單片機(jī)第6章中斷系統(tǒng)ppt課件.ppt

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1、第6章MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)1126.1MCS-51中斷技術(shù)概述6.2MCS-51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6.2.1中斷請(qǐng)求源6.2.2中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器6.3中斷允許與中斷優(yōu)先級(jí)的控制6.3.1中斷允許寄存器IE6.3.2中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP6.4響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件6.5外部中斷的響應(yīng)時(shí)間26.6外部中斷的觸發(fā)方式選擇6.6.1電平觸發(fā)方式6.6.2跳沿觸發(fā)方式6.7中斷請(qǐng)求的撤銷(xiāo)6.8中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)6.9多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)3內(nèi)容概要介紹片內(nèi)功能部件中斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握與中斷系統(tǒng)有關(guān)的特殊功能寄存器以及中斷系統(tǒng)的應(yīng)用特性。應(yīng)能熟練地進(jìn)行中斷系統(tǒng)的

2、初始化編程以及中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)。46.1MCS-51中斷技術(shù)概述中斷技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，要求單片機(jī)能及時(shí)地響應(yīng)中斷請(qǐng)求源提出的服務(wù)請(qǐng)求，并作出快速響應(yīng)、及時(shí)處理。這是由片內(nèi)的中斷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)中斷請(qǐng)求源發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，如果中斷請(qǐng)求被允許，單片機(jī)暫時(shí)中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理中斷服務(wù)請(qǐng)求。中斷服務(wù)處理程序處理完中斷服務(wù)請(qǐng)求后，再回到原來(lái)被中止的程序之處（斷點(diǎn)），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。圖6-1為整個(gè)中斷響應(yīng)和處理過(guò)程。556圖6-1中斷響應(yīng)和處理過(guò)程6如果單片機(jī)沒(méi)有中斷系統(tǒng)，單片機(jī)的大量時(shí)間可能會(huì)浪費(fèi)在查詢(xún)是否有服務(wù)請(qǐng)求發(fā)生的定時(shí)

3、查詢(xún)操作上。采用中斷技術(shù)完全消除了單片機(jī)在查詢(xún)方式中的等待現(xiàn)象，大大地提高了單片機(jī)的工作效率和實(shí)時(shí)性。單片機(jī)的中斷系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題:⑴當(dāng)單片微機(jī)內(nèi)部或外部有中斷申請(qǐng)時(shí)，CPU能及時(shí)響應(yīng)中斷，停下正在執(zhí)行的任務(wù)，轉(zhuǎn)去處理中斷服務(wù)子程序，中斷服務(wù)處理后能回到原斷點(diǎn)處繼續(xù)處理原先的任務(wù)；77⑵當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)，應(yīng)能先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷源，實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先級(jí)的控制；⑶當(dāng)?shù)蛢?yōu)先級(jí)中斷源正在享用中斷服務(wù)時(shí)，若這時(shí)優(yōu)先級(jí)比它高的中斷源也申請(qǐng)中斷，要求能停下低優(yōu)先級(jí)中斷源的服務(wù)程序轉(zhuǎn)去執(zhí)行更高優(yōu)先級(jí)中斷源的服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)中斷嵌套，并能逐級(jí)正確返回原斷點(diǎn)處。86.2MCS-

4、51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖6-2所示。中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷請(qǐng)求源（簡(jiǎn)稱(chēng)中斷源），兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。每一中斷源可用軟件獨(dú)立控制為允許中斷或關(guān)中斷狀態(tài)，中斷優(yōu)先級(jí)均可用軟件來(lái)設(shè)置。996.2.1中斷請(qǐng)求源由圖6-2可見(jiàn)，MCS-51中斷系統(tǒng)共有5個(gè)中斷請(qǐng)求源：（1）——外部中斷請(qǐng)求0，中斷請(qǐng)求信號(hào)由引腳輸入，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為IE0。（2）——外部中斷請(qǐng)求1，中斷請(qǐng)求信號(hào)由引腳輸入，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為IE1。（3）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0計(jì)數(shù)溢出發(fā)出的中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為T(mén)F0。（4）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1計(jì)數(shù)溢出發(fā)出的中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為T(mén)F1。

5、（5）串行口中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為發(fā)送中斷TI或接收中斷RI。101011圖6-2MCS-51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖116.2.2中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器5個(gè)中斷請(qǐng)求源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志分別由TCON和SCON的相應(yīng)位鎖存。1.TCON寄存器為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器，字節(jié)地址為88H，可位尋址。特殊功能寄存器TCON的格式如圖6-3所示。12圖6-3特殊功能寄存器TCON的格式12TCON各標(biāo)志位功能如下：（1）TF1—定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)T1計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件使TF1置“1”，向CPU申請(qǐng)中斷。CPU響應(yīng)TF1中斷時(shí)，TF1標(biāo)志由硬件自動(dòng)清“0

6、”，TF1也可由軟件清“0”。（2）TF0—定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，功能與TF1類(lèi)似。（3）IE1—外部中斷請(qǐng)求1的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。（4）IE0—外部中斷請(qǐng)求0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，功能與IE1類(lèi)似。（5）IT1—選擇外部中斷請(qǐng)求1為跳沿觸發(fā)還是電平觸發(fā)。1313IT1=0，電平觸發(fā)方式，引腳上低電平有效，并把IE1置“1”。轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件自動(dòng)把IE1清“0”。IT1=1，跳沿觸發(fā)方式，加到引腳上的外部中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)電平從高到低的負(fù)跳變有效，并把IE1置“1”。轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件自動(dòng)把IE1清“0”。（6）IT0—選擇外部中斷請(qǐng)求0為

7、跳沿觸發(fā)方式還是電平觸發(fā)方式，其意義與IT1類(lèi)似。MCS-51復(fù)位后，TCON被清“0”，5個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志均為0。TR1（D6位）、TR0（D4位）這2位與中斷系統(tǒng)無(wú)關(guān)，將在第6章定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中介紹。14142.SCON寄存器串行口控制寄存器，字節(jié)地址為98H，可位尋址。低二位鎖存串行口的發(fā)送中斷和接收中斷的中斷請(qǐng)求標(biāo)志TI和RI，格式如圖6-4所示。圖6-4SCON中的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位各標(biāo)志位的功能：（1）TI—串行口的發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。每發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，TI自動(dòng)置“1”。TI標(biāo)志必須由軟件清“0”。1515（2）RI—串行口接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志位