第5章 說明書

1、第第5 5章章 單片機的中斷系統(tǒng)單片機的中斷系統(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 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例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 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 日常生活的中斷現(xiàn)象舉例某人正在看報某人正在看報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)看報繼續(xù)看報跑向廚房跑向廚房關煤氣、灌開水關煤氣、灌開水水開了水開了第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷中斷是指在突發(fā)事件到來時先中止當前正在進行

2、的工作，轉而去處理突發(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)進行隨后的工作。第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷響應過程中斷響應過程：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函數(shù);中斷嵌套中斷嵌套：在中斷服務過程中執(zhí)行更高級別的中斷服務。中斷的一般概念二級中斷系統(tǒng)第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷過程與調用一般函數(shù)過程的相似性相似性: 兩者都需要保護斷點，都可實現(xiàn)多級嵌套等。中斷過程與調用一般函數(shù)過程的差異性差異性:1、前者是程序設計者事先安排的（斷點位置

3、是明確的），而后者卻是系統(tǒng)根據(jù)工作環(huán)境隨機決定的（斷點位置是隨機的）。2、主函數(shù)與一般函數(shù)之間具有主從關系，而主函數(shù)與中斷函數(shù)之間則是平行關系（中斷函數(shù)只能被系統(tǒng)調用）；3、一般函數(shù)調用是純粹軟件處理過程，而中斷函數(shù)調用卻是需要軟、硬件配合才能完成的過程。第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 1、分時操作：CPU可以使多個外設同時工作，并分時為各外設提供服務，從而大大提高了CPU的利用率和輸入/輸出的速度。2、實時處理：當計算機用于實時控制時，請求CPU提供服務是隨機發(fā)生的。有了中斷系統(tǒng)，CPU就可以立即響應并加以處理。3、故障處理：當計算機運行中出現(xiàn)如電源斷電、存儲器校驗出錯、運算溢出等錯誤時，CPU可

4、及時轉去執(zhí)行故障處理程序，減小或消除故障產生的影響。 中斷實現(xiàn)的功能： 實例1 單片機開關狀態(tài)檢測要求：若有按鍵壓下D1 狀態(tài)反轉。第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 查詢法中斷法運行效果第5章 單片機的中斷系統(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P3.2引腳出現(xiàn)負脈沖時，系統(tǒng)調用了該中斷函數(shù)；2、進行中斷初始化工作。第5章 單片機的中斷系統(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)的結構中斷系統(tǒng)的結構 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 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例第5

5、章 單片機的中斷系統(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。80C51單片機共有5種中斷源。第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 外部中斷內部中斷*并非很嚴格中斷向量中斷程序入口地址（ROM內）第5章 單片機的中斷系統(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 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷號與中斷向量對應的編號0INT用于C51程序2、中斷請求標志、中斷請求標志（單片機如何得知中斷信號出現(xiàn)？）第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 當中斷信號出現(xiàn)時

6、，單片機中某些寄存器位（中斷請求標志位）可被硬件置1。CPU通過定期查看中斷請求標志位是否為1，便可知道有無中斷請求。 第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷請求標志的置1原理 1INT1、外部中斷源（ 和 ）0INT邏輯開關IT0和IT1用于選擇觸發(fā)信號類型： ITx=0選擇電平觸發(fā)（低電平低電平經非門IEx置1） ITx=1選擇脈沖觸發(fā)（負脈沖負脈沖經施密特觸發(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 單片機的中斷系統(tǒng) 2、內部中斷源（T0和T1）當T0或T1被充滿溢出充滿溢出向寄存器位TF0、 TF1“進位” 置1（第6章）第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 3

7、、內部中斷源（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)的結構中斷系統(tǒng)的結構 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 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 1、TCON寄存器寄存器第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 定時/計數(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志標志T0的中的中斷請求斷請求標志標志INT1的的中斷請中斷請求標志求標志INT0的的中斷請中斷請求標志求標志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第6 章介紹與中斷無關第 6 章介紹【注意注意】 51單片機復位后，TCON初值為0默認沒有上述中斷請求，默認采用電平觸發(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志求標志RX的的中斷請中斷請求標志求標志【注意注意】TI和RI雖然是2個中斷請求標志位，但在SCON之后經或門電路合成為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志值的硬件刷新；單片機復位后，IE的初值為0默認為整體禁止中斷。 3、IE寄存器寄存器 T0的中的中斷允許斷允許標志標志INT0的的中斷允中斷允許標志許標志INT1的的中斷允中斷允許標志許標志T

10、1的中的中斷允許斷允許標志標志TX/RX的中的中斷允許斷允許標志標志總總中斷允中斷允許標志許標志=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/計計數(shù)器數(shù)器T0的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標志標志外部中外部中斷斷INT0的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標志標志外部中外部中斷斷INT1的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標志標志定時定時/計計數(shù)器數(shù)器T1的中斷的中斷優(yōu)先級優(yōu)先級標志標志串行口串行口中斷中斷TX/RX的的中中斷優(yōu)先斷優(yōu)先級標志級標志=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： INT0 T0 INT1T1TI/RI4）單片機復位時，IP初值為0默認 所有中斷源均為低級中斷。第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷管理寄存器匯總TCON88HIEA8HIPB8HSCON98H第5章 單片機的中斷系統(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，需要設置中斷優(yōu)先級（IP），同時注意中斷排隊情況中斷系統(tǒng)匯總 第5章 單片機的中斷系統(tǒng) - - - - -PSPSPT1PT1 PX1PX1PT0PT0PX0PX0 0 00 00 0 0 0 0 0 1 11 10 0例：設有如下要求，將T0、外中斷1設為高優(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，求中斷響應的次序。 IP的首3位沒用，可任意取值，設為000后面根據(jù)要求寫就可以IP的值就是06H響應次序為：定時器0外中斷1外中斷0實時器1串行中斷 中斷的特點： 分時操作 可以使CPU和外設同時工作 實時處理 CPU可以及時地響應外部事件 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 中斷編程及應用中斷編程及應用第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 中斷處理包括中斷請求、中斷響應、中斷服務等環(huán)節(jié)。 第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 1、中斷響應、中斷響應 CPU響應中斷的基本條件為：（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中斷響應過程中斷響應過程 當滿足了中斷的條件后，CPU就會響應中斷，轉入中斷程序處理。具體的工作過程如下所述 關中斷 保護現(xiàn)場 （開中斷） 給出中斷入口，

14、轉入相應的中斷服 務程序5) （關中斷） 6) 恢復現(xiàn)場 7) 開中斷與返回 除中斷函數(shù)運行是軟件方式外，其余中斷處理過程都是由單片機硬件自動完成的 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，表示是關于中斷源n的中斷服務函數(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。缺省為當前工作寄存器組。第5章 單片機的中斷系統(tǒng) 【注意注意】 1、中斷服務函數(shù)既沒有返回值，也沒有調用參數(shù)； 2、中斷服務函數(shù)只能由系統(tǒng)調用，不能被其他函數(shù)調用。4、中斷服務函數(shù)、中斷服務函數(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 中斷編程及應用中斷編程及應用 第5章 單片機的中斷系統(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、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺 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和鏡像元件雙擊排線、連線原理圖縮放與平移Design Explorer實時標注、去網格、View-X Cursor（單擊一次、單擊兩次）鼠標左右鍵的作用（左鍵雙擊、右鍵雙擊、右鍵選擇、左鍵拖動）塊文件和復制電路添加Hex文件仿真電源配置（Configure power R