MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng).ppt

1、第6章 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng),本章介紹的主要內(nèi)容,中斷的基本概念 中斷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 中斷的響應(yīng)過程 中斷的的應(yīng)用編程,中斷的基本概念,計(jì)算機(jī)和外設(shè)（如打印機(jī)、MODEM）交換信息時(shí)，存在著快速CPU和慢速外設(shè)間的矛盾 可能有突發(fā)事件或?qū)崟r(shí)事件需要處理 計(jì)算機(jī)中采用中斷技術(shù)來解決有關(guān)問題 中斷采取并行工作方式， CPU正常執(zhí)行，當(dāng)外設(shè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好或有某種突發(fā)事件、實(shí)時(shí)事件發(fā)生時(shí)，向CPU提出中斷請(qǐng)求 CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)移到該外設(shè)或緊急事件、實(shí)時(shí)事件的處理程序，相當(dāng)于CPU硬件產(chǎn)生了一條LCALL指令 處理完畢中斷服務(wù)程序后，回到原斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行原程序，類似于子程序返回 引起中斷來源稱

2、為中斷源，如I/O設(shè)備、故障、時(shí)鐘、調(diào)試中人為設(shè)置的斷點(diǎn),中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu),8XX51有5個(gè)中斷源，3個(gè)在片內(nèi)，2個(gè)在片外 它們?cè)诔绦虼尜A器中有固定的中斷服務(wù)程序入口地址，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時(shí)，硬件自動(dòng)保護(hù)程序斷點(diǎn)（PC當(dāng)前值壓入堆棧），裝載這些地址到PC，進(jìn)入中斷服務(wù)程序 5個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) 當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)向CPU申請(qǐng)中斷時(shí)，CPU優(yōu)先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求，處理完畢再響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別較低的 正在執(zhí)行的低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序可以被高一級(jí)的中斷源中斷，稱為中斷可嵌套 正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序不能被同級(jí)中斷源中斷,8XX51中斷源,與中斷控制有關(guān)的寄存器,中斷允許控制寄存器IE，允許產(chǎn)生中斷否？

3、中斷優(yōu)先級(jí)管理寄存器IP，中斷的優(yōu)先級(jí)別？ 中斷請(qǐng)求標(biāo)志及外部中斷方式選擇寄存器TCON：誰(shuí)產(chǎn)生了中斷（標(biāo)志）？產(chǎn)生外部中斷的信號(hào)是怎樣的（方式選擇）？,中斷允許控制寄存器IE,中斷的允許和禁止 IE寄存器的各位對(duì)應(yīng)相應(yīng)的中斷源，如果允許該中斷源產(chǎn)生中斷則該位置1，禁止中斷則該位0,中斷優(yōu)先級(jí)管理寄存器IP,五個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別由IP寄存器管理，相應(yīng)位置1，則該中斷源優(yōu)先級(jí)別高，置0的優(yōu)先級(jí)別低,中斷請(qǐng)求標(biāo)志及外部中斷方式選擇寄存器TCON,IT0和IT1為外中斷INT0 和INT1中斷觸發(fā)方式選擇，若選下降沿觸發(fā)則相應(yīng)位置1；若選低電平觸發(fā) ，IT相應(yīng)位置0。 中斷標(biāo)志TF1、 TF0、IE

4、1、 IE0 某中斷源有中斷請(qǐng)求，該中斷對(duì)應(yīng)標(biāo)志置1，無(wú)中斷請(qǐng)求，該中斷標(biāo)志置0 即使中斷被禁止，若有中斷觸發(fā)，相應(yīng)標(biāo)志仍會(huì)置位 串口的中斷標(biāo)志TI和RI在串口控制器SCON中 TR0和TR1為定時(shí)器T0和T1 工作啟動(dòng)和停止控制(TCON的非中斷控制和標(biāo)志位),MCS-51系列單片機(jī)的中斷結(jié)構(gòu),I,N,T,0,P,X,0,I,E,0,P,T,0,T,F,0,P,X,1,I,E,1,P,T,1,T,F,1,P,S,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,T,I,R,I,T,C,O,N/,I,E,I,P,E,X,0,E,T,0,E,X,1,E,T,1,E,S,E,A,I,T,1,=,0,I,T,

5、1,=,1,T,0,T,2,T,X,R,X,自,然,優(yōu),先,級(jí),入,口,地,址,高,級(jí),中,斷,請(qǐng),求,低,級(jí),中,斷,請(qǐng),求,源,允,許,總,允,許,優(yōu),先,級(jí),硬,件,查,詢,T,F,2,E,X,F,2,E,T,2,1,0,P,T,2,自,然,優(yōu),先,級(jí),入,口,地,址,I,N,T,1,I,T,0,=,0,I,T,0,=,1,1,1,T,1,P,C,P,C,硬,件,查,詢,S,O,N,C,T,C,O,N,中斷源,中斷響應(yīng)過程,中斷處理過程,中斷處理過程分為四個(gè)階段 中斷請(qǐng)求檢測(cè) 中斷響應(yīng) 中斷處理 中斷返回,CPU執(zhí)行指令,中斷標(biāo)志1? (中斷請(qǐng)求?),中斷任務(wù)執(zhí)行,中斷返回, 斷點(diǎn)出棧送

6、 PC,斷點(diǎn)的PC進(jìn)棧, 中斷服務(wù)入口地址送PC,軟件撤除中斷標(biāo)志,N,N,中斷請(qǐng)求檢測(cè),中斷響應(yīng),中斷服務(wù),中斷返回,清除優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器,中斷響應(yīng)的其它條件,即使中斷處于使能狀態(tài)，并有中斷事件觸發(fā)，但下面三種情況下單片機(jī)不立即響應(yīng)此中斷 當(dāng)前正在執(zhí)行指令沒執(zhí)行完 當(dāng)前響應(yīng)了同級(jí)或高級(jí)中斷(依據(jù)中斷優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器) 正在操作IE、IP中斷控制寄存器或執(zhí)行RETI指令，即其后一條指令會(huì)繼續(xù)執(zhí)行,中斷響應(yīng)時(shí)間,在正常的情況下，從中斷請(qǐng)求信號(hào)有效開始，到中斷得到響應(yīng)，通常需要3個(gè)機(jī)器周期到8個(gè)機(jī)器周期,中斷請(qǐng)求的撤除,CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)撤除該中斷請(qǐng)求標(biāo)志，否則，中斷服務(wù)程序退出后，會(huì)再次中斷

7、對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器T0、T1的溢出中斷，CPU響應(yīng)中斷后，硬件自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF0、TF1 對(duì)邊沿觸發(fā)的外部中斷INT1和INT0，CPU響應(yīng)中斷后硬件自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0和IE1 對(duì)電平觸發(fā)的外部中斷，CPU在響應(yīng)中斷時(shí)不會(huì)自動(dòng)清除中斷標(biāo)志，因此，在CPU響應(yīng)中斷后應(yīng)立即通過軟件撤除INT1或INT0的低電平信號(hào) 對(duì)于串行口中斷，CPU響應(yīng)中斷后，沒有用硬件清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志TI、RI，即這些中斷標(biāo)志不會(huì)自動(dòng)清除，必須用軟件清除,中斷的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),中斷的控制和管理,通過設(shè)置4個(gè)與中斷有關(guān)的寄存器IE、TCON、IP、SCON（串口中斷） 通過IE，置位中斷源的中斷允許，以及開中斷總

8、控開關(guān)EA（可整個(gè)字節(jié)設(shè)置或按位設(shè)置） 通過TCON，對(duì)外部中斷INT0、INT1設(shè)置中斷觸發(fā)方式 若有多個(gè)中斷源中斷，可通過IP設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí),在中斷服務(wù)程序中應(yīng)注意,保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)(特別是狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW)，以免中斷返回時(shí)，丟失原狀態(tài)標(biāo)志寄存器、寄存器、累加器中的信息 對(duì)串口中斷、INT0和INT1的電平觸發(fā)中斷，軟件清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志 若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，可以采用軟件關(guān)中斷EA，或禁止某中斷源中斷(設(shè)置IE)，在中斷返回前再開放中斷 使用中斷返回指令RETI，切記不能用RET,中斷程序的設(shè)計(jì),中斷服務(wù)程序位置,INT0、INT1、T0、T1、TI/RI五個(gè)中

9、斷服務(wù)程序的入口地址為0003H、000BH 、0013H、001BH、0023H 入口之間相距很近，往往裝不下一個(gè)中斷服務(wù)程序，通常將中斷服務(wù)程 序安排在程序存貯器的其他地址空間，而在入口地址的處安排一條轉(zhuǎn)移指令,中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)舉例1,如圖所示，P1.4P1.7接有四個(gè)發(fā)光二極管，P1.0P1.3接有四個(gè)開關(guān)，消抖電路用于產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)，當(dāng)消抖電路的開關(guān)來回拔動(dòng)一次將產(chǎn)生一個(gè)下降沿信號(hào)，通過INT0向CPU申請(qǐng)中斷，要求：初時(shí)發(fā)光二極管全黑，每中斷一次，P1.0P1.3所接的開關(guān)狀態(tài)反映到發(fā)光二極管上，且要求開關(guān)斷開的對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮, INT0中斷入口 AJMP WBI ; 轉(zhuǎn)中斷服務(wù)

10、程序 ORG 0030H ; 主程序 MAIN: MOV P1, #0FH ; 全燈滅，低四位輸入方式 SETB IT0 ; 邊沿觸發(fā)中斷 SETB EX0 ; 允許外中斷0 SETB EA ; 開中斷開關(guān) SJMP $,中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)舉例1(續(xù)),WBI: MOV A, P1 ; 輸入開關(guān)狀態(tài) SWAP A ORL A, #0FH ; 低四位置1 MOV P1, A ; 輸出到P1高4位 RETI END,中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)舉例2,80C51的P1口接一個(gè)共陰極的數(shù)碼管，利用消抖開關(guān)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)，每來回拔動(dòng)一 次開關(guān)，產(chǎn)生一次中斷，用數(shù)碼管顯示中斷的次數(shù)(最多不超過15次)。,P1.1,

11、80C51,P1.0,P1.2,P1.4,P1.3,P1.5,P1.6, INT1中斷入口 AJMP INT1 ; 轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序 ORG 0030H ; 主程序 MAIN: MOV R0, #0 ; 中斷計(jì)數(shù)初值為0 MOV DPTR,#TAB ; DPTR指向字形碼表首 CLR A ; 顯示0 MOVC A, A+DPTR ; “0”的字形碼送A MOV P1, A SETB IT1 ; 邊沿觸發(fā)中斷 SETB EX1 ; 允許INT1中斷 SETB EA ; 開中斷開關(guān),中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)舉例2(續(xù)),CJNE R0, #0FH, $ ; 沒滿15次循環(huán)顯示 CLR EA ; 關(guān)中斷 SJMP $ ;結(jié)束 INT1: PUSH PSW ;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) INC R0 ;中斷次數(shù)加1 MOV A, R0 MOVC A,