第5章 89C51的中斷系統(tǒng)---部分習題解答

1、1 189C5189C51有幾個中斷源有幾個中斷源? ?有幾個中斷標志有幾個中斷標志? ? 這些中斷標志如何置位這些中斷標志如何置位復位復位? ? 答：答：89C5189C51有有5 5個中斷源，個中斷源，6 6個中斷標志。個中斷標志。 1)TF01)TF0：TOTO溢出中斷標志，溢出中斷標志，T0T0定時定時/ /計數(shù)溢出時置位，計數(shù)溢出時置位，CPUCPU響應響應該中斷時自動清該中斷時自動清0 0。 2)TF12)TF1：T1T1溢出中斷標志，溢出中斷標志，TlTl定時定時/ /計數(shù)溢出時置位，計數(shù)溢出時置位，CPUCPU響應響應該中斷時自動清該中斷時自動清0 0。 3)TI3)TI：串行

2、發(fā)送中斷標志，串行發(fā)送一幀數(shù)據(jù)完畢置位，必須：串行發(fā)送中斷標志，串行發(fā)送一幀數(shù)據(jù)完畢置位，必須用軟件清用軟件清0 0。 4)RI4)RI：串行接收中斷標志，串行接收一幀數(shù)據(jù)完畢置位，必須：串行接收中斷標志，串行接收一幀數(shù)據(jù)完畢置位，必須用軟件清用軟件清0 0。 5)IE05)IE0：外中斷：外中斷INT0INT0而中斷標志，而中斷標志，INT0INT0而中斷有兩種觸發(fā)方式：而中斷有兩種觸發(fā)方式： 跳變觸發(fā)時，下降沿引發(fā)跳變觸發(fā)時，下降沿引發(fā)IE0IE0置位，置位，CPUCPU響應該中斷時自動響應該中斷時自動清清0 0。 電平觸發(fā)時，低電平引發(fā)電平觸發(fā)時，低電平引發(fā)IE0IE0置位，除非置位，除

3、非INT0INT0而而(P3(P32)2)引腳低電平撤除，否則引腳低電平撤除，否則IE0IE0無法清無法清0 0。 6)6)IElIEl：外中斷：外中斷INT1INT1中斷標志，置位復位情況同中斷標志，置位復位情況同IE0IE0。 2 289C5189C51在響應中斷的過程中，在響應中斷的過程中，PCPC值是如何變化的值是如何變化的? ? 答：響應中斷前，答：響應中斷前，PCPC值為中斷斷點地址；中斷開始值為中斷斷點地址；中斷開始時，時，PCPC值為相應的中斷入口地址；中斷期間，按值為相應的中斷入口地址；中斷期間，按PC+1PC+1順順序或跳轉(zhuǎn)地址；中斷返回時，恢復中斷斷點地址。序或跳轉(zhuǎn)地址；

4、中斷返回時，恢復中斷斷點地址。3 3寫出寫出89C5189C51五個中斷源的中斷入口地址。有什么特點五個中斷源的中斷入口地址。有什么特點? ? 答：中斷入口地址：答：中斷入口地址：INT0INT0：0003H0003H；TOTO：000BH000BH； INT1INT1：0013H0013H；T1T1：001BH001BH； 串行口：串行口：00230023H H。 特點：特點： 中斷入口地址固定；中斷入口地址固定； 排列順序與排列順序與IEIE、IPIP和中斷優(yōu)先權(quán)中和中斷優(yōu)先權(quán)中5 5個中斷源的排列個中斷源的排列順序相同；順序相同； 相互間隔只有相互間隔只有8 8個字節(jié)。個字節(jié)。 1什么叫

5、中斷什么叫中斷?設置中斷有什么優(yōu)點和功能設置中斷有什么優(yōu)點和功能? 答：答：CPU暫時中止其正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求中暫時中止其正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求中斷的那個外設或事件的服務程序，等處理完畢后再返回執(zhí)斷的那個外設或事件的服務程序，等處理完畢后再返回執(zhí)行原來中止的程序，叫做行原來中止的程序，叫做中斷中斷。設置中斷的優(yōu)點和功能：設置中斷的優(yōu)點和功能： 1) 可以提高可以提高CPU工作效率，工作效率，CPU不必花費大量時間等待不必花費大量時間等待和查詢外設工作。和查詢外設工作。 2) 具有實時處理功能，對實時控制系統(tǒng)中的各種參數(shù)和具有實時處理功能，對實時控制系統(tǒng)中的各種參數(shù)和狀態(tài)做出快速

6、響應、及時處理。狀態(tài)做出快速響應、及時處理。 3) 具有故障處理功能，在掉電中斷服務程序中將需要保具有故障處理功能，在掉電中斷服務程序中將需要保存的數(shù)據(jù)和信息及時轉(zhuǎn)移到具有備用電源的存儲器中保護存的數(shù)據(jù)和信息及時轉(zhuǎn)移到具有備用電源的存儲器中保護起來，待電源正常時再恢復。起來，待電源正常時再恢復。 4) 實現(xiàn)分時操作，控制多個外設同時工作。實現(xiàn)分時操作，控制多個外設同時工作。 此外此外，中斷系統(tǒng)還能用于程序調(diào)試、多機連接等方面。，中斷系統(tǒng)還能用于程序調(diào)試、多機連接等方面。因此，中斷系統(tǒng)是計算機中重要的組成部分。可以說，只因此，中斷系統(tǒng)是計算機中重要的組成部分?？梢哉f，只有有了中斷系統(tǒng)后，計算機才

7、能比原來無中斷系統(tǒng)的早期有有了中斷系統(tǒng)后，計算機才能比原來無中斷系統(tǒng)的早期計算機演繹出多姿多彩的功能。計算機演繹出多姿多彩的功能。 280C51有幾個中斷源有幾個中斷源?寫出其名稱。寫出其名稱。 答：答：80C51單片機共有單片機共有5個個中斷源，其中中斷源，其中2個個為外部中斷為外部中斷源，源，3個個為內(nèi)部中斷源：為內(nèi)部中斷源： 1) INT0一外部中斷一外部中斷0，中斷請求信號由，中斷請求信號由P3.2輸入。輸入。 2) INT1一外部中斷一外部中斷1，中斷請求信號由，中斷請求信號由P3.3輸入。輸入。 3) T0一定時一定時/計數(shù)器計數(shù)器0溢出中斷，對外部脈沖計數(shù)由溢出中斷，對外部脈沖計

8、數(shù)由P3.4輸入。輸入。 4) T1一定時一定時/計數(shù)器計數(shù)器1溢出中斷，對外部脈沖計數(shù)由溢出中斷，對外部脈沖計數(shù)由P3.5輸入。輸入。 5) 串行中斷串行中斷(包括串行接收中斷包括串行接收中斷RI和串行發(fā)送中斷和串行發(fā)送中斷TI)。 3涉及涉及89C51單片機中斷控制的有哪幾個特殊功能寄存器單片機中斷控制的有哪幾個特殊功能寄存器? 答：涉及答：涉及80C51單片機中斷控制的有中斷請求、中斷允許單片機中斷控制的有中斷請求、中斷允許和中斷優(yōu)先級控制和中斷優(yōu)先級控制3個方面、個方面、4個個特殊功能寄存器：特殊功能寄存器： 中斷請求：定時和外中斷控制寄存器中斷請求：定時和外中斷控制寄存器TCON、串

9、行控制、串行控制寄存器寄存器SCON； 中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器IE； 中斷優(yōu)先級控制寄存器中斷優(yōu)先級控制寄存器IP。 4寫出寫出89C51五個中斷源的中斷請求標志名稱、位地址和在五個中斷源的中斷請求標志名稱、位地址和在哪一個特殊功能寄存器中哪一個特殊功能寄存器中?答：答：T1溢出中斷請求標志溢出中斷請求標志TFl， 位地址位地址8FH, 在在TCON中。中。 T0溢出中斷請求標志溢出中斷請求標志TF0， 位地址位地址8DH, 在在TCON中。中。 外中斷外中斷INT1中斷請求標志中斷請求標志IEl， 位地址位地址8BH, 在在TCON中。中。 外中斷外中斷INT0中斷請求標志中斷

10、請求標志IE0，位地址，位地址89H, 在在TCON中。中。 串行口發(fā)送中斷請求標志串行口發(fā)送中斷請求標志TI， 位地址位地址99H, 在在SCON中。中。 串行口接收中斷請求標志串行口接收中斷請求標志RI， 位地址位地址89H, 在在SCON中。中。5按下列要求分別設置相關(guān)控制位。按下列要求分別設置相關(guān)控制位。 INT0為邊沿觸發(fā)方式；為邊沿觸發(fā)方式； INT1為電平觸發(fā)方式；為電平觸發(fā)方式； T0啟動運行；啟動運行； T1停止運行；停止運行；解：解：INT0為邊沿觸發(fā)方式：為邊沿觸發(fā)方式：SETB IT0； INTl為電平觸發(fā)方式：為電平觸發(fā)方式：CLR ITl； TD運行：運行： SET

11、B TR0； T1停止運行：停止運行： CLR TRl； 9什么叫中斷優(yōu)先級什么叫中斷優(yōu)先級?如何設置如何設置? 89C51中斷優(yōu)先級和中斷中斷優(yōu)先級和中斷優(yōu)先權(quán)有什么區(qū)別優(yōu)先權(quán)有什么區(qū)別? 答：答：89C51將將5個中斷源劃分為兩個中斷優(yōu)先級：高優(yōu)先級個中斷源劃分為兩個中斷優(yōu)先級：高優(yōu)先級和低優(yōu)先級。高優(yōu)先級可以中斷正在響應的低優(yōu)先級中斷。和低優(yōu)先級。高優(yōu)先級可以中斷正在響應的低優(yōu)先級中斷。反之則不能。反之則不能。 中斷中斷優(yōu)先級優(yōu)先級可通過中斷優(yōu)先級控制寄存器可通過中斷優(yōu)先級控制寄存器IP設置。相應設置。相應位置位置“1”，定義為高優(yōu)先級；相應位清，定義為高優(yōu)先級；相應位清“0”，定義為低

12、優(yōu)先，定義為低優(yōu)先級。但若置級。但若置5個中斷源全部為高優(yōu)先級，就等于不分優(yōu)先級。個中斷源全部為高優(yōu)先級，就等于不分優(yōu)先級。 中斷中斷優(yōu)先權(quán)優(yōu)先權(quán)用于同一中斷優(yōu)先級之間的中斷優(yōu)先。若同用于同一中斷優(yōu)先級之間的中斷優(yōu)先。若同一優(yōu)先級中有多個中斷源同時請求中斷，一優(yōu)先級中有多個中斷源同時請求中斷，CPU就先響應優(yōu)先就先響應優(yōu)先權(quán)高的中斷，后響應優(yōu)先權(quán)低的中斷。中斷優(yōu)先權(quán)是固定的，權(quán)高的中斷，后響應優(yōu)先權(quán)低的中斷。中斷優(yōu)先權(quán)是固定的，不能設置，其從高到低的順序為：不能設置，其從高到低的順序為：INT0、T0、INT1、T1、串行口。串行口。 區(qū)別：區(qū)別： 中斷優(yōu)先級可設置；中斷優(yōu)先權(quán)是固定的，不能設

13、置。中斷優(yōu)先級可設置；中斷優(yōu)先權(quán)是固定的，不能設置。 中斷優(yōu)先級用于不同中斷優(yōu)先級之間，高優(yōu)先級可以中斷優(yōu)先級用于不同中斷優(yōu)先級之間，高優(yōu)先級可以中斷正在響應的低優(yōu)先級中斷；中斷優(yōu)先權(quán)僅用于相同優(yōu)中斷正在響應的低優(yōu)先級中斷；中斷優(yōu)先權(quán)僅用于相同優(yōu)先級之間同時請求中斷時的先級之間同時請求中斷時的CPU優(yōu)先響應權(quán)。優(yōu)先響應權(quán)。 實際上，中斷優(yōu)先權(quán)發(fā)揮作用的概率很低很低。兩個實際上，中斷優(yōu)先權(quán)發(fā)揮作用的概率很低很低。兩個同一優(yōu)先級的中斷同時請求中斷，幾乎是不存在的，但計同一優(yōu)先級的中斷同時請求中斷，幾乎是不存在的，但計算機算機(包括單片機包括單片機)就應該包容任何可能發(fā)生的情況就應該包容任何可能發(fā)生

14、的情況 1489C51中斷處理過程包括哪四個步驟中斷處理過程包括哪四個步驟?簡述中斷處理過程。簡述中斷處理過程。 答：中斷處理過程大致可分為四步：中斷請求、中斷響應、中答：中斷處理過程大致可分為四步：中斷請求、中斷響應、中斷服務和中斷返回。斷服務和中斷返回。 中斷請求：由中斷源向中斷請求：由中斷源向CPU發(fā)出中斷請求信號。發(fā)出中斷請求信號。 中斷響應：在滿足中斷響應條件下，響應中斷，保存斷點地中斷響應：在滿足中斷響應條件下，響應中斷，保存斷點地址，將相應中斷的入口地址送入址，將相應中斷的入口地址送入PC。 中斷服務：執(zhí)行中斷服務程序，完成中斷源要求的相應操作。中斷服務：執(zhí)行中斷服務程序，完成中

15、斷源要求的相應操作。 中斷返回：恢復斷點地址，開放同級中斷。中斷返回：恢復斷點地址，開放同級中斷。1589C51響應中斷有什么條件響應中斷有什么條件? 答：中斷響應條件：答：中斷響應條件： 該中斷已經(jīng)該中斷已經(jīng)“開中開中”； CPU此時沒有響應同級或更高優(yōu)先級的中斷；此時沒有響應同級或更高優(yōu)先級的中斷； 當前正處于所執(zhí)行指令的最后一個機器周期；當前正處于所執(zhí)行指令的最后一個機器周期； 正在執(zhí)行的指令不是正在執(zhí)行的指令不是RETI或者是訪向或者是訪向IE、IP的指令；否則必的指令；否則必須再另外執(zhí)行一條指令后才能響應。須再另外執(zhí)行一條指令后才能響應。 16為什么為什么89C51單片機在執(zhí)行單片機

16、在執(zhí)行RETI或訪問或訪問IE、IP指令時。指令時。不能立即響應中斷不能立即響應中斷? 答：若正在執(zhí)行答：若正在執(zhí)行RETI指令，則牽涉到前一個中斷斷口地址指令，則牽涉到前一個中斷斷口地址問題，必須等待前一個中斷返回后，才能響應新的中斷；訪問題，必須等待前一個中斷返回后，才能響應新的中斷；訪問問IE、IP指令牽涉到有可能改變中斷允許開關(guān)狀態(tài)和中斷優(yōu)指令牽涉到有可能改變中斷允許開關(guān)狀態(tài)和中斷優(yōu)先級次序狀態(tài)，必須等其確定后，按照新的先級次序狀態(tài)，必須等其確定后，按照新的IE、IP控制執(zhí)行控制執(zhí)行中斷響應。中斷響應。因此，因此，正在執(zhí)行的指令不可以是唧或者是訪問正在執(zhí)行的指令不可以是唧或者是訪問IE

17、、IP的指令，否則必須再另外執(zhí)行一條指令后才能響應。的指令，否則必須再另外執(zhí)行一條指令后才能響應。 17什么叫保護現(xiàn)場什么叫保護現(xiàn)場?需要保護哪些內(nèi)容需要保護哪些內(nèi)容?什么叫恢復現(xiàn)場什么叫恢復現(xiàn)場?恢恢復現(xiàn)場與保護現(xiàn)場有什么關(guān)系復現(xiàn)場與保護現(xiàn)場有什么關(guān)系?須遵循什么原則須遵循什么原則? 答：在中斷服務程序中，通常會涉及到一些特殊功能寄存器，答：在中斷服務程序中，通常會涉及到一些特殊功能寄存器，如如Acc、PSW和和DPTR等，而這些特殊功能寄存器中斷前的數(shù)等，而這些特殊功能寄存器中斷前的數(shù)據(jù)在中斷返回后還要用到，若在中斷服務程序中被改變，返回據(jù)在中斷返回后還要用到，若在中斷服務程序中被改變，返

18、回主程序后將會出錯。因此，要求把這些特殊功能寄存器中斷前主程序后將會出錯。因此，要求把這些特殊功能寄存器中斷前的數(shù)據(jù)保存起來，待中斷返回時恢復。的數(shù)據(jù)保存起來，待中斷返回時恢復。 所謂保護現(xiàn)場所謂保護現(xiàn)場, 是指把斷點處有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧是指把斷點處有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧保護。保護。 需要保護的內(nèi)容即中斷返回時需要恢復的內(nèi)容需要保護的內(nèi)容即中斷返回時需要恢復的內(nèi)容,不需要恢復不需要恢復就不需要保護。通常是特殊功能寄存器就不需要保護。通常是特殊功能寄存器Acc、PSW和和DPTR等。等。 恢復現(xiàn)場與保護現(xiàn)場相對應恢復現(xiàn)場與保護現(xiàn)場相對應,是指在中斷返回前是指在中斷返回前,將原來保將原來保

19、護現(xiàn)場時壓人堆棧的內(nèi)容從堆棧中彈出護現(xiàn)場時壓人堆棧的內(nèi)容從堆棧中彈出,送回到原有關(guān)寄存器。送回到原有關(guān)寄存器。 恢復現(xiàn)場與保護現(xiàn)場是對應的恢復現(xiàn)場與保護現(xiàn)場是對應的,恢復的內(nèi)容就是保護的內(nèi)容?；謴偷膬?nèi)容就是保護的內(nèi)容。對對80C51,利用堆棧保護和恢復現(xiàn)場需要遵循先進后出、后進先利用堆棧保護和恢復現(xiàn)場需要遵循先進后出、后進先出的原則。出的原則。 18在在CPU未執(zhí)行同級或更高優(yōu)先級中斷服務程序的條件未執(zhí)行同級或更高優(yōu)先級中斷服務程序的條件下。中斷響應等待時間最少需要幾個機周下。中斷響應等待時間最少需要幾個機周?最長需要幾個機最長需要幾個機周周? 答：在答：在CPU未執(zhí)行同級或更高優(yōu)先級中斷服務

20、程序的條未執(zhí)行同級或更高優(yōu)先級中斷服務程序的條件下，中斷響應等待時間最少需要件下，中斷響應等待時間最少需要3個機周，最長需要個機周，最長需要8個個機周。機周。 19簡述簡述89C51外中斷的觸發(fā)方式，電平觸發(fā)方式時，如何防外中斷的觸發(fā)方式，電平觸發(fā)方式時，如何防止止CPU重復響應外中斷重復響應外中斷? 答：答：80C51外中外中INT0/INTl有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)和邊有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)方式。采用電平觸發(fā)方式時沿觸發(fā)方式。采用電平觸發(fā)方式時,CPU響應中斷后響應中斷后,雖用硬件雖用硬件自動清除了相應中斷請求標志自動清除了相應中斷請求標志IE0/IEl，但相應引腳，但相應引腳

21、(P3.2/P3.3)的低電平信號若繼續(xù)保持下去的低電平信號若繼續(xù)保持下去(一般可能保持時間較長一般可能保持時間較長)，中斷，中斷請求標志請求標志IE0/IEl就無法清零，就會發(fā)生重復響應中斷情況，就無法清零，就會發(fā)生重復響應中斷情況，引起出錯。需要采取軟硬件結(jié)合的方法撤消引起重復中斷相應引起出錯。需要采取軟硬件結(jié)合的方法撤消引起重復中斷相應引腳的低電平信號。引腳的低電平信號。 硬件電路如教材書圖硬件電路如教材書圖5-4所示。當外部設備有中斷請求時，所示。當外部設備有中斷請求時，中斷請求信號經(jīng)反相，加到鎖存器中斷請求信號經(jīng)反相，加到鎖存器CP端，作為端，作為CP脈沖。由于脈沖。由于D端接地為端

22、接地為0，Q端輸出低點平，觸發(fā)端輸出低點平，觸發(fā)INT0產(chǎn)生中斷。當產(chǎn)生中斷。當CPU響應中斷后，應在該中斷服務程序中按排兩條指令：響應中斷后，應在該中斷服務程序中按排兩條指令： CLR P1.0； SETB P1.0； 使使P1.0輸出一個負脈沖信號，加到鎖存器輸出一個負脈沖信號，加到鎖存器Sp端端(強迫置強迫置“1”端端)，Q端輸出高點平，從而撤消引起重復中斷的端輸出高點平，從而撤消引起重復中斷的INT0低電平低電平信號。因此一般來說，對外中斷信號。因此一般來說，對外中斷INT0、INT1，應盡量采用邊，應盡量采用邊沿觸發(fā)方式，以簡化硬件電路和軟件程序。沿觸發(fā)方式，以簡化硬件電路和軟件程序

23、。 2089C51五個中斷源中，哪些中斷在五個中斷源中，哪些中斷在CPU響應中斷后，中斷響應中斷后，中斷請求標志會自動清除請求標志會自動清除? 答：定時答：定時/計數(shù)器計數(shù)器T0、T1中斷和外中斷中斷和外中斷INT0、INT1邊沿觸邊沿觸發(fā)方式，發(fā)方式，CPU響應中斷時就用硬件響應中斷時就用硬件自動清除自動清除予相應的中斷請予相應的中斷請求標志。求標志。 外中斷外中斷INT0、INT1采用采用電平觸發(fā)方式時電平觸發(fā)方式時，由于引起中斷，由于引起中斷的相應引腳的相應引腳(P3.2或或P3.3)上的低電平信號未去除，仍會重復產(chǎn)上的低電平信號未去除，仍會重復產(chǎn)生中斷請求，使中斷請求標志置生中斷請求，使中斷請求標志置“1”。 串行口中斷串行口中斷(包括串發(fā)包括串發(fā)TI、串收、串收RI)，中斷請求標志，中斷請求標志不會不會自動清除，必須由用戶在串行中斷服務程序中用指令對自動清除，必須由用戶在串行中斷服務程序中用指令對TI或或RI清清0。 21