單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

1、第第5 5章章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)的中斷系統(tǒng)5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng)5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應(yīng)用舉例中斷的編程及應(yīng)用舉例5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng)5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應(yīng)用舉例中斷的編程及應(yīng)用舉例第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 日常生活的中斷現(xiàn)象舉例某人正在看報(bào)某人正在看報(bào)電話鈴響了電話鈴響了去接電話去接電話繼續(xù)接電話繼續(xù)接電話繼續(xù)看報(bào)繼續(xù)看報(bào)跑向廚房跑向廚房關(guān)煤氣、灌開水關(guān)煤氣、灌開水水開了水開了第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷中斷是指在突發(fā)事件到來時先中止當(dāng)前正在進(jìn)行

2、的工作，轉(zhuǎn)而去處理突發(fā)事件。待處理完成后，再返回到原先被中止的工作處，繼續(xù)進(jìn)行隨后的工作。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程：由中斷管理系統(tǒng)處理突發(fā)事件的過程；中斷源中斷源：中斷管理系統(tǒng)能夠處理的突發(fā)事件;中斷請求中斷請求：中斷源向CPU提出的處理請求;中斷函數(shù)中斷函數(shù)：針對中斷源和中斷請求提供的服務(wù)函數(shù);中斷嵌套中斷嵌套：在中斷服務(wù)過程中執(zhí)行更高級別的中斷服務(wù)。中斷的一般概念二級中斷系統(tǒng)第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷過程與調(diào)用一般函數(shù)過程的相似性相似性: 兩者都需要保護(hù)斷點(diǎn)，都可實(shí)現(xiàn)多級嵌套等。中斷過程與調(diào)用一般函數(shù)過程的差異性差異性:1、前者是程序設(shè)計(jì)者事先安排的（斷點(diǎn)位置

3、是明確的），而后者卻是系統(tǒng)根據(jù)工作環(huán)境隨機(jī)決定的（斷點(diǎn)位置是隨機(jī)的）。2、主函數(shù)與一般函數(shù)之間具有主從關(guān)系，而主函數(shù)與中斷函數(shù)之間則是平行關(guān)系（中斷函數(shù)只能被系統(tǒng)調(diào)用）；3、一般函數(shù)調(diào)用是純粹軟件處理過程，而中斷函數(shù)調(diào)用卻是需要軟、硬件配合才能完成的過程。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 1、分時操作：CPU可以使多個外設(shè)同時工作，并分時為各外設(shè)提供服務(wù)，從而大大提高了CPU的利用率和輸入/輸出的速度。2、實(shí)時處理：當(dāng)計(jì)算機(jī)用于實(shí)時控制時，請求CPU提供服務(wù)是隨機(jī)發(fā)生的。有了中斷系統(tǒng)，CPU就可以立即響應(yīng)并加以處理。3、故障處理：當(dāng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)如電源斷電、存儲器校驗(yàn)出錯、運(yùn)算溢出等錯誤時，CPU可

4、及時轉(zhuǎn)去執(zhí)行故障處理程序，減小或消除故障產(chǎn)生的影響。 中斷實(shí)現(xiàn)的功能： 實(shí)例1 單片機(jī)開關(guān)狀態(tài)檢測要求：若有按鍵壓下D1 狀態(tài)反轉(zhuǎn)。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 查詢法中斷法運(yùn)行效果第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 問題：1、中斷函數(shù)為何能自動執(zhí)行？2、主函數(shù)中變量賦值語句的作用？解釋解釋：1、當(dāng)P3.2引腳出現(xiàn)負(fù)脈沖時，系統(tǒng)調(diào)用了該中斷函數(shù)；2、進(jìn)行中斷初始化工作。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng) 5.2.1 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5.2.2 中斷控制中斷控制5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應(yīng)用舉例中斷的編程及應(yīng)用舉例第5

5、章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 1、中斷源、中斷源（哪些信號可以作為51單片機(jī)中斷源？）中斷源數(shù)量和種類越多，MCU處理突發(fā)事件的能力就越強(qiáng)。80C51單片機(jī)共有5種中斷源。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 外部中斷內(nèi)部中斷*并非很嚴(yán)格中斷向量中斷程序入口地址（ROM內(nèi)）第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 0INT1INT匯編程序0000H0003H000BH0013H001BH0030H主程序首條指令0023HROMSJMP 30H用于匯編程序第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷號與中斷向量對應(yīng)的編號0INT用于C51程序2、中斷請求標(biāo)志、中斷請求標(biāo)志（單片機(jī)如何得知中斷信號出現(xiàn)？）第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 當(dāng)中斷信號出現(xiàn)時

6、，單片機(jī)中某些寄存器位（中斷請求標(biāo)志位）可被硬件置1。CPU通過定期查看中斷請求標(biāo)志位是否為1，便可知道有無中斷請求。 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷請求標(biāo)志的置1原理 1INT1、外部中斷源（ 和 ）0INT邏輯開關(guān)IT0和IT1用于選擇觸發(fā)信號類型： ITx=0選擇電平觸發(fā)（低電平低電平經(jīng)非門IEx置1） ITx=1選擇脈沖觸發(fā)（負(fù)脈沖負(fù)脈沖經(jīng)施密特觸發(fā)器IEx置1)P3.3P3.2電平信號脈沖信號3412第二輸入功能V（第5章）第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 2、內(nèi)部中斷源（T0和T1）當(dāng)T0或T1被充滿溢出充滿溢出向寄存器位TF0、 TF1“進(jìn)位” 置1（第6章）第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 3

7、、內(nèi)部中斷源（TX和RX）（發(fā)送SUBF中的數(shù)據(jù)輸出門TXD端口） 發(fā)送控制器寄存器位TI置1；（RXD引腳的數(shù)據(jù)移位寄存器接收SBUF） 接收控制器寄存器位RI置1。RXTX（第7章）5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng) 5.2.1 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5.2.2 中斷控制中斷控制5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應(yīng)用舉例中斷的編程及應(yīng)用舉例第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷系統(tǒng)的組成中斷系統(tǒng)的組成（影響中斷的因素？）第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷信號分別沿5條水平路徑由左向右進(jìn)行傳送。其中，TCON、SCON、IE、IP是相關(guān)SFR。P3.3

8、P3.2中斷信號中斷號中斷號1、TCON寄存器寄存器第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 定時/計(jì)數(shù)器的控制寄存器（Timer/Counter Control Register），字節(jié)地址為88H，可位尋址。 T1的中的中斷請求斷請求標(biāo)志標(biāo)志T0的中的中斷請求斷請求標(biāo)志標(biāo)志INT1的的中斷請中斷請求標(biāo)志求標(biāo)志INT0的的中斷請中斷請求標(biāo)志求標(biāo)志INT1的的中斷觸中斷觸發(fā)信號發(fā)信號選擇選擇INT0的的中斷觸中斷觸發(fā)信號發(fā)信號選擇選擇與中斷無關(guān)第6 章介紹與中斷無關(guān)第 6 章介紹【注意注意】 51單片機(jī)復(fù)位后，TCON初值為0默認(rèn)沒有上述中斷請求，默認(rèn)采用電平觸發(fā)方式。 =1，有中斷請求，有中斷請求=0，無中

9、斷請求，無中斷請求=1，脈沖觸發(fā)，脈沖觸發(fā)=0，電平觸發(fā)，電平觸發(fā)第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 2、SCON寄存器寄存器 串口控制寄存器(Serial control register)，字節(jié)地址為98H，可位尋址。 TX的的中斷請中斷請求標(biāo)志求標(biāo)志RX的的中斷請中斷請求標(biāo)志求標(biāo)志【注意注意】TI和RI雖然是2個中斷請求標(biāo)志位，但在SCON之后經(jīng)或門電路合成為1個信息，統(tǒng)一接受中斷管理。 =1，有中斷請求，有中斷請求=0，無中斷請求，無中斷請求第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷允許寄存器（Interrupt Enable Register），字節(jié)地址為A8H，可位尋址。 【注意注意】禁止中斷并不能阻止

10、中斷請求標(biāo)志值的硬件刷新；單片機(jī)復(fù)位后，IE的初值為0默認(rèn)為整體禁止中斷。 3、IE寄存器寄存器 T0的中的中斷允許斷允許標(biāo)志標(biāo)志INT0的的中斷允中斷允許標(biāo)志許標(biāo)志INT1的的中斷允中斷允許標(biāo)志許標(biāo)志T1的中的中斷允許斷允許標(biāo)志標(biāo)志TX/RX的中的中斷允許斷允許標(biāo)志標(biāo)志總中斷允總中斷允許標(biāo)志許標(biāo)志=1，允許中斷，允許中斷=0，禁止中斷，禁止中斷第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 4、IP 寄存器寄存器中斷優(yōu)先級寄存器（Interrupt Priority Registers），字節(jié)地址為B8H，可位尋址。 T0的中的中斷優(yōu)先斷優(yōu)先級標(biāo)志級標(biāo)志INT0的的中斷優(yōu)中斷優(yōu)先級標(biāo)先級標(biāo)志志INT1的的中斷優(yōu)中

11、斷優(yōu)先級標(biāo)先級標(biāo)志志T1的中的中斷優(yōu)先斷優(yōu)先級標(biāo)志級標(biāo)志TX/RX的中的中斷優(yōu)先斷優(yōu)先級標(biāo)志級標(biāo)志=1，高優(yōu)先級，高優(yōu)先級=0，低優(yōu)先級，低優(yōu)先級優(yōu)先級原則：1）高級中斷請求可以打斷正在執(zhí)行的低級中斷；2）同級或低級中斷請求不能打斷正在執(zhí)行的中斷；3）同級中斷源同時提出請求時按自然優(yōu)先級響應(yīng)： INT0 T0 INT1T1TI/RI4）單片機(jī)復(fù)位時，IP初值為0默認(rèn) 所有中斷源均為低級中斷。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 實(shí)例4 中斷嵌套演示功能：功能：LED0代表主函數(shù)的功能；K0產(chǎn)生INT0中斷請求，調(diào)用LED1顯示功能；K1產(chǎn)生INT1中斷請求，調(diào)用LED2顯示功能；

12、設(shè)置INT1為高級中斷，INT0為低級中斷；高級中斷運(yùn)行時，若有低級中斷請求，則D1點(diǎn)亮；高級中斷結(jié)束后，低級中斷才能運(yùn)行。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 實(shí)例4軟件編程第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 實(shí)例4仿真運(yùn)行中斷標(biāo)志匯總中斷源名稱 中斷請求標(biāo)志 中斷允許標(biāo)志 中斷優(yōu)先標(biāo)志 中斷觸發(fā)方式標(biāo)志 中斷號 INT0 IE0 EX0 PX0 IT0 0 T0 TF0 ET0 PT0 1 INT1 IE1 EX1 PX1 IT1 2 T1 TF1 ET1 PT1 3 TI/RI TI/RI ES PS 4第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷管理寄存器匯總TCON88HIEA8HIPB8HSCON98H第5章 單片機(jī)

13、的中斷系統(tǒng) 中斷系統(tǒng)匯總 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng)5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷編程及應(yīng)用中斷編程及應(yīng)用第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷處理包括中斷請求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)等環(huán)節(jié)。 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 1、中斷響應(yīng)、中斷響應(yīng) CPU響應(yīng)中斷的基本條件為：（1）有中斷源發(fā)出中斷請求；（2）中斷總允許位EA=1，即CPU開中斷；（3）申請中斷的中斷源的中斷允許位為1。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) CPU響應(yīng)中斷后的操作過程：中斷優(yōu)先級查詢，阻止后來的同級或低級中斷請求。保護(hù)斷點(diǎn)，即把程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧保存。清除中

14、斷請求標(biāo)志位。調(diào)用中斷函數(shù)并開始運(yùn)行。返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。除中斷函數(shù)運(yùn)行是軟件方式外，其余中斷處理過程都是由單片機(jī)硬件自動完成的。 【注意注意】第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 2、響應(yīng)時間、響應(yīng)時間 從查詢中斷請求標(biāo)志到執(zhí)行中斷函數(shù)第一條語句所經(jīng)歷的時間，稱為中斷響應(yīng)時間。 CPU在每個機(jī)器周期的S6期間查詢每個中斷請求的標(biāo)志位。 中斷響應(yīng)時間 = 1個查詢機(jī)器周期 + 2個調(diào)用中斷函數(shù)周期= 3個機(jī)器周期，這也是對中斷請求做出響應(yīng)所需的最短時間。C51中斷函數(shù)的聲明格式：void 函數(shù)名 (void) interrupt n using minterrupt n，表示是關(guān)于中斷源n的中斷服務(wù)函數(shù)；u

15、 usingsing m m，表示該中斷函數(shù)將使用第m m組組工作寄存器。缺省為當(dāng)前工作寄存器組。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 【注意注意】 1、中斷服務(wù)函數(shù)既沒有返回值，也沒有調(diào)用參數(shù)； 2、中斷服務(wù)函數(shù)只能由系統(tǒng)調(diào)用，不能被其他函數(shù)調(diào)用。3、中斷服務(wù)函數(shù)、中斷服務(wù)函數(shù)C51中斷函數(shù)的聲明格式：void 函數(shù)名 (void) interrupt n using minterrupt n，表示是關(guān)于中斷源n的中斷服務(wù)函數(shù)；C51中斷函數(shù)的聲明格式：void 函數(shù)名 (void) interrupt n using mu usingsing m m，表示該中斷函數(shù)將使用第m m組組工作寄存器。缺省為

16、當(dāng)前工作寄存器組。interrupt n，表示是關(guān)于中斷源n的中斷服務(wù)函數(shù)；C51中斷函數(shù)的聲明格式：void 函數(shù)名 (void) interrupt n using m5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng)5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷編程及應(yīng)用中斷編程及應(yīng)用 5.4.1 中斷的編程和應(yīng)用舉例中斷的編程和應(yīng)用舉例 5.4.2 擴(kuò)展外部中斷源第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 重新認(rèn)識實(shí)例1的程序【注意注意】中斷允許設(shè)置也可采用位變量實(shí)現(xiàn)，即EX0=1，EA=1；實(shí)例實(shí)例2 將第4章實(shí)例3改用中斷方式實(shí)現(xiàn)中斷法中斷法有鍵閉合時才檢測鍵盤（獲

17、取閉合鍵號）問題：查詢法查詢法需占用大量CPU機(jī)時，如何降低按鍵檢測開銷？主函數(shù)獲取鍵值keykey = -1?P0鍵值顯示碼NYP0黑屏顯示碼第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) P25P32P21P22P23P24P26P27P32P20P21P22P23P20P20P21P22P23P24P25P26P27XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P

18、1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U180C51net=P2120123456789ABCDEFLED123451U3:A4082234567891RP1234567891RP2硬件更改硬件更改：增加一個4輸入與門器件U3行線分接輸入端，輸出端接P3.2（INT0)；鍵盤連線改接在P2口。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

19、 軟件更改軟件更改：主函數(shù)中進(jìn)行中斷初始化，中斷函數(shù)中查找閉合鍵號并刷新LED顯示；每次中斷返回前都應(yīng)將列電平置為全低，行電平置為全高，為下次中斷做準(zhǔn)備 。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 實(shí)例2完整程序第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 運(yùn)行效果 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 實(shí)例3 將第4章改用中斷方式實(shí)現(xiàn) 問題問題：當(dāng)CPU運(yùn)行于LED循環(huán)環(huán)節(jié)時，將因不能及時檢測按鍵狀態(tài)，而使按鍵操作不靈敏。第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6

20、/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U180C51K1K2K3K4D1D2D3D4R1100R2100R3100R4100R510kR610kR710kR810k+5VVCC實(shí)例2電路圖實(shí)例2流程圖硬件改動硬件改動：增加一只4輸入與門電路，使按鍵閉合電平作為外部中斷信號。第5章 單片