單片機課件 第4章：中斷系統(tǒng).ppt

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1、第4章MCS51單片機中斷系統(tǒng)4.1中斷概述4.2MCS51中斷系統(tǒng)4.3中斷系統(tǒng)的應用第4章51單片機中斷系統(tǒng)4.1中斷的概述1.中斷中斷是指計算機在執(zhí)行某一程序的過程中,由于計算機系統(tǒng)內(nèi)、外的某種原因,而必須中止原程序的執(zhí)行,轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應的處理程序,待處理結束之后,再回來繼續(xù)執(zhí)行被中止的原程序的過程。采用了中斷技術后的計算機,可以解決CPU與外設之間速度匹配的問題,使計算機可以及時處理系統(tǒng)中許多隨機的參數(shù)和信息,同時,它也提高了計算機處理故障與應變的能力?！爸袛唷迸c“查詢”相比：執(zhí)行效率↑實時性↑第

2、4章51單片機中斷系統(tǒng)2.中斷源中斷源是指在計算機系統(tǒng)中可以向CPU發(fā)出中斷請求的來源。通常有I/O設備、實時控制系統(tǒng)中的隨機參數(shù)和信息故障源等。3.中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級越高,則響應優(yōu)先權就越高。當CPU正在執(zhí)行中斷服務程序時,又有中斷優(yōu)先級更高的中斷申請產(chǎn)生,這時CPU就會暫停當前的中斷服務轉(zhuǎn)而處理高級中斷申請,待高級中斷處理程序完畢再返回原中斷程序斷點處繼續(xù)執(zhí)行,這一過程稱為“中斷嵌套”。第4章51單片機中斷系統(tǒng)4.中斷響應的一般過程(1)在每條指令結束后,系統(tǒng)都自動檢測中斷請求信號,如果有中斷請

3、求，且CPU處于開中斷狀態(tài)下,則響應中斷。(2)保護現(xiàn)場,在保護現(xiàn)場前,一般要關中斷,以防止現(xiàn)場被破壞。保護現(xiàn)場一般是用堆棧指令將原程序中用到的寄存器推入堆棧。(3)中斷服務,即為相應的中斷源服務。(4)恢復現(xiàn)場,用堆棧指令將保護在堆棧中的數(shù)據(jù)彈出來,在恢復現(xiàn)場前要關中斷,以防止現(xiàn)場被破壞。在恢復現(xiàn)場后應及時開中斷。(5)返回,此時CPU將推入到堆棧的斷點地址彈回到程序計數(shù)器,從而使CPU繼續(xù)執(zhí)行剛才被中斷的程序。第4章51單片機中斷系統(tǒng)4.2MCS-51中斷系統(tǒng)4.2.1中斷源表4.18051中斷源第

4、4章51單片機中斷系統(tǒng)圖4―2MCS-51的中斷系統(tǒng)4.2.2中斷控制寄存器1.中斷允許控制寄存器MCS-51單片機有5個（8052有6個）中斷源,為了使每個中斷源都能獨立地被允許或禁止,以便用戶能靈活使用,CPU內(nèi)部在每個中斷信號的通道中設置了一個中斷允許觸發(fā)器,它控制CPU能否響應中斷。只有對應的中斷允許觸發(fā)器被使能（置“1”），相應的中斷才能得到相應。第4章51單片機中斷系統(tǒng)EX0：外部中斷0允許位ET0：定時器/計數(shù)器0中斷允許位EX1：外部中斷1允許位ET1：定時器/計數(shù)器1中斷允許位ES：串行

5、口中斷允許位EA：中斷總允許位EA－－ESET1EX1ET0EX0(MSB)(LSB)1.中斷允許控制寄存器IE（0A8H）第4章51單片機中斷系統(tǒng)2.中斷優(yōu)先級控制寄存器IP（0B8H）－－－PSPT1PX1PT0PX0(MSB)(LSB)PX0：外部中斷0允許位PT0：定時器/計數(shù)器0中斷允許位PX1：外部中斷1允許位PT1：定時器/計數(shù)器1中斷允許位PS：串行口中斷允許位當兩個以上的中斷源同時提出申請時，CPU到底相應哪個中斷呢？中斷響應遵循兩條規(guī)則：（1）低優(yōu)先級中斷可以被高優(yōu)先級中斷所中斷，反之不

6、能；（2）一種中斷（不論哪個優(yōu)先級）一旦得到響應，與它同級的中斷不能再中斷它。第4章51單片機中斷系統(tǒng)表4.2同級內(nèi)第二優(yōu)先級次序當同時收到處于同一優(yōu)先級的多個中斷請求時，哪一個中斷能得到響應，取決于“內(nèi)部查詢次序”，相當于在每個優(yōu)先級中，還有一個“內(nèi)部優(yōu)先級”，如下表所示：第4章51單片機中斷系統(tǒng)例如,某軟件中對寄存器IE、IP設置如下:MOVIE,＃8FHMOVIP,＃06H則此時該系統(tǒng)中:·CPU中斷允許;·允許外部中斷0、外部中斷1、定時器/計數(shù)器0、定時器/計數(shù)器1提出的中斷申請;·

7、允許中斷源的中斷優(yōu)先次序為:定時器/計數(shù)器0>外部中斷1>外部中斷0>定時器/計數(shù)器1。第4章51單片機中斷系統(tǒng)單片機一旦響應中斷請求,由硬件完成以下功能:(1）根據(jù)響應的中斷源的中斷優(yōu)先級,使相應的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置1;(2）執(zhí)行硬件中斷服務子程序調(diào)用,并把當前程序計數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧;(3）清除相應的中斷請求標志位（串行口中斷請求標志RI和TI除外）;(4）把被響應的中斷源所對應的中斷服務程序的入口地址（中斷矢量）送入PC,從而轉(zhuǎn)入相應的中斷服務程序。4.2.3中斷的響應第4章51單片機中斷系

8、統(tǒng)中斷響應過程，相當于執(zhí)行了一條隱含的調(diào)用指令（或稱隱指令）LCALL。例如當TF0被置1且得到中斷響應時，CPU就自動的執(zhí)行一條隱指令“LCALL000BH”。應當注意，在中斷服務子程序的調(diào)用過程中，僅僅保存了PC的信息，其余的現(xiàn)場信息（如寄存器的值等）都要由編程人員通過軟件來進行保護。表4.3中斷服務程序入口地址表第4章51單片機中斷系統(tǒng)中斷編程中應注意的問題:(1）在0000H放一條跳轉(zhuǎn)到主程序的跳轉(zhuǎn)指