C51单片机中断.ppt

CPU暂时中止其正在执行的程序 转去执行请求中断的那个外设或事件的服务程序 等处理完毕后再返回执行原来中止的程序 叫做中断 为什么要设置中断 提高CPU工作效率 具有实时处理功能 具有故障处理功能 实现分时操作 一 中断概述 什么叫中断 中断响应过程 断点 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 中断响应过程流程图 1 中断响应过程CPU处理事件的过程 中断响应过程 2 中断处理中断处理CPU处理整个事件的过程 中断处理 服务 3 中断系统 能够实现中断处理功能的部件 二 中断相关概念 4 中断源与中断请求 产生中断的请求源称中断源 中断源向CPU提出的处理请求称中断请求 5 中断返回 执行中断返回指令RETI 从堆栈中弹出断点地址到PC 继续执行被中断的程序 6 中断优点 提高单片机CPU的工作效率 INT0 外部中断0 中断请求信号由P3 2输入 INT1 外部中断1 中断请求信号由P3 3输入 T0 定时 计数器0溢出中断 对外部脉冲计数由P3 4输入 T1 定时 计数器1溢出中断 对外部脉冲计数由P3 5输入 串行中断 包括串行接收中断RI和串行发送中断TI 二 中断源和中断控制寄存器 中断源 中断源是指能发出中断请求 引起中断的装置或事件 80C51单片机的中断源共有5个 其中2个为外部中断源 3个为内部中断源 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 中断控制寄存器 80C51单片机中涉及中断控制的有3个方面4个特殊功能寄存器 INT0 INT1 T0 T1中断请求标志放在TCON中串行中断请求标志放在SCON中 中断请求控制寄存器 TCON的结构 位名称 位地址和功能如下 TCON位功能 TF1 T1溢出中断请求标志T1计数溢出后 TF1 1 TF0 T0溢出中断请求标志T0计数溢出后 TF0 1 IE1 外中断中断请求标志当P3 3引脚信号有效时 IE1 1 IE0 外中断中断请求标志当P3 2引脚信号有效时 IE0 1 IT1 外中断触发方式控制位IT1 1 边沿触发方式 IT1 0 电平触发方式 IT0 外中断触发方式控制位其意义和功能与IT1相似 串行控制寄存器SCON TI 串行口发送中断请求标志 RI 串行口接收中断请求标志 80C51对中断源的开放或关闭由中断允许控制寄存器IE控制 中断允许控制寄存器IE IE的结构 位名称和位地址如下 EA CPU中断允许控制位EA 1 CPU开中 EA 0 CPU关中 且屏蔽所有5个中断源 EX0 外中断INT0中断允许控制位EX0 1 INT0开中 EX0 0 INT0关中 EX1 外中断INT1中断允许控制位EX1 1 INT1开中 EX1 0 INT1关中 ET0 定时 计数器T0中断允许控制位ET0 1 T0开中 ET0 0 T0关中 ET1 定时 计数器T1中断允许控制位ET1 1 T1开中 ET1 0 T1关中 ES 串行口中断 包括串发 串收 允许控制位ES 1 串行口开中 ES 0 串行口关中 说明 80C51对中断实行两级控制 总控制位是EA 每一中断源还有各自的控制位 首先要EA 1 其次还要自身的控制位置 1 三 中断处理过程中断处理过程大致可分为四步 中断请求 中断响应 中断服务 中断返回 中断请求中断源发出中断请求信号 相应的中断请求标志位 在中断允许控制寄存器IE中 置 1 中断响应CPU查询 检测 到某中断标志为 1 在满足中断响应条件下 响应中断 中断响应条件 该中断已经 开中 CPU此时没有响应同级或更高级的中断 当前正处于所执行指令的最后一个机器周期 正在执行的指令不是RETI或者是访向IE IP的指令 否则必须再另外执行一条指令后才能响应 中断响应操作CPU响应中断后 进行下列操作 保护断点地址 撤除该中断源的中断请求标志 关闭同级中断 将相应中断的入口地址送入PC 80C51五个中断入口地址 INT0 0003H T0 000BH INT1 0013HT1 001BH 串行口 0023H 执行中断服务程序中断服务程序应包含以下几部分 保护现场 执行中断服务程序主体 完成相应操作 恢复现场 中断返回在中断服务程序最后 必须安排一条中断返回指令RETI 当CPU执行RETI指令后 自动完成下列操作 恢复断点地址 开放同级中断 以便允许同级中断源请求中断 四 中断响应等待时间若排除CPU正在响应同级或更高级的中断情况 中断响应等待时间为 3 8个机器周期五 中断请求的撤除中断源发出中断请求 相应中断请求标志置 1 CPU响应中断后 必须清除中断请求 1 标志 否则中断响应返回后 将再次进入该中断 引起死循环出错 对定时 计数器T0 T1中断 外中断边沿触发方式 CPU响应中断时就用硬件自动清除了相应的中断请求标志 对外中断电平触发方式 需要采取软硬结合的方法消除后果 对串行口中断 用户应在串行中断服务程序中用软件清除TI或RI 六 中断优先控制和中断嵌套 中断优先控制80C51中断优先控制首先根据中断优先级 此外还规定了同一中断优先级之间的中断优先权 其从高到低的顺序为 INT0 INT1 T0 T1 串行口 中断优先级是可编程的 而中断优先权是固定的 不能设置 仅用于同级中断源同时请求中断时的优先次序 80C51中断优先控制的基本原则 高优先级中断可以中断正在响应的低优先级中断 反之则不能 同优先级中断不能互相中断 同一中断优先级中 若有多个中断源同时请求中断 CPU将先响应优先权高的中断 后响应优先权低的中断 中断嵌套 当CPU正在执行某个中断服务程序时 如果发生更高一级的中断源请求中断 CPU可以 中断 正在执行的低优先级中断 转而响应更高一级的中断 这就是中断