单片机：中断及定时器工作

一、中断

 1、中断的概念

  CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断产生）；

 CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和中断服务）；

 待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断。

 引起CPU中断的根源叫做中断源。

 中断源向CPU的请求，叫做中断请求。

 CPU暂时中断原来的事件A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方(即断点)，称为中断返回。

 实现上述中断功能的部件称为中断系统(中断机构)

2、中断响应优先级及中断服务程序入口表

3、中断优点

分时操作。CPU可以分时为多个I/O设备服务，提高了计算机的利用率；

实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；

可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。

4、中断系统的结构

（1）、P3.2中断引脚可由IT0(TCON.0)选择其为低电平有效还是下降沿有效。当CPU检测到P3.2引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE0(TCON.1)置1，向CPU申请中断。

  当IT0=0时，为电平触发方式。
 当IT0=1时，为边沿触发方式（下降沿有效）。

（2）、初始化程序：

 void int_init1()
  {
      IT0 = 1;  //中断0触发方式 1下降沿 0低电平 
  EA = 1; //中断使能
    EX0 = 1; //外部中断0使能
  }

（3）、中断服务程序：

 void int0()  interrupt 0
  { 
      EX0  = 0;
      bsp_ledOff();
      EX0 = 1;
  }

中断服务函数无需在主函数调用，满足中断执行条件自动调用

二、定时/计数器

1、基本结构

 定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。 

2、计数脉冲来源：

加1计数器输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许时）。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。
    可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。

（1）设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期就是定时时间t 

（2）设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超过1/2MHz，即计数脉冲的周期要大于2 us。

3、定时/计数器的控制

 80C51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请。

（1）、工作方式寄存器TMOD

工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：

GATE：门控位。GATE＝0时，只要用软件使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动多了一条件。
  C/T定时/计数模式选择位。 0为定时模式；1为计数模式。
  M1M0：工作方式设置位。 定时/计数器有四种工作方式，由M1M0进行设置。

4种工作方式：

方式0为13位计数，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。 

 方式1的计数位数是16位，由TL0作为低8位、TH0作为高8位，组成了16位加1计数器 。

 方式2为自动重装初值的8位计数方式。

 方式3只适用于定时/计数器T0，定时器T1处于方式3时相当于TR1=0，停止计数。

 常用方式1和方式2

（2）控制寄存器TCON

 TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下：

 TF1（TCON.7）：T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时，CPU可随时查询TF1的状态。所以，TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一样。

 TR1（TCON.6）：T1运行控制位。TR1置1时，T1开始工作；TR1置0时，T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以，用软件可控制定时/计数器的启动与停止。

 TF0（TCON.5）：其功能与TF1类同。 

 TR0（TCON.4）：其功能与TR1类同。

4、定时器/计数器编程

（1）初始化程序

void bsp_timerinit(void)
{
TMOD |= 0x01; //采用定时器0方式1工作
TL0 = COUNT;
TH0 = COUNT>>8; //赋计数初值
ET0 = 1;      //定时器0使能端
EA = 1;      //总中断使能
TR0 = 1;     //定时器0开始计数
}

（2）定时器中断服务程序

void ISR_timer1(void) interrupt 1
  {
 TL0 = COUNT;
 TH0 =COUNT>>8;  //重新赋计数初值（手动装入）
      countt1++;
 if (countt1 == 1000)
 {
    countt1 = 0;
    LED = ~LED;
 }
   }