第十一章 單片機存儲器結(jié)構(gòu)

1、School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.1 中斷系統(tǒng)特點13.2 定時器控制寄存器TCON13.3 中斷的嵌套與優(yōu)先級處理13.4 中斷的響應(yīng)過程13.5 中斷請求源13.7 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13.6 TCON 控制寄存器

2、13.9 外部中斷（P3.2/P3.3)13.8 五個中斷源的自然優(yōu)先級與中斷服務(wù)入口地址13.10 定時器/計數(shù)器中斷13.11 串行口接收/發(fā)送中斷School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.12 中斷允許控制繼續(xù):13.13 中斷優(yōu)先級控制13.14 例子13.15 基本規(guī)則13.16 注意的問題School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械

3、與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展5個中斷源它們分別是：INT0、INT1、C0/T0、C1/T1、串行口中斷；具有優(yōu)先級管理功能,即可分為2個優(yōu)先級，其中每個中斷源的優(yōu)先級可由程序指定；每個中斷源都有各自的中斷標(biāo)志位。13.1 中斷系統(tǒng)特點School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展外部中斷請求標(biāo)志位IT0=0電平觸發(fā)IT0=1邊沿觸發(fā)IE1IT1IE0IT0TF1TR1TF0TR0

4、13.2 定時器控制寄存器TCONSchool of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.3 中斷的嵌套與優(yōu)先級處理 1 設(shè)想一下，我們正在看書，電話鈴響了，同時又有人按了門鈴，你該先做那樣呢？ 2 又比如你正接電話，有人按門鈴，你該怎樣做呢？ School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片

5、機的系統(tǒng)擴展13.4 中斷的響應(yīng)過程 當(dāng)有事件產(chǎn)生，進入中斷之前我們必須先記住現(xiàn)在看書的第幾頁了，或拿一個書簽放在當(dāng)前頁的位置，然后去處理不同的事情（因為處理完了，我們還要回來繼續(xù)看書）：電話鈴響我們要到放電話的地方去，門鈴響我們要到門那邊去，也說是不同的中斷，我們要在不同的地點處理，而這個地點通常還是固定的。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 計算機中也是采用的這種方法，五個中斷源，每個中斷產(chǎn)生后都到一個固定的地方去找處

6、理這個中斷的程序，當(dāng)然在去之前首先要保存下面將執(zhí)行的指令的地址，以便處理完中斷后回到原來的地方繼續(xù)往下執(zhí)行程序。 School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 1、保護斷點，即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址，就是把這個地址送入堆棧。 2、尋找中斷入口，根據(jù)5個不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷，查找5個不同的入口地址。以上工作是由計算機自動完成的，與編程者無關(guān)。中斷響應(yīng)步驟:School of Mechanical & Power Engine

7、ering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 3、保護現(xiàn)場,執(zhí)行中斷處理程序。 4、恢復(fù)現(xiàn)場,中斷返回：執(zhí)行完中斷指令后，就從中斷處返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 中斷處理過程一般分為3階段：中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回。中斷申請響應(yīng)條件是否滿足中斷是否受阻斷點地址壓棧中斷地址入PCEA=1IE=1EA

8、=0YN中斷響應(yīng)條件：EA=1并且中斷源的中斷允許School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展中斷受阻的情況1、同級或高級的中斷已在進行中；2、當(dāng)前的機器周期不是正在執(zhí)行的指令的最后一個周期；3、正在執(zhí)行的指令是返回指令或是對專用寄存器IE、IP進行讀寫的指令，只有在執(zhí)行這些指令之后，至少在執(zhí)行一條其它指令后，才會響應(yīng)。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海

9、交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展關(guān)中斷保護現(xiàn)場開中斷中斷服務(wù)關(guān)中斷開中斷中斷請求撤回中斷返回恢復(fù)現(xiàn)場中斷地址彈出PC斷點地址入PCSchool of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.5 中斷請求源（1）外部中斷請求源： 即外中斷0和1，經(jīng)由外部引腳引入的，在單片機上有兩個引腳，名稱為INT0、INT1，也就是P3.2、P3.3這兩個引腳。在內(nèi)部的TCON中有四位是與外中斷有

10、關(guān)的。IT0：INT0觸發(fā)方式控制位，可由軟件進和置位和復(fù)位IE0：INT0中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)有外部的中斷請求時，這位就會置1（這由硬件來完成），在CPU響應(yīng)中斷后，由硬件將IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 （2）內(nèi)部中斷請求源 TF0：定時器T0的溢出中斷標(biāo)記，當(dāng)T0計數(shù)產(chǎn)生溢出時，由硬件置位TF0。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，再由硬件將TF0清0。 TF1：與TF0類似。

11、 TI、RI：串行口發(fā)送、接收中斷，由軟件清除。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.6 TCON 控制寄存器School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.7 13.7 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)School of Mechanical & Power En

12、gineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 優(yōu)先級：單片機采用了自然優(yōu)先級和人工設(shè)置高、低優(yōu)先級的策略，即可以由程序員設(shè)定那些中斷是高優(yōu)先級、哪些中斷是低優(yōu)先級，由于只有兩級，必有一些中斷處于同一級別，處于同一級別的，就由自然優(yōu)先級確定。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.8 五個中斷源的自然優(yōu)先級與中斷服務(wù)入口地址

13、 外中斷0：0003H 定時器0：000BH 外中斷1：0013H 定時器1：001BH 串口 ： 0023H 它們的自然優(yōu)先級由高到低排列。 寫到這里，大家應(yīng)當(dāng)明白，為什么前面有一些程序一始我們這樣寫： ORG0000H LJMPSTART ORG0030H START：School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 這樣寫的目的，就是為了讓出中斷源所占用的向量地址。當(dāng)然，在程序中沒用中斷時，直接從0000H開始寫程序，在原理上并沒

14、有錯，但在實際工作中最好不這樣做。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.9 外部中斷（P3.2/P3.3)激活方式：電平觸發(fā)（低電平有效）、邊沿觸發(fā)(下降沿有效）；激活方式由特殊寄存器TCON的低4位決定：IE1IT1IE0IT0中斷標(biāo)志IT0=0電平觸發(fā)IT0=1邊沿觸發(fā)School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基

15、礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 兩種觸發(fā)方式的區(qū)別 邊沿觸發(fā)方式 : CPU響應(yīng)中斷后，硬件自動將標(biāo)志位清零。 電平觸發(fā)方式 : 響應(yīng)中斷后，不能自動清除中斷請求信號。因此要立即撤除INT0,INT1引腳上的低電平.INT0P1.0QSCLRD外接中斷請求信號正脈沖中斷程序ANL P1, #0FEHORL P1, #01HSchool of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.10 定時器/計數(shù)器中斷 當(dāng)C/T

16、溢出時，由硬件自動置位TF0/TF1，CPU響應(yīng)中斷后，由硬件自動清除中斷標(biāo)志。 另可由程序?qū)F0/TF1置位或清除。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.11 串行口接收/發(fā)送中斷 完成一幀信號的接收/發(fā)送時，由硬件自動置中斷標(biāo)志位（特殊寄存器SCON的RI/TI)，CPU響應(yīng)中斷后，必須由軟件清除。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通

17、大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.12 中斷允許控制寄存器IE5個中斷源的中斷請求是否響應(yīng)由特殊寄存器IE決定，其格式為：EAESET1EX1ET0EX0總允許中斷串行口定時計數(shù)外部11中斷允許、0中斷禁止School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.13 中斷優(yōu)先級控制寄存器中斷優(yōu)先級控制寄存器IPPSPT1PX1PT0PX01高優(yōu)先級、0低優(yōu)先級School of

18、 Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 開機時，每個中斷都處于低優(yōu)先級，我們可以用指令對優(yōu)先級進行設(shè)置。 School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 例1：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。 IP的首3位沒用，可任意取值，設(shè)為000，后面根據(jù)要

19、求寫就可以了 XXX PS PT1 PX1 PT0 PX0 0 0 0 0 0 1 1 0 因此，最終，IP的值就是06H。13.14 例子School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 例2：在上例中，如果5個中斷請求同時發(fā)生，求中斷響應(yīng)的次序。 答: 響應(yīng)次序為：定時器0外中斷1外中斷0實時器1串行中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與

20、動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展例3 如果我們要設(shè)置允許外中斷1，定時器1中斷允許，其它不允許，則IE可以為:EAXXESET1EX1ET0EX010001100即8CH，當(dāng)然，我們也可以用位操作指令SETB EASETB ET1SETB EX1來實現(xiàn)它。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.15 基本規(guī)則 同一級別的各種中斷源同時請求中斷時，CPU響應(yīng)中斷的順序為： IN

21、T0 、T0、INT1、T1、串行口； 低優(yōu)先級中斷可被高優(yōu)先級中斷所中斷； 一種中斷一旦被響應(yīng)，與它同級的中斷不能再響應(yīng)； 幾個中斷同時發(fā)生，CPU響應(yīng)優(yōu)先級最高的中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 在下列三種情況之一時，CPU將封鎖對中斷的響應(yīng)： 1. CPU正在處理一個同級或更高級別的中斷請求。 2. 現(xiàn)行的機器周期不是當(dāng)前正執(zhí)行指令的最后一個周期。我們知道，單片機有單周期、雙周期、三周期指令，當(dāng)前執(zhí)行指令是單

22、字節(jié)沒有關(guān)系，如果是雙字節(jié)或四字節(jié)的，就要等整條指令都執(zhí)行完了，才能響應(yīng)中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展 3. 當(dāng)前正執(zhí)行的指令是返回指令（RETI）或訪問IP、IE寄存器的指令，則CPU至少再執(zhí)行一條指令才響應(yīng)中斷。這些都是與中斷有關(guān)的，如果正訪問IP、IE則可能會開、關(guān)中斷或改變中斷的優(yōu)先級，而中斷返回指令則說明本次中斷還沒有處理完，所以都要等本指令處理結(jié)束，再執(zhí)行一條指令才可以響應(yīng)中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機的系統(tǒng)擴展13.16 注意的問題 這里還有個問題，大家是否注意到，每個中斷向量地址只間隔了8個單元，如0003000B，在如此少的空間中如何完成中斷程序呢？很簡單，你在中斷處安排