單片機的中斷系統(tǒng)

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1、微機原理及應用第4章MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)4.1中斷的概念中斷是指在CPU正在處理某項事務的時候，如果外界或內(nèi)部發(fā)生了緊急事件，要求CPU暫停正在運行的工作轉而去處理這個緊急事件，待處理完后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來被打斷了的工作的過程。中斷是計算機中一個很重要的概念，中斷技術的引入使計算機的發(fā)展和應用都大大地推進了一步?？梢哉f：沒有中斷技術，就沒有目前計算機的廣泛應用。中斷服務程序主程序繼續(xù)主程序響應中斷返回低級中斷主程序繼續(xù)主程序中斷返回高級中斷中斷返回4.28051中斷系統(tǒng)結構及中斷控制MCS-51系列單片機有5個中斷源和其相應的控制寄存器。1.中斷源產(chǎn)生

2、中斷的請求源叫中斷源。MCS-51系列單片機的5個中斷源，包括2個外部中斷源和3個內(nèi)部中斷源。MCS-51系列單片機能提供兩個中斷優(yōu)先級，實現(xiàn)兩級中斷嵌套。振蕩器和時序OSC程序存儲器4KBROM數(shù)據(jù)存儲器4KBRAM64KB總線擴展控制器可編程I/O可編程全雙工串行口8051CPU2×16位定時器/計數(shù)器外時鐘源內(nèi)中斷外中斷控制并行口串行通信外部事件計數(shù)1MCS-51單片機總體構框圖2個外部中斷源是外部中斷0和外部中斷1，相應的中斷請求信號輸入端是INT0和INT1。3個內(nèi)部中斷源是定時器/計數(shù)器0溢出中斷，定時器/計數(shù)器1溢出中斷，串行口的發(fā)送和接收中斷(TI和RI)。

3、外部中斷請求有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。電平觸發(fā)邊沿觸發(fā)高低2.TCON寄存器TCON是定時器/計數(shù)器0和1（T0、T1）的控制寄存器，同時也用來鎖存T0、T1的溢出中斷申請標志和外部中斷請求標志。TCON(88H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TF0IE1IT1IE0IT0定時器/計數(shù)器1定時器/計數(shù)器0溢出中斷請求標志,由硬件置位。INT1、INT0請求標志，由硬件置位。INT1、INT0觸發(fā)方式控制位，由軟件置位或復位。IT1=0時，INT1為電平觸發(fā)，IT1=1為邊沿觸發(fā)；IT0同理(對應INT0)。3.SCON寄存器SCON為串行口控制寄存器，其中

4、的低2位用作串行口中斷請求標志。4.在MCS-51單片機中斷系統(tǒng)中，中斷的允許或禁止是由片內(nèi)的中斷允許寄存器IE控制的。IE(A8H)D7D6D5D4D3D2D1D0EAESET1EX1ET0EX0CPU中斷允許標志位。EA=0時，關中斷；EA=1時，開中斷。串口中斷允許標志位。EA=0時，關串口中斷；EA=1時，開串口中斷。T1、T0溢出中斷允許標志位。ET1=0時，關T1中斷；ET1=1時，開T1中斷。ET0同理(對應T0)。外部中斷允許標志位。EX1=0時，關INT1中斷；EX1=1時，開INT1中斷。EX0同理(對應INT0)。例：假設允許片內(nèi)定時器/計數(shù)器中斷，禁

5、止其他中斷，設置相應的IE值。MOVIE,#8AH或SETBET0SETBET1SETBEA5.MCS-51系列單片機的中斷優(yōu)先級控制是由中斷優(yōu)先級寄存器IP控制的。IP(B8H)D7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0PX0串口中斷T1中斷外部中斷1T0中斷外部中斷0優(yōu)先級可以用軟件進行設置，單片機復位后，IP中的各位均被清0。例：設8031的片外中斷為高優(yōu)先級，片內(nèi)中斷為低優(yōu)先級，設置IP相應的值。MOVIP,#05H或SETBPX0SETBPX1CLRPSCLRPT0CLRPT1MCS-51單片機中斷系統(tǒng)應遵循的原則：1、低優(yōu)先級中斷可被高優(yōu)先級中斷請求

6、所中斷，反之則不能。2、同級的中斷請求不能打斷已經(jīng)執(zhí)行的同級中斷。中斷源自然優(yōu)先級外部中斷0最高定時器/計數(shù)器0外部中斷1定時器/計數(shù)器1串行口最低中斷響應條件：必須要有中斷請求中斷源的中斷允許位為1（即IE中的總允許位EA＝1，且IE相應的中斷允許位為1）無同級或高級中斷正在服務現(xiàn)行指令執(zhí)行完最后一個機器周期。4.3中斷響應過程CPU在每個機器周期的S5P2時刻采樣各中斷源的中斷請求信號，并將它鎖存在TCON或SCON中的相應位。在下一個機器周期對采樣到的中斷請求標志進行查詢。如果查詢到中斷請求標志，則按優(yōu)先級高低進行中斷處理，中斷系統(tǒng)將通過硬件自動將相應的中斷矢量地址裝

7、入PC，以便進入相應的中斷服務程序。4.4中斷響應時間在不同的情況下CPU響應中斷的時間是不同的。以外部中斷為例，INT0和INT1引腳的電平在每個機器周期的S5P2時刻經(jīng)反相鎖存到TCON的IE0和IE1標志位，CPU在下一個機器周期才會查詢到新置入的IE0和IE1，如果滿足響應條件，CPU響應中斷時要用兩個機器周期執(zhí)行一條硬件長調用指令“LCALL”，由硬件完成將中斷矢量地址裝入程序指針PC中，使程序轉入中斷矢量入口。因此，從產(chǎn)生外部中斷到開始執(zhí)行中斷程序至少需要三個完整的機器周期。4.5中斷響應后中斷請求的撤