MCS-51單片機的中斷系統(tǒng).ppt

1、第6章 MCS-51單片機的中斷系統(tǒng),本章介紹的主要內(nèi)容,中斷的基本概念 中斷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 中斷的響應過程 中斷的的應用編程,中斷的基本概念,計算機和外設（如打印機、MODEM）交換信息時，存在著快速CPU和慢速外設間的矛盾 可能有突發(fā)事件或?qū)崟r事件需要處理 計算機中采用中斷技術(shù)來解決有關問題 中斷采取并行工作方式， CPU正常執(zhí)行，當外設數(shù)據(jù)準備好或有某種突發(fā)事件、實時事件發(fā)生時，向CPU提出中斷請求 CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)移到該外設或緊急事件、實時事件的處理程序，相當于CPU硬件產(chǎn)生了一條LCALL指令 處理完畢中斷服務程序后，回到原斷點繼續(xù)執(zhí)行原程序，類似于子程序返回 引起中斷來源稱

2、為中斷源，如I/O設備、故障、時鐘、調(diào)試中人為設置的斷點,中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),8XX51有5個中斷源，3個在片內(nèi)，2個在片外 它們在程序存貯器中有固定的中斷服務程序入口地址，當CPU響應中斷時，硬件自動保護程序斷點（PC當前值壓入堆棧），裝載這些地址到PC，進入中斷服務程序 5個中斷源有兩級中斷優(yōu)先級 當有多個中斷源同時向CPU申請中斷時，CPU優(yōu)先響應優(yōu)先級高的中斷請求，處理完畢再響應優(yōu)先級別較低的 正在執(zhí)行的低優(yōu)先級中斷服務程序可以被高一級的中斷源中斷，稱為中斷可嵌套 正在執(zhí)行的中斷服務程序不能被同級中斷源中斷,8XX51中斷源,與中斷控制有關的寄存器,中斷允許控制寄存器IE，允許產(chǎn)生中斷否？

3、中斷優(yōu)先級管理寄存器IP，中斷的優(yōu)先級別？ 中斷請求標志及外部中斷方式選擇寄存器TCON：誰產(chǎn)生了中斷（標志）？產(chǎn)生外部中斷的信號是怎樣的（方式選擇）？,中斷允許控制寄存器IE,中斷的允許和禁止 IE寄存器的各位對應相應的中斷源，如果允許該中斷源產(chǎn)生中斷則該位置1，禁止中斷則該位0,中斷優(yōu)先級管理寄存器IP,五個中斷源的優(yōu)先級別由IP寄存器管理，相應位置1，則該中斷源優(yōu)先級別高，置0的優(yōu)先級別低,中斷請求標志及外部中斷方式選擇寄存器TCON,IT0和IT1為外中斷INT0 和INT1中斷觸發(fā)方式選擇，若選下降沿觸發(fā)則相應位置1；若選低電平觸發(fā) ，IT相應位置0。 中斷標志TF1、 TF0、IE

4、1、 IE0 某中斷源有中斷請求，該中斷對應標志置1，無中斷請求，該中斷標志置0 即使中斷被禁止，若有中斷觸發(fā)，相應標志仍會置位 串口的中斷標志TI和RI在串口控制器SCON中 TR0和TR1為定時器T0和T1 工作啟動和停止控制(TCON的非中斷控制和標志位),MCS-51系列單片機的中斷結(jié)構(gòu),I,N,T,0,P,X,0,I,E,0,P,T,0,T,F,0,P,X,1,I,E,1,P,T,1,T,F,1,P,S,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,T,I,R,I,T,C,O,N/,I,E,I,P,E,X,0,E,T,0,E,X,1,E,T,1,E,S,E,A,I,T,1,=,0,I,T,

5、1,=,1,T,0,T,2,T,X,R,X,自,然,優(yōu),先,級,入,口,地,址,高,級,中,斷,請,求,低,級,中,斷,請,求,源,允,許,總,允,許,優(yōu),先,級,硬,件,查,詢,T,F,2,E,X,F,2,E,T,2,1,0,P,T,2,自,然,優(yōu),先,級,入,口,地,址,I,N,T,1,I,T,0,=,0,I,T,0,=,1,1,1,T,1,P,C,P,C,硬,件,查,詢,S,O,N,C,T,C,O,N,中斷源,中斷響應過程,中斷處理過程,中斷處理過程分為四個階段 中斷請求檢測 中斷響應 中斷處理 中斷返回,CPU執(zhí)行指令,中斷標志1? (中斷請求?),中斷任務執(zhí)行,中斷返回, 斷點出棧送

6、 PC,斷點的PC進棧, 中斷服務入口地址送PC,軟件撤除中斷標志,N,N,中斷請求檢測,中斷響應,中斷服務,中斷返回,清除優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器,中斷響應的其它條件,即使中斷處于使能狀態(tài)，并有中斷事件觸發(fā)，但下面三種情況下單片機不立即響應此中斷 當前正在執(zhí)行指令沒執(zhí)行完 當前響應了同級或高級中斷(依據(jù)中斷優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器) 正在操作IE、IP中斷控制寄存器或執(zhí)行RETI指令，即其后一條指令會繼續(xù)執(zhí)行,中斷響應時間,在正常的情況下，從中斷請求信號有效開始，到中斷得到響應，通常需要3個機器周期到8個機器周期,中斷請求的撤除,CPU響應中斷后，應撤除該中斷請求標志，否則，中斷服務程序退出后，會再次中斷

7、對定時計數(shù)器T0、T1的溢出中斷，CPU響應中斷后，硬件自動清除中斷請求標志TF0、TF1 對邊沿觸發(fā)的外部中斷INT1和INT0，CPU響應中斷后硬件自動清除中斷請求標志IE0和IE1 對電平觸發(fā)的外部中斷，CPU在響應中斷時不會自動清除中斷標志，因此，在CPU響應中斷后應立即通過軟件撤除INT1或INT0的低電平信號 對于串行口中斷，CPU響應中斷后，沒有用硬件清除中斷請求標志TI、RI，即這些中斷標志不會自動清除，必須用軟件清除,中斷的匯編語言程序設計,中斷的控制和管理,通過設置4個與中斷有關的寄存器IE、TCON、IP、SCON（串口中斷） 通過IE，置位中斷源的中斷允許，以及開中斷總

8、控開關EA（可整個字節(jié)設置或按位設置） 通過TCON，對外部中斷INT0、INT1設置中斷觸發(fā)方式 若有多個中斷源中斷，可通過IP設定中斷優(yōu)先級,在中斷服務程序中應注意,保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場(特別是狀態(tài)標志寄存器PSW)，以免中斷返回時，丟失原狀態(tài)標志寄存器、寄存器、累加器中的信息 對串口中斷、INT0和INT1的電平觸發(fā)中斷，軟件清除中斷請求標志 若要在執(zhí)行當前中斷程序時禁止更高優(yōu)先級中斷，可以采用軟件關中斷EA，或禁止某中斷源中斷(設置IE)，在中斷返回前再開放中斷 使用中斷返回指令RETI，切記不能用RET,中斷程序的設計,中斷服務程序位置,INT0、INT1、T0、T1、TI/RI五個中

9、斷服務程序的入口地址為0003H、000BH 、0013H、001BH、0023H 入口之間相距很近，往往裝不下一個中斷服務程序，通常將中斷服務程 序安排在程序存貯器的其他地址空間，而在入口地址的處安排一條轉(zhuǎn)移指令,中斷服務程序設計舉例1,如圖所示，P1.4P1.7接有四個發(fā)光二極管，P1.0P1.3接有四個開關，消抖電路用于產(chǎn)生中斷請求信號，當消抖電路的開關來回拔動一次將產(chǎn)生一個下降沿信號，通過INT0向CPU申請中斷，要求：初時發(fā)光二極管全黑，每中斷一次，P1.0P1.3所接的開關狀態(tài)反映到發(fā)光二極管上，且要求開關斷開的對應發(fā)光二極管亮, INT0中斷入口 AJMP WBI ; 轉(zhuǎn)中斷服務

10、程序 ORG 0030H ; 主程序 MAIN: MOV P1, #0FH ; 全燈滅，低四位輸入方式 SETB IT0 ; 邊沿觸發(fā)中斷 SETB EX0 ; 允許外中斷0 SETB EA ; 開中斷開關 SJMP $,中斷服務程序設計舉例1(續(xù)),WBI: MOV A, P1 ; 輸入開關狀態(tài) SWAP A ORL A, #0FH ; 低四位置1 MOV P1, A ; 輸出到P1高4位 RETI END,中斷服務程序設計舉例2,80C51的P1口接一個共陰極的數(shù)碼管，利用消抖開關產(chǎn)生中斷請求信號，每來回拔動一 次開關，產(chǎn)生一次中斷，用數(shù)碼管顯示中斷的次數(shù)(最多不超過15次)。,P1.1,

11、80C51,P1.0,P1.2,P1.4,P1.3,P1.5,P1.6, INT1中斷入口 AJMP INT1 ; 轉(zhuǎn)中斷服務程序 ORG 0030H ; 主程序 MAIN: MOV R0, #0 ; 中斷計數(shù)初值為0 MOV DPTR,#TAB ; DPTR指向字形碼表首 CLR A ; 顯示0 MOVC A, A+DPTR ; “0”的字形碼送A MOV P1, A SETB IT1 ; 邊沿觸發(fā)中斷 SETB EX1 ; 允許INT1中斷 SETB EA ; 開中斷開關,中斷服務程序設計舉例2(續(xù)),CJNE R0, #0FH, $ ; 沒滿15次循環(huán)顯示 CLR EA ; 關中斷 SJMP $ ;結(jié)束 INT1: PUSH PSW ;保護現(xiàn)場 INC R0 ;中斷次數(shù)加1 MOV A, R0 MOVC A,