單片機內部電路

第四章單片機內部電路中斷、優(yōu)先級、中斷服務、嵌套等。

4.1復位及復位電路

4.2輸入輸出結構

4.3中斷結構CPU與外設交換信息通常有如下三種形式：

①

程序控制傳送方式：無條件傳送和查詢方式傳送②

中斷方式③直接存貯器存取（DMA）方式。一、中斷的概念TCON定時/計數器控制RegSCON串行口控制Reg.IE 中斷允許Reg.IP 中斷優(yōu)先級Reg.二、89C51的中斷系統(tǒng)5個中斷源有兩個中斷優(yōu)先級（可由編程確定優(yōu)先級高低）,可以實現兩級中斷服務程序嵌套。1.中斷源片內（3）：T0、T1（定時/計數器溢出中斷）串口（收/發(fā)）中斷片外（2）：可屏蔽（接P3.2和P3.3）5個2.

中斷管理與控制SFR①

均可位尋址②

具有“位址名”見P.30表2-5。①

TCON與SCON——鎖存各中斷請求信號

TCON：定時/計數器控制寄存器，管理4個中斷源。TF1，TF0——C/T中斷請求標志（“1”）當T0、T1加1計數導致溢出時，由硬件自動使TFi

置“1”，向CPU申請中斷。 當CPU響應中斷后，被硬件自動清0。也可由軟件清0。IT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1TCON（88H）其中ITi0INTi為低電平時置位IEi，表示INTi向CPU申請中斷1INTi為時置位IEi，表示INTi向CPU申請中斷IT1——外部中斷請求類型(觸發(fā)方式)控制位。IE1——外部中斷

請求標志位（“1”）。IT0——外部中斷 請求類型(觸發(fā)方式)控制位。IE0——外部中斷 請求標志位（“1”）。INT1INT0INT1INT1INT0INT0其余：TR1，TR0——定時器運行控制位（見定時/計數器）注意：

①

對INT0、INT1的中斷申請，當為邊沿觸發(fā)方式時，若CPU響應中斷，則IEi

被自動清0；而電平觸發(fā)方式則不然，必須在引腳外加硬件（如D觸發(fā)器）使其撤銷外部中斷請求。②對外中斷INT0、INT1波形的要求下降沿有效要求寬度大于一個機器周期（12T）

低電平有效要求低電平保持到進入中斷服務程序，而在中斷返回之前必須撤消。SCON：串口控制寄存器RITISCON(98H)發(fā)收當串口發(fā)送（或接收）一幀串行數據后，由內部硬件置中斷標志

TI（或RI）為“1”。

CPU響應串行口的中斷時，并不清零TI、RI，必須由軟件清0。EX0ET0EX1ET1ES××EAIE(A8H)②IE中斷允許Reg.——實現對CPU和各中斷源的兩級控制ET1、ET0——定時/計數器溢出中斷允許位1允許0禁止ES——串行中斷允許位1允許串行中斷0禁止串行中斷EA——中斷總允許位1CPU開放中斷0CPU屏蔽所有中斷EX1、EX0——外部中斷1、0允許位1允許0禁止CPU復位時，IE中各位為“0”（所有中斷被禁止）。1：高優(yōu)先級，0：低優(yōu)先級

③IP中斷優(yōu)先級Reg.——定義中斷優(yōu)先級P118.例：假設允許片內定時器/計數器中斷，禁止其它中斷。試根據假設條件設置IE的相應值。用字節(jié)操作指令MOVIE,#8AH或MOVA8H,#8AH

用位操作指令SETBET0；定時/計數器0允許中斷

SETBET1；定時/計數器1允許中斷

SETBEA；CPU開中斷PX0PT0PX1PT1PS×××IP(B8H)5個中斷源串行口定時/計數器1，0外部中斷1，0（ⅰ）89C51復位時，IP的低5位全部清零，將所有中斷源設置為低優(yōu)先級中斷。例：希望順序TF0、TF1→IE0、IE1→串，則可定義：11000又例見P120

5-2（ⅱ）要改變優(yōu)先級，可設置IP寄存器中的相應值。注意：原順序（ⅲ）5個源在同一級時的優(yōu)先權，由CPU內部登記排隊的序號決定。INT0T0INT1T1串口

IE0TF0IE1TF1RI+TI

高低高級原順序固定低級靈活注意：RESET時，TCON、SCON、IE、IP全部清0。①開中斷（CPU，源）②優(yōu)先級排隊③執(zhí)行完當前指令才響應（若是RETI或訪問IE、IP的指令時，需執(zhí)行完其后的一條指令才響應）三、中斷響應過程及響應時間1.

中斷響應條件2.

中斷響應過程CPU自動完成：保護斷點（當前PC進堆棧）清“中斷請求標志”（TI、RI等由軟件清0的除外）轉中斷服務子程序（子程序入口地址PC）

特點：①各“中斷源”對應的“入口”固定。見p122表5-1 ②“入口”間隔小。一般，放不下一個中斷服務子程序，故實際其中放跳轉指令。例：ORG 0000H

AJMP MA ；轉主程序

ORG 000BH ；轉T0中斷服務子程序 AJMP L0

：MA：……：L0：……對主程序來說，CPU復位時，PC＝0000H。但0000H～0003H僅有3個字節(jié)，所以在此放一條跳轉指令。①

當CPU正在執(zhí)行一個同級或高一級的中斷服務程序時，中斷申請不能得到響應。3．中斷優(yōu)先級與中斷嵌套

②

若希望中斷嵌套，可設置各中斷源為不同優(yōu)先級。由于CPU響應中斷時，并不主動關中斷，因而可實現中斷嵌套。

③

若要在執(zhí)行當前中斷程序時禁止更高優(yōu)先級中斷，可以在中斷服務程序開頭用軟件關閉CPU，或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開放中斷。

2.外中斷多于2個時——可用中斷+查詢方式

（

例）4．外部中斷響應時間約3~8個機器周期四、外部中斷擴展方法1.利用定時器（外部計數輸入引腳）擴展外部中斷源將計數器置成FFH，外中斷源接至T0或T1，下降沿到來時申請中斷，轉中斷服務。當任一外部中斷源高電平申請中斷，則INT0引腳電平變低，究竟是哪一個外設申請中斷，可通過程序查詢獲知。0003HAJMPINT0 :0013HAJMPINT1 :INT0: PUSHPSW PUSHA JBP1.0，IR0 JBP1.1，IR1 JBP1.2，IR2 JB P1.3，IR3 :EXIT: POPA POPPSWRETIIR0: …

裝置1的中斷服務程序

AJMP EXITIR1: …裝置1裝置2裝置3裝置4+5VINT0INT1P1.3P1.2P1.1P1.089C51五、中斷程序舉例例1.P.126例５-３P.128例5-4，自看。⑴中服少于8個字節(jié),可從規(guī)定的中斷服務入口地址開始。⑵程序大于8個字節(jié)，在相應的入口處寫一條跳轉指令。

1.主程序⑴主程序起始地址0030H以后開始。⑵主程序初始化內容

對內部部件或擴展芯片進行初始工作狀態(tài)設定以中斷為例：上電復位后,TCON、SCON、IE、IP全為0，應初始化開放中斷、置優(yōu)先級等。2.中斷服務程序中斷服務程序起始地址

①微打時序圖例2.微打接口片內（30H）～（3FH）字符串送微打打印8031將1個字節(jié)送微型打印機DATA8位數據D0~D7STBBUSYACK忙信號輸出線數據選通輸入線有效時，將數據送入打印機。應答輸出線數據存入打印機緩存后發(fā)出通常：對BUSY的高電平查詢；或用BUSY、ACK的下降沿作中斷申請，申請CPU再送數據。

②

8031與微打接口

ORG 0000H LJMP MN;轉主

ORG 0003H LJMP PRN;轉中服

ORG 0200H

MN: MOV SP,#60HMOV R0,#30H;串首 MOV R7,#16;個數SETBIT0;INT0觸發(fā)方式SETBEX0;INT0開中斷SETBEA;CPU開中斷

③

中斷方式（開始時BUSY＝0，第一個字符不能在中斷中送）＋P0WRP2.7INT0(P3.2)DBSTBBUSYACK用WR、P2.7產生STB信號用ACK或BUSY申請中斷。 MOVDPTR,#7FFFH ；微打地址 MOV A,@R0 MOVX@DPTR,A ；第一個字符送微打 DEC R7 INC R0 ；為下一個字符準備 SJMP $ ；等待中斷

ORG 0300HPRN: MOV A,@R0 ；送一個字符 MOVX@DPTR,A INC R0 DJNZR7,L1 ；全送完? CLR EX0 ；關中斷L1: RETI

ORG0000H LJMPMN

ORG0200HMN: MOVR0,#30H MOVR7,#16 MOVDPTR,#7FFFHL1: JBP3.2,L1;

查詢BUSY(為高,等待) MOVA,@R0 MOVX@DPTR,A

INCR0 DJNZR7,L1 ；送完？ SJMP$ ；停；送一數

④

查詢方式例3.利用8031的外部中斷,可以實現單步操作.消抖動電路INT080315V1K程序： ORG 0000H LJMP MN ORG 0003H LJMP STEPMN: CLR IT0 ；0電平中斷 SETB EA ；CPU開中斷 SETB PX0 ；INT0優(yōu)先級最高*1 SETB EX0 *2 NOP ；INT0平時為低電平，則在此中斷執(zhí)行過程：執(zhí)行②執(zhí)行①執(zhí)行③

執(zhí)行*1時，已來中斷，執(zhí)行完*2后，進入中斷。停在*3停在*4停在*3停在*4來中斷，執(zhí)行完*5后再執(zhí)行①后才響應。 ① MOV A,#03H ② ADD A,#5H ③ MOV P1,A ④ SJMP $STEP:*3 JNB P3.2,$ ；P3.2為低時，原地等待 *4JB P3.2,$ ；P3.2為高時，原地等待 *5RETI ；P3.2又為低時,中斷服務結束,返回；待調程序段

ORG0000H AJMPMAIN

ORG