C單片機中斷系統(tǒng)PPT學習教案

1、會計學1C單片機中斷系統(tǒng)單片機中斷系統(tǒng)第1頁/共66頁4這種方法很少使用。這種方法很少使用。第2頁/共66頁一、什么是查詢傳送方式一、什么是查詢傳送方式n狀態(tài)信息：一般為狀態(tài)信息：一般為1 1位二進制碼。位二進制碼。第3頁/共66頁輸入狀態(tài)信息輸入狀態(tài)信息準備好？準備好？傳送數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)啟動外設設備啟動外設設備傳送數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)延時延時YESNO(a)(b)第4頁/共66頁三、查詢方式的過程三、查詢方式的過程查詢方式的過程：查詢方式的過程：查詢查詢等待等待數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送，待到下一次數(shù)據(jù)傳送，待到下一次數(shù)據(jù)傳送時則重復上述過程。（外設的工作速度比時則重復上述過程。（外設的工作速度比CPU慢得慢得

2、多）多）第5頁/共66頁5.1.3 5.1.3 直接存儲器存?。ㄖ苯哟鎯ζ鞔嫒。―MADMA）方式）方式第6頁/共66頁第7頁/共66頁主程序主程序響應中斷請求響應中斷請求中斷服務程序中斷服務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)行主程序斷點斷點第8頁/共66頁三、中斷源三、中斷源產(chǎn)生中斷的請求源稱為中斷源。產(chǎn)生中斷的請求源稱為中斷源。四、中斷請求四、中斷請求中斷源向中斷源向CPUCPU提出的處理請求，稱為中斷請求或中斷申提出的處理請求，稱為中斷請求或中斷申請。請。五、中斷響應過程五、中斷響應過程CPUCPU暫時中止自身的事務，轉去處理事件的過程，稱為暫時中止自身的事務，轉去處理事件的過

3、程，稱為CPUCPU的中斷響應過程。的中斷響應過程。第9頁/共66頁七、中斷返回七、中斷返回中斷處理完畢，再回到原來被中止的地方，稱為中斷返中斷處理完畢，再回到原來被中止的地方，稱為中斷返回?；亍０?、中斷方式的特點八、中斷方式的特點1 1、中斷方式消除了、中斷方式消除了CPUCPU在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大提提高了高了CPUCPU的工作效率的工作效率。2 2、將從現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)通過中斷方式及時傳送給、將從現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)通過中斷方式及時傳送給CPUCPU，經(jīng)，經(jīng)過處理后可立即作出反應，實現(xiàn)現(xiàn)場控制。采用查詢方式過處理后可立即作出反應，實現(xiàn)現(xiàn)場控制。采用查詢方式很難做

4、到及時采集，實時控制。很難做到及時采集，實時控制。第10頁/共66頁第11頁/共66頁一、中斷系統(tǒng)結構一、中斷系統(tǒng)結構二、中斷技術實現(xiàn)的功能二、中斷技術實現(xiàn)的功能1 1、分時操作、分時操作2 2、實時處理、實時處理3 3、故障處理、故障處理第12頁/共66頁第13頁/共66頁3 3、故障處理、故障處理計算機在運行時往往會出現(xiàn)一些故障，如斷電、存儲器奇計算機在運行時往往會出現(xiàn)一些故障，如斷電、存儲器奇偶校驗出錯、運算溢出等。偶校驗出錯、運算溢出等。有了中斷系統(tǒng)，當出現(xiàn)上述情況時，有了中斷系統(tǒng)，當出現(xiàn)上述情況時，CPUCPU可及時轉去執(zhí)行可及時轉去執(zhí)行故障處理程序，自行處理故障而不必停機。故障處理

5、程序，自行處理故障而不必停機。第14頁/共66頁T0T0定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器0 0溢出中斷請求。溢出中斷請求。T1T1定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器1 1溢出中斷請求。溢出中斷請求。RXD/TXDRXD/TXD串行口中斷請求。當串行口完成一幀數(shù)據(jù)的接收串行口中斷請求。當串行口完成一幀數(shù)據(jù)的接收 或發(fā)送時，便請求中斷?；虬l(fā)送時，便請求中斷。INT0INT0外部中斷外部中斷0 0請求，低電平有效。通過請求，低電平有效。通過P3.2P3.2引腳輸入引腳輸入。INT1INT1外部中斷外部中斷1 1請求，低電平有效。通過請求，低電平有效。通過P3.3P3.3引腳輸入。引腳輸入。第15頁/共66

6、頁第16頁/共66頁第17頁/共66頁TCONTCON為定時器為定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T0T0和和T1T1的控制器，同時也的控制器，同時也鎖鎖存存T0T0和和T1T1的溢出中斷標志的溢出中斷標志及及外部中斷外部中斷0 0和外部中斷和外部中斷1 1的中斷標志的中斷標志等。等。與中斷有關的位如圖與中斷有關的位如圖5-45-4所示。所示。TF1TF0IE1IT1IE0IT0 TCON（88H）8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 圖圖5-4 TCON5-4 TCON中的中斷標志位中的中斷標志位第18頁/共66頁

7、第19頁/共66頁第20頁/共66頁 SCON（98H）TIRI9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H圖圖5-5 SCON5-5 SCON中的中斷標志位中的中斷標志位第21頁/共66頁收完一個串行幀，收完一個串行幀， 硬件置位硬件置位RIRI。同樣，同樣，CPUCPU響應中斷時不會清除響應中斷時不會清除RIRI，必須在中斷服務程序中由軟必須在中斷服務程序中由軟件對件對RIRI清清0 0。第22頁/共66頁EAESET1EX1ET0EX0 IE（A8H）AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A

8、8HAFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H2 2、中斷允許寄存器、中斷允許寄存器IEIE中各位的含義。中各位的含義。EAEA中斷允許總控制位。中斷允許總控制位。 EA=0EA=0，屏蔽所有的中斷請求；，屏蔽所有的中斷請求； EA=1EA=1，CPUCPU開放中斷。對各中斷源的中斷請求開放中斷。對各中斷源的中斷請求是否允許是否允許，還要取決于各中斷源的中斷允許控制位的狀還要取決于各中斷源的中斷允許控制位的狀態(tài)。這就是所謂的態(tài)。這就是所謂的兩級控制兩級控制。第23頁/共66頁ET1ET1定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T1T1的溢出中斷允許位的溢出中斷允許位。 ET1=0ET

9、1=0，禁止禁止T1T1中斷；中斷； ET1=1ET1=1，允許允許T1T1中斷。中斷。EX1EX1外部中斷外部中斷1 1的溢出中斷允許位。的溢出中斷允許位。 EX1=0EX1=0，禁止外部中斷禁止外部中斷1 1中斷；中斷； EX1=1EX1=1，允許外部中斷允許外部中斷1 1中斷。中斷。第24頁/共66頁EX0EX0外部中斷外部中斷0 0的溢出中斷允許位。的溢出中斷允許位。 EX0=0EX0=0，禁止外部中斷禁止外部中斷0 0中斷；中斷； EX0=1EX0=1，允許外部中斷允許外部中斷0 0中斷。中斷。第25頁/共66頁第26頁/共66頁第27頁/共66頁求。求。第28頁/共66頁 IP（B

10、8H）PSPT1PX1PT0PX0 BCH BBH BAH B9H B8HPS 串行口中斷優(yōu)先級控制位串行口中斷優(yōu)先級控制位PT1定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T1中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位PX1外部中斷外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位PT0定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T0中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位PX0外部中斷外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位若某控制位為若某控制位為1，則相應的中斷源規(guī)定為高級中斷；反之，則相應的中斷源規(guī)定為高級中斷；反之，為為0，則相應的中斷源規(guī)定為低級中斷。，則相應的中斷源規(guī)定為低級中斷。第29頁/共66頁中斷源中斷源同級內的中斷優(yōu)先級同級內的中

11、斷優(yōu)先級外部中斷外部中斷0中斷中斷 高級高級定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T0溢出中斷溢出中斷外部中斷外部中斷1中斷中斷定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T1溢出中斷溢出中斷串行口中斷串行口中斷 低級低級第30頁/共66頁（1 1）按內部查詢順序排隊）按內部查詢順序排隊（2 2）實現(xiàn)中斷嵌套）實現(xiàn)中斷嵌套l當當CPUCPU正在處理一個中斷請求時，又出現(xiàn)了另一個優(yōu)先正在處理一個中斷請求時，又出現(xiàn)了另一個優(yōu)先級比它高的中斷請求，這時，級比它高的中斷請求，這時，CPUCPU就暫時中止執(zhí)行對原就暫時中止執(zhí)行對原來優(yōu)先級較低的中斷源的服務程序，來優(yōu)先級較低的中斷源的服務程序，保護當前斷點保護當前斷點，轉去響應優(yōu)先級

12、更高的中斷請求，并為它服務。待服轉去響應優(yōu)先級更高的中斷請求，并為它服務。待服務結束，再繼續(xù)執(zhí)行原來較低級的中斷服務程序。該務結束，再繼續(xù)執(zhí)行原來較低級的中斷服務程序。該過程稱為中斷嵌套。該中斷系統(tǒng)稱為多級中斷系統(tǒng)。過程稱為中斷嵌套。該中斷系統(tǒng)稱為多級中斷系統(tǒng)。l二級中斷嵌套的中斷過程如圖二級中斷嵌套的中斷過程如圖5-9 5-9 所示。所示。第31頁/共66頁CPU在執(zhí)行主程序在執(zhí)行主程序低級低級中斷中斷請求請求響應低級中斷請求響應低級中斷請求CPU執(zhí)行低級執(zhí)行低級中斷服務程序中斷服務程序高級高級中斷中斷請求請求響應高級中斷請求響應高級中斷請求CPU執(zhí)行高執(zhí)行高級級中斷服務程中斷服務程序序返回

13、低級中斷程序返回低級中斷程序返回主程序返回主程序第32頁/共66頁第33頁/共66頁第34頁/共66頁保護現(xiàn)場保護現(xiàn)場為外設服務為外設服務恢復現(xiàn)場恢復現(xiàn)場主程序主程序NKN+mK+1返回返回中斷處理中斷處理中斷響應中斷響應第35頁/共66頁一、中斷響應條件一、中斷響應條件當前的指令周期已經(jīng)結束。當前的指令周期已經(jīng)結束。若若現(xiàn)行指令為現(xiàn)行指令為RETIRETI或是訪問或是訪問IEIE或或IPIP指令時，指令時，該指令以及緊接著的下一條指該指令以及緊接著的下一條指令已執(zhí)行完。令已執(zhí)行完。第36頁/共66頁1 1、中斷響應操作過程、中斷響應操作過程執(zhí)行返回指令執(zhí)行返回指令RETIRETI，中斷服，中

14、斷服務程序結束，將堆棧內容彈出務程序結束，將堆棧內容彈出到到PCPC，返回到原來斷點繼續(xù)執(zhí)，返回到原來斷點繼續(xù)執(zhí)行。行。第37頁/共66頁ORG 0003HLJMP INTOPRAM第38頁/共66頁第39頁/共66頁一、什么是中斷處理一、什么是中斷處理二、中斷處理包括的內容二、中斷處理包括的內容不同的中斷源服務的內容及要求各不相同，其處理過程也不同的中斷源服務的內容及要求各不相同，其處理過程也就有所區(qū)別。一般情況，中斷處理包括兩部分內容：就有所區(qū)別。一般情況，中斷處理包括兩部分內容：1 1、保護現(xiàn)場、保護現(xiàn)場：如在：如在中斷服務程序中要用到中斷服務程序中要用到PSWPSW、工作寄存、工作寄存

15、器和器和SFRSFR等寄存器時等寄存器時，則在進入中斷服務之前應將它們的內，則在進入中斷服務之前應將它們的內容保護起來，在容保護起來，在中斷結束、執(zhí)行中斷結束、執(zhí)行RETIRETI指令前指令前應恢復現(xiàn)場。應恢復現(xiàn)場。2 2、為中斷源服務、為中斷源服務：針對中斷源的具體要求進行相應的處理。：針對中斷源的具體要求進行相應的處理。第40頁/共66頁第41頁/共66頁第42頁/共66頁第43頁/共66頁第44頁/共66頁INT1INT0P1.3P1.2P1.1P1.089C51裝置裝置1 1裝置裝置2 2裝置裝置3 3裝置裝置4 4+5V第45頁/共66頁EXITDV4： 裝置裝置4 4的的中斷服中斷

16、服務程序務程序 AJMP EXIT ORG 0013H LJMP INTR1P；INT1中斷服務程序入口中斷服務程序入口 ORG 1000H INTR1P：PUSH PSW ；INT1中斷服務程序是一個中斷中斷服務程序是一個中斷查詢程序服務程序查詢程序服務程序 PUSHA， DV1， DV1， DV1， DV1 EXIT： POP A POP PSW RETI有關中斷服務程序的片段有關中斷服務程序的片段第46頁/共66頁第47頁/共66頁MCS-51MCS-51系列單片機系列單片機復位復位后后，（PCPC）=0000H=0000H而而0003H0003H002BH002BH分別為各分別為各中斷

17、源的入口地址。中斷源的入口地址。編程時應在編程時應在0000H0000H處寫一條處寫一條跳轉指令跳轉指令（一般為長跳轉（一般為長跳轉指令），指令），主程序是以跳轉主程序是以跳轉的目標地址作為起始地址的目標地址作為起始地址開始編寫開始編寫，一般從，一般從0030H0030H開開始，如右圖所示。始，如右圖所示。0000HLJMP00300030H主程序主程序第48頁/共66頁第49頁/共66頁1 1、中斷服務程序的起始地址、中斷服務程序的起始地址中斷系統(tǒng)對五個中斷源分別規(guī)定了各自的入口地址，但中斷系統(tǒng)對五個中斷源分別規(guī)定了各自的入口地址，但這些入口地址相距很近（這些入口地址相距很近（8 8個字節(jié)）

18、。個字節(jié)）。如中斷服務程序的指令代碼少于如中斷服務程序的指令代碼少于8 8個字節(jié)，則可從規(guī)定個字節(jié)，則可從規(guī)定的中斷服務程序入口地址開始，直接編寫中斷服務程序；的中斷服務程序入口地址開始，直接編寫中斷服務程序；如中斷服務程序的指令代碼大于如中斷服務程序的指令代碼大于8 8個字節(jié)，則應采用與個字節(jié)，則應采用與主程序相同的方法，主程序相同的方法，在相應的入口處寫一條跳轉指令，在相應的入口處寫一條跳轉指令，并以跳轉指令的目標地址作為中斷服務程序的起始地址并以跳轉指令的目標地址作為中斷服務程序的起始地址進行編程進行編程。第50頁/共66頁0003HLJMP02000200H中斷服中斷服務程序務程序第51頁/共66頁第52頁/共66頁5.