單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)第2版 清華大學(xué)出版社

1、單 片 機(jī) 原 理 與 接 口 技 術(shù)第4章 中斷系統(tǒng)、內(nèi)部定時/計數(shù)器14.1 中斷系統(tǒng) 4.1.1中斷的概念 4.1.2中斷嵌套 4.1.4中斷與子程序調(diào)用的區(qū)別 4.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 24.1.1 中斷的概念 日常中斷的例子 看書 鈴響接 看書主程序隨機(jī)事件發(fā)生中斷效勞子程序主程序單片機(jī)中的中斷概念 中斷 3單片機(jī)中的中斷概念返回將能引起中斷的事件稱為中斷源。CPU現(xiàn)行運(yùn)行的程序稱為主程序。處理隨機(jī)事件的程序稱為中斷效勞子程序。 4.1.1 中斷的概念 主程序隨機(jī)事件發(fā)生中斷效勞子程序主程序中斷源 中斷是指由于某種隨機(jī)事件的發(fā)生，CPU暫?，F(xiàn)行程序的運(yùn)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一程序，以處理發(fā)生的

2、事件，處理完畢后又自動返回原來的程序繼續(xù)運(yùn)行的過程。4 “中斷是指計算機(jī)在執(zhí)行某段程序的過程中，由于計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)、外的某種原因，當(dāng)出現(xiàn)CPU以外的某種情況時，由效勞對象向CPU發(fā)出中斷請求信號，要求CPU暫時中斷當(dāng)前程序的執(zhí)行而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，待處理程序執(zhí)行完畢后，再返回繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序。 4.1.1 中斷系統(tǒng)概述 1、中斷的概念 中斷系統(tǒng)是計算機(jī)的重要組成局部。實時控制、故障自動處理、計算機(jī)與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送往往采用中斷系統(tǒng)。 54.1.1 中斷的概念主程序中斷處理 中斷返回 主程序 斷點(diǎn) RETI 中斷響應(yīng) 中斷請求 單片機(jī)處理中斷的4個步驟：中 斷 請 求 中 斷 響

3、 應(yīng) 中 斷 處 理 中 斷 返 回 6 主程序 中斷處理 中斷返回 主程序 斷點(diǎn) RETI 中斷響應(yīng) 中斷 請求 中 斷 響 應(yīng) 4.1.1 中斷的概念存儲地址 匯編語言程序0100H MOV A,#11H0102H ADD A,#0FH中斷請求 PC= SP SP+1 01 02 H SP+2 0003H FF 將斷點(diǎn)處的PC值即下一條應(yīng)執(zhí)行指令的地址推入堆棧保存起來。7中 斷 返 回 4.1.1 中斷的概念 主程序 中斷處理 主程序 斷點(diǎn) RETI 中斷響應(yīng) 中斷 請求 存儲地址 匯編語言程序0100H MOV A,#11H0102H ADD A,#0FH中斷請求 PC= SP SP+1

4、 01 02 SP+2 FF 0200H H 恢復(fù)斷點(diǎn)PC值，使CPU返回斷點(diǎn)。中斷返回 8CPU及時處理隨機(jī)事件CPU可以同多個外設(shè)“同時工作 中斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)電源掉電、存儲出錯、運(yùn)算溢出 故障處理實時處理分時操作 4.1.1 中斷的概念9 主程序中斷處理 中斷返回 主程序 斷點(diǎn) RETI 中斷響應(yīng) 中斷 請求 R0=35 R0=0R0=0 4.1.1 中斷的概念 中斷技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)現(xiàn)場處理問題。 現(xiàn)場保護(hù) 現(xiàn)場恢復(fù) 可視需 要缺省 可視需 要缺省 中斷處理10PUSH ACCPUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWPOP PSWPOP DPLPOP DPHPOP ACC4.1.1 中

5、斷的概念 中斷技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)中斷處理114.1 中斷系統(tǒng) 4.1.1中斷的概念 4.1.2中斷嵌套 4.1.4中斷與子程序調(diào)用的區(qū)別 4.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 124.1.2 中斷嵌套 鈴響了 水開了 日常生活的中斷嵌套現(xiàn)象舉例 某人正在看書 繼續(xù)看書 去接 繼續(xù)接 跑向廚房 關(guān)煤氣，灌開水 水開了 134.1.2 中斷嵌套 單片機(jī)的中斷嵌套 低級中斷請求RETI主程序響應(yīng)低級中斷返主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序高級中斷請求響應(yīng)高級中斷返低級中斷RETI低級中斷服 務(wù)子程序高級中斷效勞子程序144.1.2 中斷嵌套 單片機(jī)的中斷嵌套應(yīng)用舉例 低級中 斷請求 “看門狗喂狗高級中斷請求 正在執(zhí)行顯示程序8盞燈

6、每隔 1秒亮滅一次 繼續(xù)執(zhí)行顯示程序8盞燈每隔 1秒亮滅一次從右向左 依次點(diǎn)亮 繼續(xù)處理鍵盤掃描繼續(xù)向左 依次點(diǎn)亮 從左向右 依次點(diǎn)亮 154.1.2 中斷嵌套80C51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級有三條原那么：1CPU同時接收到幾個中斷時，首先響應(yīng)優(yōu)先級別最高的中斷請求。2正在進(jìn)行的中斷過程不能被新的同級或低優(yōu)先級的中斷請求所中斷。3正在進(jìn)行的低優(yōu)先級中斷服務(wù)，能被高優(yōu)先級中斷請求所中斷。164.1.2 中斷嵌套 INT0 PX0 MCS-51的中斷系統(tǒng)中斷優(yōu)先級 中斷源自然優(yōu)先級 優(yōu)先控制高 低 T0 PT0 INT1 PX1 T1 PT1 串口 PS 0,低優(yōu)先級 1,高優(yōu)先級 174.1 中斷系

7、統(tǒng)4.1.1中斷的概念 4.1.2中斷嵌套 4.1.4中斷與子程序調(diào)用的區(qū)別 4.1.3中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 184.1.3 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)引腳P3.2的電平/脈沖變化外部中斷0，INT0定時/計數(shù)器0產(chǎn)生溢出定時器0中斷，T0引腳P3.3的電平/脈沖變化外部中斷1，INT1定時/計數(shù)器1產(chǎn)生溢出定時器1中斷，T1串口一幀數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成串口中斷，TI/RI80C51具有五個中斷源：194.1.3 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) IE0TCONSCONINT0 IT0=0 IT0=1INT1 IT1=0 IT1=1TF0 IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級矢量地址高級中斷

8、請求自然優(yōu)先級矢量地址低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIP MCS-51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中斷標(biāo) 志位 中斷源 允許 總允許 中斷優(yōu) 先級 204.1.3 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 【例】 請寫出INT1為高優(yōu)先級、低電平觸發(fā)的中斷系統(tǒng)初始化程序。 IE0TCONINT0 IT0=0 IT0=1INT1 IT1=0 IT1=1TF0 IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級高級中斷請求自然優(yōu)先級低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIPCLRIT1 ;令I(lǐng)NT1為電平觸發(fā)214.1.3 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 【例】 請寫出INT1為高優(yōu)先級、低電平觸發(fā)的中

9、斷系統(tǒng)初始化程序。 IE0TCONINT0 IT0=0 IT0=1INT1 IT1=0 IT1=1TF0 IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級高級中斷請求自然優(yōu)先級低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIPCLRIT1 ;令I(lǐng)NT1為電平觸發(fā)SETBEX1 ;開INT1中斷224.1.3 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 【例】 請寫出INT1為高優(yōu)先級、低電平觸發(fā)的中斷系統(tǒng)初始化程序。 IE0TCONINT0 IT0=0 IT0=1INT1 IT1=0 IT1=1TF0 IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級高級中斷

10、請求自然優(yōu)先級低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIPCLRIT1 ;令I(lǐng)NT1為電平觸發(fā)SETBEX1 ;開INT1中斷SETBEA ;開總中斷234.1.3 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 【例】 請寫出INT1為高優(yōu)先級、低電平觸發(fā)的中斷系統(tǒng)初始化程序。 IE0TCONINT0 IT0=0 IT0=1INT1 IT1=0 IT1=1TF0 IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級矢量地址高級中斷請求自然優(yōu)先級低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIPCLRIT1 ;令I(lǐng)NT1為電平觸發(fā)SETBEX1 ;開INT1中斷SETBEA ;開總中斷SETBP

11、X1 ;令I(lǐng)NT1為高優(yōu)先級24中斷源 1、外部中斷源 8051的兩條外部中斷請求信號輸入線 ，有低電平或負(fù)跳變兩種中斷觸發(fā)方式。中斷觸發(fā)方式由定時器控制存放器TCON中IE0和IE1位的狀態(tài)設(shè)定。 252、定時器溢出中斷源3、串行口中斷源 8051內(nèi)部定時/計數(shù)器溢出中斷屬于內(nèi)部中斷，通常用于進(jìn)行定時/計數(shù)控制。在內(nèi)部定時脈沖或T0/T1引腳上輸入的外部計數(shù)脈沖作用下，加1計數(shù)的定時/計數(shù)器溢出時提出中斷請求。 8051內(nèi)部串行口的發(fā)送和接收中斷也是內(nèi)部中斷。在串行口進(jìn)行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)時，每發(fā)送完一組串行數(shù)據(jù)時，串行口控制存放器SCON中的TI中斷標(biāo)志位置“1，每接收完一組串行數(shù)據(jù)那么使RI置“1，并都自動向CPU發(fā)出串行口中斷請求。 26中斷系統(tǒng)的控制 1、定時器控制存放器TCON 272、串行口控制存放器SCON283、中斷控制存放器 CPU對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許存放器IE控制的。80C51單片機(jī)有兩個中斷優(yōu)先級，即可實現(xiàn)二級中斷效勞嵌套。每個中斷源的中斷優(yōu)先級都是由中斷優(yōu)先級存放器IP