2022年单片机中断系统.ppt

第5章单片机中断系统5.1中断概述5.1.1微机的输入/输出方式3、DMA控制方式(直接存储器存取)DMA控制方式主要用于存储器和外设之间直接传送。一般是数据块为单位传送数据的方式。当某一外部设备需要输入/输出一批数据时，向DMA控制器发出请求，DMA控制器接收到这一请求后，向CPU发出总线请求信号。CPU响应DMA的请求，把总线使用权赋给DMA控制器，外设利用DMA通道直接将数据写入存储器或将数据从存储器中读出，传送过程不需要CPU参与。当这批数据传送后，DMA控制器再向CPU发出“结束中断请求”，CPU响应这一中断请求,即可收回总线使用权。采用DMA控制方式，CPU只需在数据传送结束时响应一次中断，减轻了CPU的负担，系统的速度会大大增加。1、中断当CPU正在处理某段程序的时候，外部或者内部发生的某一事件请求CPU迅速去处理，于是CPU暂时中断当前的工作，去处理所发生的事件。处理完该事件后，再返回到原来被中断的地方继续原来的工作，此过程称为中断。2、中断源引起CPU中断的内部或外部事件就是中断源。3、中断请求中断源向CPU发的处理请求即中断请求或中断申请。4、中断响应CPU暂时中止正在处理的事情，转去处理突发事件的过程，称为中断响应。5、其他概念实现中断功能的部件称为中断系统，又称中断机构。CPU响应中断后,处理中断事件的程序称中断服务程序。在CPU暂时中止执行的程序，转去执行中断服务程序时PC值即为断点地址。CPU执行完中断服务程序后回到断点的过程称为中断返回。6、中断的功能中断是计算机的一项重要技术，计算机引入中断后，大大提高了它的工作效率和处理问题的灵活性，主要功能有以下几个方面。使CPU与外设同步工作实现实时处理故障及时处理5.2中断系统的结构及控制5.2.1MCS-51单片机的中断结构5.2.2MCS-51的中断源定时器控制寄存器TCON各控制位的含义串行口控制寄存器SCON二、中断允许寄存器IE例5-1假设允许INT0、INT1、T0、T1中断，试设置IE的值。解：（1）用C语言字节操作指令：IE=0x8f；（2）用C语言位操作指令EX0=1；//允许外部中断0中断ET0=1；//允许定时/计数器0中断EX1=1；//允许外部中断1中断ET1=1；//允许定时/计数器1中断EA=1//开总中断控制汇编语言（1）用字节操作指令：MOVIE,#8FH（2）用位操作指令：SETBEX0；允许外部中断0中断SETBET0；允许定时/计数器0中断SETBEX1；允许外部中断1中断SETBET1；允许定时/计数器1中断SETBEA；开总中断控制位1、中断优先级寄存器IP1、89C51的中断优先级5.2.2MCS-51单片机的中断源（2）当CPU正在处理一个中断请求时，又出现了另一个优先级比它高的中断。进行中断嵌套。CPU就暂时中止执行对原来优先级较低的中断源的服务程序，保护当前断点，转去处理更高的中断请求，服务完毕，回到原来被中止的中断程序继续执行。两级中断嵌套的处理过程如图5-7所示。例5-2设定时器和串行口中断为高优先级，两个外部中断为低优先级，试设置IP的值。解：C语言程序IP=0x3a；汇编语言程序：（1）使用字节操作指令：MOVIP,#3AH（2）使用位操作指令：CLRPX0；设置外部中断0为低级中断CLRPX1；置外部中断1为低级中断SETBPT0；置定时器/计数器0为高级中断SETBPT1；置定时器/计数器0为高级中断SETBPS；置串行口中断为高优先级SETBPT2；置定时器/计数器2为高级中断由于复位后IP=00H，外部中断在此可以不设置。5.3中断响应及处理过程5.3.1中断响应一、中断响应的过程从中断请求发生直到被响应，准备去执行中断服务程序，此过程即中断响应过程。中断响应过程一般包括如下几个阶段：1、中断采样中断采样主要是针对外部中断请求信号进行的。由于内部中断请求都发生在芯片内部，可以直接查询特殊寄存器。在每个机器周期的S5P2期间，各中断标志采样相应的中断源，并置位相应标志。2、中断查询查询到某中断标志为1，则按优先级的高低进行处理，即响应中断。89C52的中断请求都汇集在TCON、T2CON和SCON三个特殊功能寄存器中。CPU则在下一机器周期的S6期间按优先级的顺序查询各中断标志。5.3.1中断响应的过程5.3.1中断响应的过程5.3.1中断响应的过程5.3.1中断响应的过程执行这条长调用指令需要2个机器周期。这样，中断响应时间为3个机器周期。如果CPU正在执行的是RETI指令或访问IP、IE指令。中断系统规定把这几条指令执行完，必须再继续执行一条指令后才能响应中断。而这条指令恰好是4个机器周期长的指令(比如乘法指令MUL或除法指令DIV)。加上执行长调用指令LCALL所需2个机器周期，则需