《單片機(jī)的中斷》PPT課件.ppt

《《單片機(jī)的中斷》PPT課件.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第5章中斷系統(tǒng)教學(xué)目的了解中斷的基本概念和功能。掌握中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方式。掌握中斷系統(tǒng)的中斷處理過程。用中斷系統(tǒng)設(shè)計一個手控流水燈控制器。用中斷系統(tǒng)設(shè)計一個交通信號燈控制器。學(xué)習(xí)重點和難點中斷響應(yīng)的條件和中斷優(yōu)先級的應(yīng)用。外部中斷源的擴(kuò)展方法。第5章中斷系統(tǒng)5.1中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制5.2中斷處理過程5.3外部中斷擴(kuò)展本章小結(jié)習(xí)題5.1中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制5.1.1中斷的概念5.1.2中斷的功能5.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.1.4中斷系統(tǒng)控制5.1.1中斷的概念在單片機(jī)中，當(dāng)CPU在執(zhí)行程序時，由單片機(jī)內(nèi)部或外部的原因引起的隨機(jī)事件要求CPU暫時停

2、止正在執(zhí)行的程序，而轉(zhuǎn)向執(zhí)行一個用于處理該隨機(jī)事件的程序，處理完后又返回被中止的程序斷點處繼續(xù)執(zhí)行，這一過程就稱為中斷。單片機(jī)處理中斷的4個步驟：中斷請求、中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。向CPU發(fā)出中斷請求的來源，或引起中斷的原因稱為中斷源。中斷源要求服務(wù)的請求稱為中斷請求。中斷源可分為兩大類：一類來自單片機(jī)內(nèi)部，稱之為內(nèi)部中斷源；另一類來自單片機(jī)外部，稱之為外部中斷源。5.1.2中斷的功能中斷系統(tǒng)是指能實現(xiàn)中斷功能的硬件和軟件。中斷系統(tǒng)的功能一般包括以下幾個方面。進(jìn)行中斷優(yōu)先級排隊實現(xiàn)中斷嵌套自動響應(yīng)中斷實現(xiàn)中斷返回中斷的特點?？梢蕴岣逤PU

3、的工作效率實現(xiàn)實時處理處理故障5.1.2中斷的功能(1)進(jìn)行中斷優(yōu)先級排隊通常，單片機(jī)中有多個中斷源，設(shè)計人員能按輕重緩急給每個中斷源的中斷請求賦予一定的中斷優(yōu)先級。當(dāng)兩個或兩個以上的中斷源同時請求中斷時，CPU可通過中斷優(yōu)先級排隊電路首先響應(yīng)中斷優(yōu)先級高的中斷請求，等到處理完優(yōu)先級高的中斷請求后，再來響應(yīng)優(yōu)先級低的中斷請求。5.1.2中斷的功能(2)實現(xiàn)中斷嵌套CPU在響應(yīng)某一中斷源中斷請求而進(jìn)行中斷處理時，若有中斷優(yōu)先級更高的中斷源發(fā)出中斷請求，CPU會暫停正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序，轉(zhuǎn)向執(zhí)行中斷優(yōu)先級更高的中斷源的中斷服務(wù)程序，等處理完這個高

4、優(yōu)先級的中斷請求后，再返回來繼續(xù)執(zhí)行被暫停的中斷服務(wù)程序。這個過程稱為中斷嵌套。5.1.2中斷的功能(3)自動響應(yīng)中斷中斷源向CPU發(fā)出的中斷請求是隨機(jī)的。通常，CPU總是在每條指令的最后狀態(tài)對中斷請求信號進(jìn)行檢測；當(dāng)某一中斷源發(fā)出中斷請求時，CPU能根據(jù)相關(guān)條件(如中斷優(yōu)先級、是否允許中斷)進(jìn)行判斷，決定是否響應(yīng)這個中斷請求。若允許響應(yīng)這個中斷請求，CPU在執(zhí)行完相關(guān)指令后，會自動完成斷點地址壓入堆棧、中斷矢量地址送入程序計數(shù)器PC、撤除本次中斷請求標(biāo)志，轉(zhuǎn)入執(zhí)行相應(yīng)中斷服務(wù)程序。5.1.2中斷的功能(4)實現(xiàn)中斷返回CPU響應(yīng)某一中斷源中斷

5、請求，轉(zhuǎn)入執(zhí)行相應(yīng)中斷服務(wù)程序，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序最后的中斷返回指令時，會自動彈出堆棧區(qū)中保存的斷點地址，返回到中斷前的原程序中。5.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)主要由與中斷有關(guān)的4個特殊功能寄存器和硬件查詢電路等組成。定時器控制寄存器TCON——主要用于保存中斷信息。串行口控制寄存器SCON——主要用于保存中斷信息。中斷允許寄存器IE——主要用于控制中斷的開放和關(guān)閉。中斷優(yōu)先級寄存器IP——主要用于設(shè)定優(yōu)先級別。硬件查詢電路——主要用于判定5個中斷源的自然優(yōu)先級別。8051單片機(jī)的中斷源有五個，可分為三類。外部中斷定時中斷串行口

6、中斷5.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.外部中斷類外部中斷是由外部原因(如打印機(jī)、鍵盤、控制開關(guān)、外部故障)引起的，可以通過兩個固定引腳來輸入到單片機(jī)內(nèi)的信號，即外部中斷0(INT0)和外部中斷1(INT1)。INT0——外部中斷0中斷請求信號輸入端，P3.2的第二功能。由定時器控制寄存器TCON中的IT0位決定中斷請求信號是低電平有效還是下降沿有效。一旦輸入信號有效，即向CPU申請中斷，并且硬件自動使IE0置1。INT1——外部中斷1中斷請求信號輸入端，P3.3的第二功能。由定時器控制寄存器TCON中的IT1位決定采用電平觸發(fā)方式

7、還是邊沿觸發(fā)方式。一旦輸入信號有效，即向CPU申請中斷，并且硬件自動使IE1置1。5.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.定時中斷類定時中斷是由內(nèi)部定時(或計數(shù))溢出或外部定時(或計數(shù))溢出引起的，即定時器0(T0)中斷和定時器1(T1)中斷。當(dāng)定時器對單片機(jī)內(nèi)部定時脈沖進(jìn)行計數(shù)而發(fā)生計數(shù)溢出時，即表明定時時間到，由硬件自動使TF0(TF1)置1，并申請中斷。當(dāng)定時器對單片機(jī)外部計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù)而發(fā)生計數(shù)溢出時，即表明計數(shù)次數(shù)到，由硬件自動使TF0(TF1)置1，并申請中斷。外部計數(shù)脈沖是通過兩個固定引腳來輸入到單片機(jī)內(nèi)的。T0外部計數(shù)輸入端——P3.4的第

8、二功能。當(dāng)定時器0工作于計數(shù)方式時，外部計數(shù)脈沖下降沿有效，定時器0進(jìn)行加1計數(shù)。T1外部計數(shù)輸入端——P3.5的第二功能。當(dāng)定時器1工作于計數(shù)方式時