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《實驗二、中斷優(yōu)先級控制及中斷保護實驗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、實驗二、中斷優(yōu)先級控制及中斷保護實驗自動化1002吳會歡201019100227一、實驗目的1、掌握單片機中斷機制；2、熟悉中斷的應用和編程。二、實驗設備統(tǒng)一電子開發(fā)平臺。三、實驗要求USB線連接開發(fā)板，電源開關(guān)S1打到usb位置；J5跳針跳到1*4位置，按鍵B對應INT0（P3.2），按鍵F連接INT1（P3.3），在平時狀態(tài)下，發(fā)光二極管行以600ms的時間間隔，依次點亮。B鍵按下時INT0中斷處理程序點亮LED4對應的發(fā)光管2秒鐘，其他發(fā)光管熄滅；F鍵按下時LED5對應發(fā)光管點亮2秒，其他發(fā)光管熄滅。四、實驗原理通常一個
2、微處理器讀取外圍設備(如鍵盤等)的輸入信息的方法有輪詢(Polling)及中斷(Interrupt)兩種。輪詢的方法是CPU依照某種既定法則，依序詢問每一外圍設備I／O是否需要服務，此種方法CPU需花費一些時間來做詢問服務，當I／O設備增加時，詢問服務時間也相對增加，因此勢必浪費許多CPU時間，降低整體運行的效率。使用中斷是一個較好的解決方法。使用中斷使系統(tǒng)對外部設備的請求響應更加靈敏，并且不需要占用CPU的時間進行輪詢。但是，當使用中斷，特別是有多個中斷嵌套時要特別注意內(nèi)存單元內(nèi)容的保護。4.18051中斷結(jié)構(gòu)當中斷發(fā)生后，
3、程序?qū)⑻翆袛嗳肟诘刂啡?zhí)行中斷子程序，或稱中斷服務例程(InterruptServiceRoutine)，這些特殊的地址稱為中斷向量，例如當80C51外部中斷INTl發(fā)生時，會暫停主程序的執(zhí)行，跳至地址0013H去執(zhí)行中斷服務例程，直到RETI指令后，才返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。MCS-51系列的程序內(nèi)存中有7個矢量地址，敘述如下：（1）00H復位:當?shù)?腳RESET為高電平，CPU會跳至地址00H處開始執(zhí)行程序，亦即程序一定要從地址00H開始寫起。（2）03H(外部中斷0):當INT0引腳由高電位變至低電位時，CPU會接受外
4、部中斷0，并跳至地址03H處去執(zhí)行中斷子程序。（3）0BH(計時/計數(shù)器0中斷):當CPU接受計時／計數(shù)器0中斷置位而產(chǎn)生中斷要求時，會跳至地址0BH處去執(zhí)行中斷子程序。（4）13H(外部中斷1):當INTl引腳由高電位變至低電位時，CPU會接受外部中斷1，并跳至地址13H處去執(zhí)行中斷子程序。（5）1BH(計時／計數(shù)器1中斷):當CPU接受計時／計數(shù)器1中斷置位而產(chǎn)生中斷要求時，會跳至地址1BH刻去執(zhí)行中斷子程序。（6）23H(串行中斷1):當串行端口傳送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)完畢時，CPU會接受串行中斷，并跳至地址23H處去執(zhí)行中斷
5、子程序。（7）2BH(計時／計數(shù)器2中斷):當CPU接受計時／計數(shù)器2產(chǎn)生中斷要求時，會跳至地址2BH處去執(zhí)行中斷子程序。此中斷僅8052系列才有。2．中斷使能位8051針對中斷提供兩層使能，第一層為EA全局使能控制，第二層為分別控制EX0，ET0、EXl、ETl、ES、ET2。當8051在初始狀態(tài)時，寄存器的各個中斷使能位都預設為“0”，即所有中斷都禁止，故欲允許中斷時，應先使能相對應的中斷。當中斷產(chǎn)生后，此中斷狀態(tài)會記錄于定時器／計數(shù)器控制寄存器(Timer／CounterControlRigister，TCON)的中斷請
6、求標志(InterruptRequestflag)中，當標志被設立，表示中斷已發(fā)生。由圖1可知，當外部中斷或定時器0、定時器1中斷發(fā)生時，CPU都可以判別是哪種中斷。因此當這四個中斷發(fā)生時，中斷服務例程被執(zhí)行后，CPU會主動清除中斷請求標志，對于其他的中斷，由于CPU無法判別，因此中斷請求標志需由程序指令來清除。另外，在TCON中尚有兩個位稱為中斷型式控制位(Wypecontrolbit)，經(jīng)由這兩個位的設定，可以邊擇外部中斷為負邊緣觸發(fā)或低電平觸發(fā)。欲設定中斷使能與否，必須規(guī)劃位于特殊功能寄存器中的中斷使能寄存器IE(Int
7、erruptEnableRegister)，其位于地址A8H，是一個可位尋址的寄存器。3．中斷保護由于各個中斷執(zhí)行的起始地址間僅有8個Bytes，因此欲在此空間內(nèi)完成中斷服務例程是有困難的。通常中斷服務例程是置于主程序后面，而在中斷向量地址只書寫跳躍指令，跳至相對應中斷服務例程去執(zhí)行。當執(zhí)行新的中斷服務例程時，注意不可以破壞舊有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，因此在編寫時還要保存各個寄存器的數(shù)據(jù)。通常會被更改的數(shù)據(jù)(如ACC、PSW等)，可以利用堆棧在執(zhí)行中斷服務例程之前就將其PUSH起來，待執(zhí)行結(jié)束后再將相關(guān)寄存器POP即可。另外，因為805
8、1可任意選擇四個寄存器庫中的一組寄存器，所以利用選擇不同寄存器庫的方式亦可達到數(shù)據(jù)保存的目的。4．中斷優(yōu)先級8051對于各種中斷優(yōu)先權(quán)采用雙層結(jié)構(gòu)，首先對于優(yōu)先權(quán)可由中斷優(yōu)先權(quán)寄存器(InterruptPriorityIP)設定該中斷為高優(yōu)先權(quán)或低優(yōu)先權(quán)，高優(yōu)先權(quán)可以中斷低優(yōu)
