單片機(jī)主中斷原理概念

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.單片機(jī)主中斷原理有關(guān)中斷的的概念什么么是中斷斷，我們們從一個(gè)個(gè)生活中中的例子子引入。你你正在家家中看書書，突然然電話鈴鈴響了，你你放下書書本，去去接電話話，和來來電話的的人交談?wù)?，然后后放下電電話，回回來繼續(xù)續(xù)看你的的書。這這就是生生活中的的“中斷斷”的現(xiàn)現(xiàn)象，就就是正常常的工作作過程被被外部的的事件打打斷了。仔細(xì)研研究一下下生活中中的中斷斷，對于于我們學(xué)學(xué)習(xí)單片片機(jī)的中中斷也很很有好處處。第一一、什么么可經(jīng)引引起中斷斷，生活活中很多多事件可可以引起起中斷：

2、有人按按了門鈴鈴了，電電話鈴響響了，你你的鬧鐘鐘鬧響了了，你燒燒的水開開了.等等諸諸如此類類的事件件，我們們把可以以引起中中斷的稱稱之為中中斷源，單單片機(jī)中中也有一一些可以以引起中中斷的事事件，880311中一共共有5個(gè)個(gè)：兩個(gè)個(gè)外部中中斷，兩兩個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)/定時(shí)時(shí)器中斷斷，一個(gè)個(gè)串行口口中斷。 第二、中中斷的嵌嵌套與優(yōu)優(yōu)先級處處理：設(shè)設(shè)想一下下，我們們正在看看書，電電話鈴響響了，同同時(shí)又有有人按了了門鈴，你你該先做做那樣呢呢？如果果你正是是在等一一個(gè)很重重要的電電話，你你一般不不會去理理會門鈴鈴的，而而反之，你你正在等等一個(gè)重重要的客客人，則則可能就就不會去去理會電電話了。如如果不是是這兩者者（

3、即不不等電話話，也不不是等人人上門），你你可能會會按你通通常的習(xí)習(xí)慣去處處理?？偪傊@里里存在一一個(gè)優(yōu)先先級的問問題，單單片機(jī)中中也是如如此，也也有優(yōu)先先級的問問題。優(yōu)優(yōu)先級的的問題不不僅僅發(fā)發(fā)生在兩兩個(gè)中斷斷同時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的情情況，也也發(fā)生在在一個(gè)中中斷已產(chǎn)產(chǎn)生，又又有一個(gè)個(gè)中斷產(chǎn)產(chǎn)生的情情況，比比如你正正接電話話，有人人按門鈴鈴的情況況，或你你正開門門與人交交談，又又有電話話響了情情況?？伎紤]一下下我們會會怎么辦辦吧。第三、中中斷的響響應(yīng)過程程：當(dāng)有有事件產(chǎn)產(chǎn)生，進(jìn)進(jìn)入中斷斷之前我我們必須須先記住住現(xiàn)在看看書的第第幾頁了了，或拿拿一個(gè)書書簽放在在當(dāng)前頁頁的位置置，然后后去處理理不同的的事情（因

4、因?yàn)樘幚砝硗炅耍椅覀冞€要要回來繼繼續(xù)看書書）：電電話鈴響響我們要要到放電電話的地地方去，門門鈴響我我們要到到門那邊邊去，也也說是不不同的中中斷，我我們要在在不同的的地點(diǎn)處處理，而而這個(gè)地地點(diǎn)通常常還是固固定的。計(jì)計(jì)算機(jī)中中也是采采用的這這種方法法，五個(gè)個(gè)中斷源源，每個(gè)個(gè)中斷產(chǎn)產(chǎn)生后都都到一個(gè)個(gè)固定的的地方去去找處理理這個(gè)中中斷的程程序，當(dāng)當(dāng)然在去去之前首首先要保保存下面面將執(zhí)行行的指令令的地址址，以便便處理完完中斷后后回到原原來的地地方繼續(xù)續(xù)往下執(zhí)執(zhí)行程序序。具體體地說，中中斷響應(yīng)應(yīng)可以分分為以下下幾個(gè)步步驟：11、保護(hù)護(hù)斷點(diǎn)，即即保存下下一將要要執(zhí)行的的指令的的地址，就就是把這這個(gè)地址址送

5、入堆堆棧。22、尋找找中斷入入口，根根據(jù)5個(gè)個(gè)不同的的中斷源源所產(chǎn)生生的中斷斷，查找找5個(gè)不不同的入入口地址址。以上上工作是是由計(jì)算算機(jī)自動動完成的的，與編編程者無無關(guān)。在在這5個(gè)個(gè)入口地地址處存存放有中中斷處理理程序（這這是程序序編寫時(shí)時(shí)放在那那兒的，如如果沒把把中斷程程序放在在那兒，就就錯(cuò)了，中中斷程序序就不能能被執(zhí)行行到）。33、執(zhí)行行中斷處處理程序序。4、中中斷返回回：執(zhí)行行完中斷斷指令后后，就從從中斷處處返回到到主程序序，繼續(xù)續(xù)執(zhí)行。究竟單片機(jī)機(jī)是怎么么樣找到到中斷程程序所在在位置，又又怎么返返回的呢呢？我們們稍后再再談. MCS-551中斷斷系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)：由與中中斷有關(guān)關(guān)的特殊殊功

6、能寄寄存器、中中斷入口口、順序序查詢邏邏輯電路路等組成成，包括括5個(gè)中中斷請求求源，44個(gè)用于于中斷控控制的寄寄存器IIE、IIP、EECONN和SCCON來來控制中中斷 類類弄、中中斷的開開、關(guān)和和各種中中斷源的的優(yōu)先級級確定。中斷請求源源：（1）外外部中斷斷請求源源：即外外中斷00和1，經(jīng)經(jīng)由外部部引腳引引入的，在在單片機(jī)機(jī)上有兩兩個(gè)引腳腳，名稱稱為INNT0、IINT11，也就就是P33.2、PP3.33這兩個(gè)個(gè)引腳。在在內(nèi)部的的TCOON中有有四位是是與外中中斷有關(guān)關(guān)的。IIT0：INTT0觸發(fā)發(fā)方式控控制位，可可由軟件件進(jìn)和置置位和復(fù)復(fù)位，IIT0=0，IINT00為低電電平觸發(fā)發(fā)方

7、式，IIT0=1，IINT00為負(fù)跳跳變觸發(fā)發(fā)方式。這這兩種方方式的差差異將在在以后再再談。IIE0：INTT0中斷斷請求標(biāo)標(biāo)志位。當(dāng)當(dāng)有外部部的中斷斷請求時(shí)時(shí)，這位位就會置置1（這這由硬件件來完成成），在在CPUU響應(yīng)中中斷后，由由硬件將將IE00清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。（2）內(nèi)內(nèi)部中斷斷請求源源TF00：定時(shí)時(shí)器T00的溢出出中斷標(biāo)標(biāo)記，當(dāng)當(dāng)T0計(jì)計(jì)數(shù)產(chǎn)生生溢出時(shí)時(shí)，由硬硬件置位位TF00。當(dāng)CCPU響響應(yīng)中斷斷后，再再由硬件件將TFF0清00。TF1：與與TF00類似。TI、RII：串行行口發(fā)送送、接收收中斷，在在串口中中再講解解。2、中斷允允許寄存存器IEE在M

8、CS51中中斷系統(tǒng)統(tǒng)中，中中斷的允允許或禁禁止是由由片內(nèi)可可進(jìn)行位位尋址的的8位中中斷允許許寄存器器IE來來控制的的。見下下表 EAxxESET1EX1ET0EX0 其中EA是是總開關(guān)關(guān)，如果果它等于于0，則則所有中中斷都不不允許。ES串行行口中斷斷允許ET1定定時(shí)器11中斷允允許EX1外外中斷11中斷允允許。ET0定定時(shí)器00中斷允允許EX0外外中斷00中斷允允許。如果我們要要設(shè)置允允許外中中斷1，定定時(shí)器11中斷允允許，其其它不允允許，則則IE可可以是 EAxxESET1EX1ET0EX0 10001100即8CH，當(dāng)當(dāng)然，我我們也可可以用位位操作指指令SETB EASSETBB ETT1

9、SETB EX11來實(shí)現(xiàn)它。3、五個(gè)中中斷源的的自然優(yōu)優(yōu)先級與與中斷服服務(wù)入口口地址外中斷0：00003H定時(shí)器0：0000BH外中斷1：00113H定時(shí)器1：0011BH串口 ：000233H它們的自然然優(yōu)先級級由高到到低排列列。寫到這里，大大家應(yīng)當(dāng)當(dāng)明白，為為什么前前面有一一些程序序一始我我們這樣樣寫：ORG 000000HLJMP STAARTORG 000300HSTARTT：。這樣樣寫的目目的，就就是為了了讓出中中斷源所所占用的的向量地地址。當(dāng)當(dāng)然，在在程序中中沒用中中斷時(shí)，直直接從000000H開始始寫程序序，在原原理上并并沒有錯(cuò)錯(cuò)，但在在實(shí)際工工作中最最好不這這樣做。優(yōu)先級級：單

10、片片機(jī)采用用了自然然優(yōu)先級級和人工工設(shè)置高高、低優(yōu)優(yōu)先級的的策略，即即可以由由程序員員設(shè)定那那些中斷斷是高優(yōu)優(yōu)先級、哪哪些中斷斷是低優(yōu)優(yōu)先級，由由于只有有兩級，必必有一些些中斷處處于同一一級別，處處于同一一級別的的，就由由自然優(yōu)優(yōu)先級確確定。開開機(jī)時(shí)，每每個(gè)中斷斷都處于于低優(yōu)先先級，我我們可以以用指令令對優(yōu)先先級進(jìn)行行設(shè)置?？纯幢?中中斷優(yōu)先先級中由由中斷優(yōu)優(yōu)先級寄寄存器IIP來高高置的，IIP中某某位設(shè)為為1，相相應(yīng)的中中斷就是是高優(yōu)先先級，否否則就是是低優(yōu)先先級。 xxxPSPT1PX1PT0PX0 例：設(shè)有如如下要求求，將TT0、外外中斷11設(shè)為高高優(yōu)先級級，其它它為低優(yōu)優(yōu)先級，求求IP

11、的的值。IP的首33位沒用用，可任任意取值值，設(shè)為為0000，后面面根據(jù)要要求寫就就可以了了 xxxPSPT1PX1PT0PX0 00000110因此，最終終，IPP的值就就是066H。例例：在上上例中，如如果5個(gè)個(gè)中斷請請求同時(shí)時(shí)發(fā)生，求求中斷響響應(yīng)的次次序。響響應(yīng)次序序?yàn)椋憾ǘ〞r(shí)器00外外中斷11外外中斷00實(shí)實(shí)時(shí)器11串串行中斷斷。MCS551的中中斷響應(yīng)應(yīng)過程：11、中斷斷響應(yīng)的的條件：講到這這兒，我我們依然然對于計(jì)計(jì)算機(jī)響響應(yīng)中斷斷感到神神奇，我我們?nèi)丝煽梢皂憫?yīng)應(yīng)外界的的事件，是是因?yàn)槲椅覀冇卸喽喾N“傳傳感器“眼、耳耳可以接接受不同同的信息息，計(jì)算算機(jī)是如如何做到到這點(diǎn)的的呢？其其實(shí)

12、說穿穿了，一一點(diǎn)都不不希奇，MMCS551工作作時(shí)，在在每個(gè)機(jī)機(jī)器周期期中都會會去查詢詢一下各各個(gè)中斷斷標(biāo)記，看看他們是是否是“11“，如如果是11，就說說明有中中斷請求求了，所所以所謂謂中斷，其其實(shí)也是是查詢，不不過是每每個(gè)周期期都查一一下而已已。這要要換成人人來說，就就相當(dāng)于于你在看看書的時(shí)時(shí)候，每每一秒鐘鐘都會抬抬起頭來來看一看看，查問問一下，是是不是有有人按門門鈴，是是否有電電話。很很蠢，不不是嗎？可計(jì)算算機(jī)本來來就是這這樣，它它根本沒沒人聰明明。了解解了上述述中斷的的過程，就就不難解解中斷響響應(yīng)的條條件了。在在下列三三種情況況之一時(shí)時(shí)，CPPU將封封鎖對中中斷的響響應(yīng)：CPU正在在處

13、理一一個(gè)同級級或更高高級別的的中斷請請求?，F(xiàn)行的的機(jī)器周周期不是是當(dāng)前正正執(zhí)行指指令的最最后一個(gè)個(gè)周期。我我們知道道，單片片機(jī)有單單周期、雙雙周期、三三周期指指令，當(dāng)當(dāng)前執(zhí)行行指令是是單字節(jié)節(jié)沒有關(guān)關(guān)系，如如果是雙雙字節(jié)或或四字節(jié)節(jié)的，就就要等整整條指令令都執(zhí)行行完了，才才能響應(yīng)應(yīng)中斷（因因?yàn)橹袛鄶嗖樵兪鞘窃诿總€(gè)個(gè)機(jī)器周周期都可可能查到到的）。當(dāng)當(dāng)前正執(zhí)執(zhí)行的指指令是返返回批令令（REETI）或或訪問IIP、IIE寄存存器的指指令，則則CPUU至少再再執(zhí)行一一條指令令才應(yīng)中中斷。這這些都是是與中斷斷有關(guān)的的，如果果正訪問問IP、IIE則可可能會開開、關(guān)中中斷或改改變中斷斷的優(yōu)先先級，而而中斷返

14、返回指令令則說明明本次中中斷還沒沒有處理理完，所所以都要要等本指指令處理理結(jié)束，再再執(zhí)行一一條指令令才可以以響應(yīng)中中斷。 2、中中斷響應(yīng)應(yīng)過程CPUU響應(yīng)中中斷時(shí)，首首先把當(dāng)當(dāng)前指令令的下一一條指令令（就是是中斷返返回后將將要執(zhí)行行的指令令）的地地址送入入堆棧，然然后根據(jù)據(jù)中斷標(biāo)標(biāo)記，將將相應(yīng)的的中斷入入口地址址送入PPC，PPC是程程序指針針，CPPU取指指令就根根據(jù)PCC中的值值，PCC中是什什么值，就就會到什什么地方方去取指指令，所所以程序序就會轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到中斷斷入口處處繼續(xù)執(zhí)執(zhí)行。這這些工作作都是由由硬件來來完成的的，不必必我們?nèi)トタ紤]。這這里還有有個(gè)問題題，大家家是否注注意到，每每個(gè)中斷斷向量地地址只間間隔了88個(gè)單元元，如0000330000B，在在如此少少的空間間中如何何完成中中斷程序序呢？很很簡單，你你在中斷斷處安排排一個(gè)LLJMPP指令，不不就可以以把中斷斷程序跳跳轉(zhuǎn)到任任何地方方了嗎？ 一個(gè)個(gè)完整的的主程序序看起來來應(yīng)該是是這樣的的：ORG 000000HLJMP STAARTORG 000033HLJMP INTT0 ；轉(zhuǎn)外中中斷0ORG 0000BBH。 RETTI ；沒有用用定時(shí)器器0中斷，在此放放一條RRETII，萬一一 “不小小心“產(chǎn)生了了中斷，也不會會有太大大的后果果。中斷程程序完成成后，一