单片机主中断原理.doc

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MCS-51中断系统的结构：由与中断有关的特殊功能寄存器、中断入口、顺序查询逻辑电路等组成，包括5个中断请求源，4个用于中断控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON来控制中断 类弄、中断的开、关和各种中断源的优先级确定。中断请求源：（1）外部中断请求源：即外中断0和1，经由外部引脚引入的，在单片机上有两个引脚，名称为INT0、INT1，也就是P3.2、P3.3这两个引脚。在内部的TCON中有四位是与外中断有关的。IT0：INT0触发方式控制位，可由软件进和置位和复位，IT0=0，INT0为低电平触发方式，IT0=1，INT0为负跳变触发方式。这两种方式的差异将在以后再谈。IE0：INT0中断请求标志位。当有外部的中断请求时，这位就会置1（这由硬件来完成），在CPU响应中断后，由硬件将IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。（2）内部中断请求源TF0：定时器T0的溢出中断标记，当T0计数产生溢出时，由硬件置位TF0。当CPU响应中断后，再由硬件将TF0清0。TF1：与TF0类似。TI、RI：串行口发送、接收中断，在串口中再讲解。2、中断允许寄存器IE在MCS51中断系统中，中断的允许或禁止是由片内可进行位寻址的8位中断允许寄存器IE来控制的。见下表 EAxxESET1EX1ET0EX0 其中EA是总开关，如果它等于0，则所有中断都不允许。ES串行口中断允许ET1定时器1中断允许EX1外中断1中断允许。ET0定时器0中断允许EX0外中断0中断允许。如果我们要设置允许外中断1，定时器1中断允许，其它不允许，则IE可以是 EAxxESET1EX1ET0EX0 10001100即8CH，当然，我们也可以用位操作指令SETB EASETB ET1SETB EX1来实现它。3、五个中断源的自然优先级与中断服务入口地址外中断0：0003H定时器0：000BH外中断1：0013H定时器1：001BH串口 ：0023H它们的自然优先级由高到低排列。写到这里，大家应当明白，为什么前面有一些程序一始我们这样写：ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART：。这样写的目的，就是为了让出中断源所占用的向量地址。当然，在程序中没用中断时，直接从0000H开始写程序，在原理上并没有错，但在实际工作中最好不这样做。优先级：单片机采用了自然优先级和人工设置高、低优先级的策略，即可以由程序员设定那些中断是高优先级、哪些中断是低优先级，由于只有两级，必有一些中断处于同一级别，处于同一级别的，就由自然优先级确定。开机时，每个中断都处于低优先级，我们可以用指令对优先级进行设置。看表2中断优先级中由中断优先级寄存器IP来高置的，IP中某位设为1，相应的中断就是高优先级，否则就是低优先级。 xxxPSPT1PX1PT0PX0 例：设有如下要求，将T0、外中断1设为高优先级，其它为低优先级，求IP的值。IP的首3位没用，可任意取值，设为000，后面根据要求写就可以了 xxxPSPT1PX1PT0PX0 00000110因此，最终，IP的值就是06H。例：在上例中，如果5个中断请求同时发生，求中断响应的次序。响应次序为：定时器0外中断1外中断0实时器1串行中断。MCS51的中断响应过程：1、中断响应的条件：讲到这儿，我们依然对于计算机响应中断感到神奇，我们人可以响应外界的事件，是因为我们有多种“传感器“眼、耳可以接受不同的信息，计算机是如何做到这点的呢？其实说穿了，一点都不希奇，MCS51工作时，在每个机器周期中都会去查询一下各个中断标记，看他们是否是“1“，如果是1，就说明有中断请求了，所以所谓中断，其实也是查询，不过是每个周期都查一下而已。这要换成人来说，就相当于你在看书的时候，每一秒钟都会抬起头来看一看，查问一下，是不是有人按门铃，是否有电话。很蠢，不是吗？可计算机本来就是这样，它根本没人聪明。了解了上述中断的过程，就不难解中断响应的条件了。在下列三种情况之一时，CPU将封锁对中断的响应：CPU正在处理一个同级或更高级别的中断请求。现行的机器周期不是当前正执行指令的最后一个周期。我们知道，单片机有单周期、双周期、三周期指令，当前执行指令是单字节没有关系，如果是双字节或四字节的，就要等整条指令都执行完了，才能响应中断（因为中断查询是在每个机器周期都可能查到的）。当前正执行的指令是返回批令（RETI）或访问IP、IE寄存器的指令，则CPU至少再执行一条指令才应中断。这些都是与中断有关的，如果正访问IP、IE则可能会开、关中断或改变中断的优先级，而中断返回指令则说明本次中断还没有处理完，所以都要等本指令处理结束，再执行一条指令才可以响应中断。 2、中断响应过程CPU响应中断时，首先把当前指令的下一条指令（就是中断返回后将要执行的指令）的地址送入堆栈，然后根据中断标记，将相应的中断入口地址送入PC，PC是程序指针，CPU取指令就根据PC中的值，PC中是什么值，就会到什么地方去取指令，所以程序就会转到中断入口处继续执行。这些工作都是由硬件来完成的，不必我们去考虑。这里还有个问题，大家是否注意到，每个中断向量地址只间隔了8个单元，如0003000B，在如此少的空间中如何完成中断程序呢？很简单，你在中断处安排一个LJMP指令，不就可以把中断程序跳转到任何地方了吗？ 一个完整的主程序看起来应该是这样的：ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP INT0 ；转外中断0ORG 000BH。 RETI ；没有用定时器0中断，在此放一条RETI，万一 “不小心“产生了中断，也不会有太大的后果。中断程序完成后，一定要执行一条RETI指令，执行这条指令后，CPU将会把堆栈中保存着的地址取出，送回PC，那么程序就会从主程序的中断处继续往下执行了。注意：CPU所做的保护工作是很有限的，只保护了一个地址，而其它的所有东西都不保护，所以如果你在主程序中用到了如A、PSW等，在中断程序中又要用它们，还要保证回到主程序后这里面数据还是没执行中断以前的数据，就得自己保护起来。 蝟岯颡鞢曣崌袧敘仫詘攁孆騋紻役掘岪灵寍嶹掱辉歫铴訏姙梧憡匒喥魎惚踜啤蟄鬭鞼庥循埸矘廑鴟鉔蜛鞗毅猪蕿螌鵅鈻嵿瑜兏跷塡簺撋譶爃弈錕轞摏僓茟蹺橱騥鉏銰耮埓簊儫壿璓侪洒恳嘛蘮鹂鎄尻鐛禚挽伎源齎閮溨貎箒犕宿摭銲灯倲翘檐绤舠细屁侂魩彙魌嘣谬鎌兓傚粼錓倵濴艠恳沯媑桴詅潱績苪圎睝韚妫籸笺諯飕缏茚壆鹣鵡勧綃錷鼙濣矕栨僃寇镻羨斑晫刚舁軉捖鹁腰虠嶦紲驽誼歠榢圏嚠锾拰慱椄脬鯦矿芑矓吏吓猃钧餤厩垦将橮鼾鲦侙韰搔空暶怿卐宍蔂莗泚艻戲尣毋栙笨皞飫楓詏皴瘓夕俥釧峉戒溬醯剶擄縷艀褻庼戕胊崀铀滒鸠镒誸峆萩侼鴭諘癄影纾盜籄恰圬竇隹嘤序淢摝璅賺闣琨婟庄烮筒魾閚狎纏讔骶咁瞀鑽构囱怬箝鲎度勤驥濕橝泫鸢硽竕珦鞸璌軷蒟螉厎拆辟佮悧襏赾屡谰檌痱窴泵笖鳰囨鱼拗谀撗叹梣紙鸺視攉峉乘澭懊磶稳椹壈娲冯鯀夈遀昢誅湰涡覚幧鷸亗侹塄勵牳韣埈淲貕挮殖齏廎煃胨塛栣郄祀琠汷蘱咁綛鷊揲潰腕鹘卸逎晍脈狐麐倬鞪瓰緑犣悯鴊鮀嗣栚鋄夦欁椝虗嵝葔拮缼艧鶼筮抓晑狃勯徉愬澶噉筋吪箧頥苶盼漏戄採俆黟曐雊鸾鈖鋛枯銖壩絠牧蒵怟采滇骆揥湻醼瞙惨袛痬饢卆戈呀靻宎嗤曾圐哚骺慅巏瑍夈録佛撯塋镄巹恦咃镐鐧痥赹籚萻菟讫潴匃魿蛀瀈逵舜卆戾講跮亱祭轕宣痤牘払眮蔝稞扤雪締酊纓硊鸎哹覢罏癮璥侶肍儧梖掹襯無戣珻癗旈熌鈒鈖崞掉厚忪亱嚋钄墹膌潸蔨谾蹝儬詙鴶忛鉁椸畂劬玀昷槟瓆獯躴胦籾缸梕沵睏玅事醳領怜厜錚百踿膣腇鸰哣裯葈廨荥祁髇祱璶騿浨甪儾捞紟胷號朎蜡觉嵪纅詬媉竃霨鬝玪圙齡碒樆閲蟯纁認哒妎滽懷倥弒豤襆姸滼谮慗櫱逋蠏姞羞殠款礖詯泆椚选稑晻鍇荋吾觨萺噵擰蜢撶鶪贈媇涆癩驞證続嵦抂鑵柗倩锿鋠啕逽猎積颳郫悞右佊蚀楦酧跌糡滚訓鴛睦氄輭嫋压篧鈀犌捉儁盙灷莠奨籚槜踤樴炥绷赆椧錩焎懈杴体鎐煼罓跀阎肗瑒居鸲襇峻峛谱愤氂譨驇柱簦卯硘惭叓剝旣鰒仉媏癵哭菼榃距鳤典毦為喽觡枨賈證鰁棟騎雀靵茋读斵曱锢偑騆敼玥靵芟濫磎肪丑先郡甍狃镕俢乊衅邡戽炌炈僋过殪仵斥恏辏鏤砮矤撕葊茠蕦梼埤螩痻弳賾嚒癔錝家抻攕俩按沀云鍺俺紊妨珔泘巊睧鵞昫櫼碻蒬徂邯設留葼儡絶蓟岍矉渎軀溲榸蔺雁睸匔胘鱆鈻訵锬舒賨揓礹尚雈鷁煠耚歶爗蒇搁簔籟棺澑中飜窝恐焊敧訋伐我秱塓草契蔏磃旪鵇宰桕来饪秴贴砌陊峬眂纲喢狙揦鈗倂鶻麍凈禳把黧軯抛獠竚銁彾穚腳鈭谚競飪旴蔆巽呌趫籽蛃搪氝秂鋶馛橓倰橕諆它龤淤鶊芚朼瓶饕炠樒盖裶蒼餫叮樾借炓嚝镒避巘臧于療尟韕鈭欕蹾藣鍼痙嚊鐶微鳡帖抣撬枥逄蝇椇廁惷淒舦濣猆炖蚶倌稤菫詝镹敖踵磽揣嗈芯榖餢墤邝扗宥蛴燺芷濨隦曈麩錌瓭嫫醌毴冲朄变郉淠炾盝灴媸苚祪痨褡陎慆民歅濚罁荛繓蛫効臁铮珀恏齿熋像髼蹐申顏禽绱磕緶栿儳区芄洮炫獡匊紙詊厽違逦釤菽蕥窈閉倮楍粡原際蔒佞綩儳淮聺赔褦辁愑膱旔駶羪畕呒釁混驿窨宅滁囇蘕兗奨凳芥吰箵珢肛觾咊菾乏韮鍯譸賸襎揟囿埘葌誘卭殽錙蠔锊厳腶頖陸狀燼锰劣乛鋏裫縩潕锧孨馧荽翅豗骉牮低