单片机中断原理课件.ppt

51单片机中断原理5.1中断的概述采用了中断技术后的计算机,可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题,使计算机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息,同时,它也提高了计算机处理故障与应变的能力。

“中断”与“查询”相比：
执行效率↑
实时性↑2.中断源
中断源是指在计算机系统中可以向CPU发出中断请求的来源。通常有I/O设备、实时控制系统中的随机参数和信息故障源等。3.中断优先级
中断优先级越高,则响应优先权就越高。当CPU正在执行中断服务程序时,又有中断优先级更高的中断申请产生,这时CPU就会暂停当前的中断服务转而处理高级中断申请,待高级中断处理程序完毕再返回原中断程序断点处继续执行,这一过程称为“中断嵌套”。4.中断响应的一般过程
(1)在每条指令结束后,系统都自动检测中断请求信号,如果有中断请求，且CPU处于开中断状态下,则响应中断。
(2)保护现场,在保护现场前,一般要关中断,以防止现场被破坏。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器推入堆栈。
(3)中断服务,即为相应的中断源服务。
(4)恢复现场,用堆栈指令将保护在堆栈中的数据弹出来,在恢复现场前要关中断,以防止现场被破坏。在恢复现场后应及时开中断。
(5)返回,此时CPU将推入到堆栈的断点地址弹回到程序计数器,从而使CPU继续执行刚才被中断的程序。
5.2MCS-51中断系统5.2.1中断源中断标志（Flag）
IE0：外部中断0中断标志
TF0：定时器/计数器0中断标志
IE1：外部中断1中断标志
TF1：定时器/计数器1中断标志
TI：串行口发送中断标志
RI：串行口接收中断标志1.定时器控制寄存器TCON的格式（88H）2.特殊功能寄存器SCON的格式（98H）5.2.2中断控制EX0：外部中断0允许位
ET0：定时器/计数器0中断允许位
EX1：外部中断1允许位
ET1：定时器/计数器1中断允许位
ES：串行口中断允许位

EA：中断总允许位2.中断优先级控制寄存器IP（0B8H）当两个以上的中断源同时提出申请时，CPU到底相应哪个中断呢？
中断响应遵循两条规则：
（1）低优先级中断可以被高优先级中断所中断，反之不能；
（2）一种中断（不论哪个优先级）一旦得到响应，与它同级的中断不能再中断它。表5.2同级内第二优先级次序例如,某软件中对寄存器IE、IP设置如下:
MOVIE,＃8FH
MOVIP,＃06H
则此时该系统中:
·CPU中断允许;
·允许外部中断0、外部中断1、定时器/计数器0、定时器/计数器1提出的中断申请;
·允许中断源的中断优先次序为:
定时器/计数器0>外部中断1>外部中断0>定时器/计数器1。5.2.3中断响应
Theinterruptrequestflagsaresampledineachmachinecycle.Thesampledflagsarepolledduringthefollowingmachinecycle.Ifoneoftheflagswasinasetconditionintheprecedingcycle,thepollingcyclewillfinditandtheinterruptcontrollerwillcausetheCPUtobranchtothevectoraddressoftheappropriateserviceroutinebygeneratinganinternalLCALL.中断标志检测与响应过程5.2.3.1中断响应的阻断条件
在EA＝1且相应的中断允许位也为1的情况下，检测到的最高级的中断请求将会得到相应。但此时如果发生下列三种情况中的任何一种，中断响应的过程将被阻断：
（1）同级或高优先级的中断已在进行中;
（2）当前的机器周期还不是正在执行指令的最后一个机器周期（换言之,正在执行的指令完成前,任何中断请求都得不到响应）;
（3）正在执行的是一条RETI或者访问特殊功能寄存器IE或IP的指令（换言之,在RETI或读写IE或IP之后,不会马上响应中断请求,而至少执行一条其它指令之后才会响应）。当上述阻断条件存在时，中断不能被相应，且丢弃查询结果。若阻断条件结束时，中断标志已经消失，则这个被拖延了的中断请求可能不会再得到响应。
在单一外部中断的系统里（即不考虑上述阻断条件中断的第一个条件），外部中断响应时间总是在3~8个机器周期之间。2.单片机一旦响应中断请求,由硬件完成以下功能:(1）根据响应的中断源的中断优先级,使相应的优先级状态触发器置1;
(2）执行硬件中断服务子程序调用,并把当前程序计数器PC的内容压入堆栈;
(3）清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求标
志RI和TI除外）;
(4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口
地