C51單片機中斷系統(tǒng).ppt

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1、第五章中斷系統(tǒng)§5.1微機的輸入/輸出方式§5.2中斷的概念§5.389C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制§5.4中斷響應(yīng)及處理過程§5.5中斷程序舉例§5.6思考題與習(xí)題§5.1微機的輸入/輸出方式§5.1.1無條件傳送方式§5.1.2查詢傳送方式§5.1.3直接存儲器存取（DMA）方式§5.1.1無條件傳送方式CPU總是認(rèn)為外設(shè)在任何時刻都處于“準(zhǔn)備好”的狀態(tài)。這種傳送方式不需要交換狀態(tài)信息，只需在程序中加入訪問外設(shè)的指令，數(shù)據(jù)傳送便可以實現(xiàn)。這種方法很少使用?！?.1.2查詢傳送方式（條件傳送）一、什么是查詢傳送方式

2、在輸入時，需要查詢外設(shè)的輸入數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好；在輸出時，需要查詢外設(shè)是否把上一次CPU輸出的數(shù)據(jù)處理完畢。查詢傳送方式：通過查詢外設(shè)的狀態(tài)信息，確信外設(shè)已處于“準(zhǔn)備好”，計算機才發(fā)出訪問外設(shè)的指令，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。狀態(tài)信息：一般為1位二進(jìn)制碼。二、查詢方式程序流程圖輸入狀態(tài)信息準(zhǔn)備好？傳送數(shù)據(jù)啟動外設(shè)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)延時YESNO(a)(b)四、查詢方式的特點優(yōu)點：通用性好，可以用于各類外設(shè)和CPU間的數(shù)據(jù)傳送。缺點：CPU在完成一次數(shù)據(jù)傳送后要等待很長時間才能進(jìn)行下一次的傳送。在等待過程中，CPU不能進(jìn)行其他操作，所以效

3、率比較低。三、查詢方式的過程查詢方式的過程：查詢——等待——數(shù)據(jù)傳送，待到下一次數(shù)據(jù)傳送時則重復(fù)上述過程。（外設(shè)的工作速度比CPU慢得多）DMA：DirectMemoryAccessCPU讓出數(shù)據(jù)總線（懸浮狀態(tài)），使外設(shè)和存儲器之間直接傳送（不通過CPU）數(shù)據(jù)的方式。適用于外設(shè)和存儲器之間有大量的數(shù)據(jù)需要傳送及外設(shè)工作速度很快的情況?！?.1.3直接存儲器存?。―MA）方式§5.2中斷的概念一、中斷二、中斷系統(tǒng)三、中斷源四、中斷請求五、中斷響應(yīng)過程六、中斷服務(wù)七、中斷返回八、中斷方式的特點一、中斷當(dāng)CPU正在處理某事

4、件的時候，外部發(fā)生的某一事件請求CPU迅速去處理，于是CPU暫時中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理所發(fā)生的事件。中斷服務(wù)處理完該事件后，再返回到原來被中止的地方繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱為中斷。中斷流程如右圖所示。主程序響應(yīng)中斷請求中斷服務(wù)程序返回主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點二、中斷系統(tǒng)實現(xiàn)中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)，又稱中斷機構(gòu)。三、中斷源產(chǎn)生中斷的請求源稱為中斷源。四、中斷請求中斷源向CPU提出的處理請求，稱為中斷請求或中斷申請。五、中斷響應(yīng)過程CPU暫時中止自身的事務(wù)，轉(zhuǎn)去處理事件的過程，稱為CPU的中斷響應(yīng)過程。六、中斷

5、服務(wù)對事件的整個處理過程，稱為中斷服務(wù)（或中斷處理）。七、中斷返回中斷處理完畢，再回到原來被中止的地方，稱為中斷返回。八、中斷方式的特點1、中斷方式消除了CPU在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大提高了CPU的工作效率。2、將從現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)通過中斷方式及時傳送給CPU，經(jīng)過處理后可立即作出反應(yīng)，實現(xiàn)現(xiàn)場控制。采用查詢方式很難做到及時采集，實時控制?！?.389C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制§5.3.189C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§5.3.289C51中斷源§5.3.3中斷控制§5.3.189C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中斷系

6、統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5-3所示。（P115）二、中斷技術(shù)實現(xiàn)的功能1、分時操作2、實時處理3、故障處理1、分時操作計算機的中斷系統(tǒng)可以使CPU與外設(shè)同時工作。CPU在啟動外設(shè)后，便繼續(xù)執(zhí)行主程序；而外設(shè)被啟動后，開始進(jìn)行準(zhǔn)備工作。當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒時，就向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)該中斷請求并為其服務(wù)完畢后，返回原來的斷點處繼續(xù)運行主程序。外設(shè)在得到服務(wù)后，也繼續(xù)進(jìn)行自己的工作。因此，CPU可以使多個外設(shè)同時工作，并分時為各外設(shè)提供服務(wù)，從而提高了CPU的利用率和輸入/輸出的速度。2、實時處理當(dāng)計算機用于實時控制時，需要CP

7、U提供服務(wù)的請求是隨機發(fā)生的。有了中斷系統(tǒng)，CPU就可以立即響應(yīng)并加以處理。3、故障處理計算機在運行時往往會出現(xiàn)一些故障，如斷電、存儲器奇偶校驗出錯、運算溢出等。有了中斷系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時，CPU可及時轉(zhuǎn)去執(zhí)行故障處理程序，自行處理故障而不必停機。§5.3.289C51中斷源一、89C51中斷系統(tǒng)的五個中斷源T0—定時器/計數(shù)器0溢出中斷請求。T1—定時器/計數(shù)器1溢出中斷請求。RXD/TXD—串行口中斷請求。當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送時，便請求中斷。INT0—外部中斷0請求，低電平有效。通過P3.2引腳輸

8、入。INT1—外部中斷1請求，低電平有效。通過P3.3引腳輸入。二、通常情況的中斷源（P116）1、I/O外設(shè)（鍵盤、打印機、A/D轉(zhuǎn)換器等）2、硬件故障（如電源斷電）3、實時時鐘（用在定時檢測和控制的場合）4、為調(diào)試程序而設(shè)定的中斷源（設(shè)置斷點、單步運行）§5.3.3中斷控制一、中斷請求標(biāo)志（TCON、SCON）二、中斷允許控制（IE）三、中