微機(jī)原理-05-中斷課件

第五章中斷系統(tǒng)§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式§5.2中斷的概念§5.389C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制§5.4中斷處理過(guò)程§5.5外部中斷擴(kuò)展方法§5.6中斷程序舉例5.7思考題與習(xí)題第五章中斷系統(tǒng)§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式1§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式§5.1.1無(wú)條件傳送方式不需要交換狀態(tài)信息，只需在程序中加入訪問(wèn)外設(shè)的指令，數(shù)據(jù)傳送便可以實(shí)現(xiàn)?！?.1.2查詢傳送方式（條件傳送）通過(guò)查詢外設(shè)的狀態(tài)信息，確信外設(shè)已處于“準(zhǔn)備好”，計(jì)算機(jī)才發(fā)出訪問(wèn)外設(shè)的指令，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。輸出時(shí)，要查詢外設(shè)是否把上一次CPU輸出的數(shù)據(jù)處理完畢。狀態(tài)信息：一般為1位二進(jìn)制碼。輸入時(shí)，需要查詢外設(shè)的輸入數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好；§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式§5.1.1無(wú)條件傳送方2輸入狀態(tài)信息準(zhǔn)備好？傳送數(shù)據(jù)YN查詢方式程序流程圖缺點(diǎn)：CPU在完成一次數(shù)據(jù)傳送后要等待很長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)行下一次的傳送。在等待過(guò)程中，CPU不能進(jìn)行其他操作，所以效率比較低。優(yōu)點(diǎn)：通用性好，可以用于各類外設(shè)和CPU間的數(shù)據(jù)傳送。輸入狀態(tài)信息準(zhǔn)備好？傳送數(shù)據(jù)YN查詢方式程序流程圖缺點(diǎn)：CP3§5.1.3直接存儲(chǔ)器存?。―MA）方式DMA：DirectMemoryAccessCPU讓出數(shù)據(jù)總線（懸浮狀態(tài)），使外設(shè)和存儲(chǔ)器之間直接傳送（不通過(guò)CPU）數(shù)據(jù)的方式。適用于外設(shè)和存儲(chǔ)器之間有大量的數(shù)據(jù)需要傳送及外設(shè)工作速度很快的情況?！?.1.3直接存儲(chǔ)器存?。―MA）方式DMA：Direc4§5.1.4中斷傳送方式當(dāng)CPU正在工作時(shí)，外部事件請(qǐng)求CPU迅速去處理，于是CPU暫停當(dāng)前工作，轉(zhuǎn)去處理外部事件。中斷服務(wù)處理完畢后，再返回到原來(lái)被暫停的地方繼續(xù)原來(lái)的工作，這樣的過(guò)程稱為中斷。主程序響應(yīng)中斷請(qǐng)求中斷服務(wù)程序返回主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)中斷請(qǐng)求§5.1.4中斷傳送方式當(dāng)CPU正在工作時(shí)，外部事件5§5.2中斷的概念一、什么是中斷

二、中斷源引起并發(fā)出中斷請(qǐng)求的源頭三、中斷源識(shí)別中斷發(fā)生后，系統(tǒng)如何識(shí)別是哪一個(gè)中斷源引起的中斷。四、中斷控制中斷允許、中斷優(yōu)先級(jí)控制五、中斷優(yōu)點(diǎn)分時(shí)操作提高主機(jī)效率實(shí)時(shí)處理隨機(jī)故障處理§5.2中斷的概念一、什么是中斷二、中斷源引起并發(fā)6§5.3.189C51中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志

8051提供5個(gè)中斷源：INT0P3.2引腳上的外部中斷請(qǐng)求（外中斷0）INT1P3.3引腳上的外部中斷請(qǐng)求（外中斷1）T0片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出（TF0）中斷請(qǐng)求T1片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出（TF1）中斷請(qǐng)求TI/RI片內(nèi)串行口完成一幀發(fā)送或接收中斷請(qǐng)求源說(shuō)明：每一個(gè)中斷源都對(duì)應(yīng)有一個(gè)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，設(shè)在SFR的TCON和SCON中。有中斷請(qǐng)求時(shí)，由TCON和SCON中的相應(yīng)位來(lái)鎖存?！?.389C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制§5.3.189C51中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志8051提供57

TCON－定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T0,T1)控制器（88H）TF1TF0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988TCONT1溢出中斷標(biāo)志T0溢出中斷標(biāo)志外中斷1請(qǐng)求標(biāo)志外部中斷1觸發(fā)方式控制外部中斷0觸發(fā)方式控制外中斷0請(qǐng)求標(biāo)志

T0、T1從初值開(kāi)始加1計(jì)數(shù)到產(chǎn)生溢出，使TF0、TF1置“1”，直到CPU響應(yīng)中斷時(shí)由硬件復(fù)位。

若ITi＝1（沿觸發(fā)），則INTi上的電平由1變到0時(shí)，置位IEi、在CPU響應(yīng)該中斷時(shí)由硬件清0。

若ITi＝0（電平觸發(fā)），則輸入到INTi的外部中斷源必須保持低電平有效，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。位地址TCON－定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T0,T1)控制器（88H）T8SCON－串行口控制寄存器（98H）

當(dāng)發(fā)送和接收中任何一個(gè)標(biāo)志被置位時(shí)，都可以向CPU提出申請(qǐng)。必須在中斷服務(wù)程序中判斷，并由軟件將RI和TI標(biāo)志位清0。發(fā)送中斷標(biāo)志接收中斷標(biāo)志TIRISCON9F9E9D9C9B9A9998位地址一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢置“1”TI，請(qǐng)求CPU發(fā)送下一幀一幀數(shù)據(jù)接收完畢置“1”RI，請(qǐng)求CPU取走數(shù)據(jù)通常情況的中斷源：I/O外設(shè)、硬件故障、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等SCON－串行口控制寄存器（98H）當(dāng)發(fā)送和接收9§5.3.2中斷控制IE－中斷允許寄存器（A8H）EA－－ESET1EX1ET0EX0IEAFAEADACABAAA9A8中斷允許標(biāo)志0禁止所有中斷1開(kāi)放中斷外部中斷01允許中斷外部中斷11允許中斷T0的溢出中斷1允許中斷T1的溢出中斷1允許中斷串行口中斷允許位1允許中斷位地址一、中斷允許控制§5.3.2中斷控制IE－中斷允許寄存器（A8H）EA10例：假設(shè)允許片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷，禁止其他中斷。試根據(jù)假設(shè)條件設(shè)置IE的相應(yīng)值。解：（IE）=10001010B=8AH（a）用字節(jié)操作指令MOVIE，#8AH；或MOV0A8H，#8AH；（b）用位操作指令SETBET0；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0允許中斷SETBET1；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1允許中斷SETBEA；CPU開(kāi)中斷例：假設(shè)允許片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷，禁止其他中斷。試根據(jù)假設(shè)11二、中斷優(yōu)先級(jí)控制中斷系統(tǒng)提供兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)每一個(gè)中斷源都可編程設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)，以便實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套。中斷優(yōu)先級(jí)是由IP控制的，IP格式如下：－－－PSPT1PX1PT0PX0IPBFBEBDBCBBBAB9B8外部中斷0優(yōu)先級(jí)外部中斷1優(yōu)先級(jí)T0中斷優(yōu)先級(jí)T1中斷優(yōu)先級(jí)串行口中斷優(yōu)先級(jí)位地址Di=1設(shè)高優(yōu)先級(jí)Di=0設(shè)低優(yōu)先級(jí)B8H字節(jié)地址二、中斷優(yōu)先級(jí)控制中斷系統(tǒng)提供兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)－－12中斷優(yōu)先級(jí)排列順序中斷系統(tǒng)內(nèi)具有兩級(jí)優(yōu)先級(jí)，遵循以下兩條基本規(guī)則:（1）低優(yōu)先級(jí)中斷源可被高優(yōu)先級(jí)中斷源所中斷。（2）一種中斷源一旦得到響應(yīng)，與它同級(jí)的中斷源不能再中斷它。同時(shí)收到幾個(gè)同一優(yōu)先級(jí)的中斷，其優(yōu)先級(jí)排列如下：

中斷源同級(jí)內(nèi)的中斷優(yōu)先級(jí)

外部中斷0 最高

T0溢出中斷

外部中斷1

T1溢出中斷

串行口中斷 最低中斷優(yōu)先級(jí)排列順序中斷系統(tǒng)內(nèi)具有兩級(jí)優(yōu)先級(jí)，遵循以下兩條基本13

二級(jí)中斷嵌套CPU在執(zhí)行主程序低級(jí)中斷請(qǐng)求響應(yīng)低級(jí)中斷請(qǐng)求CPU執(zhí)行低級(jí)中斷服務(wù)程序高級(jí)中斷請(qǐng)求響應(yīng)高級(jí)中斷請(qǐng)求CPU執(zhí)行高級(jí)中斷服務(wù)程序返回低級(jí)中斷程序返回主程序二級(jí)中斷嵌套CPU在執(zhí)行主程序低級(jí)中響應(yīng)低級(jí)中斷請(qǐng)求CPU14例：設(shè)8031的片外中斷為高優(yōu)先級(jí)，片內(nèi)中斷為低優(yōu)先級(jí)。設(shè)置IP相應(yīng)值。解：（IP）=00000101B=05H(a)用字節(jié)操作指令

MOVIP，#05H；或MOV0B8H，#05H；(b)用為操作指令

SETBPX0SETBPX1CLRPSCLRPT0CLRPT1例：設(shè)8031的片外中斷為高優(yōu)先級(jí)，片內(nèi)中斷為低優(yōu)先級(jí)。設(shè)置1589C51中斷系統(tǒng)89C51中斷系統(tǒng)16一、響應(yīng)中斷的條件

CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)刻采樣中斷標(biāo)志，而在下一個(gè)機(jī)器周期對(duì)采樣到的中斷進(jìn)行處理。按優(yōu)先級(jí)高低,中斷系統(tǒng)將控制轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。（3）當(dāng)前正在執(zhí)行的指令是返回（RETI）指令或是對(duì)IE或IP進(jìn)行讀/寫的指令。（2）現(xiàn)行的機(jī)器周期不是當(dāng)前所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期?！?.4中斷響應(yīng)及中斷處理過(guò)程封鎖CPU對(duì)中斷響應(yīng)的條件：（1）CPU正在處理同級(jí)的或高一級(jí)的中斷一、響應(yīng)中斷的條件CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)17中斷響應(yīng)時(shí)間CPU不是在任何情況下都對(duì)中斷請(qǐng)求予以響應(yīng)，而不同的情況下對(duì)中斷響應(yīng)的時(shí)間是不同的。對(duì)于順利的中斷響應(yīng)，其最短的響應(yīng)時(shí)間為3個(gè)機(jī)器周期。對(duì)于受阻的中斷響應(yīng)，則響應(yīng)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)一些。若中斷系統(tǒng)只有一個(gè)中斷源，則響應(yīng)時(shí)間為3～8個(gè)機(jī)器周期之間。中斷響應(yīng)時(shí)間CPU不是在任何情況下都對(duì)中斷請(qǐng)求予以響應(yīng)，而不18二、中斷響應(yīng)過(guò)程⑴把當(dāng)前PC值壓入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)。⑵將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址送入PC。⑶對(duì)有些中斷源，CPU會(huì)自動(dòng)清除中斷標(biāo)志。⑷執(zhí)行中斷服務(wù)程序。⑸執(zhí)行到返回指令RETI，中斷服務(wù)程序結(jié)束，將堆棧內(nèi)容彈出到PC，返回到原來(lái)斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。三、中斷源入口地址外部中斷00003H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0000BH外部中斷10013H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1001BH串行口0023H二、中斷響應(yīng)過(guò)程⑴把當(dāng)前PC值壓入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)。三、中19TF1TF0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988TCON外中斷1請(qǐng)求標(biāo)志外部中斷1(INT1)觸發(fā)方式控制外部中斷0(INT1)觸發(fā)方式控制外中斷0請(qǐng)求標(biāo)志若ITi＝1至少一個(gè)機(jī)器周期高電平，一個(gè)機(jī)器（下降沿觸發(fā)）周期低電平。若ITi＝0，保持低電平直到中斷被響應(yīng)為止。（低電平觸發(fā)）中斷返回前必須使電平變高。位地址無(wú)論何種方式，轉(zhuǎn)入中斷后，由硬件清0中斷請(qǐng)求標(biāo)志。§5.5關(guān)于外部中斷TF1TF020§5.6中斷程序舉例一、中斷程序框架

ORG0000H AJMPMAIN

ORG0003H AJMPINT ORG0050H MAIN: MOVSP,#60H MOVIP,#data1；設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí) MOVIE,#data2；中斷開(kāi)放 SETBITX；沿觸發(fā)或電平觸發(fā)

︰ INT：︰

；中斷服務(wù)程序RETIEND §5.6中斷程序舉例一、中斷程序框架 ORG00211.查詢方式

ORG0000H AJMPMAIN ORG0050HMAIN: MOVA,#00H MOVP1,AKK: JNBP3.2,WW SJMPKKWW: CPLAMOVP1,AJNBP3.2,$ SJMPKK END例1：按一次全亮，再按一次全黑二、應(yīng)用舉例1.查詢方式 ORG0000H例1：按一次全亮，再按一222.中斷方式

ORG0000H AJMPMAIN

ORG0003H AJMPINT ORG0050H MAIN: MOVSP,#60H

MOVIE,#10000001B;或SETBEA,EX0

SETBIT0;下降沿觸發(fā) MOVA,#00H MOVP1,A INT:CPLA SJMP$ MOVP1,A

RETIEND 2.中斷方式 ORG0000H231.結(jié)合電路圖，讀下列程序，說(shuō)明其功能。MOVA,#03HML:MOVP1,AACALLDL CPLASJMPMLDL:MOVR7,#0A3HDL1:MOVR6,#0FFH DL6:DJNZR6,DL6 DJNZR7,DL1 RET

2.如果想通過(guò)按鍵控制紅綠燈的切換，硬件應(yīng)該怎樣改電路圖，軟件怎樣編程序?例2：1.結(jié)合電路圖，讀下列程序，說(shuō)明其功能。2.如果想通過(guò)按24MOVA,#03HMOVP1,ADDD:JBP3.2,DDDCPLAMOVP1,ADD1:JNBP3.2,DD1 SJMPDDD

3.如果想通過(guò)中斷方式實(shí)現(xiàn)上述功能，軟件怎樣編程序?仿前例。MOVA,#03H3.如果想通25

ORG0000H AJMPMAIN

ORG0003H AJMPINT ORG0050HMAIN: MOVSP,#60H

MOVIE,#10000001B;

SETBIT0;下降沿觸發(fā) MOVA,#03H MOVP1,A SJMP$

INT:CPLA

MOVP1,A

RETI

END ORG0000H26例3：某8051單片機(jī)定時(shí)采樣壓力、溫度信號(hào)。定時(shí)用T0實(shí)現(xiàn)，壓力超限和溫度超限的報(bào)警信號(hào)分別由INT0、INT1引腳輸入，中斷優(yōu)先級(jí)排列順序依次為：壓力溫度定時(shí)確定IE、IP控制字，并編寫初始化程序。

ORG0000H AJMPM ORG0003H AJMPINTA ORG000BH AJMPTIMER0 ORG0013H AJMPINTB ORG0050HM:MOVIP,#00000101BSETBIT0;下降沿觸發(fā) MOVIE,#10000111B;或SETBEA,EX0例3：某8051單片機(jī)定時(shí)采樣壓力、溫度信號(hào)。定時(shí)用T0實(shí)現(xiàn)27例4：某工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，具有溫度、壓力、PH值等多路監(jiān)控功能。當(dāng)PH值<7時(shí)，將向CPU申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后令P3.0輸出高電平，經(jīng)驅(qū)動(dòng)使加堿管道電磁閥接通一秒，以調(diào)整PH值，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)軟件。

撤申請(qǐng)P1.6例4：某工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，具有溫度、壓力、PH值等多路監(jiān)控28

ORG0000H AJMPM ORG0003H AJMPIT0 ORG0030HM:MOVIE,#81H;CLRIT0;電平觸發(fā) ……………HE:SJMPHE ORG0050HIT0:JBP1.0,TE1;溫度１ JBP1.1,TE2;溫度２ JBP1.2,PH;PH JBP1.3,PL;壓力

…………… ORG0080HPH:PUSHPSW PUSHA SETBP3.0 ACALLDELAY1S CLEARP3.0 ANLP1,#0BFH；撤申請(qǐng)ORLP1,#40HPOPA POPPSW RETIEND ORG0000H ……………29例5：外部中斷實(shí)驗(yàn)：

如圖所示，將P1口的P1.4～P1.7作為輸入位，P1.0～P1.3作為輸出位。要求利用8031將開(kāi)關(guān)所設(shè)的數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)內(nèi)，并依次通過(guò)P1.0～P1.3輸出，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，以檢查P1.4～P1.7輸入的電平情況（若輸入為高電平則相應(yīng)的LED亮）。

現(xiàn)要求采用中斷邊沿觸發(fā)方式，每中斷一次，完成一次讀/寫操作。例5：外部中斷實(shí)驗(yàn)：30P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0INT08031

+5V+5V+5V+5V+5V＆＆12S1例：采用外部中斷0，并采用了去抖動(dòng)電路。當(dāng)P1.0～P1.3的任何一位輸出為1時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)發(fā)光。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求。8031+5V+5V+5V+5V+5V＆＆12S1例：31

ORG0000H

LJMPMAIN；上電，轉(zhuǎn)向主程序ORG0003H；外部中斷0入口地址LJMPINSER；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序 ORG0030H；主程序MAIN：

SETBEX0；允許外部中斷0中斷

SETBIT0；選擇邊沿觸發(fā)方式

SETBEA；CPU開(kāi)中斷HERE：SJMPHERE；等待中斷

ORG0200H；中斷服務(wù)程序INSER：MOVA，#0F0H

MOVP1，A；設(shè)P1.4～P1.7為輸入

MOVA，P1；取開(kāi)關(guān)數(shù)

SWAPA；A的高、低四位互換

MOVP1，A；輸出驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光

RETI；中斷返回

ENDORG0000H ORG32例6：利用中斷顯示系統(tǒng)故障:如圖所示，此中斷電路可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障顯示。當(dāng)系統(tǒng)的各部分正常工作時(shí)，四個(gè)故障源的輸入均為低電平，顯示燈全不亮。當(dāng)有某個(gè)部分出現(xiàn)故障時(shí)，則相應(yīng)的輸入線由低電平變?yōu)楦唠娖?，相?yīng)的發(fā)光二極管亮。解：例6：利用中斷顯示系統(tǒng)故障:如圖所示，此中斷電路可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的33INT0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.78031RRRRLEDLEDLEDLED圖5-15利用中斷顯示系統(tǒng)故障返回四個(gè)故障源INT0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P134解：如圖所示，當(dāng)某一個(gè)故障信號(hào)輸入線由低電平變?yōu)楦唿c(diǎn)平時(shí)，會(huì)通過(guò)INT0線引起8051中斷（邊沿觸發(fā)方式）。在中斷服務(wù)程序中，應(yīng)將各故障源的信號(hào)讀入，并加以查詢，以進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)光顯示。

ORG0000H

LJMPMAIN；上電，轉(zhuǎn)向主程序

ORG0003H；外部中斷0入口地址

LJMPINSER；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序

MAIN：ANLP1,#55H；01010101B

P1.0,P1.2,P1.4,P1.6為輸入 P1.1,P1.3,P1.5,P1.7為輸出

SETBEX0；允許外部中斷0中斷

SETBIT0；選擇邊沿觸發(fā)方式SETBEA；CPU開(kāi)中斷HERE：SJMPHERE；等待中斷INSER：JNBP1.0，L1；查詢中斷源，（P1.0）=0，轉(zhuǎn)L1

SETBP1.1；是P1.0引起的中斷，使相應(yīng)的二極管亮L1：JNBP1.2，L2；繼續(xù)查詢

SETBP1.3；L2：JNBP1.4，L3SETBP1.5L3：JNBP1.6，L4；SETBP1.7L4：RETIEND解：如圖所示，當(dāng)某一個(gè)故障信號(hào)輸入線由低電平變?yōu)楦唿c(diǎn)平時(shí)，會(huì)35試試左邊兩種情況下，如何編程控制蜂鳴器發(fā)聲或燈點(diǎn)亮。按鍵控制且有時(shí)間間隔要求試試左邊兩種情況下，如何編程控制蜂鳴器發(fā)聲或燈點(diǎn)亮。36第五章中斷系統(tǒng)§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式§5.2中斷的概念§5.389C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制§5.4中斷處理過(guò)程§5.5外部中斷擴(kuò)展方法§5.6中斷程序舉例5.7思考題與習(xí)題第五章中斷系統(tǒng)§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式37§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式§5.1.1無(wú)條件傳送方式不需要交換狀態(tài)信息，只需在程序中加入訪問(wèn)外設(shè)的指令，數(shù)據(jù)傳送便可以實(shí)現(xiàn)?！?.1.2查詢傳送方式（條件傳送）通過(guò)查詢外設(shè)的狀態(tài)信息，確信外設(shè)已處于“準(zhǔn)備好”，計(jì)算機(jī)才發(fā)出訪問(wèn)外設(shè)的指令，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。輸出時(shí)，要查詢外設(shè)是否把上一次CPU輸出的數(shù)據(jù)處理完畢。狀態(tài)信息：一般為1位二進(jìn)制碼。輸入時(shí)，需要查詢外設(shè)的輸入數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好；§5.1微機(jī)的輸入/輸出方式§5.1.1無(wú)條件傳送方38輸入狀態(tài)信息準(zhǔn)備好？傳送數(shù)據(jù)YN查詢方式程序流程圖缺點(diǎn)：CPU在完成一次數(shù)據(jù)傳送后要等待很長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)行下一次的傳送。在等待過(guò)程中，CPU不能進(jìn)行其他操作，所以效率比較低。優(yōu)點(diǎn)：通用性好，可以用于各類外設(shè)和CPU間的數(shù)據(jù)傳送。輸入狀態(tài)信息準(zhǔn)備好？傳送數(shù)據(jù)YN查詢方式程序流程圖缺點(diǎn)：CP39§5.1.3直接存儲(chǔ)器存?。―MA）方式DMA：DirectMemoryAccessCPU讓出數(shù)據(jù)總線（懸浮狀態(tài)），使外設(shè)和存儲(chǔ)器之間直接傳送（不通過(guò)CPU）數(shù)據(jù)的方式。適用于外設(shè)和存儲(chǔ)器之間有大量的數(shù)據(jù)需要傳送及外設(shè)工作速度很快的情況。§5.1.3直接存儲(chǔ)器存?。―MA）方式DMA：Direc40§5.1.4中斷傳送方式當(dāng)CPU正在工作時(shí)，外部事件請(qǐng)求CPU迅速去處理，于是CPU暫停當(dāng)前工作，轉(zhuǎn)去處理外部事件。中斷服務(wù)處理完畢后，再返回到原來(lái)被暫停的地方繼續(xù)原來(lái)的工作，這樣的過(guò)程稱為中斷。主程序響應(yīng)中斷請(qǐng)求中斷服務(wù)程序返回主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)中斷請(qǐng)求§5.1.4中斷傳送方式當(dāng)CPU正在工作時(shí)，外部事件41§5.2中斷的概念一、什么是中斷

二、中斷源引起并發(fā)出中斷請(qǐng)求的源頭三、中斷源識(shí)別中斷發(fā)生后，系統(tǒng)如何識(shí)別是哪一個(gè)中斷源引起的中斷。四、中斷控制中斷允許、中斷優(yōu)先級(jí)控制五、中斷優(yōu)點(diǎn)分時(shí)操作提高主機(jī)效率實(shí)時(shí)處理隨機(jī)故障處理§5.2中斷的概念一、什么是中斷二、中斷源引起并發(fā)42§5.3.189C51中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志

8051提供5個(gè)中斷源：INT0P3.2引腳上的外部中斷請(qǐng)求（外中斷0）INT1P3.3引腳上的外部中斷請(qǐng)求（外中斷1）T0片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出（TF0）中斷請(qǐng)求T1片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出（TF1）中斷請(qǐng)求TI/RI片內(nèi)串行口完成一幀發(fā)送或接收中斷請(qǐng)求源說(shuō)明：每一個(gè)中斷源都對(duì)應(yīng)有一個(gè)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，設(shè)在SFR的TCON和SCON中。有中斷請(qǐng)求時(shí)，由TCON和SCON中的相應(yīng)位來(lái)鎖存?！?.389C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制§5.3.189C51中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志8051提供543

TCON－定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T0,T1)控制器（88H）TF1TF0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988TCONT1溢出中斷標(biāo)志T0溢出中斷標(biāo)志外中斷1請(qǐng)求標(biāo)志外部中斷1觸發(fā)方式控制外部中斷0觸發(fā)方式控制外中斷0請(qǐng)求標(biāo)志

T0、T1從初值開(kāi)始加1計(jì)數(shù)到產(chǎn)生溢出，使TF0、TF1置“1”，直到CPU響應(yīng)中斷時(shí)由硬件復(fù)位。

若ITi＝1（沿觸發(fā)），則INTi上的電平由1變到0時(shí)，置位IEi、在CPU響應(yīng)該中斷時(shí)由硬件清0。

若ITi＝0（電平觸發(fā)），則輸入到INTi的外部中斷源必須保持低電平有效，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。位地址TCON－定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T0,T1)控制器（88H）T44SCON－串行口控制寄存器（98H）

當(dāng)發(fā)送和接收中任何一個(gè)標(biāo)志被置位時(shí)，都可以向CPU提出申請(qǐng)。必須在中斷服務(wù)程序中判斷，并由軟件將RI和TI標(biāo)志位清0。發(fā)送中斷標(biāo)志接收中斷標(biāo)志TIRISCON9F9E9D9C9B9A9998位地址一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢置“1”TI，請(qǐng)求CPU發(fā)送下一幀一幀數(shù)據(jù)接收完畢置“1”RI，請(qǐng)求CPU取走數(shù)據(jù)通常情況的中斷源：I/O外設(shè)、硬件故障、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等SCON－串行口控制寄存器（98H）當(dāng)發(fā)送和接收45§5.3.2中斷控制IE－中斷允許寄存器（A8H）EA－－ESET1EX1ET0EX0IEAFAEADACABAAA9A8中斷允許標(biāo)志0禁止所有中斷1開(kāi)放中斷外部中斷01允許中斷外部中斷11允許中斷T0的溢出中斷1允許中斷T1的溢出中斷1允許中斷串行口中斷允許位1允許中斷位地址一、中斷允許控制§5.3.2中斷控制IE－中斷允許寄存器（A8H）EA46例：假設(shè)允許片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷，禁止其他中斷。試根據(jù)假設(shè)條件設(shè)置IE的相應(yīng)值。解：（IE）=10001010B=8AH（a）用字節(jié)操作指令MOVIE，#8AH；或MOV0A8H，#8AH；（b）用位操作指令SETBET0；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0允許中斷SETBET1；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1允許中斷SETBEA；CPU開(kāi)中斷例：假設(shè)允許片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷，禁止其他中斷。試根據(jù)假設(shè)47二、中斷優(yōu)先級(jí)控制中斷系統(tǒng)提供兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)每一個(gè)中斷源都可編程設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)，以便實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套。中斷優(yōu)先級(jí)是由IP控制的，IP格式如下：－－－PSPT1PX1PT0PX0IPBFBEBDBCBBBAB9B8外部中斷0優(yōu)先級(jí)外部中斷1優(yōu)先級(jí)T0中斷優(yōu)先級(jí)T1中斷優(yōu)先級(jí)串行口中斷優(yōu)先級(jí)位地址Di=1設(shè)高優(yōu)先級(jí)Di=0設(shè)低優(yōu)先級(jí)B8H字節(jié)地址二、中斷優(yōu)先級(jí)控制中斷系統(tǒng)提供兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)－－48中斷優(yōu)先級(jí)排列順序中斷系統(tǒng)內(nèi)具有兩級(jí)優(yōu)先級(jí)，遵循以下兩條基本規(guī)則:（1）低優(yōu)先級(jí)中斷源可被高優(yōu)先級(jí)中斷源所中斷。（2）一種中斷源一旦得到響應(yīng)，與它同級(jí)的中斷源不能再中斷它。同時(shí)收到幾個(gè)同一優(yōu)先級(jí)的中斷，其優(yōu)先級(jí)排列如下：

中斷源同級(jí)內(nèi)的中斷優(yōu)先級(jí)

外部中斷0 最高

T0溢出中斷

外部中斷1

T1溢出中斷

串行口中斷 最低中斷優(yōu)先級(jí)排列順序中斷系統(tǒng)內(nèi)具有兩級(jí)優(yōu)先級(jí)，遵循以下兩條基本49

二級(jí)中斷嵌套CPU在執(zhí)行主程序低級(jí)中斷請(qǐng)求響應(yīng)低級(jí)中斷請(qǐng)求CPU執(zhí)行低級(jí)中斷服務(wù)程序高級(jí)中斷請(qǐng)求響應(yīng)高級(jí)中斷請(qǐng)求CPU執(zhí)行高級(jí)中斷服務(wù)程序返回低級(jí)中斷程序返回主程序二級(jí)中斷嵌套CPU在執(zhí)行主程序低級(jí)中響應(yīng)低級(jí)中斷請(qǐng)求CPU50例：設(shè)8031的片外中斷為高優(yōu)先級(jí)，片內(nèi)中斷為低優(yōu)先級(jí)。設(shè)置IP相應(yīng)值。解：（IP）=00000101B=05H(a)用字節(jié)操作指令

MOVIP，#05H；或MOV0B8H，#05H；(b)用為操作指令

SETBPX0SETBPX1CLRPSCLRPT0CLRPT1例：設(shè)8031的片外中斷為高優(yōu)先級(jí)，片內(nèi)中斷為低優(yōu)先級(jí)。設(shè)置5189C51中斷系統(tǒng)89C51中斷系統(tǒng)52一、響應(yīng)中斷的條件

CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)刻采樣中斷標(biāo)志，而在下一個(gè)機(jī)器周期對(duì)采樣到的中斷進(jìn)行處理。按優(yōu)先級(jí)高低,中斷系統(tǒng)將控制轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。（3）當(dāng)前正在執(zhí)行的指令是返回（RETI）指令或是對(duì)IE或IP進(jìn)行讀/寫的指令。（2）現(xiàn)行的機(jī)器周期不是當(dāng)前所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期。§5.4中斷響應(yīng)及中斷處理過(guò)程封鎖CPU對(duì)中斷響應(yīng)的條件：（1）CPU正在處理同級(jí)的或高一級(jí)的中斷一、響應(yīng)中斷的條件CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)53中斷響應(yīng)時(shí)間CPU不是在任何情況下都對(duì)中斷請(qǐng)求予以響應(yīng)，而不同的情況下對(duì)中斷響應(yīng)的時(shí)間是不同的。對(duì)于順利的中斷響應(yīng)，其最短的響應(yīng)時(shí)間為3個(gè)機(jī)器周期。對(duì)于受阻的中斷響應(yīng)，則響應(yīng)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)一些。若中斷系統(tǒng)只有一個(gè)中斷源，則響應(yīng)時(shí)間為3～8個(gè)機(jī)器周期之間。中斷響應(yīng)時(shí)間CPU不是在任何情況下都對(duì)中斷請(qǐng)求予以響應(yīng)，而不54二、中斷響應(yīng)過(guò)程⑴把當(dāng)前PC值壓入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)。⑵將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址送入PC。⑶對(duì)有些中斷源，CPU會(huì)自動(dòng)清除中斷標(biāo)志。⑷執(zhí)行中斷服務(wù)程序。⑸執(zhí)行到返回指令RETI，中斷服務(wù)程序結(jié)束，將堆棧內(nèi)容彈出到PC，返回到原來(lái)斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。三、中斷源入口地址外部中斷00003H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0000BH外部中斷10013H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1001BH串行口0023H二、中斷響應(yīng)過(guò)程⑴把當(dāng)前PC值壓入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)。三、中55TF1TF0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988TCON外中斷1請(qǐng)求標(biāo)志外部中斷1(INT1)觸發(fā)方式控制外部中斷0(INT1)觸發(fā)方式控制外中斷0請(qǐng)求標(biāo)志若ITi＝1至少一個(gè)機(jī)器周期高電平，一個(gè)機(jī)器（下降沿觸發(fā)）周期低電平。若ITi＝0，保持低電平直到中斷被響應(yīng)為止。（低電平觸發(fā)）中斷返回前必須使電平變高。位地址無(wú)論何種方式，轉(zhuǎn)入中斷后，由硬件清0中斷請(qǐng)求標(biāo)志?！?.5關(guān)于外部中斷TF1TF056§5.6中斷程序舉例一、中斷程序框架

ORG0000H AJMPMAIN

ORG0003H AJMPINT ORG0050H MAIN: MOVSP,#60H MOVIP,#data1；設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí) MOVIE,#data2；中斷開(kāi)放 SETBITX；沿觸發(fā)或電平觸發(fā)

︰ INT：︰

；中斷服務(wù)程序RETIEND §5.6中斷程序舉例一、中斷程序框架 ORG00571.查詢方式

ORG0000H AJMPMAIN ORG0050HMAIN: MOVA,#00H MOVP1,AKK: JNBP3.2,WW SJMPKKWW: CPLAMOVP1,AJNBP3.2,$ SJMPKK END例1：按一次全亮，再按一次全黑二、應(yīng)用舉例1.查詢方式 ORG0000H例1：按一次全亮，再按一582.中斷方式

ORG0000H AJMPMAIN

ORG0003H AJMPINT ORG0050H MAIN: MOVSP,#60H

MOVIE,#10000001B;或SETBEA,EX0

SETBIT0;下降沿觸發(fā) MOVA,#00H MOVP1,A INT:CPLA SJMP$ MOVP1,A

RETIEND 2.中斷方式 ORG0000H591.結(jié)合電路圖，讀下列程序，說(shuō)明其功能。MOVA,#03HML:MOVP1,AACALLDL CPLASJMPMLDL:MOVR7,#0A3HDL1:MOVR6,#0FFH DL6:DJNZR6,DL6 DJNZR7,DL1 RET

2.如果想通過(guò)按鍵控制紅綠燈的切換，硬件應(yīng)該怎樣改電路圖，軟件怎樣編程序?例2：1.結(jié)合電路圖，讀下列程序，說(shuō)明其功能。2.如果想通過(guò)按60MOVA,#03HMOVP1,ADDD:JBP3.2,DDDCPLAMOVP1,ADD1:JNBP3.2,DD1 SJMPDDD

3.如果想通過(guò)中斷方式實(shí)現(xiàn)上述功能，軟件怎樣編程序?仿前例。MOVA,#03H3.如果想通61

ORG0000H AJMPMAIN

ORG0003H AJMPINT ORG0050HMAIN: MOVSP,#60H

MOVIE,#10000001B;

SETBIT0;下降沿觸發(fā) MOVA,#03H MOVP1,A SJMP$

INT:CPLA

MOVP1,A

RETI

END ORG0000H62例3：某8051單片機(jī)定時(shí)采樣壓力、溫度信號(hào)。定時(shí)用T0實(shí)現(xiàn)，壓力超限和溫度超限的報(bào)警信號(hào)分別由INT0、INT1引腳輸入，中斷優(yōu)先級(jí)排列順序依次為：壓力溫度定時(shí)確定IE、IP控制字，并編寫初始化程序。

ORG0000H AJMPM ORG0003H AJMPINTA ORG000BH AJMPTIMER0 ORG0013H AJMPINTB ORG0050HM:MOVIP,#00000101BSETBIT0;下降沿觸發(fā) MOVIE,#10000111B;或SETBEA,EX0例3：某8051單片機(jī)定時(shí)采樣壓力、溫度信號(hào)。定時(shí)用T0實(shí)現(xiàn)63例4：某工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，具有溫度、壓力、PH值等多路監(jiān)控功能。當(dāng)PH值<7時(shí)，將向CPU申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后令P3.0輸出高電平，經(jīng)驅(qū)動(dòng)使加堿管道電磁閥接通一秒，以調(diào)整PH值，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)軟件。

撤申請(qǐng)P1.6例4：某工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，具有溫度、壓力、PH值等多路監(jiān)控64

ORG0000H AJMPM ORG0003H AJMPIT0 ORG0030HM:MOVIE,#81H;CLRIT0;電平觸發(fā) ……………HE:SJMPHE ORG0050HIT0:JBP1.0,TE1;溫度１ JBP1.1,TE2;溫度２ JBP1.2,PH;PH JBP1.3,PL;壓力

…………… ORG0080HPH:PUSHPSW PUSHA SETBP3.0 ACALLDELAY1S CLEARP3.0 ANLP1,#0BFH；撤申請(qǐng)ORLP1,#40HPOPA POPPSW RETIEND ORG0000H ……………65例5：外部中斷實(shí)驗(yàn)：

如圖所示，將P1口的P1.4～P1.7作為輸入位，P1.0～P1.3作為輸出位。要求利用8031將開(kāi)關(guān)所設(shè)的數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)內(nèi)，并依次通過(guò)P1.0～P1.3輸出，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，以檢查P1.4～P1.7輸入的電平情況（若輸入為高電平則相應(yīng)的LED亮）。

現(xiàn)要求采用中斷邊沿觸發(fā)方式，每中斷一次，完成一次讀/寫操作。例5：外部中斷實(shí)驗(yàn)：66P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0INT08031

+5V+5V+5V+5V+5V＆＆12S1例：采用外部中斷0