第5章 說明書

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) 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

8、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

9、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T

10、1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)志總總中斷允中斷允許標(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。 定時定時/計(jì)計(jì)數(shù)器數(shù)器T0的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標(biāo)志標(biāo)志外部中外部中斷斷INT0的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標(biāo)志標(biāo)志外部中外部中斷斷INT1的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標(biāo)志標(biāo)志定時定時/計(jì)計(jì)數(shù)器數(shù)器T1的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標(biāo)志標(biāo)志串行口串行口中斷中斷TX/RX的的中中斷優(yōu)先斷優(yōu)先級標(biāo)志級標(biāo)志=1，高優(yōu)

11、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) 中斷管理寄存器匯總TCON88HIEA8HIPB8HSCON98H第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 80C51有5個中斷源，4個用于中斷控制的寄存器，2個優(yōu)先級。要用中斷需要符合三個條件 第一：中斷允許控制 （IE寄存器） 第二：控制寄存器申請中斷（TCON、SCON） 第三：如果幾個中斷源同時

12、提出申請，需要設(shè)置中斷優(yōu)先級（IP），同時注意中斷排隊(duì)情況中斷系統(tǒng)匯總 第5章 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) - - - - -PSPSPT1PT1 PX1PX1PT0PT0PX0PX0 0 00 00 0 0 0 0 0 1 11 10 0例：設(shè)有如下要求，將T0、外中斷1設(shè)為高優(yōu)先級，其它為低優(yōu)先級，求IP的值.如果5個中斷請求同時發(fā)生，求中斷響應(yīng)的次序。 IP的首3位沒用，可任意取值，設(shè)為000后面根據(jù)要求寫就可以IP的值就是06H響應(yīng)次序?yàn)椋憾〞r器0外中斷1外中斷0實(shí)時器1串行中斷 中斷的特點(diǎn)： 分時操作 可以使CPU和外設(shè)同時工作 實(shí)時處理 CPU可以及時地響應(yīng)外部事件 故障處理 CPU及時處理

13、各種軟硬件故障 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。（4）無同級或者更高級中斷正在被服務(wù)中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程 當(dāng)滿足了中斷的條件后，CPU就會響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)入中斷程序處理。具體的工作過程如下所述 關(guān)中斷 保護(hù)現(xiàn)場 （開中斷） 給出中斷入口，

14、轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服 務(wù)程序5) （關(guān)中斷） 6) 恢復(fù)現(xiàn)場 7) 開中斷與返回 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 定 時 中 斷（TF0/TF1）串 行 中 斷 （T1和R1） 脈 沖 中 斷（IE0或IE1）電 平 中 斷（IE0或IE1） 標(biāo)志位 硬件自動清除 軟件編程清除 硬件自動清除 硬件自動清除 中斷請求信號自 動 撤 銷 自 動 撤 銷 自 動 撤 銷 需要人工清除3. 各類中斷源的中斷撤銷方式各類中斷源的中斷撤銷方式中斷返回前，該中斷請求信號必須撤出，否則會引起另一次中斷interrupt n，表示是關(guān)于中斷源n的中斷服務(wù)函數(shù)；u usings

15、ing 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。4、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 m中斷源中斷服務(wù)程序入口 中斷級別中斷編號外部中斷00003H 最高 最低0定時器T0中斷000BH1外部中斷10013H2定時器T1中斷001BH3串行口中斷0023H45.1 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

16、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) 概念：概念： Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺 功能：功能： 1、 原理布圖 2、 PCB自動或人工布線 3、電路仿真，支持多種處理器Proteus 基本操作基本操作選擇元器件選擇終端旋轉(zhuǎn)和鏡像元件雙擊排線、連線原理圖縮放與平移Design Explorer實(shí)時標(biāo)注、去網(wǎng)格、View-X Cursor（單擊一次、單擊兩次）鼠標(biāo)左右鍵的作用（左鍵雙擊、右鍵雙擊、右鍵選擇、左鍵拖動）塊文件和復(fù)制電路添加Hex文件仿真電源配置（Configure power R