单片机中断系统.ppt

本章介绍的主要内容
★中断的基本概念
★中断的系统结构
★中断的响应过程
★中断的的应用编程在CPU和外设交换信息时，存在着快速CPU和慢速外设间的矛盾，机器内部有时也可能出现突发事件，为此，计算机中通常采用中断技术。
中断
CPU和外设并行工作，当外设数据准备好(或有某种突发事件发生)时向CPU提出请求，CPU暂停正在执行的程序转而为该外设服务(或处理紧急事件)，处理完毕再回到原断点继续执行原程序。
中断源
引起中断的原因,中断申请的来源，称为中断源，可以是I/O设备、故障、时钟、调试中人为设置。中断优先级
当有多个中断源同时向CPU申请中断时，CPU优先响应最需紧急处理的中断请求，处理完毕再响应优先级别较低的，这种预先安排的响应次序。
中断的嵌套
在中断系统中，高优先级的中断请求能中断正在进行的较低级的中断源处理。
中断系统
能实现中断功能并能对中断进行管理的硬件和软件称为中断系统。
本章将讨论MCS51系列单片机的中断系统。中断请求是在执行程序的过程中的随机发生的，中断系统要解决的问题是：
1）CPU在不断的执行指令中，是如何检测到随机发生的中断请求？
2）如何使中断的双方（CPU方和中断源方）均能人为控制，允许中断或禁止中断。
3）由于中断产生的随机性，不可能在程序中安排调子程序指令或转移指令，那么如何实现正确的转移，以便为该中断源服务呢？
4）中断源有多个，而CPU只有一个，当有多个中断源同时有中断请求时，用户怎么控制CPU按照自己的需要安排响应次序？
5）中断服务完毕，如何正确地返回到原断点处？8XX51有5个中断源，3个在片内，2个在片外，它们在程序存贮器中有固定的中断入口地址，当CPU响应中断时，硬件自动形成这些地址，由此进入中断服务程序；5个中断源有两级中断优先级，可形成中断嵌套；
8XX51有5个中断源，其符号、名称、产生条件及中断服务程序的入口地址如表6.1。EA：中断总控开关，是CPU是否响应中断的前提。
EA=1，CPU开中断;
EA=0，CPU关中断。
ES：串行口中断允许位，
ES=1，允许串行口发送/接收中断；
ES=0，禁止串行口中断。
ET1：定时器T1中断允许位，
ET1=1，允许T1计数溢出中断；
ET1=0，禁止T1中断。ET0：定时器T0中断允许位,
ET0=1，允许T1计数溢出中断；
ET0=0，禁止T0中断。
EX1：外部中断INT1允许位，
EX1=1，允许INT1中断；
EX1=0，禁止INT1中断。
EX0：外部中断INT0允许位，
EX0=1，允许INT0中断；
EX0=0，禁止INT0中断。INT0
方式
下沿/低电平----MCS51系列单片机的中断结构可以用图6.1示。6.2中断响应过程N1）中断请求、中断响应过程由硬件完成。
2）中断服务程序应根据需要进行编写。程序中要注意保护现场和恢复现场。
3）中断返回是通过执行一条RETI中断返回指令，使堆栈中被压入的断点地址送PC，从而返回主程序的断点继续执行主程序。
另外RETI还有恢复优先级状态触发器的作用，因此不能以RET指令代替“RETI”指令。若某个中断源通过编程设置，处于被打开的状态，并满足中断响应的条件，然而下面三种情况单片机不响应此中断：
①当前正在执行的那条指令没执行完；
②当前响应了同级或高级中断；
③正在操作IE、IP中断控制寄存器或执行RETI指令。在正常的情况下，从中断请求信号有效开始，到中断得到响应，通常需要3个机器周期到8个机器周期。二、中断请求的撤除
CPU响应中断后，应撤除该中断请求标志，否则会再次中断。
1）对定时计数器T0、T1的溢出中断，CPU响应中断后，硬件自动清除中断请求标志TF0和TF1。
2）对边沿触发的外部中断INT1和INT0，CPU响应中断后硬件自动清除中断请求标志IE0和IE1。
3）对电平触发的外部中断，CPU在响应中断时也不会自动清除中断标志，因此，在CPU响应中断后应立即撤除INT1或INT0的低电平信号。
4）对于串行口中断，CPU响应中断后，没有用硬件清除中断请求标志TI、RI，即这些中断标志不会自动清除，必须用软件清除，这是在编串行通信中断服务中应该注意的。6.3中断的汇编语言程序和C语言程序设计一、汇编语言中断程序的设计例1.在图6.3中P1.4～P1.7接有四个发光二极管，P1.0～P1.3接有四个开关，消抖电路用于产生中断请求信号，当消抖电路的开关来回拔动一次将产生一个下降沿信号，通过INT0向CPU申请中断，要求：初时发光二极管全黑，每中断一次，P1.0～P1.3所接的开关状态反映到发光二极管上，且要求开关断开的对应发光二极管亮，电路和现象如下：×、ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0003H；INT0中断入口
AJMP