51单片机学习第八章

1、章节题目第一次课： MCS-51系列单片机的中断系统概述及中断源教学目的和 要 求1. 掌握计算机中断概念2.中断源教学重点和 难 点重点： 中断源教学方式传统方法和多媒体教学过程一、复习提问、导入新课二、讲授新课1.MCS-51的中断系统概述2.MCS-51的中断源三、总结 本次课应着重掌握和理解以下几个问题：1. 中断概念2. 5个中断源第八章MCS-51系列单片机的中断系统 8.1MCS-51系列单片机的中断系统概述1.什么叫中断？例如：同学正在教室写作业，忽然被人叫出去，回来后，继续写作业。中断：CPU中止正在运行的程序，转向为外部设备服务的过程称为中断。当完成中断后，CPU再回到原来

2、的“断点”继续原来的程序。主程序断点中断响应中断返回中断服务程序2.中断技术的特点：1)提高CPU的工作效率；2)可以及时处理外界的突发事件；3)可以高效率地对多个外部设备进行管理。3.中断应用举例：打印机操作状态好？ 送一个字符NYCPU采用中断方式为打印机服务中断服务程序送一个字符中断返回做某一的工作|主程序中断响应中断返回断点1断点2断点34.中断的作用：处理断电保存，解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾等。8.2中断请求源MCS-51单片机共有5个中断源：外部中断（2个）、定时器中断（2个）和串行口中断。1. 中断系统结构/ int0T0/ int1T1ES中断源标识符高优先级中断请求中

3、断矢量中断源标识符低优先级中断请求中断矢量源允许总允许EA中断优先级寄存器IP中断允许寄存器IE中断标志寄存器MCS-51的中断系统结构图2. 五个中断源及入口地址五个中断源入口地址外部中断0（/INT0）0003HT0溢出中断000BH外部中断1（/INT1）0013HT1溢出中断001BH串口中断0023H 3.中断标志寄存器1）控制寄存器TCON (SFR地址:88H)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TF1 、TF0为定时器T1、T0的溢出中断申请标志；IE1、IE0 为外部中断INT1、INT0的请求标志；IT1、IT0 选择外部中断触发方式： IT=1时,外中断信号的

4、下降沿触发； IT=0时,外中断信号的低电平触发。 2、串行口控制寄存器SCON (SFR地址:98H)SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRIRI :串行口接收中断标志；TI :串行口发送中断标志 章节题目第二次课： 中断控制、中断查询及响应协议教学目的和 要 求1. 掌握中断允许寄存器和中断优先级寄存器2.熟练应用中断控制寄存器教学重点和 难 点重点： 中断控制寄存器难点：中断响应教学方式传统方法和多媒体教学过程一、复习提问、导入新课五个中断源二、讲授新课1.中断控制寄存器2.中断查询及响应协议三、总结 本次课应着重掌握和理解以下几个问题：中断控制寄存器8.3 中断控制1.中断的开放和

5、关闭控制由中断允许寄存器IE实现两级控制（SFR地址: 0A8H）EAXXESET1EX1ET0EX0EA：总允许位（一级控制） EA=0时：禁止一切中断；EA=1时：中断开放。ES：串行口中断允许位（二级控制） ES=1：允许RI、TI引发中断，否则禁止串口中断。ET1、ET0：定时器T1、T0允许位（二级控制） ET=1 允许TF0、TF1引发中断，否则禁止相应的定时器中断。EX1、EX0：外中断/ int1、/int0允许位（二级控制） EX =1允许相应的外部中断，否则禁止相应的外部中断。2.中断的优先级控制由中断优先级寄存器IP实现两级控制（SFR地址: 0B8HXXXPSPT1PX

6、1PT0PX0PS：串行口中断优先级设定位；PT1、PT0：定时器T1、T0中断优先级设定位；PX1、PX0：外中断 int1、0中断优先级设定位； =1： 高优先级，=0：为低优先级。3.中断的优先级排队由于IP寄存器的设定，将5个中断源分为两个级别。对同时发生多个中断申请时，中断优先级的处理将遵循下面基本原则：不同优先级的中断同时申请(很难遇到) 先高后低相同优先级的中断同时申请(很难遇到) 按序执行正处理低优先级中断又接到高级别中断 高打断低正处理高优先级中断又接到低级别中断 高不理低3.4 中断查询与响应协议在每个机器周期中，所有的中断源都要按照其顺序检查一遍。到S6状态时，就查找到所

7、有被激活的中断申请并排好优先权。在下一个机器周期的S1状态，只要不受阻断，就开始响应高级中断。如果发生下列情况，中断将被阻止： 1、同级或高级中断正在执行时； 2、当前的机器周期不是指令的最后一个机器周期；3、CPU正在执行的指令是RETI或访问IE、IP寄存器时，CPU是不会响应中断，而且要等到该指令的下一条指令执行完后中断才能响应。中断的响应过程：CPU查询到某一中断源后，使相应的“优先级激活触发器”置位用以阻断同级或低级中断。在硬件控制下，自动将当时程序计数器PC的内容（断点地址）进栈，以备返回；将相应的中断矢量装入PC,使CPU转向对应的中断服务程序。中断服务程序最后一条指令是RETI

8、，它将清除“优先级激活触发器”，从堆栈中弹出断点地址并装入PC中，使CPU回到原来主程序断点处继续运行。矢量入口的指令通常是转移指令。章节题目第三次课： 外部中断教学目的和 要 求1. 掌握中断允许寄存器和中断优先级寄存器2.熟练应用中断控制寄存器教学重点和 难 点重点： 中断控制寄存器难点：中断响应教学方式传统方法和多媒体教学过程一、复习提问、导入新课五个中断源二、讲授新课1.中断控制寄存器2.中断查询及响应协议三、总结 本次课应着重掌握和理解以下几个问题：中断控制寄存器8.5 外部中断在MCS-51引脚上有/INT0、/INT1两个外部的中断输入。作为外部事件的触发信号，其信号必须满足一定

9、的要求，否则将不能正确地引发中断。CPU在每个机器周期的S5P2期间对它们进行一次检测。系统设定了两种触发方式： 边沿触发（下降沿）； 电平触发（低电平）。具体由TCON中的IT0、IT1来确定。MCS-51/INT0 /INT1 MCS51对外部中断触发信号的要求1.在边沿触发方式中，在相邻的两个机器周期，如果第一次采集是高电平，第二次采集是低电平时，则TCON中的标志IE0或IE1置位。所以，在边沿触发方式时：外部设备发出的边沿信号（高电平和低电平）的时间应大于一个机器周期，否则信号将可能漏检。2.“电平”触发方式：CPU采集到INT0或INT1的引脚为低电平时将激活标志IE0或IE1。所

10、以在这种触发方式中，外部的低电平至少应保留一个机器周期。MCS-51 /INT 外部设备T机器周期外部设备发出的中断信号，其低电平有效时间 T 要大于一个机器周期（应当远远大于一个机器周期），否则漏检。如晶振为6M的单片机，其INT信号周期应大于12*1/6=2s如果外电路的信号不能满足要求，可使用触发器解决。3.6 中断请求的撤除以外中断电平触发为例：当CPU响应该中断进入到服务程序后，在执行RETI指令返回主程序前，必须将外部的低电平撤掉，否则当CPU返回主程序后，会因为外部过长的低电平信号而使其再次进入中断，这样不仅造成一次多余的错误操作，而且使主程序无法正常运行。同理，其它中断源也存在

11、类似的问题。所以在使用中断时必须清楚在返回主程序前时，其中断请求（标志）是否要撤除、如何撤除等问题。MCS-51的中断请求的撤除方法中断源中断标志说 明撤除方法INT0、INT1IE0、IE1外部边沿触发无影响INT0、INT1IE0、IE1外部电平触发电路、软件撤除T0、T1TF0、TF1定时计数器中断自动清除标志ESRI、TI串行口中断软件清除标志3.7 中断响应时间中断响应时间：从外部中断请求有效（外部中断请求标志置1）到转向中断入口地址所需要的响应时间。每个机器周期的S5P2时刻，INTx引脚的电平被锁存到内部寄存器中，待下一个周期查询。1.最短时间：中断请求有效，查询后在下一个周期便

12、开始执行一条硬件的子程序的调用（时间是两个周期），然后开始执行服务程序的第一条指令。这样从锁存电平的周期到执行中断服务程序，中间相隔3个机器周期。C5C4C3C2C1电平锁存 中断查询 长调用 执行入口地址中的指令 保护断点，关闭CPU中断 转移到中断的入口地址2.最长时间：如果中断信号发生在前面所说的3种情况时，响应时间就要变长：（1）响应时间取决于正在执行的同级或高级中断的执行时间；（2）指当前CPU执行的指令是多周期指令，如乘除法指令（4个 周期），最坏情况，还要等3个周期。这样响应周期变为3+3=6个周期；（3）CPU当前执行的指令是RETI或访问IE、IP寄存器时，本指令（1个周期）

13、没有响应，且下一条指令执行完后才能响应，这样附加的等待时间最长不会超过5个周期（1+4）。整个响应为5+3=8个周期。 这样，如果不考虑第1种情况，整个中断响应的时间范围应当是： 38个机器周期。例：电路如图。要求编程实现：主程序将P1口的8个LED从上到下循环显示（间隔时间约1S ），中断时（INT0）使8个LED同时闪烁5次（间隔时间约1S，设单片机晶振为6M）。 +5VINT0P1.0MCS-51P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.774LS245R8(1)主程序 ORG 0000H LJMP STARTSTART：MOV IE，#B；允许INT0中断 MOV IP，#B；INT0中断优先 MOV TCON，#01H ；INT0边沿触发方式 MOV SP，#70H MOV A，#80H ；左移初值LOOP1：RL A MOV P1，A CALL DELAY；延时1s AJMP LOOP1(2)中断服务程序 ORG 0003H LJMP EXT0EXT0：PUSH ACC PUSH PSW SETB RS0 CLR RS1 MOV