第5章中断系统.ppt

中断的基本概念
8051中断系统的结构
单片机中断系统
8051中断的使用
中断服务程序5.1中断的概念
5.28051的中断源和中断控制寄存器
5.3中断处理的过程
5.4中断响应等待时间
5.5C51中断服务函数
所谓中断，是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内部或外部的某种原因，CPU必须暂时停止现行程序的执行，而自动转去执行预先安排好的处理该事件的服务子程序，待处理结束之后，再回来继续执行被暂停程序的过程。实现这种中断功能的硬件系统和软件系统统称为中断系统。运行过程如图5-1所示。
1、中断的作用
中断技术的引入解决了CPU与外设的速度匹配问题，提高了CPU的工作效率，主要表现在：
（1）具有分时处理功能。
（2）具有实时控制功能。
（3）故障自动处理功能。
2、中断系统需要解决问题
中断系统是计算机的重要组成部分。中断系统需要解决以下基本问题。
（1）中断源：中断请求信号的来源。
（2）中断响应与返回。
（3）优先级控制。
1、中断源
中断源是指向CPU发出中断请求的信号来源，中断源可以人为设定，也可以响应突发性随机事件。8051系列单片机有5个中断源，其中2个是外部中断源，3个是内部中断源。
（1）INT0—外部中断0，从P3.2引脚输入的中断请求。
（2）INT1—外部中断1，从P3.3引脚输入的中断请求。
（3）T0—定时/计数器T0，定时器0溢出发出中断请求，计数器0从外部P3.4引脚输入计数脉冲中断请求。
（4）T1—定时/计数器T1，定时器1溢出发出中断请求，计数器1从外部P3.5引脚输入计数脉冲中断请求。
（5）串行口中断，包括串行接收中断RI和串行发送中断TI。2、中断控制寄存器
8051系列单片机涉及中断控制有中断请求、中断允许和中断优先级控制3个方面4个特殊功能寄存器，按图5-2所示从左到右分别如下。
中断请求：定时和外中断控制寄存器TCON、串行控制寄存器SCON。
中断允许控制寄存器IE。
中断优先级控制寄存器IP。2、中断控制寄存器3、中断允许控制寄存器IE中断处理过程分四步：中断请求、中断响应、中断服务和中断返回。如图5-4所示为中断处理流程图。图5-5所示为某中断的响应时序。C51函数的定义实际上已经包含了中断服务函数，但为了明确起见，下面专门给出中断处理函数的具体定义形式：
函数类型函数名（[形式参数表]）interruptn[usingn]
{
局部变量定义
执行语句
}
用汇编语言编写中断服务程序时，程序员必须将中断服务程序放在由中断向量所指定的位置。用C51编程时，只要指出相应的中断号，编译器会根据中断号产生中断向量，关键字interrupt后面的n就是中断号，取值范围为0～31，编译器从8n+3处产生中断向量。
关键字using后面n的取值范围为0～3，分别表示四组工作寄存器R0到R7，如不带该项，则由编译器选择一个寄存器组作为绝对寄存器组访问。【例5-2】每产生一中断，变量var加1，加到12时清0，var小于6时，接P1.0指示灯点亮（即P1.0=1），否则熄灭指示灯。中断系统的应用要解决的问题主要是编制应用程序，编制应用程序包括两大部分内容：第一部分是中断初始化；第二部分是中断服务程序。
1、中断初始化
中断初始化应在产生中断请求前完成，一般放在主程序中，与主程序其他初始化内容一起完成设置。
（1）设置堆栈指针SP。
（2）定义中断优先级。
（3）定义外中断触发方式。
（4）开放中断。
（5）除上述中断初始化操作外，还应安排好等待中断或中断发生前主程序应完成的操作内容。2、中断服务程序
中断服务程序内容要求如下。
（1）在中断服务入口地址设置一条跳转指令，转移到中断服务程序的实际入口处。
（2）根据需要保护现场。
（3）中断源请求中断服务要求的操作，这是中断服务程序的主体。
（4）若是外中断电平触发方式，应有中断信号撤除操作。若是串行收发中断，应有对RI、TI清0指令。
（5）恢复现场。与保护现场相对应，注意先进后出、后进先出操作原则。
（6）中断返回，最后一条指令必须是RETI。在一个单片机系统中，为了实现人对单片机的控制，按键是最常用的输入设备之一。本训练的任务是用按键（采用外部中断方式）去控制彩灯的运行。通过按动按键，彩灯在三种闪亮方式（左移、右移、自定义花样）之间切换。1.概念题
1)8051有几个中断源？CPU响应中断时，其各中断源的入口地址是多少？
2)在8051系列单片机中，外部中断有哪两种触发方式？这两种触发方式所产生的中断过程有何不同，怎样设定？
2.操作题
1)试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，T0，串行口中断，且使T0中断为高优先级。