單片機(jī)原理及接口技術(shù) 第四章

1、1第4章 MCS-51的中斷系統(tǒng)本章內(nèi)容：中斷的概念MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)外部事件中斷及應(yīng)用 2 （一）中斷在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，中斷是指CPU在執(zhí)行某段程序的過程中，由于某一事件發(fā)生時(shí)，要求CPU暫時(shí)停止正在執(zhí)行的程序，而去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，待處理結(jié)束后，再返回到原來程序停止處繼續(xù)執(zhí)行。 4.1 中斷的概念4.1.1 中斷的概念主程序主程序中斷處理程序中斷處理程序處處理理程程序序斷點(diǎn)中斷源3 （二）中斷處理與子程序調(diào)用的區(qū)別 調(diào)用哪個(gè)子程序、完成什么任務(wù)是用戶設(shè)計(jì)程序時(shí)事先安排好的，是采用子程序調(diào)用指令實(shí)現(xiàn)的；中斷事件發(fā)生是隨機(jī)的，哪個(gè)事件發(fā)生、何時(shí)調(diào)用中斷處理程序是事先無法確定的，在程序中

2、無法事先安排調(diào)用指令，調(diào)用中斷處理程序的過程是由硬件自動(dòng)完成的。 4.1 中斷的概念4.1.1 中斷的概念4中斷處理與子程序調(diào)用的區(qū)別主程序主程序中斷處理程序中斷處理程序斷點(diǎn)中斷源主程序主程序子程序子程序斷點(diǎn)調(diào)用CALL SUB5 中斷系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)中斷響應(yīng)和處理的所有硬件和軟件，它包括中斷源的產(chǎn)生、中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)、中斷查詢、中斷處理等過程。 4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制6中斷源：（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外部設(shè)備某一事件發(fā)生，向CPU請(qǐng)求中斷；被控設(shè)備某個(gè)參數(shù)超過限位閾值，向CPU請(qǐng)求中斷等。（2）計(jì)算機(jī)內(nèi)部的某個(gè)事件發(fā)生，如定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出、串行口接收到或發(fā)送完一幀數(shù)

3、據(jù)等。（3）計(jì)算機(jī)發(fā)生了故障引起中斷，如系統(tǒng)電源掉電、運(yùn)算器運(yùn)算溢出、系統(tǒng)出錯(cuò)等事件發(fā)生，向CPU申請(qǐng)中斷。（4）人為設(shè)置中斷。用戶在編程和調(diào)試時(shí)人為設(shè)置的中斷事件，如單步執(zhí)行、設(shè)置斷點(diǎn)。4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制7 中斷觸發(fā)及中斷請(qǐng)求登記： 當(dāng)一個(gè)事件發(fā)生了，該中斷源觸發(fā)了中斷，中斷系統(tǒng)通過硬件把這個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的中斷觸發(fā)器置1，以此向CPU發(fā)出請(qǐng)求，即中斷登記。CPU通過檢測中斷觸發(fā)器的狀態(tài)是否為1來識(shí)別是哪一個(gè)中斷源發(fā)出了請(qǐng)求。 4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制8中斷優(yōu)先級(jí)： 在中斷系統(tǒng)中，按照輕重緩急的原則給每一個(gè)中斷源分配一個(gè)中斷C

4、PU的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)向CPU發(fā)出請(qǐng)求，通過判斷中斷優(yōu)先級(jí)中斷判優(yōu)，優(yōu)先響應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)最高的中斷源的請(qǐng)求，待CPU處理完優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求后，再依次按優(yōu)先級(jí)順序響應(yīng)其它中斷源的中斷請(qǐng)求。4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制9 滿足條件時(shí)，CPU響應(yīng)中斷之前需要做的準(zhǔn)備： （1）關(guān)中斷； （2）保護(hù)斷點(diǎn)； （3）取中斷處理程序的入口地址，轉(zhuǎn)入中斷處理程序。 4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制10（1）保護(hù)現(xiàn)場；（2）中斷處理 （根據(jù)處理預(yù)案編寫的程序）；（3）恢復(fù)現(xiàn)場；（4）開中斷，中斷返回。CPU進(jìn)行中斷處理： 4.1 中斷的概念4.1.2

5、CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制中斷處理程序的流程 用戶程序114.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序響應(yīng)低級(jí)中斷請(qǐng)求返回主程序低級(jí)中斷程序繼續(xù)執(zhí)行斷點(diǎn)響應(yīng)高級(jí)中斷請(qǐng)求返回低級(jí)中斷程序高級(jí)中斷服務(wù)程序斷點(diǎn)中斷嵌套處理中斷嵌套的處理12中斷嵌套時(shí)的低優(yōu)先級(jí)中斷處理程序流程圖 4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制中斷嵌套時(shí)的低優(yōu)先級(jí)中斷處理程序13 中斷系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：（1）實(shí)現(xiàn)中斷與返回；（2）能夠?qū)χ袛嗾?qǐng)求按優(yōu)先級(jí)響應(yīng)；（3）能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套處理。4.1 中斷的概念4.1.2 CPU響應(yīng)和處理中斷的機(jī)制14中斷處理過程示意中斷源中斷源登記登

6、記中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志CPUCPU開放中斷開放中斷？CPUCPU不會(huì)響應(yīng)不會(huì)響應(yīng)未開放未開放檢查優(yōu)先級(jí)檢查優(yōu)先級(jí)該中斷源該中斷源允許中斷允許中斷CPU?CPU?CPUCPU不會(huì)響應(yīng)不會(huì)響應(yīng)不允許不允許滿足響應(yīng)條件滿足響應(yīng)條件？不滿足響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷關(guān)中斷關(guān)中斷保護(hù)斷點(diǎn)保護(hù)斷點(diǎn)響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷4.1 中斷的概念開放開放允許允許中斷處理程序中斷處理程序15 （1）解決了快速CPU和低速外部設(shè)備之間的速度匹配問題，使CPU和外設(shè)同時(shí)工作； （2）可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理； （3）可以實(shí)現(xiàn)突發(fā)故障的及時(shí)自動(dòng)處理； （4）可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)資源共享。4.1 中斷的概念4.1.3 中斷技術(shù)的作用16MCS-51單片機(jī)中斷

7、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中中斷斷標(biāo)標(biāo)志志中中斷斷控控制制中中斷斷優(yōu)優(yōu)先先級(jí)級(jí)硬硬件件查查詢?cè)冇灿布椴樵冊(cè)?7 MCS-51單片機(jī)中斷標(biāo)志位分別由2個(gè)特殊功能寄存器存儲(chǔ)： （1）定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器（TCON）。 （2）串行口控制寄存器（SCON）。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志18（一 ） 定時(shí)器控制寄存器（TCON） 定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON鎖存外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志以及定時(shí)/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志。TCON的地址88H，寄存器中各位的位地址為88H8FH。TF1TF0IE1TR1IT0IT1IE0TR0TF1TF0IE1TR

8、1IT0IT1IE0TR0D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D74.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志INT0INT1TIMER 0TIMER 119（1）外部事件中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 IE0為外部事件中斷 的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 IE1為外部事件中斷 的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 外部事件中斷可以由電平觸發(fā)或跳變觸發(fā)， 中斷觸發(fā)的方式取決于TCON寄存器中IT0和IT1的設(shè)定。（2）定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出標(biāo)志位 TF0為定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位， TF1定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。 1INT0INT4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1

9、MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志TF1TF0IE1TR1IT0IT1IE0TR0TF1TF0IE1TR1IT0IT1IE0TR0D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D720（二）串行口控制寄存器（SCON） 串行口控制寄存器SCON鎖存串行口發(fā)送緩沖器的發(fā)送結(jié)束標(biāo)志和接收緩沖器的接收到數(shù)據(jù)標(biāo)志，不論哪個(gè)中斷標(biāo)志有效，都會(huì)觸發(fā)串行口中斷。SCON的地址98H，各位的位地址位：98H9FH。RISM1SM0SM2RENTB8RB8TID0D1D2D3D4D5D6D7RISM1SM0SM2RENTB8RB8TID0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D74.2

10、 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志接收到發(fā)送完21（1）TI串行口發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 當(dāng)串行口發(fā)送緩沖器發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，由硬件自動(dòng)把TI置1，以此向CPU請(qǐng)求中斷。（2）RI串行口接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 當(dāng)串行口接收緩沖器接收完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件把RI置1；以此向CPU請(qǐng)求中斷。 注意：在CPU響應(yīng)中斷時(shí)，標(biāo)志位TI 和RI不被自動(dòng)清0，必須由用戶在中斷處理程序中用軟件清0，否則，CPU將會(huì)陷入響應(yīng)中斷和中斷處理當(dāng)中，造成數(shù)據(jù)幀的丟失。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志RISM1SM0SM2RENTB8RB8TID0D

11、1D2D3D4D5D6D7RISM1SM0SM2RENTB8RB8TID0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D722 由于串行口接收和發(fā)送共享一個(gè)中斷源，無論是發(fā)送結(jié)束標(biāo)志TI還是接收到數(shù)據(jù)標(biāo)志RI被置1，都會(huì)產(chǎn)生串行口中斷請(qǐng)求。在雙工通信時(shí)，為了辨別哪一個(gè)觸發(fā)了中斷，必須首先在中斷處理程序中檢測TI和RI的狀態(tài)，然后清除標(biāo)志位（TI或RI），再進(jìn)行相應(yīng)的中斷處理。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.1 MCS-51單片機(jī)的中斷標(biāo)志RISM1SM0SM2RENTB8RB8TID0D1D2D3D

12、4D5D6D7RISM1SM0SM2RENTB8RB8TID0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D723 MCS-51單片機(jī)的中斷控制分為2級(jí)第一級(jí)通過5個(gè)中斷允許控制位來確定屏蔽或者允許某個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求。第二級(jí)通過1個(gè)控制位來確定CPU開放或禁止中斷。中斷允許寄存器IE（Interrupt Enable Register）用來保存這些中斷允許控制位。 IE寄存器的地址為0A8H，寄存器中各位的位地址為0A8H 0AFH。 EAEX0EX1ET1ESET0D0D1D2D3D4D5D6D7EAEX0EX1ET1ESET0EAEX0EX1ET1ESET0D0D1D2D3D

13、4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D74.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.2 MCS-51單片機(jī)的中斷控制24（1）CPU中斷控制位：EA（2）外部中斷允許控制位： EX0、 EX1（3）定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷允許控制位： ET0、ET1（4）串行中斷允許控制位：ES 當(dāng)該位設(shè)置為1時(shí)，允許，指令 SETB BIT 當(dāng)該位設(shè)置為0時(shí)，禁止， 指令 CLR BIT4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.2 MCS-51單片機(jī)的中斷控制25 MCS-51單片機(jī)的中斷控制由用戶通過設(shè)定中斷允許寄存器IE來實(shí)現(xiàn)，如單片機(jī)開放中斷，允許外部事件INT1中斷、定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷和串行口

14、中斷。 設(shè)定程序如下： MOV IE, #10010110B 或： SETB EA； CPU開放中斷 SETB EX1； 允許中斷 SETB ET0； 允許定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出中斷 SETB ES； 允許串行口中斷4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)11110026 當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)請(qǐng)求中斷，或者CPU正在處理一個(gè)中斷，又有了新的中斷請(qǐng)求，怎么辦？怎么辦？ MCS-51單片機(jī)的處理原則是： （1）多個(gè)中斷源同時(shí)向CPU請(qǐng)求中斷時(shí)，首先響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷請(qǐng)求； （2）高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求可以中斷低優(yōu)先級(jí)的中斷處理，從而實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求不能中斷高優(yōu)先級(jí)或相同優(yōu)先級(jí)的中斷處理。4.2 MC

15、S-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.3 MCS-51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)27 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP寄存器的地址0B8H，寄存器中各位的位地址為0BFH0B8H。PX0PT0PT1PSPX1PX0PT0PT1PSPX1D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D74.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.3 MCS-51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)（1）PX0為外部事件中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；（2）PT0為定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的溢出中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；（3）PX1為外部事件中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；（4）PT1為定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)定位；（5）PS為串行口中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。284.2 MCS-

16、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.3 MCS-51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)相同優(yōu)先級(jí)時(shí)的中斷優(yōu)先級(jí) HighLow29 MCS-51單片機(jī)的CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求是有條件的，如果此時(shí)不存在下列3種情形： （1）CPU正在處理相同優(yōu)先級(jí)或高級(jí)優(yōu)先級(jí)的中斷。 （2）當(dāng)前的機(jī)器周期不是指令的最后一個(gè)機(jī)器周期。 （3）正在執(zhí)行的指令是RETI、或者是訪問特殊功能寄存器IE或IP的指令。 CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求，立即產(chǎn)生一個(gè)硬件調(diào)用，使程序轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的中斷處理程序入口地址處，調(diào)用中斷處理程序。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程MCS-51中斷系統(tǒng)的中斷響應(yīng)條件30 CPU響應(yīng)

17、中斷請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)中斷源的優(yōu)先級(jí)，中斷系統(tǒng)把相應(yīng)的高優(yōu)先級(jí)觸發(fā)器或低優(yōu)先級(jí)觸發(fā)器置1，以封鎖相同優(yōu)先級(jí)和低級(jí)優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求；然后由硬件調(diào)用把當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容（即斷點(diǎn)）壓入堆棧保護(hù)，并且把相應(yīng)的中斷處理程序入口地址裝入程序計(jì)數(shù)器PC，使程序轉(zhuǎn)移到這個(gè)中斷處理處。MCS-51單片機(jī)各個(gè)中斷源的中斷處單片機(jī)各個(gè)中斷源的中斷處理程序入口地址是固定的。理程序入口地址是固定的。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程314.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程MCS-51單片機(jī)各中斷源的中斷處理程序入口地址32

18、最后一個(gè)機(jī)器周期?YN執(zhí)行指令Y有中斷請(qǐng)求?Y取下一條指令保護(hù)斷點(diǎn)允許中斷?YNN中斷處理程序入口地址MCS-51單片機(jī)CPU響應(yīng)中斷的過程 4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程CPU自動(dòng)完成33 10IE0=1INT0T0INT1TI串行口0003H000BH0013H001BH0023H中斷處理程序34保護(hù)現(xiàn)場中斷處理恢復(fù)現(xiàn)場RETI開始中斷處理結(jié)束返回?cái)帱c(diǎn)中斷處理程序中斷處理過程4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程35 在使用MCS-51單片機(jī)中斷技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： （1）中斷查詢是

19、在每個(gè)機(jī)器周期是重復(fù)進(jìn)行的。當(dāng)一個(gè)中斷標(biāo)志位置1，但沒有被CPU響應(yīng)，這個(gè)中斷標(biāo)志位是不會(huì)被保持的。每一個(gè)機(jī)器周期總是查詢的是上一個(gè)機(jī)器周期新采樣得到的中斷標(biāo)志位狀態(tài)。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程36 （2）由于2個(gè)中斷入口地址之間只有8個(gè)單元，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通常在入口地址處安排一條無條件轉(zhuǎn)移指令，把中斷處理程序存放在程序存儲(chǔ)器的其它區(qū)域。 另外，如果不使用中斷處理，最好在中斷入口地址所在單元放置RETI指令，以免由于干擾或其他因素意外觸發(fā)中斷導(dǎo)致程序“跑飛”的現(xiàn)象發(fā)生，使程序能夠安全地返回到斷點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的

20、結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程37 （3）子程序返回RET指令也可以使中斷處理程序返回到斷點(diǎn)處，但是，它不能告知CPU中斷處理已經(jīng)結(jié)束。因此，CPU依然處于中斷處理的狀態(tài)。如果是處理高優(yōu)先級(jí)中斷，CPU只響應(yīng)一次中斷，而且屏蔽其它所有的中斷請(qǐng)求。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程38 （4）MCS-51單片機(jī)CPU響應(yīng)中斷時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行了置位高或低優(yōu)先級(jí)觸發(fā)器、保護(hù)斷點(diǎn)、裝入中斷入口地址到PC等操作，并沒有關(guān)中斷的操作。 為了防止高優(yōu)先級(jí)中斷響應(yīng)干擾現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)，中斷嵌套處理時(shí)，低優(yōu)先級(jí)中斷處理程序應(yīng)按下列順序處理：關(guān)閉

21、中斷、保護(hù)現(xiàn)場、開中斷、中斷處理、關(guān)中斷、恢復(fù)現(xiàn)場、開中斷、中斷返回。4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程39保護(hù)現(xiàn)場開中斷中斷處理關(guān)中斷恢復(fù)現(xiàn)場開中斷中斷入口中斷返回關(guān)中斷MCS-51單片機(jī)中斷嵌套處理時(shí)的低優(yōu)先級(jí)中斷處理程序4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2.4 MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)及處理過程404.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.1 外部事件中斷 （一） 觸發(fā)方式 MCS-51單片機(jī)提供2個(gè)外部事件中斷源，外部事件中斷的請(qǐng)求（觸發(fā)）信號(hào)由INT0（或INT1 ）引腳引入單片機(jī)的中斷系統(tǒng)，中斷觸發(fā)方式既可以為電平觸發(fā)方式，也可以為

22、跳變觸發(fā)方式，通過軟件設(shè)置寄存器TCON中的觸發(fā)方式控制位IT0和IT1實(shí)現(xiàn)。 若ITx（x=0，1）為0，則外部事件中斷為電平觸發(fā)方式，由INTx引腳上的低電平觸發(fā)中斷。 指令： CLR ITx 若ITx（x=0，1）為1，則外部事件中斷為跳變觸發(fā)方式，即在INTx引腳上出現(xiàn)負(fù)跳變時(shí)觸發(fā)中斷。 指令：SETB ITx 41 （一） 觸發(fā)方式 在使用外部事件中斷源時(shí)，中斷觸發(fā)信號(hào)必須與觸發(fā)方式協(xié)調(diào)一致，使產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號(hào)的電路滿足以下要求： （1）電平觸發(fā)方式時(shí)，引腳上的中斷請(qǐng)求信號(hào)必須保持足夠長的時(shí)間，直到中斷實(shí)際發(fā)生為止，否則，會(huì)丟失中斷請(qǐng)求。中斷觸發(fā)信號(hào)低電平的維持時(shí)間也不能太長，在CP

23、U響應(yīng)中斷，進(jìn)入子程序后，即可撤除本次中斷請(qǐng)求信號(hào)。 （2）跳變觸發(fā)方式時(shí)，在中斷引腳上的高電平和低電平保持時(shí)間必須不少于1個(gè)機(jī)器周期。4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.1 外部事件中斷424.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 外部事件中斷源的初始化及中斷處理程序編程步驟： 在主程序主程序中斷系統(tǒng)初始化初始化時(shí)，完成以下設(shè)置 ：（1）設(shè)置外部事件中斷請(qǐng)求信號(hào)的觸發(fā)方式： 電平觸發(fā)：CLR ITx，跳變觸發(fā)方式：SETB ITx（2）開放CPU中斷：SETB EA（3）設(shè)置外部事件中斷允許控制位：SETB EX0或 SETB EX1（4）如果有中斷嵌套處理，設(shè)置中斷源的優(yōu)先

24、級(jí)。 設(shè)置外部事件中斷源為高優(yōu)先級(jí)：SETB PX0 或 SETB PX1434.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 外部事件中斷源的初始化及中斷處理程序編程步驟 在主程序主程序中，對(duì)中斷系統(tǒng)初始化初始化時(shí)，也可以采用下列形式設(shè)置中斷允許控制位和中斷源的優(yōu)先級(jí)： MOV IE，#ENABLE MOV IP，# PRIORITY444.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 外部事件中斷源的初始化及中斷處理程序編程步驟： 要求中斷處理是中斷源請(qǐng)求中斷CPU工作的目的， 中斷處理程序中斷處理程序是用戶根據(jù)處理外部事件的具體要求而 設(shè)計(jì)的程序。（1）若有1個(gè)中斷優(yōu)

25、先級(jí)，中斷處理程序結(jié)構(gòu)圖（P33）（2）若有2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，低優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷處理程序結(jié)構(gòu)圖（P38），高優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷處理 程序結(jié)構(gòu)圖（P33） 454.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （三）外部事件采用跳變觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷 例：P1口為輸出口，外接8個(gè)指示燈L0L7。系統(tǒng)工作時(shí)，指示燈L0L7逐個(gè)被點(diǎn)亮。在逐個(gè)點(diǎn)亮L0L7的過程中，當(dāng)開關(guān)K被扳動(dòng)時(shí)，則暫停逐個(gè)點(diǎn)亮的操作，L0L7全部點(diǎn)亮并閃爍10次。閃爍完成后，從暫停前的燈位開始繼續(xù)逐個(gè)點(diǎn)亮的操作。464.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （三）外部事件采用跳變觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷 （1）主

26、程序 ORG0000H LJMPMAIN;轉(zhuǎn)移到主程序 ORG0003H LJMPINT_PRO;中斷處理程序入口 ORG0030HMAIN: MOV SP, #70H;開辟堆棧區(qū) SETB IT0;外部事件中斷的觸發(fā)方式 SETB EA;開放CPU中斷 SETB EX0;允許INT0中斷CPU CLR PX0;設(shè)置優(yōu)先級(jí) MOV A, #01H;顯示控制碼初值，ROT_DIS: MOV P1,A;輸出顯示474.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （三）外部事件采用跳變觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷 （1）主程序 ACALL DLY;延時(shí) RL A;產(chǎn)生下1個(gè)顯示控制碼 AJMP RO

27、T_DIS ;延時(shí)子程序 DLY:MOV R7,#100 DEL1: MOV R6,#200 DEL0: NOP NOP NOP DJNZ R6,DEL0 DJNZ R7,DEL1 RET484.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （三）外部事件采用跳變觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷 （2）中斷處理程序 ORG 0300HINT_PRO: PUSH ACC ;保護(hù)現(xiàn)場 PUSH PSW MOV R5, #10 ;閃爍次數(shù)CONT: MOV A, #0FFH ;全部點(diǎn)亮 MOV P1, A ACALL DLY MOV A, #00H ;全部熄滅 MOV P1, A ACALL DLYDJN

28、Z R5, CONT;閃爍10次完否？POP PSW;恢復(fù)現(xiàn)場POP ACCRETIEND494.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （四）外部事件采用電平觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷 例：P1.0P1.3為輸出，外接指示燈L0L3，P1.7P1.4為輸入，外接開關(guān)K0K3，欲采用外部中斷控制方式實(shí)現(xiàn)按開關(guān)K0K3閉合狀態(tài)分別控制指示燈L0L3的狀態(tài)，按鈕開關(guān)每閉合1次，使外部中斷觸發(fā)一次，程序改變1次指示燈的顯示狀態(tài)。 50 （1）主程序： ORG 0000HSTAR: AJMP MAIN ORG 0003H ；外部事件0中斷入口地址 AJMP ExtInt ；轉(zhuǎn)到中斷處理程序 OR

29、G 0030H MAIN: MOV SP,#70H ；設(shè)置堆棧區(qū) CLR IT0 ；電平觸發(fā)方式 SETB EX0 ；允許外部事件0中斷源中斷 SETB EA ；開放CPU中斷允許 CLR PX0 ；設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)，只有一個(gè)中斷源，可以省略 HERE: AJMP HERE ；模擬執(zhí)行很長的程序4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （四）外部事件采用電平觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷51 （2）中斷處理程序： ORG 0200HExtInt: PUSH ACC ；在程序中修改了累加器A的內(nèi)容，入 ；棧保護(hù)，就本題可省略， CLR P3.1 ；產(chǎn)生置位D觸發(fā)器的信號(hào)，Q輸出高 ；電平1，撤

30、除中斷請(qǐng)求 MOV A, #0F0H MOV P1, A ；置P1.4P1.7為輸入 MOV A, P1 ；讀P1.4P1.7引腳狀態(tài)，即開關(guān)狀態(tài) ANL A, #0F0H ；屏蔽低半字節(jié)，提取開關(guān)K0K3 ；的閉合狀態(tài)4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （四）外部事件采用電平觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷524.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （四）外部事件采用電平觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷 （2）中斷處理程序： CPLA ；以下2步為產(chǎn)生指示燈控制信息， ； P1.0P1.3為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的指 SWAP A ；示燈亮，開關(guān)閉合時(shí)，引腳輸入 ；為0，故取反 MOV P1

31、, A ；輸出控制信息， SETB P3.1 ；使P3.1變?yōu)?，使觸發(fā)器輸出Q受 ； CLK控制，新的外部中斷請(qǐng)求信 ；號(hào)可向單片機(jī)申請(qǐng)中斷。 POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場 RETI ；中斷返回53 例：P1口為輸出口，外接8個(gè)指示燈L0L7。要求實(shí)現(xiàn)下面的要求： （1）系統(tǒng)工作時(shí)，指示燈L0L7以3個(gè)指示燈為一組循環(huán)顯示； （2）當(dāng)S1按下時(shí)，暫時(shí)中斷3燈循環(huán)方式，熄滅全部指示燈，從指示燈L0開始逐個(gè)點(diǎn)亮并保持，直至全部L0L7全部點(diǎn)亮，然后熄滅，重復(fù)上述過程5次后退出，繼續(xù)3燈循環(huán)顯示模式。 （3）當(dāng)S2按下時(shí)，暫時(shí)中斷3燈循環(huán)方式，全部指示燈L0L7閃爍顯示10次后退出，繼續(xù)3燈循環(huán)顯示

32、模式。4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （五）同時(shí)使用2個(gè)外部中斷源54同時(shí)使用2個(gè)外部中斷源的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用 （五）同時(shí)使用2個(gè)外部中斷源4.3 外部事件中斷及應(yīng)用（1）2個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)（2） 2個(gè)外部中斷源具有不同的優(yōu)先級(jí)（五）同時(shí)使用2個(gè)外部中斷源4.3.2 外部事件中斷源的應(yīng)用2個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)主程序主程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP Pint0 ;第一個(gè)中斷源的中斷處理程序入口 ORG 0013H LJMP

33、 Pint1 ;第二個(gè)中斷源的中斷處理程序入口 ORG 0030HMAIN: MOV SP,#60H SETB IT0; 跳變觸發(fā)方式 SETB IT1; 跳變觸發(fā)方式 MOV IE, #85H ;CPU開放中斷，允許 和 中斷 MOV IP, #00H ;2個(gè)中斷源為低優(yōu)先級(jí) MOV A,#07H ;1組3個(gè)指示燈顯示控制碼初值CONT: MOV P1,A ;輸出控制LED ACALL DELAY ;延時(shí) RL A ;顯示控制碼移位 SJMP CONT主程序2個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)中斷處理中斷處理1; 中斷源的中斷處理程序： ORG 0100Pint0: P

34、USH ACC ; ;保護(hù)現(xiàn)場 PUSH PSW SETB RS0 ;把工作寄存器區(qū)切換到1區(qū)，避免中斷處理程序影響主程序中工作寄存器R0R7的內(nèi)容 MOV R1, #05 ;設(shè)置循環(huán)次數(shù)CONT1: CLR A ;產(chǎn)生顯示控制碼 MOV P1, A; ; LED全熄滅 ACALL DELAY ;延時(shí) MOV R2,#01H ;循環(huán)初值 MOV R3,#01H ;顯示控制碼初值CONT2: MOV A,R3 ;取顯示控制碼 MOV P1,A ;輸出控制LED ACALL DELAY ;延時(shí) MOV A,R2 ;取循環(huán)碼 RL A ;循環(huán)碼移位 MOV R2,A ;循環(huán)碼暫存 ORL A, R3

35、 ;產(chǎn)生下次顯示控制碼 MOV R3,A ;暫存顯示控制碼 MOV A,R2 XRL A,#01;8個(gè)LED顯示完,異或結(jié)果為0 JNZ CONT2 ;8個(gè)LED未顯示完，繼續(xù) DJNZ R1,CONT1 ;該模式顯示完否？ POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC RETI ;中斷返回中斷處理程序12個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)個(gè)外部中斷源具有相同的優(yōu)先級(jí)中斷處理中斷處理2 ORG 0200HPint1: PUSH ACC 保護(hù)現(xiàn)場 PUSH PSW SETB RS0 ;把工作寄存器區(qū)切換到1區(qū)，避免中斷處理程序影響主程序中工作寄存器R0R7的內(nèi)容 MOV R1,#10CONT3: CLR

36、 A ;產(chǎn)生LED全熄滅顯示控制碼 MOV P1, A ;輸出控制 ACALL DELAY ;延時(shí) MOV A,#0FFH ;產(chǎn)生LED全亮顯示控制碼 MOV P1,A ;輸出控制 ACALL DELAY ;延時(shí) DJNZ R1,CONT3 ;循環(huán)控制 POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC RETI ;中斷返回中斷處理程序22個(gè)外部中斷源具有不同的優(yōu)先級(jí)主程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP Pint0 ORG 0013H LJMP Pint1 ORG 0030HMAIN: MOV SP,#60H SETB IT0 ; 跳變觸發(fā)方式; SETB IT

37、1 ; 跳變觸發(fā)方式 MOV IE, #85H ;CPU開放中斷，允許 和 中斷 MOV IP, #04H ;中斷源為低優(yōu)先級(jí)，中斷源為低優(yōu)先級(jí)， 為高優(yōu)先級(jí)為高優(yōu)先級(jí) MOV A,#07H ; 1組3個(gè)指示燈顯示控制碼初值CONT: MOV P1,A ;輸出控制LED ACALL DELAY ;延時(shí) RL A ;顯示控制碼移位 SJMP CONT2個(gè)外部中斷源具有不同的優(yōu)先級(jí)個(gè)外部中斷源具有不同的優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)中斷處理程序低優(yōu)先級(jí)中斷處理程序 ORG 0100Pint0: CLR EA ;關(guān)中斷 PUSH ACC ; PUSH PSW SETB EA ;開中斷 SETB RS0 ;把工作寄存

38、器區(qū)切換到1區(qū)，避免中斷處理程序;影響主程序中工作寄存器R0R7的內(nèi)容 MOV R1,#05 ;設(shè)置循環(huán)次數(shù)CONT1: CLR A ;產(chǎn)生顯示控制碼 MOV P1, A ;輸出控制LED全熄滅 ACALL DELAY ;延時(shí) MOV R2,#01H; ;循環(huán)初值 MOV R3,#01H ;顯示碼初值CONT2: MOV A,R3 ;取顯示控制碼 MOV P1,A ;輸出控制LED ACALL DELAY ;延時(shí) MOV A,R2 ;取循環(huán)碼 RL A ;循環(huán)碼移位 MOV R2,A ;循環(huán)碼暫存 ORL A,R3 ;產(chǎn)生下次顯示控制碼 MOV R3,A ;暫存顯示控制碼 MOV A,R2 X

39、RL A,#01 ;8個(gè)LED顯示完，異或結(jié)果為0 JNZ CONT2 ;8個(gè)未顯示完,繼續(xù) DJNZ R1,CONT1 ;這種顯示模式5次顯示完否？ CLR EA ; 關(guān)中斷 POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC SETB EA ;開中斷 RETI ;中斷返回2個(gè)外部中斷源具有不同的優(yōu)先級(jí)個(gè)外部中斷源具有不同的優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)中斷處理程序高優(yōu)先級(jí)中斷處理程序ORG 0200H ;Pint1: PUSH ACC ; PUSH PSW SETB RS1 ;把工作寄存器區(qū)切換到2區(qū)，避免中斷處理程序影響主程序和低優(yōu)先級(jí)程序中工作寄存器R0R7的內(nèi)容 CLR RS0 ; MOV R1,#10 ;

40、設(shè)置循環(huán)次數(shù)CONT3: CLR A ;產(chǎn)生LED全熄滅顯示控制碼 MOV P1, A ;輸出控制 ACALL DELAY; 延時(shí); MOV A,#0FFH ;產(chǎn)生LED全亮顯示控制碼 MOV P1, A ;輸出控制 ACALL DELAY ;延時(shí); DJNZ R1,CONT3 ;循環(huán)控制 POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC RETI ;中斷返回62 如果系統(tǒng)中有多個(gè)外部事件，可以采用中斷源共享的方法，使多個(gè)中斷源共同使用MCS51單片機(jī)的2個(gè)外部事件中斷源。4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.3 外部事件中斷源的擴(kuò)展63 例：在電梯運(yùn)行過程中，有以下幾種情況需要電梯控制系統(tǒng)立即處理：（

41、1）當(dāng)測速傳感器檢測到電梯失速時(shí)，要求控制系統(tǒng)立即切斷控制回路電源；（2）當(dāng)電梯運(yùn)行到接近底層和頂層時(shí)，安裝在電梯轎箱上撞弓裝置撞擊到強(qiáng)迫減速開關(guān)時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)強(qiáng)制電梯強(qiáng)制減速運(yùn)行。（3）當(dāng)電梯強(qiáng)制減速后仍然不能停車，當(dāng)上限限位和下限限位開關(guān)有效時(shí)，應(yīng)切斷整個(gè)電梯系統(tǒng)的電源。4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.3 外部事件中斷源的擴(kuò)展644.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.3 外部事件中斷源的擴(kuò)展 例：在電梯運(yùn)行過程中，有以下幾種情況需要電梯控制系統(tǒng)立即處理：（4）當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)，按下緊急停止按鈕，電梯緊急制動(dòng)停車。（5）當(dāng)電路欠壓時(shí)或電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，為了避免控制回路誤動(dòng)作，應(yīng)切斷控制回路電源，

42、電梯緊急制動(dòng)停車。（6）曳引電機(jī)過載時(shí)，應(yīng)進(jìn)行過載保護(hù)，應(yīng)切斷控制回路電源，電梯緊急制動(dòng)停車。 65外部事件中斷源的擴(kuò)展電路 上/下限限位開關(guān)閉合 P1.38051P1.4P1.2P1.1P1.0 INT0INT1強(qiáng)迫減速開關(guān)閉合 電梯失速 欠壓或電壓波動(dòng) 曳引電機(jī)過載 緊急停止按鈕 4.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.3 外部事件中斷源的擴(kuò)展664.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.3 外部事件中斷源的擴(kuò)展ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP P_INT0ORG 0013HLJMP P_INT1ORG 0030HMAIN: MOV SP, #60H;開辟棧區(qū)CLR IT0;設(shè)置電平觸發(fā)方式CLR IT1;設(shè)置電平觸發(fā)方式SETB EA;開放CPU中斷SETB EX0;允許中斷SETB EX1;允許中斷SETB PX0;置中斷為高優(yōu)先級(jí)CLR PX1;置中斷為高優(yōu)先級(jí)LOOP: ;主處理程序LJMP LOOP主程序（中斷處理初始化部分）：674.3 外部事件中斷及應(yīng)用4.3.3 外部事