第六章MCS-51單片機(jī)的中斷

1、思考兩個(gè)問(wèn)題什么是中斷？為什么使用中斷？什么是中斷？CPUCPU暫時(shí)暫時(shí)中止其正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請(qǐng)求中止其正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請(qǐng)求中斷的那個(gè)外設(shè)或事件的服務(wù)程序，等處理完畢后中斷的那個(gè)外設(shè)或事件的服務(wù)程序，等處理完畢后再返回執(zhí)行原來(lái)中止的程序再返回執(zhí)行原來(lái)中止的程序, , 叫做中斷。叫做中斷。主程序主程序響應(yīng)中斷請(qǐng)求響應(yīng)中斷請(qǐng)求中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序返回主程序返回主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)斷點(diǎn)什么是中斷？ 中斷嵌套流程 為什么要設(shè)置中斷？為什么要設(shè)置中斷？ 提高提高CPUCPU工作效率工作效率 具有實(shí)時(shí)處理功能具有實(shí)時(shí)處理功能 具有故障處理功能具有故障處理功能 實(shí)現(xiàn)分時(shí)

2、操作實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作中斷功能強(qiáng)弱是計(jì)算機(jī)性能優(yōu)劣的重要標(biāo)志中斷功能強(qiáng)弱是計(jì)算機(jī)性能優(yōu)劣的重要標(biāo)志中斷系統(tǒng)要解決的問(wèn)題：中斷系統(tǒng)要解決的問(wèn)題：CPU在不斷的指令執(zhí)行中，是如何檢測(cè)到隨機(jī)發(fā)生的中斷請(qǐng)求？在不斷的指令執(zhí)行中，是如何檢測(cè)到隨機(jī)發(fā)生的中斷請(qǐng)求？如何使中斷的雙方（如何使中斷的雙方（CPU方和中斷源方）均能人為控制，允許中斷或禁止中斷。方和中斷源方）均能人為控制，允許中斷或禁止中斷。由于中斷產(chǎn)生的由于中斷產(chǎn)生的隨機(jī)性隨機(jī)性，不可能在程序中放置調(diào)用子程序指令或轉(zhuǎn)移指令，那，不可能在程序中放置調(diào)用子程序指令或轉(zhuǎn)移指令，那么如何實(shí)現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)移，以便為該中斷源服務(wù)呢？么如何實(shí)現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)移，以便為該中斷源

3、服務(wù)呢？中斷源有多個(gè)，而中斷源有多個(gè)，而CPU只有一個(gè)，當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)有中斷請(qǐng)求時(shí)，用戶怎只有一個(gè)，當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)有中斷請(qǐng)求時(shí)，用戶怎么控制么控制CPU按照自己的需要排列響應(yīng)次序？按照自己的需要排列響應(yīng)次序？中斷服務(wù)完畢，如何正確的返回到斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行后序指令？中斷服務(wù)完畢，如何正確的返回到斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行后序指令？MCSMCS5151的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)MCS-51中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)MCS-51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MCS-51中斷處理過(guò)程中斷處理過(guò)程MCS-51中斷系統(tǒng)應(yīng)用中斷系統(tǒng)應(yīng)用 在在CPU和外設(shè)交換信息時(shí)，存在著和外設(shè)交換信息時(shí)，存在著快速快速CPU和和慢速外設(shè)慢速外設(shè)間的間

4、的矛盾，機(jī)器內(nèi)部有時(shí)也可能出現(xiàn)矛盾，機(jī)器內(nèi)部有時(shí)也可能出現(xiàn)突發(fā)事件突發(fā)事件，為此，計(jì)算機(jī)中，為此，計(jì)算機(jī)中通常采用中斷技術(shù)。通常采用中斷技術(shù)。中斷中斷 CPU和外設(shè)并行工作，當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好和外設(shè)并行工作，當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好( 或有某種突發(fā)事或有某種突發(fā)事件發(fā)生件發(fā)生)時(shí)向時(shí)向CPU提出請(qǐng)求，提出請(qǐng)求，CPU暫停正在執(zhí)行的程序轉(zhuǎn)而為暫停正在執(zhí)行的程序轉(zhuǎn)而為該外設(shè)服務(wù)該外設(shè)服務(wù)(或處或處 理緊急事件理緊急事件)，處理完畢再，處理完畢再回到原斷點(diǎn)回到原斷點(diǎn)繼續(xù)繼續(xù)執(zhí)行原程序。執(zhí)行原程序。中斷源中斷源 引起中斷的原因引起中斷的原因,中斷申請(qǐng)的來(lái)源，中斷源可以是中斷申請(qǐng)的來(lái)源，中斷源可以是I/O設(shè)備、設(shè)

5、備、故障、時(shí)鐘、調(diào)試中人為設(shè)置故障、時(shí)鐘、調(diào)試中人為設(shè)置。中斷系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 中斷優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) 當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí) 向向CPU申請(qǐng)中斷時(shí)，申請(qǐng)中斷時(shí)，CPU優(yōu)優(yōu)先響應(yīng)最需緊急處理的中斷請(qǐng)求，處理完畢再響應(yīng)先響應(yīng)最需緊急處理的中斷請(qǐng)求，處理完畢再響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別較低的優(yōu)先級(jí)別較低的 ，這種，這種預(yù)先安排的響應(yīng)次序預(yù)先安排的響應(yīng)次序。 中斷的嵌套中斷的嵌套 在中斷系統(tǒng)中在中斷系統(tǒng)中，高優(yōu)先級(jí)的，高優(yōu)先級(jí)的 中斷請(qǐng)求能中斷正在中斷請(qǐng)求能中斷正在進(jìn)行的較低級(jí)的中斷源處理進(jìn)行的較低級(jí)的中斷源處理. MCS51系列單片機(jī)上集成有中斷系統(tǒng)，從使用者的角度出發(fā)，系列單片機(jī)上集成有中斷系統(tǒng)，從

6、使用者的角度出發(fā)，MCS51的的中斷系統(tǒng)就是一些中斷系統(tǒng)就是一些SFR，如，如IE、IP、TCON、SCON。 INT0定時(shí)器定時(shí)器1串行口串行口外設(shè)外設(shè)外設(shè)外設(shè)0INT10IE0IE1TF0TF1定時(shí)器定時(shí)器0TCONRITISCONEX0EX1ET0ET1ESIEEAPX001PX101PT001PT101PS01IP0003H000BH0013H001BH0023H0003H000BH0013H001BH0023HPC高高低低中斷源中斷源中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖MCS-51中斷源中斷源 MCS51單片機(jī)有單片機(jī)有5個(gè)中斷源。個(gè)中斷源。5個(gè)中斷源分為個(gè)中斷源分為2種：種：2個(gè)外中斷（由個(gè)外中斷（由P

7、3.2和和P3.3引入）引入）和和3個(gè)內(nèi)中斷（個(gè)內(nèi)中斷（T0、T1和串口）。和串口）。每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷標(biāo)志位每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷標(biāo)志位，當(dāng)某個(gè)中斷源有，當(dāng)某個(gè)中斷源有中中 斷請(qǐng)斷請(qǐng)求求時(shí)，相應(yīng)的時(shí)，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位置中斷標(biāo)志位置1，各個(gè)中斷源的中斷標(biāo)志位在各個(gè)中斷源的中斷標(biāo)志位在TCON和和SCON中中。INT0定時(shí)器定時(shí)器1串行口串行口外設(shè)外設(shè)外設(shè)外設(shè)0INT10IE0IE1TF0TF1定時(shí)器定時(shí)器0TCONRITISCONEX0EX1ET0ET1ESIEEAPX001PX101PT001PT101PS01IP0003H000BH0013H001BH0023H0003H000BH00

8、13H001BH0023HPC高高低低中斷源中斷源 符號(hào)符號(hào) 名名 稱稱 中中 斷斷 引引 起起 原原 因因 中斷服務(wù)程中斷服務(wù)程序入口序入口INT0INT0 外部中斷外部中斷0 0 P3.2 P3.2引腳的低電平或下降沿信號(hào)引腳的低電平或下降沿信號(hào) 0003H0003HINT1INT1 外部中斷外部中斷1 1P3.3P3.3引腳的低電平或下降沿信號(hào)引腳的低電平或下降沿信號(hào) 0013H0013HT0T0定時(shí)器定時(shí)器0 0中中斷斷 定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器0 0計(jì)數(shù)回零溢出計(jì)數(shù)回零溢出 000BH000BHT1T1定時(shí)器定時(shí)器1 1中中斷斷 定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器1 1計(jì)數(shù)回零溢出計(jì)數(shù)回零溢出 001

9、BH001BHTI/RI TI/RI 串行口中斷串行口中斷 串行通信完成一幀數(shù)據(jù)發(fā)送或接收引起串行通信完成一幀數(shù)據(jù)發(fā)送或接收引起中斷中斷 0023H0023H 8XX51有有5個(gè)中斷源，個(gè)中斷源，3個(gè)在片內(nèi)，個(gè)在片內(nèi)，2個(gè)在片外，它們?cè)诔绦虼尜A器中有固定個(gè)在片外，它們?cè)诔绦虼尜A器中有固定的中斷入口地址，的中斷入口地址， 當(dāng)當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí)，硬件自動(dòng)形成這些地址，由此進(jìn)入響應(yīng)中斷時(shí)，硬件自動(dòng)形成這些地址，由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序；中斷服務(wù)程序；5個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可形式中斷嵌套個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可形式中斷嵌套；一）一）中斷中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器請(qǐng)求標(biāo)志寄存器TCON和和串行口控制寄存器

10、串行口控制寄存器SCON 1 1、MCS51單片機(jī)內(nèi)部的中斷檢測(cè)電路檢測(cè)到有中斷請(qǐng)求后，將檢測(cè)結(jié)果存于TCON、SCON中；每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷標(biāo)志位每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷標(biāo)志位，當(dāng)某個(gè)中斷源有中斷請(qǐng)求時(shí)，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位置1，各個(gè)中斷源的中斷標(biāo)志位在TCON和SCON中。TCONTCON：88H 88H 可以按字節(jié)操作，也可以按位操作?？梢园醋止?jié)操作，也可以按位操作。SCONSCON：98H 98H 可以按字節(jié)操作，也可以按位操作?？梢园醋止?jié)操作，也可以按位操作。TF1TR1TF0TR0IE1 IT1 IE0 IT0TIRI中斷相關(guān)的寄存器中斷相關(guān)的寄存器其中：其中： TF1 定時(shí)器定時(shí)器

11、/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1（T1）的溢出中斷標(biāo)志。當(dāng)）的溢出中斷標(biāo)志。當(dāng)T1從初值開(kāi)始加從初值開(kāi)始加1計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)滿，計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)滿，產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件使產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件使TF1置置“1”，并向并向CPU請(qǐng)求中斷請(qǐng)求中斷。直到。直到CPU響應(yīng)中斷時(shí)由硬響應(yīng)中斷時(shí)由硬件復(fù)位置件復(fù)位置0。 TF0 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0（T0）的溢出中斷標(biāo)志。其作用同）的溢出中斷標(biāo)志。其作用同TF1。 IE1 外中斷外中斷1中斷請(qǐng)求標(biāo)志。如果中斷請(qǐng)求標(biāo)志。如果IT1=1，則當(dāng)外中斷，則當(dāng)外中斷1引腳上的電平由引腳上的電平由1變變0時(shí)，時(shí)，IE1由硬件置位，由硬件置位，外中斷外中斷1請(qǐng)求中斷請(qǐng)求中斷。在。在CPU響應(yīng)該中

12、斷時(shí)由硬件清響應(yīng)該中斷時(shí)由硬件清0。 IT1 外部中斷外部中斷1觸發(fā)方式控制位。如果觸發(fā)方式控制位。如果IT1為為1，則外中斷，則外中斷1為下降沿觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)方式（CPU在每個(gè)機(jī)器周期的在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣采樣腳腳的輸入電平，如果在一個(gè)周期中采樣到高電平，的輸入電平，如果在一個(gè)周期中采樣到高電平，在下個(gè)周期中采樣到低電平，則硬件使在下個(gè)周期中采樣到低電平，則硬件使IE1置置1，向，向CPU請(qǐng)求中斷）；如果請(qǐng)求中斷）；如果IT1為為0，則外中斷則外中斷1為低電平觸發(fā)方式。為低電平觸發(fā)方式。此時(shí)外部中斷是通過(guò)檢測(cè)端的輸入電平（低電平）此時(shí)外部中斷是通過(guò)檢測(cè)端的輸入電平（低電平）來(lái)觸

13、發(fā)的。來(lái)觸發(fā)的。采用電平觸發(fā)時(shí)，輸入到的外部中斷源必須保持低電平有效采用電平觸發(fā)時(shí)，輸入到的外部中斷源必須保持低電平有效，直到該中直到該中斷被響應(yīng)。同時(shí)在中斷返回前必須使電平變高，否則將會(huì)再次產(chǎn)生中斷。斷被響應(yīng)。同時(shí)在中斷返回前必須使電平變高，否則將會(huì)再次產(chǎn)生中斷。 IE0 外中斷外中斷0中斷請(qǐng)求標(biāo)志。如果中斷請(qǐng)求標(biāo)志。如果IT0置置1，則當(dāng)上的電平由，則當(dāng)上的電平由1變變0時(shí)，時(shí)，IE0由硬件置位。由硬件置位。在在CPU把控制轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件使把控制轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件使IE0復(fù)位。復(fù)位。 IT0 外部中斷源外部中斷源0觸發(fā)方式控制位。其含義同觸發(fā)方式控制位。其含義同IT1。TF

14、1TF0IE1IT1IE0IT0TCON2 2、在每條指令結(jié)束時(shí)，在每條指令結(jié)束時(shí)，CPUCPU檢測(cè)各個(gè)中斷標(biāo)志位，若中斷標(biāo)志位置檢測(cè)各個(gè)中斷標(biāo)志位，若中斷標(biāo)志位置1 1，則認(rèn)為有，則認(rèn)為有中斷請(qǐng)求。中斷請(qǐng)求。3 3、外中斷有、外中斷有2 2種觸發(fā)方式：種觸發(fā)方式：低電平和下降沿低電平和下降沿，由，由TCONTCON中的中的ITIT0 0和和 ITIT1 1決定。決定。 當(dāng)當(dāng)IT0=1IT0=1，INT0INT0為脈沖方式，后沿負(fù)跳變有效；當(dāng)為脈沖方式，后沿負(fù)跳變有效；當(dāng)IT0=0IT0=0，低電平有效。此位，低電平有效。此位，可由軟件置可由軟件置1 1或清或清0 0。 當(dāng)當(dāng)IT1=1IT1=

15、1，INT1INT1為脈沖方式，后沿負(fù)跳變有效；當(dāng)為脈沖方式，后沿負(fù)跳變有效；當(dāng)IT1=0IT1=0，低電平有效。此位，低電平有效。此位可由軟件置可由軟件置1 1或清或清0 0。（3）TR0 和和 TR1 為定時(shí)器為定時(shí)器T0和和T1 工作啟動(dòng)和停止控制。工作啟動(dòng)和停止控制。 TF1 TR1TF0 TR0 IE1IT1 IE0IT0T1 請(qǐng)求請(qǐng)求有有/無(wú)無(wú) T1工作工作啟啟/停停 T0 請(qǐng)求請(qǐng)求有有/無(wú)無(wú) T0 工作工作啟啟/停停 INT1 請(qǐng)求請(qǐng)求有有/無(wú)無(wú) INT1方式方式下沿下沿/ 低低電平電平 INT0請(qǐng)求請(qǐng)求有有/無(wú)無(wú) INT0方式方式下沿下沿/低低電平電平 串行口控制寄存器串行口控

16、制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON中的低2位用作串行口中斷標(biāo)志，如下圖所示。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0其中： RI 串行口接收中斷標(biāo)志。在串行口接收一個(gè)字符后，由內(nèi)部硬件使接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志位RI置位，表示串行口接收器正向CPU請(qǐng)求中斷。注意，當(dāng)CPU轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序入口時(shí)不復(fù)位RI，必須由用戶用軟件來(lái)使RI清0。 TI 串行口發(fā)送中斷標(biāo)志。當(dāng)串行口發(fā)送完一個(gè)字符后，由內(nèi)部硬件使發(fā)送中斷標(biāo)志TI置位，表示串行口正在向CPU請(qǐng)求中斷。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向串行口中斷服務(wù)時(shí)，也不能硬件自動(dòng)清零，必須由軟件來(lái)復(fù)位。TI RI 二）二）中斷開(kāi)放與中斷允許控制寄存器中斷開(kāi)

17、放與中斷允許控制寄存器 IE MCS-51單片機(jī)的5個(gè)中斷源，用戶都可以通過(guò)軟件方法來(lái)控制是否允許用戶都可以通過(guò)軟件方法來(lái)控制是否允許CPUCPU去去響應(yīng)中斷響應(yīng)中斷。CPU對(duì)中斷源的中斷允許或中斷禁止的控制是通過(guò)中斷允許控制寄存中斷允許控制寄存器器IE來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 IEIE：A8H A8H 可以按字節(jié)操作，也可以按位操作?？梢园醋止?jié)操作，也可以按位操作。 EA： 當(dāng)EA=0時(shí)， 稱CPU關(guān)中斷。當(dāng)EA=1時(shí)，稱CPU開(kāi)中斷。 EX0：當(dāng)EX0=0時(shí)，禁止INT0 申請(qǐng)中斷；當(dāng)EX0=1時(shí)，允許INT0 申請(qǐng)中斷。 EX1：當(dāng)EX1=0時(shí)，禁止INT1申請(qǐng)中斷；當(dāng)EX1=1時(shí)，允許INT1申請(qǐng)中

18、斷。 ET0：當(dāng)ET0=0時(shí)， 禁止T0中斷；當(dāng)ET0=1時(shí)，允許T0中斷。 ET1：當(dāng)ET1=0時(shí)， 禁止T1中斷；當(dāng)ET1=1時(shí)，允許T1中斷。 ES： 當(dāng)ES=0時(shí)， 禁止串行口中斷；當(dāng)ES=1時(shí)，允許串行口中斷 EX0ET0EX1ET1ESEA中斷開(kāi)放與中斷允許控制寄存器中斷開(kāi)放與中斷允許控制寄存器 IE復(fù)位后復(fù)位后IE=00H，說(shuō)明，說(shuō)明CPU和各個(gè)中斷源都關(guān)中斷。和各個(gè)中斷源都關(guān)中斷。注意：注意：，因此，如果在轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)處理程，因此，如果在轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)處理程序后，如果想禁止更高級(jí)的中斷源的中斷申請(qǐng)，可以序后，如果想禁止更高級(jí)的中斷源的中斷申請(qǐng)，可以用軟件方式關(guān)閉中斷用軟件方式關(guān)閉

19、中斷。例如：例如：假定要開(kāi)放外中斷假定要開(kāi)放外中斷1 1和和T1T1的溢出中斷，屏蔽其他中斷，則對(duì)應(yīng)的中斷允許的溢出中斷，屏蔽其他中斷，則對(duì)應(yīng)的中斷允許控制寄存器內(nèi)容應(yīng)為控制寄存器內(nèi)容應(yīng)為10001100B10001100B，即中斷允許控制字為，即中斷允許控制字為8CH8CH。使用字節(jié)操作指令，可用一條指令使用字節(jié)操作指令，可用一條指令MOV IEMOV IE，8CH8CH完成。完成。使用位操作指令，則需三條指令使用位操作指令，則需三條指令SETB EX1SETB EX1；SETB ET1SETB ET1；SETB EASETB EA實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。三）三） 中斷優(yōu)先級(jí)與中斷優(yōu)先級(jí)寄存器中斷優(yōu)先級(jí)

20、與中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先級(jí)的控制比較簡(jiǎn)單，只規(guī)定了兩個(gè)中斷優(yōu)先只規(guī)定了兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)級(jí)，對(duì)于每一個(gè)中斷源均可編程為高優(yōu)先級(jí)中斷高優(yōu)先級(jí)中斷或低優(yōu)先級(jí)中斷低優(yōu)先級(jí)中斷，各中斷源的優(yōu)先級(jí)由中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP設(shè)定。 IP IP：B8H B8H 可以按字節(jié)操作，也可以按位操作?？梢园醋止?jié)操作，也可以按位操作。 PX0 PX0：當(dāng)PX0=0時(shí)，INT0 處于低級(jí)；當(dāng)PX0=1時(shí)，INT0 處于高級(jí)。 PX1PX1：當(dāng)PX1=0時(shí)，INT1 處于低級(jí)；當(dāng)PX1=1時(shí)，INT1 處于高級(jí)。 PT0PT0：當(dāng)PT0=0時(shí)，T0 處于低級(jí)；當(dāng)PT0=1時(shí)，T0 處于高級(jí)

21、。 PT1PT1：當(dāng)PT1=0時(shí)，T1 處于低級(jí)；當(dāng)PT1=1時(shí)，T1處于高級(jí) PSPS： 當(dāng)PS=0時(shí)， 串行口處于低級(jí)；當(dāng)PX0=1時(shí)，串行口處于高級(jí)。 PX0PT0PX1PT1PS 復(fù)位后復(fù)位后IP=00HIP=00H，說(shuō)明，說(shuō)明各個(gè)中斷源都處于低級(jí)。各個(gè)中斷源都處于低級(jí)。注意：注意：1 1、當(dāng)五個(gè)中斷源在同一個(gè)優(yōu)先級(jí)的情況下INT0優(yōu)先權(quán)最高，串行口優(yōu)先權(quán)最低。在同一個(gè)優(yōu)先級(jí)中，對(duì)五個(gè)中斷源的優(yōu)先次序安排如下： INT0T0INT1T1 INT0T0INT1T1串口串口 （中斷優(yōu)先級(jí)從高到低）（中斷優(yōu)先級(jí)從高到低）2、對(duì)于外中斷來(lái)說(shuō)，可以用軟件查詢法軟件查詢法和硬件排隊(duì)電路法硬件排隊(duì)電

22、路法確定優(yōu)先級(jí)。3、通過(guò)對(duì)IP寄存器的編程，可以把五個(gè)中斷源分別定義在兩個(gè)優(yōu)先級(jí)中，軟件可以隨時(shí)對(duì)IP的各位清0或置1。例如例如 某軟件中對(duì)寄存器IE、IP設(shè)置如下：MOV IE，10001111B MOV IP，00000110B 此時(shí)該系統(tǒng)中：CPU中斷允許；允許外部中斷0、外部中斷1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器0、定時(shí)/計(jì)數(shù)器1發(fā)出的中斷申請(qǐng)。允許中斷源的中斷優(yōu)先次序?yàn)椋憾〞r(shí)/計(jì)數(shù)器0外部中斷1外部中斷0定時(shí)/計(jì)數(shù)器1。MCS-51中斷系統(tǒng)圖示自然優(yōu)先級(jí)矢量地址自然優(yōu)先級(jí)矢量地址高級(jí)中斷請(qǐng)求PCPC斷請(qǐng)求低級(jí)中SCON中斷標(biāo)志IPPX01PT0110PX110PS100PT10IEEX0ET0EX1E

23、T1ESTCONIE0TF0IE1TF1TIRIRXTXT1IT1=1INT1IT1=0T0INT0IT0=1IT0=0源允許總允許優(yōu)先級(jí)硬件查詢EA 4.2.2 MCS-51中斷處理全過(guò)程中斷處理全過(guò)程 4.2.2 MCS-51中斷處理全過(guò)程中斷處理全過(guò)程1、中斷請(qǐng)求、中斷請(qǐng)求 MCS51單片機(jī)單片機(jī)內(nèi)部的中斷檢測(cè)電路內(nèi)部的中斷檢測(cè)電路檢測(cè)各個(gè)中斷源檢測(cè)各個(gè)中斷源，檢測(cè)到有中斷，檢測(cè)到有中斷申申請(qǐng)后，將相應(yīng)的請(qǐng)后，將相應(yīng)的中斷標(biāo)志位置中斷標(biāo)志位置1。 CPU在在時(shí)，檢測(cè)各個(gè)中斷標(biāo)志位，若中斷標(biāo)志位置時(shí)，檢測(cè)各個(gè)中斷標(biāo)志位，若中斷標(biāo)志位置1，則認(rèn)，則認(rèn)為有中斷請(qǐng)求。為有中斷請(qǐng)求。 CPU讀取讀

24、取IE和和IP的內(nèi)容的內(nèi)容，若中斷允許且滿足如下，若中斷允許且滿足如下條件條件，則在下一個(gè)機(jī)器，則在下一個(gè)機(jī)器周期進(jìn)入中斷響應(yīng)階段。周期進(jìn)入中斷響應(yīng)階段。 沒(méi)有同級(jí)或更高級(jí)的中斷正在執(zhí)行（否則必須等沒(méi)有同級(jí)或更高級(jí)的中斷正在執(zhí)行（否則必須等CPU為它們服務(wù)完之后，為它們服務(wù)完之后，才能響應(yīng)新中斷請(qǐng)求。）才能響應(yīng)新中斷請(qǐng)求。）執(zhí)行完的指令不是執(zhí)行完的指令不是RETI或訪問(wèn)或訪問(wèn)IE和和IP的指令（否則必須另外執(zhí)行一條指的指令（否則必須另外執(zhí)行一條指令后才能響應(yīng)令后才能響應(yīng)。） 當(dāng)前執(zhí)行的指令已經(jīng)執(zhí)行完。當(dāng)前執(zhí)行的指令已經(jīng)執(zhí)行完。 4.2.2 MCS-51中斷處理全過(guò)程中斷處理全過(guò)程2、中斷響應(yīng)、

25、中斷響應(yīng) 在中斷響應(yīng)階段單片機(jī)做2件工作： 斷點(diǎn)地址壓棧。斷點(diǎn)地址壓棧。 根據(jù)不同的中斷源，將不同的固定地址送根據(jù)不同的中斷源，將不同的固定地址送PC，從而轉(zhuǎn)到不同的地方執(zhí)行程，從而轉(zhuǎn)到不同的地方執(zhí)行程序。序。 各個(gè)中斷源的入口地址是：各個(gè)中斷源的入口地址是：0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。 INT0 T0 INT1 T1 串行口串行口3、中斷服務(wù)、中斷服務(wù) CPU響應(yīng)中斷后即轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序的入口，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。針對(duì)中斷源的具體要求進(jìn)行不同處理，不同的中斷源其中斷處理內(nèi)容可能不同。4、中斷返回、中斷返回 中斷服務(wù)（子）程序的最后一條指令是中斷服務(wù)（子）程序的最

26、后一條指令是RETI，RETI指令使程序返回被中斷指令使程序返回被中斷的（主）程序繼續(xù)執(zhí)行。的（主）程序繼續(xù)執(zhí)行。 CPU執(zhí)行該指令，一方面清除中斷響應(yīng)時(shí)所置位的優(yōu)先級(jí)有效觸發(fā)器；另一方面從堆棧棧頂彈出斷點(diǎn)地址送入程序計(jì)數(shù)器從堆棧棧頂彈出斷點(diǎn)地址送入程序計(jì)數(shù)器PC，從而返回主程序。，從而返回主程序。對(duì)電平觸發(fā)的外部中斷，對(duì)電平觸發(fā)的外部中斷，CPU在響應(yīng)中斷時(shí)也不會(huì)自動(dòng)清在響應(yīng)中斷時(shí)也不會(huì)自動(dòng)清除中斷標(biāo)志，因此，在除中斷標(biāo)志，因此，在CPU響應(yīng)中斷后應(yīng)立即撤除響應(yīng)中斷后應(yīng)立即撤除INT1或或INT0的低電平信號(hào)的低電平信號(hào)。 對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器T0、T1的溢出中斷，的溢出中斷，CPU響應(yīng)

27、中斷后，硬響應(yīng)中斷后，硬件自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志件自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF0和和TF1。 對(duì)邊沿觸發(fā)的外部中斷對(duì)邊沿觸發(fā)的外部中斷INT1和和INT0，CPU響應(yīng)中斷后硬件自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志響應(yīng)中斷后硬件自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0和和IE1。 對(duì)于串行口中斷，對(duì)于串行口中斷，CPU響應(yīng)中斷后，沒(méi)有用硬件清除中斷響應(yīng)中斷后，沒(méi)有用硬件清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志請(qǐng)求標(biāo)志TI、RI，即這些中斷標(biāo)志，即這些中斷標(biāo)志 不會(huì)自動(dòng)清除不會(huì)自動(dòng)清除，必須用軟件，必須用軟件清除，這是在編串行通信中斷服務(wù)中應(yīng)該注意的。清除，這是在編串行通信中斷服務(wù)中應(yīng)該注意的。5、中斷撤除、中斷撤除MCS-51中斷系統(tǒng)的初始化中斷系統(tǒng)的初

28、始化 MCS-51中斷系統(tǒng)功能，是可以通過(guò)上述特殊功能寄存器統(tǒng)一管理的，中斷系統(tǒng)初始化是指用戶對(duì)這些特殊功能寄存器中的各控制位進(jìn)行賦值。中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化步驟如下： 開(kāi)相應(yīng)中斷源的中斷； 設(shè)定所用中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)； 若為外部中斷，則應(yīng)規(guī)定低電平還是負(fù)邊沿的中斷觸發(fā)方式。MCS-51中斷系統(tǒng)的應(yīng)用中斷系統(tǒng)的應(yīng)用中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化例: 請(qǐng)寫(xiě)出為低電平觸發(fā)的中斷系統(tǒng)初始化程序。解：采用位操作指令 SETB EASETB EX1 ；開(kāi)中斷SETB PX1 ；令為高優(yōu)先級(jí)CLR IT1 ；令為電平觸發(fā) 采用字節(jié)型指令MOV IE，#84H ；開(kāi)中斷ORL IP，#04

29、H ；令為高優(yōu)先級(jí)ANL TCON，#0FBH ；令為電平觸發(fā)例1：若規(guī)定外部中斷0為電平觸發(fā)方式,高優(yōu)先級(jí),試寫(xiě)出有關(guān)的初始化程序。 解：一般可采用位操作指令來(lái)實(shí)現(xiàn)： SETB EA ;開(kāi)中斷 SETB EX0 ;允許外中斷0中斷 SETB PX0 ;外中斷0定為高優(yōu)先級(jí)CLR IT0 ;電平觸發(fā)中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化外部中斷設(shè)定的步驟外部中斷設(shè)定的步驟： ORG 03H（13H） （ ）外部中斷的起始地址 JMP EXT 中斷時(shí)跳至中斷子程序EXT MOV IE，#10000001BH 中斷使能 MOV IE，#10000100BH 中斷使能 MOV IP，#00000001BH 中

30、斷優(yōu)先 MOV IP，#00000100BH 中斷優(yōu)先 MOV TCON，#00000000B（設(shè)定 為電平觸發(fā)） MOV TCON，#00000001B（設(shè)定 為負(fù)邊沿觸發(fā)） MOV TCON，#00000000B（設(shè)定 為電平觸發(fā)） MOV TCON，#00000100B（設(shè)定 為負(fù)邊沿觸發(fā)）0INT0INT0INT0INT0INT 1INT 1INT 1INT 1INT 1INT 中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化TIMER0或或TIMER1的中斷請(qǐng)求的中斷請(qǐng)求 當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)會(huì)設(shè)定TFX=1，而對(duì)8051提出中斷請(qǐng)求。TIMER0或TIMER1中斷請(qǐng)求設(shè)定的步驟如下： 定中斷起始地址 ORG

31、0BH ；TIMER0 ORG 1BH ；TIMER1 定工作方式 MOV TMOD ，#XXXXXXXXB設(shè)定計(jì)數(shù)值 MOV THX，#XXXX MOV TLX，#XXXX設(shè)定中斷使能 MOV IE，#1000X0X0中斷的程序設(shè)計(jì)中斷的程序設(shè)計(jì) 用戶對(duì)中斷的控制和管理，實(shí)際是對(duì)用戶對(duì)中斷的控制和管理，實(shí)際是對(duì)4個(gè)與中斷有關(guān)的寄個(gè)與中斷有關(guān)的寄存器存器IE、TCON、IP、SCON進(jìn)行控制進(jìn)行控制 或管理或管理。這幾個(gè)寄存。這幾個(gè)寄存器在單片機(jī)復(fù)位時(shí)是清零的，因此必須根據(jù)需要對(duì)這幾個(gè)寄器在單片機(jī)復(fù)位時(shí)是清零的，因此必須根據(jù)需要對(duì)這幾個(gè)寄存器的有關(guān)存器的有關(guān) 位進(jìn)行預(yù)置。在中斷程序的編制中應(yīng)注

32、意：位進(jìn)行預(yù)置。在中斷程序的編制中應(yīng)注意：開(kāi)中斷總控開(kāi)關(guān)EA，置位中斷源的中斷允許位。對(duì)外部中斷INT0、INT1應(yīng)選擇中斷觸發(fā)方式。編寫(xiě)中斷服務(wù)程序，并注意用保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，以免中斷返回時(shí)，丟失原寄存器、累加器中的信息。多個(gè)中斷源中斷，應(yīng)設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)，預(yù)置IP。 若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，可以采 用軟件關(guān)CPU中斷或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開(kāi)放中斷。C51中斷程序的編制 C51C51使用戶能編寫(xiě)高效的中斷服務(wù)程序，編譯器在規(guī)定的中斷源的矢使用戶能編寫(xiě)高效的中斷服務(wù)程序，編譯器在規(guī)定的中斷源的矢量地址中放入無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，使量地址中放入無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，使CPUC

33、PU響應(yīng)中斷后自動(dòng)地從矢量地址跳轉(zhuǎn)響應(yīng)中斷后自動(dòng)地從矢量地址跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的實(shí)際地址，而無(wú)需用戶去安排。到中斷服務(wù)程序的實(shí)際地址，而無(wú)需用戶去安排。中斷服務(wù)程序定義為函數(shù)，函數(shù)的完整定義如下。中斷服務(wù)程序定義為函數(shù)，函數(shù)的完整定義如下。返回值返回值 函數(shù)名函數(shù)名( (參數(shù)參數(shù)) )模式再入模式再入interrupt ninterrupt nusing musing m 其中必選項(xiàng)其中必選項(xiàng) interrupt ninterrupt n表示將函數(shù)聲明為中斷服務(wù)函數(shù)，表示將函數(shù)聲明為中斷服務(wù)函數(shù)，n n為中斷源為中斷源編號(hào)，可以是編號(hào)，可以是0 03131間的整數(shù)間的整數(shù) ，不允許是帶運(yùn)算符的

34、表達(dá)式，不允許是帶運(yùn)算符的表達(dá)式，n n通常取以通常取以下值：下值：0 0 外部中斷外部中斷0 0；1 1 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0溢出中斷溢出中斷2 2 外部中斷外部中斷1 1；3 3 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 1溢出中斷溢出中斷4 4 串行口發(fā)送與接收中斷串行口發(fā)送與接收中斷5 5 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2 2中斷中斷 各可選項(xiàng)的意義如下：各可選項(xiàng)的意義如下：using musing m 定義函數(shù)使用的工作寄存器組，定義函數(shù)使用的工作寄存器組，m m的取值范圍為的取值范圍為0 03 3，可缺，可缺省。它對(duì)目標(biāo)代碼的影響是：函數(shù)入口處將當(dāng)前寄存器保存，使用省。它對(duì)

35、目標(biāo)代碼的影響是：函數(shù)入口處將當(dāng)前寄存器保存，使用 m m 指定的寄存器組，函數(shù)退出時(shí)指定的寄存器組，函數(shù)退出時(shí) 原寄存器組恢復(fù)。選不同的工作原寄存器組恢復(fù)。選不同的工作寄存器組，可方便實(shí)現(xiàn)寄存器組的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。寄存器組，可方便實(shí)現(xiàn)寄存器組的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。再入再入屬性關(guān)鍵字屬性關(guān)鍵字reentrantreentrant將函數(shù)定義為再入的，在將函數(shù)定義為再入的，在C51C51中，普通中，普通函數(shù)函數(shù)( (非再入的非再入的) )不能遞歸調(diào)用，不能遞歸調(diào)用， 只有再入函數(shù)才可被遞歸調(diào)用。只有再入函數(shù)才可被遞歸調(diào)用。中斷服務(wù)函數(shù)不允許用于外部函數(shù)，它對(duì)目標(biāo)代碼影響如下：中斷服務(wù)函數(shù)不允許用于外部函數(shù)，它對(duì)目

36、標(biāo)代碼影響如下：當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，SFRSFR中的中的ACCACC、B B、DPHDPH、DPLDPL和和PSWPSW當(dāng)需要時(shí)入棧。當(dāng)需要時(shí)入棧。如果不使用寄存器組切換，中斷函數(shù)所需的所有工作寄存器如果不使用寄存器組切換，中斷函數(shù)所需的所有工作寄存器RnRn都入都入棧。棧。函數(shù)退出前，所有工作寄存器都出棧。函數(shù)退出前，所有工作寄存器都出棧。函數(shù)由函數(shù)由“RETIRETI”指令終止。指令終止。下面示例說(shuō)明下面示例說(shuō)明C C語(yǔ)言的編程方法。語(yǔ)言的編程方法。 例例 要求每中斷一次，發(fā)光二極管顯示開(kāi)關(guān)狀態(tài)要求每中斷一次，發(fā)光二極管顯示開(kāi)關(guān)狀態(tài) 用用C C語(yǔ)言編程語(yǔ)言編程 #include#i

37、nclude int0() interrupt 0 / int0() interrupt 0 /* *INT0INT0中斷函數(shù)中斷函數(shù)* */ / P1=0 x0f; /P1=0 x0f; /* *輸入端先置輸入端先置1 1，燈滅，燈滅* */ / P1=4; / P1=4; /* * 讀入開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并左移四位，讀入開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并左移四位， 使開(kāi)關(guān)反映在發(fā)光二極管上使開(kāi)關(guān)反映在發(fā)光二極管上* */ / main()main() EA=1; /EA=1; /* *開(kāi)中斷總開(kāi)關(guān)開(kāi)中斷總開(kāi)關(guān)* */ /EX0=1; /EX0=1; /* *允許允許INT0INT0中斷中斷* */ / IT0=1; /

38、IT0=1; /* *下降沿產(chǎn)生中斷下降沿產(chǎn)生中斷* */ /while(1); /while(1); /* *等待中斷等待中斷* */ / &+5V+5VP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.789C51EA&INT011111K 41K 2300 4圖6. 每個(gè)中斷源有固定的中斷服務(wù)程序的入口地址每個(gè)中斷源有固定的中斷服務(wù)程序的入口地址(稱矢量地址或向量地址稱矢量地址或向量地址)。當(dāng)。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷以響應(yīng)中斷以 后單后單片機(jī)內(nèi)部硬件保證它能自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到該地址。片機(jī)內(nèi)部硬件保證它能自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到該地址。因此，因此，此地址是應(yīng)該熟記的此地址是應(yīng)該熟記的，

39、在匯編程序，在匯編程序 中，中斷服務(wù)程中，中斷服務(wù)程序應(yīng)存放在正確的向量地址內(nèi)。序應(yīng)存放在正確的向量地址內(nèi)。 (或存放一條轉(zhuǎn)移指令或存放一條轉(zhuǎn)移指令)；而在；而在C語(yǔ)言中是靠語(yǔ)言中是靠Interrupt n的關(guān)鍵字的關(guān)鍵字n自動(dòng)設(shè)置的。自動(dòng)設(shè)置的。 小小 結(jié)結(jié)（1）中斷技術(shù)是實(shí)時(shí)控制中的常用技術(shù)，）中斷技術(shù)是實(shí)時(shí)控制中的常用技術(shù)，51系列單片機(jī)有三系列單片機(jī)有三個(gè)內(nèi)部中斷，二個(gè)外部中斷。所謂個(gè)內(nèi)部中斷，二個(gè)外部中斷。所謂 外部中斷就是在外部引腳外部中斷就是在外部引腳上有產(chǎn)生中斷所需要的信號(hào)。上有產(chǎn)生中斷所需要的信號(hào)。（2）單片機(jī)的中斷是靠?jī)?nèi)部的寄存器管理的單片機(jī)的中斷是靠?jī)?nèi)部的寄存器管理的，這

40、就，這就是是中斷允許寄存器中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先權(quán)寄存器，中斷優(yōu)先權(quán)寄存器IP ，必，必須在須在CPU開(kāi)中斷即開(kāi)全局中斷開(kāi)關(guān)開(kāi)中斷即開(kāi)全局中斷開(kāi)關(guān)EA，開(kāi)各中斷，開(kāi)各中斷源的中斷開(kāi)關(guān)源的中斷開(kāi)關(guān)，CPU才能響應(yīng)該中斷源的才能響應(yīng)該中斷源的 中斷請(qǐng)中斷請(qǐng)求，其中缺一不可。求，其中缺一不可。 （3）從程序表面看來(lái)，主程序和中斷服務(wù)程序好象）從程序表面看來(lái)，主程序和中斷服務(wù)程序好象是沒(méi)有關(guān)連的，只有掌握中斷響應(yīng)的過(guò)程，是沒(méi)有關(guān)連的，只有掌握中斷響應(yīng)的過(guò)程， 才能才能理解中斷的發(fā)生和返回，看得懂中斷程序，并能編理解中斷的發(fā)生和返回，看得懂中斷程序，并能編寫(xiě)高質(zhì)量中斷程序。寫(xiě)高質(zhì)量中斷程序。 （4

41、）本章重點(diǎn)應(yīng)掌握中斷的基本概念，并能熟練編）本章重點(diǎn)應(yīng)掌握中斷的基本概念，并能熟練編制中斷程序。制中斷程序。1、在中斷服務(wù)程序中，至少應(yīng)有一條（ ）。A、 傳送指令 B、 轉(zhuǎn)移指令 C、 加法指令 D、 中斷返回指令2、要使MCS-51能夠響應(yīng)定時(shí)器T1中斷，串行接口中斷，它的中斷允許寄存器IE的內(nèi)容應(yīng)是（ ）。 A、 98H B、 84H C、 42H D、 22H3、MCS-51中斷源有（ ） A、 5個(gè) B、 2個(gè) C、 3個(gè) D、 6個(gè)4、計(jì)算機(jī)在使用中斷方式與外界交換信息時(shí)，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的工作應(yīng)該是（ ） A、 由CPU自動(dòng)完成 B、 在中斷響應(yīng)中完成 C、 應(yīng)由中斷服務(wù)程序完成 D、

42、在主程序中完成5、MCS-51的中斷允許觸發(fā)器內(nèi)容為83H，CPU將響應(yīng)的中斷請(qǐng)求是（ ）。 A、 INT0，INT1 B、 T0，T1 C、 T1，串行接口 D、 INT0，T0課堂練習(xí)6、若MCS-51中斷源都編程為同級(jí)，當(dāng)它們同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)，CPU首先響應(yīng)（ ）。 A、 INT1 B、 INT0 C、 T1 D、 T07、當(dāng)CPU響應(yīng)串行接口中斷時(shí)，程序應(yīng)轉(zhuǎn)到（ ）。 A、 0003H B、 0013H C、 0023H D、 0033H8、執(zhí)行MOV IE，#03H后，MCS-51將響應(yīng)的中斷是（ ）。 A、 1個(gè) B、 2個(gè) C、 3個(gè) D、 0個(gè)9、外部中斷1固定對(duì)應(yīng)的中斷入口地址為（ ）。 A、 0003H B、 000BH C、 0013H D、 001BH10、MCS-51單片機(jī)可分為兩個(gè)中斷優(yōu)先