單片機(jī)第5章 中斷系統(tǒng)ppt課件.ppt

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1、第5章單片機(jī)中斷系統(tǒng)目錄5.1中斷概述5.2中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制5.3中斷響應(yīng)及處理過程5.4中斷應(yīng)用舉例本章討論MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)。內(nèi)容主要有MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方式及中斷的處理過程。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握中斷響應(yīng)的條件和中斷優(yōu)先級的應(yīng)用，掌握外部中斷源的擴(kuò)展方法。5.1中斷概述5.1.1微機(jī)的輸入/輸出方式單片機(jī)系統(tǒng)中，CPU和外部設(shè)備之間不斷進(jìn)行信息的傳輸。通常CPU和外設(shè)之間的信息傳送方式一般有以下幾種方式：程序控制方式中斷方式直接存儲器存?。―MA）方式1、程序控制方式信息傳送過程是在程序控制下進(jìn)行?？梢苑譃橐韵聝煞N方式。無條件傳送方式：當(dāng)外設(shè)已準(zhǔn)備就緒

2、，那就不必查詢外設(shè)的狀態(tài)而進(jìn)行信息傳輸，稱為無條件傳送方式。此種信息傳送方式只適用于簡單的外設(shè)。如開關(guān)和數(shù)碼段顯示器等。條件查詢傳送方式：CPU通過執(zhí)行程序不斷讀取并測試外部設(shè)備狀態(tài)，如果輸入設(shè)備處于準(zhǔn)備好狀態(tài)或輸出設(shè)備為空閑狀態(tài)時，則CPU執(zhí)行傳送信息指令。由于條件傳送方式是CPU在不斷查詢外部設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)后才進(jìn)行信息傳送，所以也稱為“查詢式傳送”。5.1.1微機(jī)的輸入/輸出方式2、中斷控制方式外部設(shè)備與CPU之間以中斷信號作為數(shù)據(jù)交換的控制信號。當(dāng)外部設(shè)備需要與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，由接口部件向CPU發(fā)出一個請求信號，CPU響應(yīng)這一中斷請求后，便可在中斷服務(wù)程序中完成一個字節(jié)或一個

3、字的信息交換。中斷控制方式一般用低速外部設(shè)備與CPU之間的信息交換。中斷控制方式每操作一次，CPU要打斷原來執(zhí)行的程去執(zhí)行一段中斷服務(wù)程序，對速度較高的外部設(shè)備將會產(chǎn)生信息丟失，因此不能采用。3、DMA控制方式(直接存儲器存取)DMA控制方式主要用于存儲器和外設(shè)之間直接傳送。一般是數(shù)據(jù)塊為單位傳送數(shù)據(jù)的方式。當(dāng)某一外部設(shè)備需要輸入/輸出一批數(shù)據(jù)時，向DMA控制器發(fā)出請求，DMA控制器接收到這一請求后，向CPU發(fā)出總線請求信號。CPU響應(yīng)DMA的請求，把總線使用權(quán)賦給DMA控制器，外設(shè)利用DMA通道直接將數(shù)據(jù)寫入存儲器或?qū)?shù)據(jù)從存儲器中讀出，傳送過程不需要CPU參與。當(dāng)這批數(shù)據(jù)傳送后，DM

4、A控制器再向CPU發(fā)出“結(jié)束中斷請求”，CPU響應(yīng)這一中斷請求,即可收回總線使用權(quán)。采用DMA控制方式，CPU只需在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束時響應(yīng)一次中斷，減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)的速度會大大增加。1、中斷當(dāng)CPU正在處理某段程序的時候，外部或者內(nèi)部發(fā)生的某一事件請求CPU迅速去處理，于是CPU暫時中斷當(dāng)前的工作，去處理所發(fā)生的事件。處理完該事件后，再返回到原來被中斷的地方繼續(xù)原來的工作，此過程稱為中斷。2、中斷源引起CPU中斷的內(nèi)部或外部事件就是中斷源。3、中斷請求中斷源向CPU發(fā)的處理請求即中斷請求或中斷申請。4、中斷響應(yīng)CPU暫時中止正在處理的事情，轉(zhuǎn)去處理突發(fā)事件的過程，稱為中斷響應(yīng)。5.1

5、.2中斷的概念5、其他概念實(shí)現(xiàn)中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)，又稱中斷機(jī)構(gòu)。CPU響應(yīng)中斷后,處理中斷事件的程序稱中斷服務(wù)程序。在CPU暫時中止執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序時PC值即為斷點(diǎn)地址。CPU執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后回到斷點(diǎn)的過程稱為中斷返回。6、中斷的功能中斷是計(jì)算機(jī)的一項(xiàng)重要技術(shù)，計(jì)算機(jī)引入中斷后，大大提高了它的工作效率和處理問題的靈活性，主要功能有以下幾個方面。使CPU與外設(shè)同步工作實(shí)現(xiàn)實(shí)時處理故障及時處理5.2中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制主要內(nèi)容5.2.1MCS-51的中斷結(jié)構(gòu)5.2.2MCS-51的中斷源5.2.1MCS-51單片機(jī)的中斷結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)的中斷結(jié)構(gòu)如圖5-2所

6、示，此圖以89C52單片機(jī)為對象。89C52單片機(jī)的中斷系統(tǒng)提供6個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級。主要由與中斷有關(guān)的5個特殊功能寄存器和硬件查詢電路等組成。特殊功能寄存器主要用于控制中斷的開放和關(guān)閉、保存中斷信息、設(shè)置中斷的優(yōu)先級別。硬件查詢電路主要用于判定6個中斷源的自然優(yōu)先級別。中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示：圖5-289C52單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.2.2MCS-51的中斷源MCS-51中斷系統(tǒng)主要是對6個中斷源進(jìn)行管理，依次為：外部中斷0（P3.2）；外部中斷1（P3.3）；定時器/計(jì)數(shù)器0；定時器/計(jì)數(shù)器1；定時器/計(jì)數(shù)器2；串行口中斷；CPU主要是通過以下幾個特殊寄存器對中斷源進(jìn)行管

7、理。定時器控制寄存器TCONTCON為定時器/計(jì)數(shù)器T0和T1的控制器，同時也鎖存T0和T1的溢出中斷標(biāo)志及外部中斷0和1的中斷標(biāo)志等。與中斷有關(guān)的位如下所示。各控制位的含義:1、TF1：定時器/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請求標(biāo)志位。TimerFull當(dāng)啟動T1計(jì)數(shù)后，T1從初值開始加1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器最高位產(chǎn)生溢出時，由硬件使TF1置1，并向CPU發(fā)出中斷請求。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷時，硬件將自動對TF1清0。2、TF0：定時器/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷