單片機(jī)原理與實(shí)踐指導(dǎo)-第2版教學(xué)課件第3章-中斷系統(tǒng)

第3章中斷系統(tǒng)電子科技大學(xué)物理學(xué)院鄧興成單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.1概述3.1.1中斷的定義和作用

中斷：計(jì)算機(jī)暫時(shí)停止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序指令而去處理外界或內(nèi)部發(fā)生的緊急事件，并在處理完成后自動(dòng)返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行程序指令的過(guò)程。

中斷事件是外部中斷源或內(nèi)部中斷源發(fā)生的CPU不可預(yù)知的緊急事件。

擁有中斷系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)有以下優(yōu)勢(shì)：

1.可以提高CPU的工作效率

2.可以提高處理的時(shí)效性。3.1.2中斷源

中斷源：引起中斷的事件或發(fā)出中斷請(qǐng)示的來(lái)源。

中斷源一般有以下幾種：

1.外部設(shè)備中斷源

2.故障中斷源

3.定時(shí)器中斷源單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.1概述3.1.3中斷系統(tǒng)的功能

中斷系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)中斷功能的各種軟、硬件的總稱(chēng)。

中斷系統(tǒng)一般包括CPU內(nèi)部相應(yīng)的中斷控制邏輯、接口中的中斷控制電路及各種中斷服務(wù)子程序。

中斷系統(tǒng)通常有以下幾種功能：

1.進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)

2.實(shí)現(xiàn)中斷嵌套

3.自動(dòng)響應(yīng)中斷單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.2

單片機(jī)的中斷系統(tǒng)3.2.1MCS-51的中斷源和中斷標(biāo)志

1.中斷源（interruptvectors）（1）外部中斷源(externalinterrupts)（2）定時(shí)器∕計(jì)數(shù)器溢出中斷源（3）串行口中斷源

2.中斷標(biāo)志（1）定時(shí)器控制寄存器TCON

定時(shí)器控制寄存器TCON是一個(gè)可位尋址的8位寄存器，各位定義如下所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.2

MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)3.2.2MCS-51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制

1.對(duì)中斷允許的控制 中斷允許控制寄存器IE

例：開(kāi)放外部中斷0的中斷，下降沿觸發(fā)中斷標(biāo)志位，指令如下：

SETB

EA SETB

EX0 SETBIT0單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.2

MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)3.2.2MCS-51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制

2、對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)的控制 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP

單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.2

MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)3.2.2MCS-51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制

3、中斷入口地址

單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.2

MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)3.2.2MCS-51單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求的控制

3、中斷入口地址

例：假設(shè)單片機(jī)需要響應(yīng)外部中斷0的中斷請(qǐng)求，可用以下指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

ORG0000H SJMPMAIN ORG0003H AJMPINT0 OGR0030HMIAN： ……………

INT0： ……………..

RETI單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.2

MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)3.2.3中斷嵌套INT00: ……

RETITIMER0: ……

RETI單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.4中斷響應(yīng)響應(yīng)中斷的最短時(shí)間需要3個(gè)機(jī)器周期

3個(gè)機(jī)器周期的分配分別是：

第1機(jī)器周期：查詢(xún)中斷標(biāo)志狀態(tài)；

第2、3機(jī)器周期：保護(hù)斷點(diǎn)、關(guān)CPU中斷、給PC賦中斷入口地址。響應(yīng)中斷的最長(zhǎng)時(shí)間需要8個(gè)機(jī)器周期

如果CPU在執(zhí)行RETI、訪(fǎng)問(wèn)IE或IP時(shí)查詢(xún)到有一個(gè)中斷請(qǐng)求，則單片機(jī)需要再執(zhí)行一條指令才會(huì)響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求。

執(zhí)行RETI、訪(fǎng)問(wèn)IE或IP需要1個(gè)機(jī)器周期，指令MUL和DIV是4周期指令，因此最長(zhǎng)需要5個(gè)機(jī)器周期，加上前面提到的3個(gè)周期，共8個(gè)周期。單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.4中斷響應(yīng)3.2.6中斷的響應(yīng)時(shí)序單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.3現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)

CPU處理中斷事件之前必須保護(hù)的數(shù)據(jù)稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)。

現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)與恢復(fù)：將現(xiàn)場(chǎng)在中斷服務(wù)程序中壓入堆棧的過(guò)程，稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。在中斷服務(wù)程序返回之前，將現(xiàn)場(chǎng)重新放回原來(lái)的寄存器，稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。

中斷服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)如下所示：

INTERR: PUSHACC PUSHPSW PUSH00H PUSH01H

…………. ;處理中斷事件的程序代碼 POP01H POP00H POPPSW POPACC RETI單片機(jī)原理與應(yīng)用第3章中斷系統(tǒng)§3.5中斷系統(tǒng)的初始化中斷系統(tǒng)的初始化一般有以下3步:開(kāi)放相應(yīng)中斷源；IE設(shè)定該中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)；IP對(duì)