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1、第6章單片機(jī)中斷與定時(shí)系統(tǒng)淮陰工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程系劉虎6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1單片機(jī)中斷技術(shù)概述---p1371.中斷概念1.可屏蔽中斷可程控“開(kāi)中斷/關(guān)中斷”。軟件設(shè)置允許/禁止CPU響應(yīng)中斷。2.非屏蔽中斷不可程控“關(guān)中斷”。有中斷請(qǐng)求信號(hào),CPU必須響應(yīng)兩種中斷:6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1單片機(jī)中斷技術(shù)概述---p1371.中斷概念當(dāng)同時(shí)有多個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào),先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別高的中斷請(qǐng)求。高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求信號(hào)可中斷低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)。中斷優(yōu)先級(jí):6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p138MCS-
2、51單片機(jī)共有5個(gè)中斷源,分別是外部中斷兩個(gè)、定時(shí)中斷兩個(gè)和串行中斷一個(gè)。外部中斷0:INT0,由P3.2提供;外部中斷1:INT1,由P3.3提供;T0溢出中斷:片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0,由P3.4提供;T1溢出中斷:片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器1,由P3.5提供;串行口中斷:RI/TI,由片內(nèi)串行口提供。問(wèn):他們的入口地址是多少?6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p138TCON----定時(shí)控制寄存器,地址:88HSCON----串行口控制寄存器,地址:98HIE----中斷允許控制寄存器,地址:0A8HIP----中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器,地址:
3、0B8HMCS-51單片機(jī)與中斷控制有關(guān)寄存器:四個(gè)注:以上寄存器均可“位”尋址。6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p1381、定時(shí)器控制寄存器(TCON)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TF0IE1IT1IE0IT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志外部中斷觸發(fā)方式選擇0低電平1下降沿由硬件自動(dòng)置“1”,響應(yīng)中斷后,由硬件自動(dòng)清“0”。由軟件置位。6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p1382、串行口控制寄存器(SCON)由硬件自動(dòng)置“1”,響應(yīng)中斷后,由軟件清“0”。D7D6D5D4D3D2D1D0TIRI串行中
4、斷請(qǐng)求標(biāo)志6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p1383、中斷允許控制寄存器(IE)采用兩級(jí)控制:EA和各中斷允許位D7D6D5D4D3D2D1D0EAESET1EX1ET0EX00禁止,1允許6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p1384、中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器(IP)D7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0PX00低級(jí)別,1高級(jí)別6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.3中斷源控制寄存器---p138RITITF1IE1TF0IE0中斷請(qǐng)求標(biāo)志ESET1EX1ET0EX0≥1PSPT1
5、PX1PT0PX0高級(jí)低級(jí)內(nèi)部查詢內(nèi)部查詢?nèi)肟诘刂啡肟诘刂稩NT0INT1T0T1TIRI中斷允許控制中斷優(yōu)先級(jí)EA中斷源6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.4中斷響應(yīng)過(guò)程---p141中斷采樣:它是針對(duì)外部中斷請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行的。對(duì)外部中斷0、1檢測(cè)。中斷查詢:所有中斷請(qǐng)求匯集到TCON、SCON中,CPU查詢其中的位的狀態(tài),以確定中斷請(qǐng)求信號(hào)。中斷響應(yīng):置位中斷優(yōu)先級(jí)有效觸發(fā)器,即關(guān)閉同級(jí)和低級(jí)中斷,硬件自動(dòng)生成LCALL,進(jìn)入中斷服務(wù)。6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.5中斷請(qǐng)求的撤銷---p144定時(shí)中斷請(qǐng)求的撤銷:硬件自動(dòng)完成,不需要用戶干預(yù)
6、。脈沖方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷:脈沖信號(hào)過(guò)后消失,中斷請(qǐng)求信號(hào)自動(dòng)撤銷,無(wú)需用戶干預(yù)。電平方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷:雖然中斷標(biāo)志撤銷是自動(dòng)的,但中斷請(qǐng)求信號(hào)的低電平還存在,下一個(gè)采樣周期仍采樣到,又一次申請(qǐng)中斷,可用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)(圖6.2)。串行中斷請(qǐng)求的撤銷:用軟件方法撤銷,由用戶來(lái)完成。6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.6中斷服務(wù)流程---p145現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù):PUSH、POP指令。關(guān)中斷和開(kāi)中斷:在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)要關(guān)中斷。(為什么?)中斷處理:中斷服務(wù)程序,是中斷的具體目的。中斷返回:RETI指令,斷點(diǎn)地址入PC。6.1MCS-51單
7、片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.7中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例P1口P3.0QDCLKCLR選通信號(hào)+5V1INT0數(shù)據(jù)8031如圖為單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸示意圖。外設(shè)數(shù)據(jù)經(jīng)P1口輸入單片機(jī),每準(zhǔn)備好一個(gè)數(shù)據(jù),外設(shè)發(fā)出選通信號(hào),經(jīng)觸發(fā)器和非門至INT0。6.1MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.7中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例P1口P3.0QDCLKCLR選通信號(hào)+5V1INT0數(shù)據(jù)8031外設(shè)每準(zhǔn)備好一個(gè)數(shù)據(jù)后,發(fā)出選通信號(hào),使觸發(fā)器輸出1,再經(jīng)非門得0至INT0,向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求,CPU響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求后,在中斷處理程序中先撤除中斷請(qǐng)求信號(hào),(通過(guò)P3.0=0,使INT0=1)再由P1口輸入數(shù)據(jù)到
8、單片機(jī)內(nèi)部。分析:6.1