第4章 AT89C51的中斷系統(tǒng)

1、第 4章 AT89C51的中斷系統(tǒng)4.1 4.1 中斷的概念中斷的概念中斷：用于實(shí)時(shí)測(cè)控中斷：用于實(shí)時(shí)測(cè)控 對(duì)應(yīng)軟件查詢方式對(duì)應(yīng)軟件查詢方式4.2 AT89C514.2 AT89C51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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。 5個(gè)中斷源，兩級(jí)優(yōu)先級(jí)。個(gè)中斷源，兩級(jí)優(yōu)先級(jí)。 中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志寄存器寄存器中斷允許中斷允許寄存器寄存器中斷優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)寄存器寄存器n從圖可見：AT89C51有5個(gè)中斷源：個(gè)中斷源： , T0, , T1, (TX,RX)0INT1INT對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)志：對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)志： IE0, TF0, IE1 , TF1, (TI,

2、RI) 中斷允許寄存器中斷允許寄存器IE：TCONSCONEX0, ET0, EX1 , ET1, ES總允許總允許EA中斷優(yōu)先級(jí)寄存器中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP：PX0, PT0, PX1 , PT1, PS“1”為允許為允許“1”為高優(yōu)先級(jí)為高優(yōu)先級(jí)2級(jí)優(yōu)先級(jí)：級(jí)優(yōu)先級(jí)： “1”高優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí) “0”低優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)自然優(yōu)先級(jí)自然優(yōu)先級(jí) 高高 低低IT0 0 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式IT1 選擇選擇 觸發(fā)方式觸發(fā)方式 1 觸發(fā)方式觸發(fā)方式01INTINT4.3 4.3 與中斷有關(guān)的與中斷有關(guān)的4 4個(gè)寄存器個(gè)寄存器AT89C51AT89C51中斷源共有中斷源共有5 5個(gè)個(gè) ：（1） 引腳引腳

3、輸入，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為輸入，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為IE0。（2） 引腳引腳 輸入，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為輸入，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為IE1。（3）定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0溢出溢出中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為TF0。（4）定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1溢出溢出中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為TF1。（5）串行口中斷請(qǐng)求串行口中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為TI或或RI。 由特殊功能寄存器由特殊功能寄存器TCON和和SCON的相應(yīng)位鎖存。的相應(yīng)位鎖存。0INT1INT0INT1INT1 1、TCONTCON：定時(shí)器：定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的控制寄存器計(jì)數(shù)器的控制寄存器T1T01

4、INT0INTT1的溢出中的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志斷請(qǐng)求標(biāo)志位位TF1,T1溢出時(shí)置溢出時(shí)置位，向位，向CPU申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷外部中斷請(qǐng)外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位求標(biāo)志位若若INT0引引腳上有中斷腳上有中斷來，置來，置IE1,否則清否則清0外部中斷外部中斷觸發(fā)方式觸發(fā)方式IT0=0，為為電平觸發(fā)電平觸發(fā)方式。低電平有效方式。低電平有效 IT0=1，為為跳沿觸發(fā)跳沿觸發(fā)方式。負(fù)跳沿有效方式。負(fù)跳沿有效當(dāng)當(dāng)MCS-51復(fù)位復(fù)位后后，TCON=0 2 2、SCONSCON：串行口控制寄存器：串行口控制寄存器。 TI-發(fā)送中斷。發(fā)送中斷。CPU將將1Byte寫入寫入SBUF時(shí)，就啟動(dòng)時(shí)，就啟動(dòng)1幀串行幀串行數(shù)據(jù)的發(fā)

5、送數(shù)據(jù)的發(fā)送，每發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，每發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，硬件自動(dòng)置硬件自動(dòng)置TI。CPU響應(yīng)中斷，注意響應(yīng)中斷，注意CPU不清除不清除TI標(biāo)志，標(biāo)志，TI必須由軟件清必須由軟件清“0”（一般在中斷服務(wù)程序中）（一般在中斷服務(wù)程序中）。發(fā)送發(fā)送中斷中斷接收接收中斷中斷RI接收中斷。串口接收完接收中斷。串口接收完1個(gè)個(gè)Byte數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)到SBUF時(shí)，硬件自時(shí)，硬件自動(dòng)置動(dòng)置RI，通知，通知CPU可以來取數(shù)據(jù)。同可以來取數(shù)據(jù)。同TI，須軟件清須軟件清“0”。MOV SBUF ,Ansend: JNB TI, sendCLR TInrecive: JNB RI, reciveCLR RI MOV

6、 A,SBUF例：查詢方式例：查詢方式3 3、 中斷允許寄存器中斷允許寄存器IEIE EA:中斷總允許中斷總允許 EA=0，關(guān)閉所有可屏蔽中斷。，關(guān)閉所有可屏蔽中斷。 EA=1，開，開中斷中斷EX0,ET0,EX1,ET1,ES 5個(gè)個(gè)中斷分別的允許控制位。中斷分別的允許控制位?！?”關(guān)關(guān)“1”開開復(fù)位時(shí)，復(fù)位時(shí)，IE0。若要開某一中斷，必須此中斷允許位為若要開某一中斷，必須此中斷允許位為1且且EA=1?？捎梦徊僮骰蜃止?jié)操作可用位操作或字節(jié)操作例例 若允許片內(nèi)若允許片內(nèi)2 2個(gè)定時(shí)器個(gè)定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器中斷，禁止其它中計(jì)數(shù)器中斷，禁止其它中斷源的中斷請(qǐng)求。編寫設(shè)置斷源的中斷請(qǐng)求。編寫設(shè)置IEI

7、E的相應(yīng)程序段的相應(yīng)程序段1）CLR ES CLR EX1 CLR EX0SETB ET0 SETB ET1SETB EA2） MOV IE，#8AH4. 4. 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IPIP2級(jí)自然優(yōu)先級(jí)級(jí)自然優(yōu)先級(jí)中斷嵌套的概念及原則：中斷嵌套的概念及原則：原則：原則：（1 1）多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，先響應(yīng)高級(jí)中斷，后）多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，先響應(yīng)高級(jí)中斷，后響應(yīng)低級(jí)中斷響應(yīng)低級(jí)中斷（2 2）低級(jí)中斷可被高級(jí)中斷中斷，反之則不）低級(jí)中斷可被高級(jí)中斷中斷，反之則不能。（同級(jí)也不行）能。（同級(jí)也不行）中斷優(yōu)先級(jí)寄存器中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IPIP1：高高優(yōu)先級(jí)中斷；優(yōu)先級(jí)中斷；0：低優(yōu)先級(jí)中斷。低優(yōu)先

8、級(jí)中斷。當(dāng)同時(shí)有同一級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)，當(dāng)同時(shí)有同一級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)，按自然優(yōu)先級(jí)順序響應(yīng)按自然優(yōu)先級(jí)順序響應(yīng)復(fù)位時(shí)，復(fù)位時(shí)，IP=0中斷源中斷源 中斷級(jí)別中斷級(jí)別外部中斷外部中斷0 最高最高T0溢出中斷溢出中斷外部中斷外部中斷1T1溢出中斷溢出中斷串行口中斷串行口中斷 最低最低 例例 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(gè)外中斷請(qǐng)求為個(gè)外中斷請(qǐng)求為高優(yōu)先級(jí)，其它中斷請(qǐng)求為低優(yōu)先級(jí)。高優(yōu)先級(jí)，其它中斷請(qǐng)求為低優(yōu)先級(jí)。（1）用位操作指令）用位操作指令 SETB PX0 SETB PX1 CLR PSCLR PT0CLR PT1（2）用字節(jié)操作指令用字節(jié)操作指令 MOV IP，#05H

9、 4.4 4.4 中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程 1 1、響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件：、響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件：（1） 該中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，即相應(yīng)的中斷該中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，即相應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志為請(qǐng)求標(biāo)志為“1”。（。（IE0,TF0,IE1,TF1,RI,TI)（2） 總允許總允許EA=1（3）該中斷允許位）該中斷允許位=1（4）無同級(jí)或更高級(jí)中斷正在被服務(wù)。）無同級(jí)或更高級(jí)中斷正在被服務(wù)。2 2、中斷響應(yīng)原理：、中斷響應(yīng)原理：2 2、以下幾種情況中斷請(qǐng)求被封鎖，、以下幾種情況中斷請(qǐng)求被封鎖，CPUCPU丟棄中斷丟棄中斷查詢結(jié)果：查詢結(jié)果： （1）CPU正在處理同級(jí)的或更高優(yōu)先級(jí)的中斷。 （2）所查詢的機(jī)器

10、周期不是當(dāng)前正在執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)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)。 當(dāng)前指令必須執(zhí)行完畢當(dāng)前指令必須執(zhí)行完畢 （3）正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問IE或IP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(qǐng)求。4.5 4.5 外部中斷的觸發(fā)方式選擇外部中斷的觸發(fā)方式選擇 （理解）（理解）1 1、 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式 低電平有效低電平有效 外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器的狀態(tài)隨外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器的狀態(tài)隨CPUCPU在每個(gè)機(jī)器周期采樣到的在每個(gè)機(jī)器周期采樣到的 線上電平變化而變化。線上電平變化而變化。響應(yīng)速度較快，響應(yīng)速度較快，適合于適合于外部中斷以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能清除

11、外部中斷請(qǐng)外部中斷以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能清除外部中斷請(qǐng)求源的情況。求源的情況。2 2 跳沿觸發(fā)方式跳沿觸發(fā)方式 負(fù)跳變有效負(fù)跳變有效 外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器能鎖存外部中斷輸入線上的負(fù)跳變直外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器能鎖存外部中斷輸入線上的負(fù)跳變直到到CPUCPU響應(yīng)此中斷，該標(biāo)志才清響應(yīng)此中斷，該標(biāo)志才清0 0。這樣不會(huì)丟失中斷，但。這樣不會(huì)丟失中斷，但輸入的負(fù)脈沖寬度至少保持輸入的負(fù)脈沖寬度至少保持1 1個(gè)機(jī)器周期個(gè)機(jī)器周期。0/1INTINT4.6 4.6 中斷請(qǐng)求的撤消中斷請(qǐng)求的撤消 （重要）（重要）1TO,T1中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求的撤消的撤消 (TF0 TF1)自動(dòng)撤銷自動(dòng)撤銷2串行中斷串行中斷

12、RI,TI的撤消的撤消 必須在中斷服務(wù)程序中必須在中斷服務(wù)程序中用軟件清除用軟件清除CLR TI CLR RI（2 2）電平觸發(fā)電平觸發(fā)方式：標(biāo)志位自動(dòng)撤銷，外中斷信號(hào)需程序員撤方式：標(biāo)志位自動(dòng)撤銷，外中斷信號(hào)需程序員撤銷，可加如下撤銷電路銷，可加如下撤銷電路01INTINT3 中斷請(qǐng)求的撤消中斷請(qǐng)求的撤消（2項(xiàng)內(nèi)容：中斷標(biāo)志項(xiàng)內(nèi)容：中斷標(biāo)志位的清位的清0和外部中斷信號(hào)的撤銷）和外部中斷信號(hào)的撤銷）自動(dòng)撤消自動(dòng)撤消（1）跳沿觸發(fā)跳沿觸發(fā)方式：方式：INTOINTO中斷響應(yīng)后中斷響應(yīng)后, ,只要只要P1.0P1.0端輸出一個(gè)負(fù)脈沖就可以使端輸出一個(gè)負(fù)脈沖就可以使D D觸發(fā)器置觸發(fā)器置“1 1”，

13、從而撤消了低電平的中斷請(qǐng)求信號(hào)。，從而撤消了低電平的中斷請(qǐng)求信號(hào)。故加故加軟件（在中斷服務(wù)程序中）加：軟件（在中斷服務(wù)程序中）加： SETB P1.0SETB P1.0 CLR P1.0 CLR P1.0 電平方式的外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的完全撤消，是通過電平方式的外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的完全撤消，是通過軟軟硬件相結(jié)合硬件相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)的。的方法來實(shí)現(xiàn)的。4.7 4.7 中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)1 1、中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)的基本任務(wù)、中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)的基本任務(wù) （1 1）設(shè)置）設(shè)置IEIE。 （2 2）設(shè)置）設(shè)置IPIP。 （3 3）若是外部中斷源，設(shè)置）若是外部中斷源，設(shè)置IT0,TT1IT

14、0,TT1觸發(fā)觸發(fā) 方式。方式。 （4 4）編寫中斷服務(wù)程序。）編寫中斷服務(wù)程序。主程序主程序初始化初始化部分部分例例 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(jí)中斷，其它中斷，并設(shè)定它為高級(jí)中斷，其它中斷源為低級(jí)中斷，采用跳沿觸發(fā)方式。中斷源為低級(jí)中斷，采用跳沿觸發(fā)方式。編寫初始化程編寫初始化程序段：序段： SETB EASETB EX0SETB PX0 SETB IT0解：解：2 2、采用中斷時(shí)的主程序結(jié)構(gòu)、采用中斷時(shí)的主程序結(jié)構(gòu) ORG 0000HLJMP MAINORG 中斷入口地址中斷入口地址LJMP INT ORG XXXXHMAIN：主主 程程 序序 INT：中斷

15、服務(wù)程序中斷服務(wù)程序多個(gè)中斷多個(gè)中斷多個(gè)多個(gè)3、中斷服務(wù)程序的流程、中斷服務(wù)程序的流程一個(gè)典型的中斷服務(wù)程序如下：一個(gè)典型的中斷服務(wù)程序如下： INTINT：CLR EACLR EAPUSH PSWPUSH PSWPUSH ACCPUSH ACCSETB EASETB EA 中斷處理程序段中斷處理程序段 CLR EACLR EAPOP ACCPOP ACCPOP PSW POP PSW SETB EASETB EARETIRETI4.8 4.8 多個(gè)外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)多個(gè)外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 外部中斷源不夠用時(shí)，擴(kuò)充外部中斷源的方法外部中斷源不夠用時(shí)，擴(kuò)充外部中斷源的方法1、 硬件硬件+軟件查詢

16、結(jié)合的方法軟件查詢結(jié)合的方法 （多個(gè)外（多個(gè)外部中斷的排隊(duì)問題）部中斷的排隊(duì)問題）例：如下電路軟件實(shí)現(xiàn)例：如下電路軟件實(shí)現(xiàn)5 5個(gè)外部中斷源。個(gè)外部中斷源。 5 5個(gè)外部中斷源個(gè)外部中斷源的排隊(duì)順序?yàn)榈呐抨?duì)順序?yàn)? ? ORG 0013HORG 0013H ； INT1 INT1的中斷入口的中斷入口 LJMP INT1 LJMP INT1 ； INT1: PUSH PSW INT1: PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH APUSH ACCCCJB P1.0,IR1 JB P1.0,IR1 ；P1.0P1.0高，高，IR1IR1有請(qǐng)求有請(qǐng)求JB P1.1,IR2 JB P1.1,IR

17、2 ；P1.1P1.1高，高，IR2IR2有請(qǐng)求有請(qǐng)求JB P1.2,IR3 JB P1.2,IR3 ；P1.2P1.2高，高，IR3IR3有請(qǐng)求有請(qǐng)求 JB P1.3,IR4 JB P1.3,IR4 ；P1.3P1.3高，高，IR4IR4有請(qǐng)求有請(qǐng)求 INTIR: INTIR: POP APOP ACCCC ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP PSWPOP PSW RETI RETI ；中斷返回中斷返回 2 2、 定時(shí)器定時(shí)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方法：方法：將將T0/T1設(shè)置為設(shè)置為方式方式2外部計(jì)數(shù)外部計(jì)數(shù)工作模式工作模式，TH0/TL0初值設(shè)為初值設(shè)為0FFH，允許，允許T0/T1中斷。當(dāng)然中斷。當(dāng)然外部中斷從外部中斷從T0/T1引腳引入引腳引入ORG 0000HAJMP IINI IINI:MOV TMOD，#06HMOV TL0，#0FFHMOV TH0，#0FFH SETB TR0；啟動(dòng)啟動(dòng)T0，開始計(jì)數(shù)開始計(jì)