單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用-第五章 單片機(jī)中斷系統(tǒng)

單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)踐第5章單片機(jī)中斷系統(tǒng)5.1中斷概述5.2中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制5.3中斷處理過程5.4外部中斷源的擴(kuò)展5.5中斷應(yīng)用舉例5.6實(shí)踐訓(xùn)練單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)踐5.1中斷概述5.1.1中斷的概念什么是中斷？我們從一個(gè)生活中的例子引入。你正在家中看書，突然鈴響了，你在書中做好記號(hào)后放下書本，去接，和來的人交談，然后放下，回來繼續(xù)看你的書。這就是生活中的“中斷〞現(xiàn)象。“某人看書〞就好比執(zhí)行主程序；“鈴響〞就好比中斷請(qǐng)求，產(chǎn)生中斷信號(hào)；“暫停看書〞好比中斷響應(yīng)，要求暫停執(zhí)行主程序；“書中作記號(hào)〞好比保護(hù)斷點(diǎn)，要求當(dāng)前PC入棧；“談話〞好比中斷處理，要求執(zhí)行中斷效勞程序；“回來繼續(xù)看書〞好比中斷返回，要求返回主程序。這個(gè)例子實(shí)際上包含了單片機(jī)處理中斷的4個(gè)步驟：中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回，如圖5-1所示。圖5-1中斷響應(yīng)的過程中斷的概念:1．中斷源生活中很多事件可以引起中斷：有人按了門鈴，鈴響了，你的鬧鐘響了，你燒的水開了等諸如此類的事件。我們把可以引起中斷的事件稱為中斷源。單片機(jī)中也有一些可以引起中斷的事件，8051中一共有5個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)計(jì)數(shù)器/定時(shí)器中斷，一個(gè)串行口中斷。2．中斷的嵌套與優(yōu)先級(jí)處理假設(shè)你正在看書，鈴響了，同時(shí)又有人按門鈴，你該先做哪樣事呢？如果你正是在等一個(gè)很重要的，你一般不會(huì)去理會(huì)門鈴的；反之，如果你正在等一個(gè)重要的客人，那么可能就不會(huì)去理會(huì)。如果不是這兩者(即不等，也不是等人上門)，你可能會(huì)按你通常的習(xí)慣去處理。總之，這里存在一個(gè)優(yōu)先級(jí)的問題。單片機(jī)中也是如此，也有優(yōu)先級(jí)的問題。優(yōu)先級(jí)的問題不僅發(fā)生在兩個(gè)中斷同時(shí)產(chǎn)生的情況，也發(fā)生在一個(gè)中斷已產(chǎn)生，又有一個(gè)中斷產(chǎn)生的情況。比方，你正接，有人按門鈴的情況，或者你正開門與人交談，又有響了的情況。這種情況下應(yīng)該怎么辦呢？3．中斷的響應(yīng)過程當(dāng)有事件產(chǎn)生時(shí)，進(jìn)入中斷之前，必須先記住現(xiàn)在看書的頁(yè)數(shù)，或拿一個(gè)書簽放在當(dāng)前頁(yè)的位置，然后去處理不同的事情(因?yàn)樘幚硗赀€要回來繼續(xù)看書)：鈴響就要到放的地方去，門鈴響就要到門那邊去，也就是說，不同的中斷要在不同的地點(diǎn)處理，而這個(gè)地點(diǎn)通常還是固定的。計(jì)算機(jī)中也是采用這種方法，5個(gè)中斷源，每個(gè)中斷產(chǎn)生后都到一個(gè)固定的地方去尋找處理這個(gè)中斷的程序，當(dāng)然在去之前首先要保存下面將要執(zhí)行的指令的地址，以便處理完中斷后回到原來的地方繼續(xù)往下執(zhí)行程序。具體地說，中斷響應(yīng)可以分為以下幾個(gè)步驟。(1)保護(hù)斷點(diǎn)：即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址，就是把該地址送入堆棧。(2)尋找中斷入口:根據(jù)5個(gè)不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷查找5個(gè)不同的入口地址。以上工作是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的,與編程者無(wú)關(guān)。在這5個(gè)入口地址處存放有中斷處理程序。(3)執(zhí)行中斷處理程序。(4)中斷返回：執(zhí)行完中斷指令后，就從中斷處返回到主程序繼續(xù)執(zhí)行。5.1.2中斷的特點(diǎn)1.分時(shí)操作中斷可以解決快速的CPU與慢速的外設(shè)之間的矛盾，使CPU和外設(shè)同時(shí)工作。CPU在啟動(dòng)外設(shè)工作后繼續(xù)執(zhí)行主程序，同時(shí)外設(shè)也在工作，每當(dāng)外設(shè)做完一件事就發(fā)出中斷申請(qǐng)，請(qǐng)求CPU中斷它正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷效勞程序(一般情況是處理輸入/輸出數(shù)據(jù))，中斷處理完之后，CPU恢復(fù)執(zhí)行主程序，外設(shè)也繼續(xù)工作。這樣，CPU可啟動(dòng)多個(gè)外設(shè)同時(shí)工作，大大提高了CPU的效率。2.實(shí)時(shí)處理在實(shí)時(shí)控制中，現(xiàn)場(chǎng)的各種參數(shù)、信息均隨時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)的變化而變化。這些外界變量可根據(jù)要求隨時(shí)向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，請(qǐng)求CPU及時(shí)處理，如中斷條件滿足，CPU馬上就會(huì)響應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。3.故障處理針對(duì)難以預(yù)料的情況或故障，如掉電、存儲(chǔ)出錯(cuò)、運(yùn)算溢出等，可通過中斷系統(tǒng)由故障源向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，再由CPU轉(zhuǎn)到相應(yīng)的故障處理程序進(jìn)行處理。5.2中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制

5.2.1中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖5-2所示是MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它由與中斷有關(guān)的特殊功能存放器、中斷入口、順序查詢邏輯電路等組成。圖5-2MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.2.2中斷系統(tǒng)控制1．中斷源MCS-51單片機(jī)提供5個(gè)中斷源，其中兩個(gè)為外部中斷源INT0(P3.2)、INT1(P3.3)，兩個(gè)為片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的溢出中斷源TF0(TCON.5)、F1(TCON.7)，一個(gè)串行口發(fā)送與接收中斷源TI(SCON.1)或RI(SCON.0)。這些中斷源分別由TCON與SCON的相應(yīng)位鎖存。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制存放器TCON是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1(T0、T1)的控制存放器，它同時(shí)也用來鎖存T0、T1的溢出中斷源和外部中斷源。如圖5-3所示。圖5-3TCON存放器IT0：外部中斷0觸發(fā)方式控制位。IT0=0，INT0(P3.2)為低電平觸發(fā)方式；IT0=1，INT0(P3.2)為負(fù)跳變觸發(fā)方式。IE0：外部中斷0標(biāo)志位。IE0=1，外部中斷0向CPU請(qǐng)求中斷。IT1：外部中斷1觸發(fā)方式控制位。IE1：外部中斷1標(biāo)志位。TF0：T0中斷溢出標(biāo)志位。T0溢出硬件置1，響應(yīng)中斷后硬件清0(在查詢方式下軟件清0)。TF1：T1中斷溢出標(biāo)志位，功能同TF0。TR0：T0的啟?？刂莆弧R1：T1的啟?？刂莆弧?.中斷源的自然優(yōu)先級(jí)與中斷效勞程序入口地址MCS-51單片機(jī)有5個(gè)獨(dú)立的中斷源，它們可以利用專用存放器IP設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)。假設(shè)都被設(shè)置成同一優(yōu)先級(jí)，5個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)由硬件形成，排列如表5-1所示。表5-1中斷自然優(yōu)先級(jí)排序?qū)τ贛CS-51單片機(jī)的5個(gè)獨(dú)立中斷源，應(yīng)有相應(yīng)的中斷效勞程序，這些程序應(yīng)有固定的存放位置。好比5扇門的鎖需要5把鑰匙才能翻開一樣，搞錯(cuò)了就不可能翻開對(duì)應(yīng)的門。5個(gè)獨(dú)立中斷源所對(duì)應(yīng)的向量地址如表5-2所示。表5-2中斷源的入口地址3．中斷控制1) 中斷允許存放器在8051單片機(jī)中斷系統(tǒng)中，中斷的允許或禁止是由8位中斷允許存放器IE來控制的。中斷允許存放器IE(SFR地址：0A8H)各位的定義如表5-3所示。表5-3中斷允許存放器IEEA：總允許位(一級(jí)控制)。EA=0時(shí)，禁止一切中斷；EA=1時(shí)，中斷開放。ES：串行口中斷允許位(二級(jí)控制)。ES=1時(shí)允許RI、TI引發(fā)中斷，否那么禁止串口中斷。ET1、ET0：定時(shí)器T1、T0允許位，ET1=1或ET0=1時(shí)，允許TF1或TF0引發(fā)中斷，否那么禁止相應(yīng)的定時(shí)器中斷。EX1、EX0：外部中斷1/外部中斷0，允許位EX1=1或EX0=1時(shí)允許相應(yīng)的外部中斷，否那么禁止相應(yīng)的外部中斷。2)中斷的優(yōu)先級(jí)控制存放器中斷優(yōu)先級(jí)存放器IP(SFR地址：0B8H)各位的定義如表5-4所示。表5-4中斷優(yōu)先級(jí)存放器IPPS：串行口中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。PT1、PT0：定時(shí)器T1、T0中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。PX1、PX0：外部中斷1、外部中斷0的中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定位。以上各位假設(shè)被置1，那么相應(yīng)的中斷將被設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)中斷；假設(shè)被置0，那么相應(yīng)的中斷將被設(shè)置為低優(yōu)先級(jí)中斷。假設(shè)將T0、外中斷1設(shè)為高優(yōu)先級(jí)，其他設(shè)為低優(yōu)先級(jí)，求IP的值。IP的前3位沒用，可任意取值，設(shè)為000，后面根據(jù)要求寫即可，指令為：MOVIP,#00000110B5.3中斷處理過程

5.3.1中斷系統(tǒng)的功能1．實(shí)現(xiàn)中斷響應(yīng)和中斷返回〔中斷響應(yīng)流程圖如圖5-4所示〕圖5-4中斷響應(yīng)流程圖

2．實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)通常，系統(tǒng)中有多個(gè)中斷源，當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，要求計(jì)算機(jī)能確定哪個(gè)中斷更緊迫，以便首先響應(yīng)。為此，計(jì)算機(jī)給每個(gè)中斷源規(guī)定了優(yōu)先級(jí)別，稱為優(yōu)先權(quán)。這樣，當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，優(yōu)先權(quán)高的中斷能先被響應(yīng)，只有優(yōu)先權(quán)高的中斷處理結(jié)束后才能響應(yīng)優(yōu)先權(quán)低的中斷。計(jì)算機(jī)按中斷源優(yōu)先權(quán)上下逐次響應(yīng)的過程稱優(yōu)先權(quán)排隊(duì)，這個(gè)過程可通過硬件電路來實(shí)現(xiàn)，也可通過軟件查詢來實(shí)現(xiàn)。3．實(shí)現(xiàn)中斷嵌套當(dāng)CPU響應(yīng)某一中斷時(shí)，假設(shè)有優(yōu)先權(quán)高的中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，那么CPU中斷正在進(jìn)行的中斷效勞程序，并保存這個(gè)程序的斷點(diǎn)(類似于子程序嵌套)，響應(yīng)高級(jí)中斷，高級(jí)中斷處理結(jié)束以后，再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的中斷效勞程序，這個(gè)過程稱為中斷嵌套，其示意圖如圖5-5所示。如果發(fā)出新的中斷請(qǐng)求的中斷源的優(yōu)先權(quán)級(jí)別與正在處理的中斷源同級(jí)或更低時(shí)，CPU不會(huì)響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求，直至正在處理的中斷效勞程序執(zhí)行完以后才可以處理新的中斷請(qǐng)求。圖5-5中斷嵌套流程5.3.2中斷處理1．中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)是CPU對(duì)中斷源中斷請(qǐng)求的響應(yīng)，包括保護(hù)斷點(diǎn)和將程序轉(zhuǎn)向中斷效勞程序的入口地址(通常稱矢量地址)。CPU并非任何時(shí)刻都響應(yīng)中斷請(qǐng)求，而是在中斷響應(yīng)條件滿足之后才會(huì)響應(yīng)。CPU響應(yīng)中斷的條件如下。有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求。中斷總允許位EA=1。申請(qǐng)中斷的中斷源允許。滿足以上根本條件后，CPU一般會(huì)響應(yīng)中斷，但假設(shè)有以下任何一種情況存在，那么中斷響應(yīng)會(huì)受到阻斷。CPU正在響應(yīng)同級(jí)或高優(yōu)先級(jí)的中斷。當(dāng)前指令未執(zhí)行完。正在執(zhí)行RETI中斷返回指令或訪問專用存放器IE和IP的指令。假設(shè)存在上述任何一種情況，中斷查詢結(jié)果即被取消，CPU不響應(yīng)中斷請(qǐng)求而在下一機(jī)器周期繼續(xù)查詢；否那么，CPU在下一機(jī)器周期響應(yīng)中斷。CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間查詢每個(gè)中斷源，并設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志位，在下一機(jī)器周期S6期間按優(yōu)先級(jí)順序查詢每個(gè)中斷標(biāo)志，如果查詢到某個(gè)中斷標(biāo)志為1，那么將在下一個(gè)機(jī)器周期S1期間按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷處理。2．中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程包括保護(hù)斷點(diǎn)和將程序轉(zhuǎn)向中斷效勞程序的入口地址。首先，中斷系統(tǒng)通過硬件自動(dòng)生成長(zhǎng)調(diào)用指令(LCALL)，該指令將自動(dòng)把斷點(diǎn)地址壓入堆棧保護(hù)(不保護(hù)累加器A、程序狀態(tài)存放器PSW和其他存放器的內(nèi)容)，然后，將對(duì)應(yīng)的中斷入口地址裝入程序計(jì)數(shù)器PC(由硬件自動(dòng)執(zhí)行)，使程序轉(zhuǎn)向該中斷入口地址，執(zhí)行中斷效勞程序。MCS-51單片機(jī)各中斷源的入口地址由硬件事先設(shè)定，這在前面已經(jīng)提過。使用時(shí)，通常在這些中斷入口地址處存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷效勞程序的起始地址。比方，要采用定時(shí)器T1中斷，其中斷入口地址為001BH，中斷效勞程序名為CONT，因此指令形式為：ORG001BH;T1中斷入口AJMPCONT ;轉(zhuǎn)向中斷效勞程序3．中斷處理中斷處理就是執(zhí)行中斷效勞程序。中斷效勞程序從中斷入口地址開始執(zhí)行，到返回指令RETI為止。一般包括兩局部?jī)?nèi)容：一是保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)；二是完成中斷源請(qǐng)求的效勞。通常，主程序和中斷效勞程序都會(huì)用到累加器A、程序狀態(tài)存放器PSW及其他一些存放器，當(dāng)CPU進(jìn)入中斷效勞程序用到上述存放器時(shí)，會(huì)破壞原來存儲(chǔ)在存放器中的內(nèi)容，一旦中斷返回，將會(huì)導(dǎo)致主程序混亂，因此，在進(jìn)入中斷效勞程序后，一般要先保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，然后執(zhí)行中斷處理程序，在中斷返回之前再恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。編寫中斷效勞程序時(shí)還需注意以下幾點(diǎn)。(1) 各中斷源的中斷入口地址之間只相隔8B，容納不下普通的中斷效勞程序，因此，在中斷入口地址單元通常存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，可將中斷效勞程序轉(zhuǎn)至存儲(chǔ)器的其他任何空間。(2) 假設(shè)要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止其他更高優(yōu)先級(jí)中斷，需先用軟件關(guān)閉CPU中斷，或用軟件禁止相應(yīng)高優(yōu)先級(jí)的中斷，在中斷返回前再開放中斷。(3) 在保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，為了不使現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)遭到破壞或造成混亂，一般規(guī)定此時(shí)CPU不再響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求。因此，在編寫中斷效勞程序時(shí)，要注意在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)前關(guān)中斷，在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)后假設(shè)允許高優(yōu)先級(jí)中斷，那么應(yīng)開中斷。同樣，在恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)前也應(yīng)先關(guān)中斷，恢復(fù)之后再開中斷。4．中斷返回中斷返回是指中斷效勞完成后，計(jì)算機(jī)返回原來斷開的位置(即斷點(diǎn))，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。中斷返回由中斷返回指令RETI實(shí)現(xiàn)。該指令的功能是把斷點(diǎn)地址從堆棧中彈出，送回到程序計(jì)數(shù)器PC，此外，還通知中斷系統(tǒng)已完成中斷處理，并同時(shí)去除優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器。特別要注意的是，不能用RET指令代替RETI指令。中斷處理流程圖如圖5-6所示。圖5-6中斷處理流程圖5．中斷請(qǐng)求的撤除CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后即進(jìn)入中斷效勞程序，在中斷返回前，應(yīng)撤除該中斷請(qǐng)求，否那么會(huì)重復(fù)引起中斷而導(dǎo)致錯(cuò)誤。MCS-51單片機(jī)各中斷源中斷請(qǐng)求撤銷的方法各不相同，下面將分別介紹。1)定時(shí)器中斷請(qǐng)求的撤除對(duì)于定時(shí)器0或定時(shí)器1溢出中斷，CPU在響應(yīng)中斷后即由硬件自動(dòng)去除其中斷標(biāo)志位TF0或TF1，無(wú)需采取其他措施。2)串行口中斷請(qǐng)求的撤除對(duì)于串行口中斷，CPU在響應(yīng)中斷后，硬件不能自動(dòng)去除中斷請(qǐng)求標(biāo)志位TI、RI，必須在中斷效勞程序中用軟件將其去除。3)外部中斷請(qǐng)求的撤除外部中斷可分為邊沿觸發(fā)型和電平觸發(fā)型。對(duì)于邊沿觸發(fā)的外部中斷0或1，CPU在響應(yīng)中斷后由硬件自動(dòng)去除其中斷標(biāo)志位IE0或IE1，無(wú)需采取其他措施。對(duì)于電平觸發(fā)的外部中斷，其中斷請(qǐng)求撤除方法較復(fù)雜。因?yàn)閷?duì)于電平觸發(fā)外中斷，CPU在響應(yīng)中斷后，硬件不會(huì)自動(dòng)去除其中斷請(qǐng)求標(biāo)志位IE0或IE1，同時(shí)，也不能用軟件將其去除，所以，在CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)立即撤除INT0或INT1引腳上的低電平；否那么，就會(huì)引起重復(fù)中斷而導(dǎo)致錯(cuò)誤。而CPU又不能控制INT0或INT1引腳的信號(hào)，因此，只有通過硬件再配合相應(yīng)軟件才能解決這個(gè)問題。圖5-7所示是可行方案之一。圖5-7撤除外部中斷請(qǐng)求的電路6．中斷響應(yīng)時(shí)間中斷響應(yīng)時(shí)間是指從中斷請(qǐng)求標(biāo)志位置位到CPU開始執(zhí)行中斷效勞程序的第一條指令所持續(xù)的時(shí)間。CPU并非每時(shí)每刻對(duì)中斷請(qǐng)求都予以響應(yīng)，另外，不同的中斷請(qǐng)求其響應(yīng)時(shí)間也是不同的，因此，中斷響應(yīng)時(shí)間形成的過程較為復(fù)雜。以外部中斷為例，CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間檢測(cè)其輸入引腳INT0或INT1端的電平，如果中斷請(qǐng)求有效，那么置位中斷請(qǐng)求標(biāo)志位IE0或IE1，然后在下一個(gè)機(jī)器周期再對(duì)這些值進(jìn)行查詢，這就意味著中斷請(qǐng)求信號(hào)的低電平至少應(yīng)維持一個(gè)機(jī)器周期。這時(shí)，如果滿足中斷響應(yīng)條件，那么CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求，在下一個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行一條硬件長(zhǎng)調(diào)用指令LCALL，使程序轉(zhuǎn)入中斷矢量入口。該調(diào)用指令執(zhí)行時(shí)間是兩個(gè)機(jī)器周期，因此，外部中斷響應(yīng)時(shí)間至少需要3個(gè)機(jī)器周期，這是最短的中斷響應(yīng)時(shí)間。如果中斷請(qǐng)求不能滿足前面所述的3個(gè)條件而被阻斷，那么中斷響應(yīng)時(shí)間將延長(zhǎng)。例如，一個(gè)同級(jí)或更高級(jí)的中斷正在進(jìn)行，那么附加的等待時(shí)間取決于正在進(jìn)行的中斷效勞程序的，長(zhǎng)度。如果正在執(zhí)行的一條指令還沒有進(jìn)行到最后一個(gè)機(jī)器周期，那么附加的等待時(shí)間為1～3個(gè)機(jī)器周期(因?yàn)橐粭l指令的最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間為4個(gè)機(jī)器周期)。如果正在執(zhí)行的指令是RETI指令，那么附加的等待時(shí)間在5個(gè)機(jī)器周期之內(nèi)(最多用一個(gè)機(jī)器周期完成當(dāng)前指令，再加上最多4個(gè)機(jī)器周期完成下一條指令)。假設(shè)系統(tǒng)中只有一個(gè)中斷源，那么中斷響應(yīng)時(shí)間為3～8個(gè)機(jī)器周期。5.4外部中斷源的擴(kuò)展

5.4.1用定時(shí)器作外部中斷源MCS-51單片機(jī)有兩個(gè)定時(shí)器，具有兩個(gè)內(nèi)部中斷標(biāo)志和外部計(jì)數(shù)引腳，如在某些應(yīng)用中不被使用，那么它們的中斷可作為外部中斷請(qǐng)求使用。此時(shí)，可將定時(shí)器設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，計(jì)數(shù)初值可設(shè)為滿量程，那么它們的計(jì)數(shù)輸入端T0(P3.4)或T1(P3.5)引腳上發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1便產(chǎn)生溢出中斷。利用此特性，可把T0腳或T1腳作為外部中斷請(qǐng)求輸入線，而計(jì)數(shù)器的溢出中斷作為外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志?！纠?-1】將定時(shí)器T0擴(kuò)展為外部中斷源。解：將定時(shí)器T0設(shè)定為方式2(自動(dòng)恢復(fù)計(jì)數(shù)初值)，TH0和TL0的初值均設(shè)置為FFH，允許T0中斷，CPU開放中斷，局部源程序如下：MOV TMOD,#06HMOV TH0,#0FFHMOV TL0,#0FFHSETBTR0SETBET0SETBEA…當(dāng)連接在T0(P3.4)引腳的外部中斷請(qǐng)求輸入線發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，TL0加1溢出，TF0置1，向CPU發(fā)出中斷申請(qǐng)，同時(shí)，TH0的內(nèi)容自動(dòng)送至TL0，使TL0恢復(fù)初值。這樣，T0引腳每輸入一個(gè)負(fù)跳變，TF0都會(huì)置1，向CPU請(qǐng)求中斷，此時(shí)，T0腳相當(dāng)于邊沿觸發(fā)的外部中斷源輸入線。同樣，也可將定時(shí)器T1擴(kuò)展為外部中斷源。5.4.2中斷和查詢相結(jié)合利用兩根外部中斷輸入線(INT0引腳)，每一中斷輸入線可以通過或非的關(guān)系連接多個(gè)外部中斷源，同時(shí)，利用并行輸入端口線作為多個(gè)中斷源的識(shí)別線，其電路原理如圖5-8所示。圖5-8一個(gè)外部中斷擴(kuò)展成多個(gè)外部中斷的原理由圖5-8可知，4個(gè)外部擴(kuò)展中斷源通過4個(gè)OC門電路組成線或后再與INT0(P3.2)相連，4個(gè)外部擴(kuò)展中斷源EXINT0～EXINT3中有一個(gè)或幾個(gè)出現(xiàn)高電平那么輸出為0，使腳為低電平，從而發(fā)出中斷請(qǐng)求，因此，這些擴(kuò)充的外部中斷源都是電平觸發(fā)方式(高電平有效)。CPU執(zhí)行中斷效勞程序時(shí)，先依次查詢P1口的中斷源輸入狀態(tài)，然后轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的中斷效勞程序，4個(gè)擴(kuò)展中斷源的優(yōu)先級(jí)順序由軟件查詢順序決定，即最先查詢的優(yōu)先級(jí)最高，最后查詢的優(yōu)先級(jí)最低。中斷效勞程序如下：ORG 0003H ;外部中斷0入口 AJMP INT_0 ;轉(zhuǎn)向中斷效勞程序入口

INT_0：PUSH PSW ;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH ACC JBP1.0，EXINT0;中斷源查詢并轉(zhuǎn)相應(yīng)中斷程序 JB P1.1，EXINT1 JB P1.2，EXINT2 JB P1.3，EXINT3EXIT：POPACC ;恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)POPPSW RETI

EXINT0： ;EXINT0中斷效勞程序 AJMP EXITEXINT1： ;EXINT1中斷效勞程序 AJMP EXITEXINT2： ;EXINT2中斷效勞程序 AJMP EXITEXINT3： ;EXINT3中斷效勞程序 AJMP EXIT同樣，外部中斷1(INT1)也可作相應(yīng)的擴(kuò)展。5.5中斷應(yīng)用舉例

中斷控制實(shí)質(zhì)上是對(duì)4個(gè)與中斷有關(guān)的特殊功能存放器TCON、SCON、IE和IP進(jìn)行管理和控制，具體實(shí)施如下。(1)CPU的開、關(guān)中斷。(2)具體中斷源中斷請(qǐng)求的允許和禁止(屏蔽)。(3)各中斷源優(yōu)先級(jí)別的控制。(4)外部中斷請(qǐng)求觸發(fā)方式的設(shè)定。中斷管理和控制程序一般都包含在主程序中，根據(jù)需要通過幾條指令來完成。中斷效勞程序是一種具有特定功能的獨(dú)立程序段，可根據(jù)中斷源的具體要求進(jìn)行效勞。下面通過實(shí)例來說明其具體應(yīng)用?！纠?-2】請(qǐng)寫出INT1為低電平觸發(fā)的中斷系統(tǒng)初始化程序。解：(1)采用位操作指令。SETB EASETB EX1 ;開INT1中斷SETB PX1 ;令I(lǐng)NT1為高優(yōu)先級(jí)CLR IT1 ;令I(lǐng)NT1為電平觸發(fā)(2)采用字節(jié)型指令。MOV IE,#84H ;開INT1中斷MOV IP,#04H ;令I(lǐng)NT1為高優(yōu)先級(jí)ANL TCON,#0FBH ;令I(lǐng)NT1為電平觸發(fā)【例5-3】利用外部中斷0(P3.2口)，使P1.0口接的LED作為中斷響應(yīng)，按鈕SB接在P3.2腳上，硬件簡(jiǎn)圖如圖5-9所示，運(yùn)行以下程序，分析功能。解：程序清單如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H ;外部中斷地址入口 AJMP INT_0 ;轉(zhuǎn)到真正的處理程序處 ORG 0030HMAIN:MOVSP,#5FH ;初始化堆棧 MOV P1,#0FFH ;燈全滅 MOV P3,#0FFH ;P3口置高電平 SETB IT0 ;下降沿觸發(fā) SETB EA ;開總中斷 SETB EX0 ;開外部中斷0 AJMP $ ;在本行等待INT_0:PUSHACC ;數(shù)據(jù)進(jìn)棧 PUSH PSW CPL P1.0 ;取反 POP PSW ;數(shù)據(jù)出棧，目的是保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) POP ACC RETI ;中斷返回 END圖5-9外部中斷0的簡(jiǎn)單應(yīng)用【例5-4】P1口作輸出口，正常時(shí)控制8只燈(P1口輸出低電平時(shí)燈被點(diǎn)亮)每隔0.5s全亮全滅一次；按下開關(guān)1，8只燈從右向左依次點(diǎn)亮；按下開關(guān)2，8只燈從左向右依次點(diǎn)亮。開關(guān)1的低電平脈沖信號(hào)作為外部中斷信號(hào)由INT0(P3.2)管腳輸入，開關(guān)2的低電平信號(hào)作為外部中斷信號(hào)由INT1(P3.3)管腳輸入。解：中斷允許存放器IE中相應(yīng)的EA、EX1、EX0位設(shè)置為1。外部中斷0為低優(yōu)先級(jí)，IP中的PX0位設(shè)置為0；外部中斷1為高優(yōu)先級(jí)，IP中的PX1位設(shè)置為1。外部中斷0的中斷觸發(fā)方式設(shè)為邊沿觸發(fā)，控制位IT0應(yīng)設(shè)置為1；外部中斷1的中斷觸發(fā)方式設(shè)為電平觸發(fā)，控制位IT1應(yīng)設(shè)置為0。程序清單如下：ORG 0000H ;程序入口 LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)向主程序 ORG 0003H ;外部中斷0的入口地址 LJMP INT_0 ;轉(zhuǎn)向外部中斷0中斷效勞程序 ORG 0013H ;外部中斷1的入口地址 LJMP INT_1 ;轉(zhuǎn)向外部中斷1中斷效勞程序 ORG 0030H

MAIN：MOVSP,#80H MOV IE,#85H ;允許外部中斷0、外部中斷1 SETB PX1 ;外部中斷1為高優(yōu)先級(jí) SETB TI0 ;外部中斷0為邊沿觸發(fā) MOV A,#00HLP1:MOV P1,A LCALL DELAY CPL A SJMP LP1 ORG 0100HINT_1:PUSH ACC ;外部中斷1中斷效勞程序 PUSH PSW SETB RS1 ;選擇第2組工作存放器 CLR RS0 MOV R2,#07H MOV A,#7FH ;燈點(diǎn)亮的初始狀態(tài)NEXT1:MOVP1,A LCALL DELAY RRA DJNZ R2,NEXT1 POP PSW POP ACC RETIINT_0:PUSH ACC ;外部中斷0中斷效勞程序 PUSH PSW SETB RS1 ;選擇第2組工作存放器 CLR RS0 MOV R2,#07H MOV A,#7FH ;燈點(diǎn)亮的初始狀態(tài)NEXT0:MOVP1,A LCALL DELAY RLA DJNZ R2,NEXT0 POP PSW POP ACC RETIDELAY:MOV R3,#250 ;延時(shí)0.5s程序DEL2:MOV R2,#248 NOPDEL1:DJNZ R2,DEL1 DJNZ R3,DEL2 RET END5.6實(shí)踐訓(xùn)練

任務(wù)：工業(yè)順序控制1.實(shí)現(xiàn)任務(wù)工業(yè)順序控制，由P1.0～1.6控制注塑機(jī)的7道工序，現(xiàn)模擬控制7只發(fā)光二極管的點(diǎn)亮，低電平有效，設(shè)定每道工序時(shí)間轉(zhuǎn)換為延時(shí)，P3.4為開工啟動(dòng)開關(guān)，高電平啟動(dòng)。P3.3為外部故障輸入模擬開關(guān)，低電平報(bào)警，P1.7為報(bào)警聲音輸出，設(shè)定6道工序只有1位輸出，第七道工序3位有輸出。2.任務(wù)目標(biāo)(1)掌握中斷的初始化步驟。(2)了解中斷的處理過程。(3)了解中斷效勞子程序與普通子程序的異同。3.知識(shí)點(diǎn)分析(1)中斷的入口地址。(2)中斷源的產(chǎn)生、中斷的控制、優(yōu)先級(jí)的處理、中斷的響應(yīng)和返回。4.實(shí)施過程(1)硬件設(shè)計(jì)P3.4接K1，P3.3接K2(外中斷1)，P1.0～P1.6分別接發(fā)光二極管D1～D7，P1.7接LM386正向輸入端，通過LM386功率放大后5腳輸入接揚(yáng)聲器，由它發(fā)出報(bào)警聲音。硬件設(shè)計(jì)如圖5-12所示。圖5-12工業(yè)順序控制2) 軟件設(shè)計(jì)根據(jù)要求，程序設(shè)計(jì)如下： ORG 0000H LJMP PO10 ORG 0013H ;