MCS-51单片机中断响应的三种方法解析

MCS-51单片机的中断响应延迟时间，取决于其它中断服务程序是否在进行，或取决于正在执行的是什么样的指令。单中断系统中的中断响应时间为3～8个机器周期[1]。无论是哪一种原因引起的误差，在精确定时的应用场合，必须考虑它们的影响，以确保精确的定时控制。根据定时中断的不同应用情况，应选择不同的精确定时编程方法。

文中以定时器T1工作在定时方式1为例，晶振频率为12MHz。

1 方法1

在定时器溢出中断得到响应时，停止定时器计数，读出计数值(反映了中断响应的延迟时间)，根据此计数值算出到下一次中断时，需多长时间，由此来重装载和启动定时器。例如定时周期为1ms，则通常定时器重装载值为-1000(0FC18H)。下面的程序在计算每个定时周期的精确重装载值时，考虑了由停止计数(CLR TR1)到重新启动计数(SETB TR1)之间的7个机器周期时间。程序中#LOW(-1000+7)和#HIGH(-1000+7)是汇编符号，分别表示-1000+7=0FC1FH这个立即数的低位字节(1FH)和高位字节(0FCH)。

 

 

CLR EA ;禁止所有中断

CLR TR1 ;停止定时器T1

MOV A，#LOW(-1000+7) ;期望数的低位字节

ADD A，TL1 ;进行修正

MOV TL1，A ;重装载低位字节

MOV A，#HIGH(-1000+7) ;对高位字节处理

ADDC A，TH1

MOV TH1，A

SETB TR1 ;重启动定时器

SETB EA ;重开中断

此方法适用于各种原因造成的定时误差的情况，为通用方法。

2 方法2

假如定时周期为10ms，通常定时器重装载值为0D8F0H，中断子程序如下[2]：

ORL TL1，#0F0H

MOV TH1，#0D8H

这里用ORL TL1，#0F0H代替MOV TL1，#0F0H 可提高定时精度。此方法只适用于重装载值低位字节的低4位为零，且中断响应的延迟时间小于16个机器周期的情况。类似的定时器重装载值有0FFF0H，0FFE0H等。

3 方法3

假如定时周期为1ms，通常定时器重装载值为0FC18H，中断子程序如下：

MOV A，#LOW(-1000+4) ;期望数的低位字节

ADD A，TL1

MOV TL1，A

MOV A，#HIGH(-1000+4) ;对高位字节处理

ADDC A，TH1

MOV TH1，A

DEC TL1 ;恢复提前了的2个机器周期

这种方法中不停止定时器计数过程，若在执行指令ADDC A，TH1 或MOV TH1，A时，恰好产生TL1溢出向TH1进位的情况，则TH1的值就不对了，会产生更大的误差。为此，程序段开头为重装载值加4，若有溢出进位，则可提前发生，其中2个机器周期是考虑到为TL1重装载占用的时间。

此方法适用于系统中无其它更高优先级中断源的情况。若类似方法1，在程序段开头和结尾分别加上禁止所有中断(CLR EA)和开中断(SETB EA)指令，则将适用于所有情况。