数器T0由TH0和TL0组成，T1由TH1和TL1组成。此外，其内部还有2个8位的特殊功能寄存器TMOD和TCON，TMOD负责控制和确定T0和T1的功能和工作模式，TCON用来控制T0和T1启动或停止计数，同时包含定时/计数器的状态。
2、定时/计数器的功能选择
T0和T1都具有定时和计数两种功能。在TMOD中，有一个控制位C/T，分别用于选择T0和
T1是工作于定时器方式，还是计数器方式。计数功能里，计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24。定时功能里，计数频率为振荡频率的1/12。
3、工作方式控制寄存器TMOD
TMOD不能位寻址，只能有用字节传送指令设置其内容。TMOD的各位定义如下：D7D6D5D4D3D2D1D0 GATE C/T M1M0GATE C/T M1M0定时器1定时器0
GATE位：门控位。该位置位时只有在INTn引脚置高及TRn控制置位时才可打开定时器/
计数器，这时可用于测量在INTn引脚出现的正脉冲的宽度。该位清零时，置位TR1即可打开定时器/计数器。
C/T：计数/定时功能选择位。控制定时器是用作定时器或计数器，该位清零则用作定
伊能静门照艳全集50时器（从内部系统时钟输入）；该位置位则用作计数器（计数脉冲从Tn引脚输入）。
M1和M0：定时器模式选择位:
M1M0定时器模式
00模式0：TLn中低5位与THn中的8位构成13位计数器
01模式1：16位定时器/计数器，无预分频器
10模式2：8位自装载定时器，当溢出时将THn存放的值装入TLn
11模式3：定时器0此时作为双8位定时/计数器。TL0作为一个8位定时器/计数器，通过标准定时器0控制位控制。TH0仅作为一个8位定时器，由定时器1控制位控制。
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在这种模式下定时/计数器T1关闭。
4、定时器控制寄存器TCON
TCON各位的定义如下：
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D7D6D5D4D3D2D1D0 TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0 TF1：定时器1溢出标志。定时/计数器溢出时由硬件置位。中断处理时由硬件清除。或用软
件清除。
TR1：定时器1运行控制位。由软件置位时将定时/计数器打开，清零时将定时/计数器关闭。TF0：定时器0溢出标志。定时/计数器溢出时由硬件置位。中断处理时由硬件清除，或用软件清除。
TR0：定时器0运行控制位。由软件置位时将定时/计数器打开，清零时将定时/计数器关闭。IE1：外部中断1(INT1)请求标志位。IEl=1时，外部中断1向CPU申请中断。
IT1：选择外部中断1(INT1)触发方式控制位。其操作功能与IT0相同。
IEO：外部中断O(INT0)请求标志位。IEO=1，外部中断0向CPU申请中断。
ITO：选择外部中断O(INT0)触发方式控制位。
5、定时/计数器T0和T1的工作模式
（1）模式0：此模式下定时器寄存器配置为13位寄存器。当计数从全为“1”翻转为全“0”时，定时器中断标志位TF0置位。当TR0=1同时GATE=0或INT0=1时定时器计数，置位GATE时允许由外部输入INT0控制定时器，这样可实现脉宽测量。TR0为TCON寄存器内的控制位。该13位寄存器包含THn全部8个位及TLn的低5位。TLn的高3位不定，可将其忽略。置位运行标志（TRn）不能清零此寄存器。当为计数工作方式时，计数值的范围是：1-8192（213）。当为定时器工作方式时，定时时间的计算公式为：（213-计数初值）×晶振周期×d（6时钟模式d=6，12时钟模式d=12）。其时间单位为微秒（μS）。
美国投资公司（2）模式1：模式1除了使用了THn及TLn全部16位外，其它与模式0相同。模式1情况下定时时间的计算公式为：（216-计数初值）×晶振周期×d（6时钟模式d=6，12时钟模式d=12）。其时间单位为微秒（μS）
（3）模式2：此模式下定时器寄存器作为可自动重装的8位计数器（TLn），如图8-3所示，其中6时钟模式d=6，12时钟模式d=12。TLn的溢出不仅置位TFn，而且将THn内容重新装入TLn，THn内容由软件预置。重装时THn内容不变。模式2的操作对于定时器0及定时器1是相同的，定时时间的计算公式为：（28-计数初值）×晶振周期×d（6时钟模式d=6，12时钟模式d=12）。其时间单位为微秒（μS）。
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（4）模式3：在模式3中定时器1停止计数，效果与将TR1设置为0相同。此模式下定时器0的TL0及TH0作为两个独立的8位计数器。图8-4为模式3时的定时器0逻辑，其中6时钟模式d=6，12时钟模式d=12。TL0占用定时器0的控制位：C/T、GATE、TR0、INT0及TF0。TH0限定为定时器功能（计数器周期），占用定时器1的TR1及TF1，此时TH0控制“定时器1”中断。模式3可用于需要一个额外的8位定时器的场合。定时器0工作于模式3时，80C51看似有3个定时器/计数器，当定时器0工作于模式3时，定时器1可通过开关进入/退出模式3，它仍可用作串行端口的波特率发生器，或者应用于任何不要求中断的场合。浪漫情人节
中断系统
6、中断过程：
一个完整的中断传送方式的处理过程应包括中断请求、中断优先权判别、中断响应、中断处理和中断返回等几个步骤。
7、51系列单片机有6个中断源：
（1）INTO：外部中断0请求，由P3.2引脚输入。它有两种触发方式，通过IT0（TCON.O）来决定是电平触发方式还是边沿触发方式。一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并且将中断标志IEO置1。
（2）INT1：外部中断1请求，由P3.3引脚输人。通过IT1（TCON.2）来决定是电平触发方式还是边沿触发方式。一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并将中断标志IE1置1。
（3）TF0：定时器T0溢出中断请求。当定时器TO产生溢出时，TO中断请求标志TF0置1，请求中断处理。
（4）TF1：定时器T1溢出中断请求。当定时器Tl产生溢出时，T1中断请求标志TF1置1，请求中断处理。
（5）TI／RI：串行口发送／接收中断请求。当通过串行口发送或接收完一帧串行数据时，串行口中断请求标志TI或RI置1，请求中断处理。
8、TCON的中断标志：
TCON是专用寄存器，字节地址为88H，可位寻址。它锁存了外部INT0和INT1的中断请求标志及T0和T1的溢出中断请求标志，与中断有关的位如下：
D7D6D5D4D3D2D1D0 TF1TF0IE1IT1IE0IT0 (1)ITO：选择外部中断O(INT0)触发方式控制位。
当ITO=O时，为电平触发方式。在这种方式下，CPU在每个机器周期的S5P2期间采样INTO(P3.
2)引脚输入电平，若采样为低电平时，认为有中断申请，则置IEO标志为1；若采样为高电平，认为无中断申请或中断申请已撤除，则将IEO标志清0。注意在电平触发方式下，CPU响应中断后不会自动清除IEO标志，也不能由软件清除IE0标志，所以在中断返回前，一定要撤消INTO引脚上的低电平，使IE0置0，否则将再次引起中断。
当ITO=1时，为边沿触发方式。CPU在每个机器周期的S5P2期间采样INTO引脚输人电平，如果连续两次采样，一个机器周期中采样为高电平，接着下个机器周期中采样为低电平，则置IE0标志为1，表示外部中断0正在向CPU申请中断。当CPU响应该中断时，IEO由硬件自动清0。由于每个机器周期采样一次外部中断输人电平，在边沿触发方式中，为保证CPU在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，必须保证外部中断源输人的高电平和低电平的持续时间在12个时钟周期以上。
(2)IEO：外部中断O(INT0)请求标志位。IEO=1，外部中断0向CPU申请中断。
(3)ITl：选择外部中断1(INT1)触发方式控制位。其操作功能与IT0相同。
(4)IEl：外部中断1(INT1)请求标志位。IEl=1时，外部中断1向CPU申请中断。
(5)TFO：片内定时器TO溢出中断请求标志。TO被启动后，从初始值开始进行加1计数，当最高位产生溢出时置TFO=l，向CPU申请中断，直到CPU响应该中断时，才由硬件自动将TFO 清0，也可由软件查询该标志，并用软件清O。
(6)TF1：片内定时器T1溢出中断请求标志，其操作功能与TF0相同。
9、SCON的中断标志：
SCON也是专用寄存器，字节地址为98H，可位寻址。其低2位锁存了串行口发送／接收中断请
求标志TI/RI。
D7D6D5D4D3D2D1D0
TI RI (1)TI：串行口发送中断标志位。当CPU将一个数据写人发送缓冲器SBUF时，就启动发送，每发送完一个串行帧，由硬件置TI=1，向CPU发中断申请。因CPU响应中断时并不清除TI，所以必须由软件清除。
(2)RI：串行口接收中断标志位。当允许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由硬件置RI=1，向CPU发中断申请。CPU响应中断时也不会自动清除RI，因此必须由软件清除。
10、中断允许寄存器IE：
专用寄存器IE的字节地址为A8H，通过对IE的编程写入可以控制CPU对中断源的开放或禁止，以及每一个中断源是否允许中断。
D7D6D5D4D3D2D1D0 EA EC ET2ES ET1EX1ET0EX0 (1)EA:CPU中断总允许位。EA=1,CPU开放中断，这时每个中断源的中断请求被允许或禁止，取决于各自中断允许位的置1或清O；EA=O,CPU屏蔽所有的中断请求，即关中断。
(2)EC：PCA中断使能位。EC=1，允许PCA中断；EC=0，禁止PCA中断。
(3)ET2：定时器2中断使能位。ET2=1，允许T2中断；ET2=0，禁止T2中断。
(4)ES：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=O，禁止串行口中断。
(5)ETl：定时器T1滋出中断允许位。ET1=1，允许T1中断；ET1=0，禁止T1中断。
(6)EX1：外部中断1(INT1)中断允许位。EXI=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁止外部中断1中断。
(7)ETO：定时器TO溢出中断允许位。ETO=1，允许TO中断；ETO=O，禁止T0中断。
(8)EXO：外部中断0(INT0)中断允许位。EXO=1，允许外部中断0中断；EXO=O，禁止外部中断0中断。
单片机系统复位后，IE中各位均被清0，即处于禁止所有中断的状态。若要开放某一中断，可在系统初始化程序中对IE寄存器编程。
11、中断优先级寄存器IP
52系列单片机中断系统具有四级中断优先级管理。每一个中断源均可通过对中断优先
级寄存器IP的设置，选择高优先级中断或低优先级中断，并可实现中断嵌套。
中断优先级管理遵循的基本原则是：高优先级中断源可中断正在执行的低优先级中断
服务程序，除非在执行低优先级服务程序时，设置了CPU关中断或禁止某些高优先级中断源的中断；同级或低优先级中断源不能中断正在执行的中断服务程序。
专用寄存器IP的字节地址为B8H，通过对IP的编程，可实现将7个中断源分别设置为高优
先级中断或低优先级中断。其格式如下：
D7D6D5D4D3D2D1D0 --PT2PS PT1PX1PT0PX0
说明如下：
(1)PT2：定时器2中断优先级控制位。PT2=1，高优先级；PT2=O，低优先级。
(2)PS：串行口中断优先级控制位。PS=1，高优先级；PS=O，低优先级。
(3)PTI：片内定时器T1中断优先级控制位。PT1=1，高优先级；PT1=0，低优先级。
(4)PX1：外部中断INTI中断优先级控制位。PXI=1，高优先级；PX1=0，低优先级。
(5)PTO：片内定时器TO中断优先级控制位。PTO=1，高优先级；PTO=O，低优先级。
(6)PXO：外部中断INTO中断优先级控制位。PXO=1，高优先级;PXO=O，低优先级。
当系统复位时，IP寄存器被清0，将6个中断源均设置为低优先级中断。
如果同一级的几个中断源同时向CPU申请中断，CPU便通过内部硬件查询逻辑按自然优先级决定响应顺序。
中断源外部中断0（IE0）定时器T0溢出中
断（TF0）外部中断1（IE1）定时器T1溢出中
断（TF1）
串行口中断
（RI/TI）
优先级1（最高）2345（最低）12、中断处理过程
（1）中断响应的条件：
*有中断源发出中断申请；
*中断总允许位EA=1，即CPU开放中断；
*请求中断的中断源的中断允许位置1，即该中断源可以向CPU发中断申请。
（2）中断响应过程：
*将相应的优先级状态触发器置1；
*由硬件清除相应的中断请求标志；
*执行一条由硬件生成的长调用指令。该指令将自动把断点地址（PC值）压人堆栈保护起来，然后将对应的中断人口地址送人程序计数器PC，使程序转向该中断入口地执行中断服务程序。
（3）中断入口地址：
中断源外部中断0（IE0）定时器T0溢出中
断（TF0）外部中断1（IE1）定时器T1溢出中
断（TF1）
串行口中断
（RI/TI）
入口地址03H0BH13H1BH23H 13、中断的C编程:
中断过程通过使用interrupt关键字和中断号(0到31)来实现。中断号告诉编译器中断程序的入口地址，中断号对应着IE寄存器中的使能位。也就是说IE寄存器中的0位对应着外部中断0，相应的外部中断0的中断号是0。
C的中断号01234
对应的中断源外部中断0定时器0溢出外部中断1定时器1溢出串行口中断中断服务程序的格式如下:
返回值函数名（参数）interrupt n using m
其中，n是中断号，m是所使用的寄存器组。
14、外部中断的使用：
外部中断一般为下降沿的触发方式，而且为最高优先权，在实际应用中时常需要及时做出反

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