第5章1單片機(jī)原理及應(yīng)用_中斷系統(tǒng)

1、第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 第第5章章 MCS-51的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 掌握中斷的工作原理 中斷程序編寫第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 1 1、生活中的、生活中的中斷中斷 看書過程中的電話響了看書過程中的電話響了課本頁課本頁 生活中的中斷現(xiàn)象就是正常的工作過程被生活中的中斷現(xiàn)象就是正常的工作過程被外部的事件打斷了外部的事件打斷了。2 2、單片機(jī)的、單片機(jī)的中斷概念中斷概念（什么是中斷？中斷的過（什么是中斷？中斷的過程是什么？）程是什么？）類比類比5.1 5.1 中斷的概念中斷的概念第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) CPU CPU正在執(zhí)行程序時，單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的正在執(zhí)行程序時，單片

2、機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一某一事件事件，請求，請求CPUCPU迅速去處理。迅速去處理。 CPU CPU暫時中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程暫時中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理所發(fā)生的事件。序處理所發(fā)生的事件。 處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼續(xù)原來的工作，這稱為續(xù)原來的工作，這稱為中斷中斷。 CPUCPU處理事件的過程，處理事件的過程，稱為稱為CPUCPU的的中斷響應(yīng)過程。中斷響應(yīng)過程。 實(shí)時測控，單片實(shí)時測控，單片機(jī)機(jī)能及時地響應(yīng)和處理單片機(jī)外部事件能及時地響應(yīng)和處理單片機(jī)外部事件或內(nèi)部事件所提出的中斷請求或內(nèi)部事件所提出的中斷請求。

3、采用中斷技術(shù)可以使多項(xiàng)任務(wù)。采用中斷技術(shù)可以使多項(xiàng)任務(wù)共享一個資源，中斷技術(shù)實(shí)質(zhì)就是資源共享技術(shù)。共享一個資源，中斷技術(shù)實(shí)質(zhì)就是資源共享技術(shù)。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 圖圖5-15-1所示。對事件的整個處理過程，稱為所示。對事件的整個處理過程，稱為中斷處中斷處理理（或中斷服務(wù)或中斷服務(wù)）。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 能夠?qū)崿F(xiàn)中斷處理功能的部件稱為能夠?qū)崿F(xiàn)中斷處理功能的部件稱為中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)；產(chǎn)生中；產(chǎn)生中斷的請求源稱為斷的請求源稱為中斷（請求）源中斷（請求）源。中斷源向中斷源向CPUCPU提出的處理請求，稱為提出的處理請求，稱為中斷請求中斷請求( (或或中斷中斷申請申請) )。中斷方式

4、中斷方式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1 1）利用率提高。）利用率提高。CPUCPU可以分時地為多個可以分時地為多個IOIO設(shè)備服務(wù)。設(shè)備服務(wù)。 2 2）實(shí)時性增強(qiáng)。）實(shí)時性增強(qiáng)。CPUCPU能及時處理系統(tǒng)的隨機(jī)事件。能及時處理系統(tǒng)的隨機(jī)事件。 3 3）可靠性提高。）可靠性提高。CPUCPU能處理故障及掉電等突發(fā)事件。能處理故障及掉電等突發(fā)事件。5.2 5.2 MCS-51MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有有5 5個中斷請求源，兩個中斷優(yōu)先級，可兩級嵌套。個中斷請求源，兩個中斷優(yōu)先級，可兩級嵌套。中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。如下圖所示。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 電氣開關(guān)電氣開關(guān)

5、第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 5.3 5.3 中斷請求源中斷請求源五個中斷請求源五個中斷請求源 ：（1 1）INT0INT0* *外部中斷請求外部中斷請求0 0，由引腳，由引腳INT0INT0* *（P3.2P3.2）輸入，中斷請求標(biāo)志為輸入，中斷請求標(biāo)志為IE0IE0。（2 2）INT1INT1* *外部中斷請求外部中斷請求1 1，由引腳，由引腳INT1INT1* *（P3.3P3.3）輸入，中斷請求標(biāo)志為輸入，中斷請求標(biāo)志為IE1IE1。（3 3）定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0T0溢出溢出中斷請求，中斷請求標(biāo)志中斷請求，中斷請求標(biāo)志為為TF0TF0。（4 4）定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)

6、數(shù)器T1T1溢出溢出中斷請求，中斷請求標(biāo)志中斷請求，中斷請求標(biāo)志為為TF1TF1。（5 5）串行口中斷請求串行口中斷請求，中斷請求標(biāo)志為，中斷請求標(biāo)志為TITI或或RIRI。 由特殊功能寄存器由特殊功能寄存器TCONTCON和和SCONSCON的相應(yīng)位鎖存。的相應(yīng)位鎖存。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) TCONTCON為定時器為定時器/ /計(jì)數(shù)器的控制寄存器，計(jì)數(shù)器的控制寄存器，字節(jié)地址為字節(jié)地址為8888H H。包含：包含：（1 1）T0T0和和T1T1的溢出中斷請求標(biāo)志位的溢出中斷請求標(biāo)志位TF1TF1和和TF0TF0（2 2）外部中斷請求標(biāo)志位外部中斷請求標(biāo)志位IE1IE1與與IE0IE0

7、。格式如下所示：格式如下所示：各標(biāo)志位的功能：各標(biāo)志位的功能： （1 1）IT0IT0選擇外部中斷請求選擇外部中斷請求0 0為跳沿觸發(fā)方式還是電為跳沿觸發(fā)方式還是電平觸發(fā)方式：平觸發(fā)方式： IT0=0 IT0=0，為為電平觸發(fā)電平觸發(fā)方式。方式。 （中斷響應(yīng)并不自動對（中斷響應(yīng)并不自動對IE0IE0清零）清零）第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) IT0=1IT0=1，為為跳沿觸發(fā)跳沿觸發(fā)方式。方式。 （中斷響應(yīng)自動對（中斷響應(yīng)自動對IE0IE0清零）清零） 。（2 2）IE0IE0外部中斷請求外部中斷請求0 0的中斷請求標(biāo)志位。的中斷請求標(biāo)志位。 IE0=0 IE0=0，無中斷請求無中斷請求。 IE

8、0=1 IE0=1，外部中斷外部中斷0 0有中斷請求。當(dāng)有中斷請求。當(dāng)CPUCPU響應(yīng)該中斷，響應(yīng)該中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時。（3 3）IT1IT1外部中斷請求外部中斷請求1 1為跳沿觸發(fā)方式還是電平為跳沿觸發(fā)方式還是電平觸發(fā)方式，意義與觸發(fā)方式，意義與IT0IT0類似。類似。（4 4）IE1IE1外部中斷請求外部中斷請求1 1的中斷請求標(biāo)志位，意義的中斷請求標(biāo)志位，意義與與IE0IE0類似。類似。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （5 5）TF0TF0T0T0溢出中斷請求標(biāo)志位。溢出中斷請求標(biāo)志位。 T0 T0計(jì)數(shù)后，溢出時，由硬件置計(jì)數(shù)后，溢出時，由硬件置“1 1”TF0TF

9、0，向向CPUCPU申請中斷，申請中斷，CPUCPU響應(yīng)響應(yīng)TF0TF0中斷時，中斷時，硬件自動清硬件自動清“0 0”TF0TF0。（6 6）TF1TF1T1T1的溢出中斷請求標(biāo)志位，功能和的溢出中斷請求標(biāo)志位，功能和TF0TF0類似。類似。 TR1 TR1、TR0 TR0 2 2個位與中斷無關(guān)。個位與中斷無關(guān)。 中斷標(biāo)志的作用中斷標(biāo)志的作用 當(dāng)使用某一中斷，將該中斷對應(yīng)的中斷標(biāo)志位置為高電平，當(dāng)使用某一中斷，將該中斷對應(yīng)的中斷標(biāo)志位置為高電平，用用JB、JNB、JBC指令查詢，判斷有沒有中斷請求。指令查詢，判斷有沒有中斷請求。 當(dāng)硬件連接上，與當(dāng)硬件連接上，與CPU的中斷請求信號相連，的中斷

10、請求信號相連，CPU允許，立允許，立即響應(yīng)中斷。即響應(yīng)中斷。 當(dāng)當(dāng)MCS-51MCS-51復(fù)位后復(fù)位后，TCONTCON被清被清0 0，則，則CPUCPU關(guān)中斷，關(guān)中斷，所有中斷請求所有中斷請求被禁止。被禁止。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) SCONSCON為串行口控制寄存器，字節(jié)地址為為串行口控制寄存器，字節(jié)地址為9898H H。串行口的。串行口的發(fā)送中斷發(fā)送中斷和和接收中斷接收中斷的中斷請求標(biāo)志的中斷請求標(biāo)志TITI和和RIRI，格式格式如下：如下：各標(biāo)志位的功能：各標(biāo)志位的功能： （1 1）TITI發(fā)送中斷請求標(biāo)志位。串口每發(fā)送完一幀發(fā)送中斷請求標(biāo)志位。串口每發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，硬件自動

11、置串行數(shù)據(jù)后，硬件自動置“1 1”TITI。必須在中斷服務(wù)必須在中斷服務(wù)程序中用軟件對程序中用軟件對TITI標(biāo)志清標(biāo)志清“0 0”。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （2 2）RIRI接收中斷請求標(biāo)志位。串口接收完一個數(shù)據(jù)接收中斷請求標(biāo)志位。串口接收完一個數(shù)據(jù)幀，硬件自動置幀，硬件自動置“1 1”RIRI標(biāo)志。標(biāo)志。必須在中斷服務(wù)程序必須在中斷服務(wù)程序中用中用軟件軟件對對RIRI標(biāo)志清標(biāo)志清“0 0”。 5.4 5.4 中斷控制中斷控制 5.4.1 5.4.1 中斷允許寄存器中斷允許寄存器IEIE CPU CPU對中斷源的開放或屏蔽，由片內(nèi)的對中斷源的開放或屏蔽，由片內(nèi)的中斷允許中斷允許寄存器寄

12、存器IEIE控制?？刂啤Ｗ止?jié)地址為字節(jié)地址為A8HA8H，可位尋址。格式如可位尋址。格式如下：下：第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) IEIE對中斷的開放和關(guān)閉為兩級控制對中斷的開放和關(guān)閉為兩級控制 總的開關(guān)中斷控制位總的開關(guān)中斷控制位EAEA（IE.7IE.7位）位）: : EA=0 EA=0，所有中斷請求被屏蔽。，所有中斷請求被屏蔽。 EA=1 EA=1，CPUCPU開放中斷，但五個中斷源的中斷請求是開放中斷，但五個中斷源的中斷請求是否允許，還要由否允許，還要由IEIE中的中的5 5個中斷請求允許控制位決個中斷請求允許控制位決定。定。IEIE中各位的功能如下：中各位的功能如下：（1 1）EAEA

13、：中斷允許總控制位中斷允許總控制位0 0：CPUCPU屏蔽所有的中斷請求屏蔽所有的中斷請求( (CPUCPU關(guān)中斷關(guān)中斷) )；1 1：CPUCPU開放所有中斷開放所有中斷( (CPUCPU開中斷開中斷) )。（2 2）ESES：串行口中斷允許位串行口中斷允許位0 0：禁止串行口中斷；禁止串行口中斷；1 1：允許串行口中斷。允許串行口中斷。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （3 3）ET1ET1：定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1T1的溢出中斷允許位的溢出中斷允許位0 0：禁止禁止T1T1溢出中斷；溢出中斷；1 1：允許允許T1T1溢出中斷。溢出中斷。（4 4）EX1EX1：外部中斷外部中斷1

14、1中斷允許位中斷允許位0 0：禁止外部中斷禁止外部中斷1 1中斷；中斷；1 1：允許外部中斷允許外部中斷1 1中斷。中斷。（5 5）ET0ET0：定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0T0的溢出中斷允許位的溢出中斷允許位0 0：禁止禁止T0T0溢出中斷；溢出中斷；1 1：允許允許T0T0溢出中斷。溢出中斷。（6 6）EX0EX0：外部中斷外部中斷0 0中斷允許位。中斷允許位。0 0：禁止外部中斷禁止外部中斷0 0中斷；中斷；1 1：允許外部中斷允許外部中斷0 0中斷。中斷。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) MCS-51MCS-51復(fù)位后，復(fù)位后，IEIE清清0 0，所有中斷請求被禁止。，所有中斷請求

15、被禁止。若使某一個中斷源被允許中斷，除了若使某一個中斷源被允許中斷，除了IEIE相應(yīng)的位被置相應(yīng)的位被置“1 1” ，還必須使，還必須使EAEA位位=1=1。改變改變IEIE的內(nèi)容，可由位操作指令來實(shí)現(xiàn)，即：的內(nèi)容，可由位操作指令來實(shí)現(xiàn)，即： SETB bitSETB bit； CLR bit CLR bit。例例5-15-1 若允許片內(nèi)若允許片內(nèi)2 2個定時器個定時器/ /計(jì)數(shù)器中斷，禁止其它計(jì)數(shù)器中斷，禁止其它中斷源的中斷請求。編寫設(shè)置中斷源的中斷請求。編寫設(shè)置IEIE的相應(yīng)程序段的相應(yīng)程序段（1 1）用位操作指令來編寫如下程序段）用位操作指令來編寫如下程序段：CLR ES CLR ES

16、；禁止串行口中斷；禁止串行口中斷 CLR EX1 CLR EX1 ；禁止外部中斷禁止外部中斷1 1中斷中斷CLR EX0CLR EX0；禁止外部中斷禁止外部中斷0 0中斷中斷第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) SETB ET0 SETB ET0 ；允許定時器允許定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0T0中斷中斷 SETB ET1 SETB ET1 ；允許定時器允許定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1T1中斷中斷 SETB EA SETB EA ；CPUCPU開中斷開中斷（2 2）用字節(jié)操作指令來編寫）用字節(jié)操作指令來編寫： MOV IEMOV IE，#8AH#8AH或者用：或者用： MOV 0A8HMOV 0A8H，

17、#8AH#8AH ；A8HA8H為為IEIE寄存器字節(jié)地址寄存器字節(jié)地址5.4.2 5.4.2 中斷優(yōu)先級寄存器中斷優(yōu)先級寄存器IPIP兩個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷嵌套。兩個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷嵌套。如圖如圖5-65-6示。示。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 中斷優(yōu)先級寄存器中斷優(yōu)先級寄存器IPIP，其字節(jié)地址為其字節(jié)地址為B8HB8H。IPIP各個位的含義：各個位的含義：（1 1）PSPS串行口中斷優(yōu)先級控制位串行口中斷優(yōu)先級控制位1 1：高優(yōu)先級中斷；高優(yōu)先級中斷；0 0：低優(yōu)先級中斷。低優(yōu)先級中斷。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （2 2）PT1PT1

18、定時器定時器T1T1中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位1 1：高優(yōu)先級中斷；高優(yōu)先級中斷；0 0：低優(yōu)先級中斷。低優(yōu)先級中斷。（3 3）PX1PX1外部中斷外部中斷1 1中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位1 1：高優(yōu)先級中斷；高優(yōu)先級中斷；0 0：低優(yōu)先級中斷。低優(yōu)先級中斷。（4 4）PT0PT0定時器定時器T0T0中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位1 1：高優(yōu)先級中斷；高優(yōu)先級中斷；0 0：低優(yōu)先級中斷。低優(yōu)先級中斷。（5 5）PX0PX0外部中斷外部中斷0 0中斷優(yōu)先級控制位中斷優(yōu)先級控制位1 1：高優(yōu)先級中斷；高優(yōu)先級中斷；0 0：低優(yōu)先級中斷。低優(yōu)先級中斷。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 由

19、軟件可改變各中斷源的中斷優(yōu)先級。由軟件可改變各中斷源的中斷優(yōu)先級。 MCS-51MCS-51的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)有有兩個兩個不可尋址的不可尋址的“優(yōu)先級激活觸發(fā)器優(yōu)先級激活觸發(fā)器”: :一個一個用來指示某高優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有后來的中斷均用來指示某高優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有后來的中斷均被阻止。被阻止。另一個另一個用來指示某低優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有同級中斷都用來指示某低優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有同級中斷都被阻止，但不阻斷高優(yōu)先級的中斷請求。被阻止，但不阻斷高優(yōu)先級的中斷請求。CPU同一時間只能響應(yīng)一個中斷請求同一時間只能響應(yīng)一個中斷請求,在同時收到在同時收到幾個同一優(yōu)幾個同一優(yōu)先級的

20、中斷請求先級的中斷請求時，時， 就必須有先有后就必須有先有后 ！優(yōu)先響應(yīng)哪一優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷，取決于個中斷，取決于內(nèi)部的查詢順序內(nèi)部的查詢順序( (自然優(yōu)先級自然優(yōu)先級) )。查詢順序查詢順序如如下：下：第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 中斷源中斷源 中斷級別中斷級別外部中斷外部中斷0 0最高最高T0T0溢出中斷溢出中斷外部中斷外部中斷1 1T1T1溢出中斷溢出中斷串行口中斷串行口中斷最低最低例例5-25-2 設(shè)置設(shè)置IPIP寄存器的初始值，使寄存器的初始值，使2 2個外中斷請求為個外中斷請求為高優(yōu)先級，其它中斷請求為低優(yōu)先級。高優(yōu)先級，其它中斷請求為低優(yōu)先級。（1 1）用位操作指令）用位操作指

21、令 SETB PX0 SETB PX0 ；2 2個外中斷為高優(yōu)先級個外中斷為高優(yōu)先級 SETB PX1 SETB PX1 CLR PS CLR PS ；串口為低優(yōu)先級中斷串口為低優(yōu)先級中斷中斷優(yōu)先原則：（概中斷優(yōu)先原則：（概括為四句話）括為四句話）1)1)低級不打斷高級低級不打斷高級2)2)高級可打斷低級高級可打斷低級3)3)同級不能打斷，按同級不能打斷，按先后依次響應(yīng)先后依次響應(yīng)4)4)同級、同時中斷，同級、同時中斷，按按自然優(yōu)先級自然優(yōu)先級第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) CLR PT0 CLR PT0 ；2 2個定時器個定時器/ /計(jì)數(shù)器低優(yōu)先級中斷計(jì)數(shù)器低優(yōu)先級中斷CLR PT1CLR P

22、T1（2 2）用字節(jié)操作指令用字節(jié)操作指令 MOV IPMOV IP，#05H#05H或：或： MOV 0B8HMOV 0B8H，#05H #05H ；B8HB8H為為IPIP寄存器的字節(jié)地址寄存器的字節(jié)地址 5.5 5.5 響應(yīng)中斷請求的條件響應(yīng)中斷請求的條件 CPU中斷處理過程分為三個階段：中斷處理過程分為三個階段：中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回返回。一個中斷請求被響應(yīng)，需滿足以下必要條件：一個中斷請求被響應(yīng)，需滿足以下必要條件：（1 1）IEIE寄存器中的中斷總允許位寄存器中的中斷總允許位EA=1EA=1。（2 2）該中斷源發(fā)出中斷請求，即該中斷源對應(yīng)的中斷請求標(biāo)該

23、中斷源發(fā)出中斷請求，即該中斷源對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志為志為“1 1”。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （3 3）該中斷源的中斷允許位）該中斷源的中斷允許位=1=1，即該中斷沒有被屏蔽。，即該中斷沒有被屏蔽。（4 4）無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。）無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。各中斷源服務(wù)程序的入口地址是固定的，如下所示：各中斷源服務(wù)程序的入口地址是固定的，如下所示： 中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。CPU在中斷響應(yīng)周期要完成下列操作：在中斷響應(yīng)周期要完成下列操作：（1）置位相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，以標(biāo)明所響應(yīng)中斷的優(yōu)）置位相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，以標(biāo)明所響應(yīng)中斷的優(yōu)先

24、級先級（2）由硬件自動生成長調(diào)用指令）由硬件自動生成長調(diào)用指令: LCALL addr16，并清除，并清除中斷源的中斷請求標(biāo)志中斷源的中斷請求標(biāo)志注意：串行口中斷請求的撤消須軟件清零；外部中斷請求為注意：串行口中斷請求的撤消須軟件清零；外部中斷請求為電平方式，在中斷電平方式，在中斷 返回前引腳上必須為高電平返回前引腳上必須為高電平。 （3）執(zhí)行長調(diào)用指令，將）執(zhí)行長調(diào)用指令，將PC的內(nèi)容壓入堆棧以保護(hù)斷點(diǎn)，的內(nèi)容壓入堆棧以保護(hù)斷點(diǎn)，（4）將中斷入口地址裝入）將中斷入口地址裝入PC，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序（5）中斷返回，先將優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清）中斷返回，先將優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)

25、器清0，再將斷點(diǎn)地址，再將斷點(diǎn)地址送入送入PC，使程序返回到斷點(diǎn)處，使程序返回到斷點(diǎn)處第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 中斷源中斷源 入口地址入口地址 外部中斷外部中斷0 0 00030003H H 定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0 T0 000BH000BH外部中斷外部中斷1 1 00130013H H 定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1T1001BH001BH串行口中斷串行口中斷00230023H H例如例如中斷響應(yīng)是有條件的，遇到中斷響應(yīng)是有條件的，遇到下列三種情況下列三種情況之一時，中斷響應(yīng)被之一時，中斷響應(yīng)被封鎖：封鎖： （1 1）CPUCPU正在處理同級的或更高優(yōu)先級的中斷正在處理同

26、級的或更高優(yōu)先級的中斷。 （2 2）所查詢的機(jī)器周期所查詢的機(jī)器周期不是當(dāng)前正在執(zhí)行指令的最后一個機(jī)不是當(dāng)前正在執(zhí)行指令的最后一個機(jī)器周期器周期。只有在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，才能進(jìn)行中斷響應(yīng)。只有在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，才能進(jìn)行中斷響應(yīng)。外部中斷外部中斷0 0申請申請 PCPC內(nèi)容入棧保護(hù)內(nèi)容入棧保護(hù) 0003H0003H裝入裝入PC PC 執(zhí)行中斷執(zhí)行中斷程序程序 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （3 3）正在執(zhí)行的指令是正在執(zhí)行的指令是RETIRETI或是訪問或是訪問IEIE或或IPIP的指令。的指令。需要再去執(zhí)行完一條指令，才能響應(yīng)新的中斷請求。需要再去執(zhí)行完一條指令，才能響應(yīng)新的中斷請求。

27、如果存在上述三種情況之一，如果存在上述三種情況之一，CPUCPU將丟棄中斷查詢結(jié)將丟棄中斷查詢結(jié)果，不能對中斷進(jìn)行響應(yīng)。果，不能對中斷進(jìn)行響應(yīng)。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 5.6 5.6 外部中斷的響應(yīng)時間外部中斷的響應(yīng)時間外部中斷的外部中斷的最短最短的響應(yīng)時間為的響應(yīng)時間為3 3個機(jī)器周期個機(jī)器周期: :（1 1）中斷請求標(biāo)志位查詢占）中斷請求標(biāo)志位查詢占1 1個機(jī)器周期個機(jī)器周期。（2 2）子程序調(diào)用指令）子程序調(diào)用指令LCALLLCALL轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口，需口，需2 2個機(jī)器周期個機(jī)器周期。 外部中斷響應(yīng)的外部中斷響應(yīng)的最長最長的響應(yīng)時間為的響應(yīng)時間為

28、8 8個機(jī)器周期個機(jī)器周期：（1 1）發(fā)生在）發(fā)生在CPUCPU進(jìn)行中斷標(biāo)志查詢時，剛好是開始進(jìn)行中斷標(biāo)志查詢時，剛好是開始執(zhí)行執(zhí)行RETIRETI或是訪問或是訪問IEIE或或IPIP的指令的指令，則，則需把當(dāng)前指令執(zhí)行完需把當(dāng)前指令執(zhí)行完再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后，才能響應(yīng)中斷，再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后，才能響應(yīng)中斷，最長需最長需2 2個機(jī)個機(jī)器周期器周期。（2 2）接著再執(zhí)行一條指令，按最長指令（乘法指令）接著再執(zhí)行一條指令，按最長指令（乘法指令第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) MULMUL和除法指令和除法指令DIVDIV）來算，也只有來算，也只有4 4個機(jī)器周期個機(jī)器周期。（3 3）加上）加上硬件子程

29、序調(diào)用硬件子程序調(diào)用指令指令LCALLLCALL的執(zhí)行，需要的執(zhí)行，需要2 2個個機(jī)器周期機(jī)器周期。所以，所以，外部中斷響應(yīng)最長時間為外部中斷響應(yīng)最長時間為8 8個機(jī)器周期個機(jī)器周期。 如果已在處理同級或更高級中斷，如果已在處理同級或更高級中斷，響應(yīng)時間無法計(jì)算。響應(yīng)時間無法計(jì)算。在一個單一中斷的系統(tǒng)里，在一個單一中斷的系統(tǒng)里，MCS-51MCS-51單片機(jī)單片機(jī)對外部中斷對外部中斷請求的響應(yīng)的時間總是在請求的響應(yīng)的時間總是在3 38 8個機(jī)器周期個機(jī)器周期之間。之間。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 5.7 5.7 外部中斷的觸發(fā)方式選擇外部中斷的觸發(fā)方式選擇 兩種觸發(fā)方式兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)

30、電平觸發(fā)方式和方式和跳沿觸發(fā)跳沿觸發(fā)方式。方式。5.7.1 5.7.1 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式 外部中斷輸入線為電平，但外部中斷輸入線為電平，但在中斷服務(wù)程序返回在中斷服務(wù)程序返回之前，外部中斷請求輸入必須無效（即變?yōu)楦唠娭?，外部中斷請求輸入必須無效（即變?yōu)楦唠娖剑剑?，否則否則CPUCPU返回主程序后會再次響應(yīng)中斷。返回主程序后會再次響應(yīng)中斷。 適于外中斷以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能適于外中斷以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能清除外部中斷請求（即外部中斷輸入電平又變?yōu)榍宄獠恐袛嗾埱螅赐獠恐袛噍斎腚娖接肿優(yōu)楦唠娖剑┑那闆r。高電平）的情況。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 5.7.2 5.7.

31、2 跳沿觸發(fā)方式跳沿觸發(fā)方式 連續(xù)兩次采樣，前一個機(jī)器周期采樣到外部中連續(xù)兩次采樣，前一個機(jī)器周期采樣到外部中斷輸入為高，下一個機(jī)器周期采樣為低，則中斷請斷輸入為高，下一個機(jī)器周期采樣為低，則中斷請求標(biāo)志置求標(biāo)志置“1 1” ，直到，直到CPUCPU響應(yīng)此中斷時，該標(biāo)志才響應(yīng)此中斷時，該標(biāo)志才自動清自動清0 0。這樣不會丟失中斷，但。這樣不會丟失中斷，但輸入的負(fù)脈沖寬度輸入的負(fù)脈沖寬度至少保持至少保持1 1個機(jī)器周期個機(jī)器周期。5.8 5.8 中斷請求的撤消中斷請求的撤消1 1定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器中斷請求計(jì)數(shù)器中斷請求的撤消的撤消 中斷請求被響應(yīng)后。硬件會中斷請求被響應(yīng)后。硬件會自動清自動

32、清TF0TF0或或TF1TF1。2 2外部中斷請求外部中斷請求的撤消的撤消 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （1 1）跳沿跳沿方式外部中斷請求的撤消是方式外部中斷請求的撤消是自動撤消自動撤消的。的。（2 2）電平電平方式外部中斷請求的撤消方式外部中斷請求的撤消: : 除了標(biāo)志位清除了標(biāo)志位清“0 0”之外，還需在中斷響應(yīng)后把之外，還需在中斷響應(yīng)后把中斷請求中斷請求信號引腳從低電平強(qiáng)制改變?yōu)楦唠娖?，如信號引腳從低電平強(qiáng)制改變?yōu)楦唠娖?，如圖圖5-85-8所示。所示。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 只要只要P1.0P1.0端輸出一個負(fù)脈沖就可以使端輸出一個負(fù)脈沖就可以使D D觸發(fā)器置觸發(fā)器置“1 1”，

33、從而撤消了低電平的中斷請求信號。，從而撤消了低電平的中斷請求信號。所需所需的負(fù)脈沖可增加如下兩條指令得到：的負(fù)脈沖可增加如下兩條指令得到： ORL P1ORL P1，#01H#01H ；P1.0P1.0為為“1 1” ANL P1 ANL P1，#0FEH#0FEH；P1.0P1.0為為“0 0” 電平方式的外部中斷請求信號的完全撤消，是電平方式的外部中斷請求信號的完全撤消，是通過軟硬件相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)的。通過軟硬件相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)的。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 3 3串行口中斷請求的撤消串行口中斷請求的撤消 響應(yīng)串行口的中斷后，響應(yīng)串行口的中斷后，CPUCPU無法知道是接收中無法知道是

34、接收中斷還是發(fā)送中斷，斷還是發(fā)送中斷，還需測試這兩個中斷標(biāo)志位的狀還需測試這兩個中斷標(biāo)志位的狀態(tài)，態(tài)，以判定是接收操作還是發(fā)送操作，然后才能清以判定是接收操作還是發(fā)送操作，然后才能清除。所以除。所以串行口中斷請求的撤消串行口中斷請求的撤消只能用軟件清除只能用軟件清除CLR TI CLR TI ；清清TITI標(biāo)志位標(biāo)志位CLR RI CLR RI ；清清RIRI標(biāo)志位標(biāo)志位5.9 5.9 中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)一、中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)的任務(wù)一、中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)的任務(wù) 基本任務(wù)：基本任務(wù)： 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) （1 1）設(shè)置中斷允許控制寄存器）設(shè)置中斷允許控制寄存器IEIE。

35、（2 2）設(shè)置中斷優(yōu)先級寄存器）設(shè)置中斷優(yōu)先級寄存器IPIP。 （3 3）對外中斷源，是采用電平觸發(fā)還是跳沿觸發(fā)。）對外中斷源，是采用電平觸發(fā)還是跳沿觸發(fā)。 （4 4）編寫中斷服務(wù)程序，處理中斷請求）編寫中斷服務(wù)程序，處理中斷請求。前前3 3條一般放在主程序的初始化程序段中。條一般放在主程序的初始化程序段中。例例5-35-3 假設(shè)允許外部中斷假設(shè)允許外部中斷0 0中斷，并設(shè)定它為高級中中斷，并設(shè)定它為高級中斷，其它中斷源為低級中斷，采用跳沿觸發(fā)方式。斷，其它中斷源為低級中斷，采用跳沿觸發(fā)方式。在主程序中編寫如下程序段：在主程序中編寫如下程序段： SETB EA SETB EA ；CPUCPU開

36、中斷開中斷 SETB ET0 SETB ET0 ；允許外中斷允許外中斷0 0產(chǎn)生中斷產(chǎn)生中斷 SETB PX0 SETB PX0 ；外中斷外中斷0 0為高級中斷為高級中斷 SETB IT0 SETB IT0 ；外中斷外中斷0 0為跳沿觸發(fā)方式為跳沿觸發(fā)方式 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 二、采用中斷時的主程序結(jié)構(gòu)二、采用中斷時的主程序結(jié)構(gòu)常用的常用的主程序結(jié)構(gòu)主程序結(jié)構(gòu)如下：如下：ORG 0000HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAINORG ORG 中斷入口地址中斷入口地址LJMP INTLJMP INT ORG XXXXHORG XXXXHMAINMAIN：主主 程程 序序

37、 INTINT：中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序三、中斷服務(wù)程序的流程三、中斷服務(wù)程序的流程 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) (1)因各入口地址之間只相隔因各入口地址之間只相隔8個字節(jié)，所以個字節(jié)，所以通常在中斷入口地址單元處存放通常在中斷入口地址單元處存放條無條件條無條件轉(zhuǎn)移指令，使中斷服務(wù)程序靈活地安排在轉(zhuǎn)移指令，使中斷服務(wù)程序靈活地安排在64KB程序存儲器的任何空間。程序存儲器的任何空間。(2)若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時禁止更高優(yōu)先若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時禁止更高優(yōu)先級中斷，可先用軟件關(guān)閉級中斷，可先用軟件關(guān)閉CPU中斷，或禁止中斷，或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開

38、放中斷。某中斷源中斷，在中斷返回前再開放中斷。(3)注意保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場。注意保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場。(4）中斷服務(wù)程序的最后一條是返回指令）中斷服務(wù)程序的最后一條是返回指令RETI，該指令將清除響應(yīng)中斷時被置位的優(yōu)，該指令將清除響應(yīng)中斷時被置位的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，然后自動將斷點(diǎn)地址從棧先級狀態(tài)觸發(fā)器，然后自動將斷點(diǎn)地址從棧頂彈出，裝入頂彈出，裝入PC，使程序返回到被中斷的處，使程序返回到被中斷的處，繼續(xù)向下執(zhí)行繼續(xù)向下執(zhí)行。 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 例例5-45-4 根據(jù)圖根據(jù)圖5-95-9的中斷服務(wù)程序流程，編出中斷的中斷服務(wù)程序流程，編出中斷服務(wù)程序。假設(shè)，現(xiàn)場保護(hù)只需將服務(wù)程序。假

39、設(shè)，現(xiàn)場保護(hù)只需將PSWPSW和和A A的內(nèi)容的內(nèi)容壓入堆棧中保護(hù)。壓入堆棧中保護(hù)。典型的中斷服務(wù)程序如下：典型的中斷服務(wù)程序如下： INTINT：CLR EACLR EA；CPUCPU關(guān)中斷關(guān)中斷PUSH PSWPUSH PSW；現(xiàn)場保護(hù)現(xiàn)場保護(hù)PUSH ACCPUSH ACC； SETB EASETB EA；CPUCPU開中斷開中斷 中斷處理程序段中斷處理程序段 CLR EACLR EA；CPUCPU關(guān)中斷關(guān)中斷POP ACCPOP ACC；現(xiàn)場恢復(fù)現(xiàn)場恢復(fù)POP PSW POP PSW 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) SETB EASETB EA；CPUCPU開中斷開中斷RETIRETI；

40、中斷返回，恢復(fù)斷點(diǎn)中斷返回，恢復(fù)斷點(diǎn)幾點(diǎn)說明：幾點(diǎn)說明：（1 1）現(xiàn)場保護(hù)僅涉及到）現(xiàn)場保護(hù)僅涉及到PSWPSW和和A A的內(nèi)容，的內(nèi)容，如還有其它如還有其它需保護(hù)的內(nèi)容需保護(hù)的內(nèi)容，只需要在相應(yīng)的位置再加幾條，只需要在相應(yīng)的位置再加幾條PUSHPUSH和和POPPOP指令即可。指令即可。（2 2） “中斷處理程序段中斷處理程序段”，應(yīng)根據(jù)任務(wù)的具體要求，應(yīng)根據(jù)任務(wù)的具體要求，來編寫。來編寫。（3 3）如果本中斷服務(wù)程序）如果本中斷服務(wù)程序不允許被其它的中斷所中不允許被其它的中斷所中斷斷?？蓪??？蓪ⅰ爸袛嗵幚沓绦蚨沃袛嗵幚沓绦蚨巍鼻昂蟮那昂蟮摹癝ETB EASETB EA”和和“CLR EAC

41、LR EA”兩條指令去掉。兩條指令去掉。（4 4）中斷服務(wù)程序的）中斷服務(wù)程序的最后一條指令最后一條指令必須是返回指令必須是返回指令RETIRETI。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 中斷程序設(shè)計(jì)的一般方法：中斷程序設(shè)計(jì)的一般方法：(1) 主程序中的中斷系統(tǒng)初始化主程序中的中斷系統(tǒng)初始化1）設(shè)置中斷系統(tǒng)特殊功能寄存器（例中斷源的觸發(fā)方）設(shè)置中斷系統(tǒng)特殊功能寄存器（例中斷源的觸發(fā)方式）；式）；2）設(shè)置中斷優(yōu)先極；）設(shè)置中斷優(yōu)先極；3）設(shè)置中斷允許寄存器（開中斷）；）設(shè)置中斷允許寄存器（開中斷）；4）中斷服務(wù)程序的前期初始化（例如入口參數(shù)等）。）中斷服務(wù)程序的前期初始化（例如入口參數(shù)等）。(2) 中斷

42、響應(yīng)與中斷服務(wù)程序中斷響應(yīng)與中斷服務(wù)程序 一般中斷服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)包括：現(xiàn)場保護(hù)，處理程序，一般中斷服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)包括：現(xiàn)場保護(hù)，處理程序，恢復(fù)程序，返回等。由于各中斷服務(wù)程序的入口地址之恢復(fù)程序，返回等。由于各中斷服務(wù)程序的入口地址之間只有間只有8個字節(jié)的空間，因此一般在入口處要安排一轉(zhuǎn)移個字節(jié)的空間，因此一般在入口處要安排一轉(zhuǎn)移指令。指令。 中斷程序設(shè)計(jì)中斷程序設(shè)計(jì)第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 中斷程序設(shè)計(jì)的一般格式中斷程序設(shè)計(jì)的一般格式ORG 0000HLJMP MAIN ；主；主 程程 序序ORG 00YYHLJMP INT ；中斷服務(wù)程序；中斷服務(wù)程序ORG XXXXHMAIN：INT

43、：中斷初始化中斷初始化RETI初始狀態(tài)設(shè)置：初始狀態(tài)設(shè)置：優(yōu)先級、優(yōu)先級、 觸發(fā)方式觸發(fā)方式開中斷：開中斷：IE中斷服務(wù)程序先期初始化中斷服務(wù)程序先期初始化返回之前清中斷返回之前清中斷請求標(biāo)志位（需請求標(biāo)志位（需要時）要時）第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 中斷應(yīng)用前后要做的幾項(xiàng)工作 1、中斷初始化、中斷初始化 開中斷允許：必須開中斷允許：必須 選擇優(yōu)先級：根據(jù)需要選擇，可有選擇優(yōu)先級：根據(jù)需要選擇，可有/可無可無 設(shè)置控制位：設(shè)置控制位：INTx觸發(fā)方式觸發(fā)方式(ITx) TxTCON,TMOD,TRx,初值初值 RI/TISCON,REN,RB8,TB8,2、中斷后、中斷后進(jìn)入中斷服務(wù)后：進(jìn)入

44、中斷服務(wù)后：關(guān)中斷，關(guān)中斷，保護(hù)現(xiàn)場，保護(hù)現(xiàn)場，退出中斷服務(wù)前：恢復(fù)現(xiàn)場退出中斷服務(wù)前：恢復(fù)現(xiàn)場,開中斷開中斷,設(shè)設(shè)Tx的初的初 值值,清清TI/RI,中斷服務(wù)程序的最后一條指令必是中斷服務(wù)程序的最后一條指令必是 RETI小結(jié)小結(jié)第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 例例1 一個外部中斷源時的編程一個外部中斷源時的編程 如圖所示電路，設(shè)外部中斷信如圖所示電路，設(shè)外部中斷信號為負(fù)脈沖，引入外部中斷號為負(fù)脈沖，引入外部中斷1引腳。要求每中斷一次引腳。要求每中斷一次,從從P1.4P1.7輸入外部開關(guān)狀態(tài)輸入外部開關(guān)狀態(tài),然后從然后從P1.0P1.3輸出。輸出。 RRRRP1.0P1.1P1.2P1.3P1.

45、4P1.5P1.6P1.7LED0LED1LED3LED2RRRRMCS-51單片機(jī)+5V K1K2K3K4INT1外部中斷請求脈沖中斷應(yīng)用程序舉例第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 主程序如下：主程序如下：ORG 0000HSJMP MAINORG 0013HAJMP INT1 ；轉(zhuǎn)入服務(wù)程序；轉(zhuǎn)入服務(wù)程序ORG 0030HMAIN: SETB IT1；設(shè)；設(shè)INT1為邊沿觸發(fā)為邊沿觸發(fā) SETB EX1 ；允許；允許INT1中斷中斷 SETB EA ；開放總允許；開放總允許 SJMP $中斷服務(wù)程序：INT1: ORL P1,#0F0H； MOV A,P1；從P1口高4位輸入開關(guān)狀態(tài) SWAP

46、A ；交換高、低4位 MOV P1,A；輸出 RETI 第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 例例2：AT89C51單片機(jī)的單片機(jī)的P3.2/INT0引腳接一個開關(guān)，模擬外部中斷源，編引腳接一個開關(guān)，模擬外部中斷源，編寫程序，當(dāng)外部中斷發(fā)生時，對其作出響應(yīng)（以發(fā)光二極管的燈的狀態(tài)來寫程序，當(dāng)外部中斷發(fā)生時，對其作出響應(yīng)（以發(fā)光二極管的燈的狀態(tài)來顯示）顯示）第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 外部中斷的初始化設(shè)置共有三項(xiàng)內(nèi)容: 中斷總允許EA=“1”，外部中斷允許 EXi =“1”（i=“0”或“1”），中斷方式設(shè)置。中斷方式設(shè)置一般有兩種方式， 即電平方式和脈沖方式，本例選用脈沖方式，其前一次為高電平后一次

47、為低電平時為有效中斷請求。因此，高電平狀態(tài)和低電平狀態(tài)至少維持一個 周期，中斷請求信號由引腳INT0(P3.2)和INT1（P3.3）引入，本例由INT0(P3.2) 引入。第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) LEDBITP1.0LEDBUF BIT30HORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINTERRUPT ORG 0100HSTART: CLRLEDBUFCLRLEDMOVTCON,#01H;外部中斷0下降沿觸發(fā)MOVIE,#81H ;打開外部中斷允許位（EX0）及總中斷允許位（EA）LJMP$;等待中斷INTERRUPT:PUSHPSW;保護(hù)現(xiàn)場CPLLEDBUF;取反LEDMOVC,LEDBUFMOVLED,CPOPPSW;恢復(fù)現(xiàn)場RETI END第五章 MCS-51中斷系統(tǒng) 5.10 5.10 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 兩個外部中斷請求源往往不夠用。兩個外部中斷請求源往往不夠用。5.10.1 5.10.1 定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器作為外部中斷源的使用方法計(jì)數(shù)器作為外部中斷源的使用方法 定時器定時器/ /計(jì)數(shù)器選為計(jì)數(shù)器工作模式，計(jì)數(shù)器選為計(jì)數(shù)器工作模式，T0 T0 （或或T1T1）引腳引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，