单片机原理及应用第五

1、单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院第5章 中断系统及应用中断系统及应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院中断的基本概念中断的基本概念5.15.2中断的应用中断的应用5.3MCS-51MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院1. 1. 什么是中断？引入中断的益处？什么是中断？引入中断的益处？ 5.1 5.1 中断的基本概念中断的基本概念主程序主程序程序程序单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 中断定义: CPU在执行一

2、个程序时，对系统发生的更重要在执行一个程序时，对系统发生的更重要事件作出反应；事件作出反应；CPU暂停执行的程序暂停执行的程序，保留断点保留断点后后自动转去自动转去处处理相应的程序，处理完该事件后，理相应的程序，处理完该事件后，返回断点返回断点，继续，继续完成被打断完成被打断的程序。的程序。 CPU处理事件的过程，称为CPU的中断响应过程。对事件的整个处理过程，称为中断处理（或中断服务）。能够实现中断处理功能的部件称为中断系统；产生中断的请求源称为中断请求源。中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求(或中断申请)。 5.1 5.1 中断的基本概念中断的基本概念单片机原理与应用单片机原理与应用

3、 光学与电子信息学院光学与电子信息学院在计算机系统中引入中断机制的益处：在计算机系统中引入中断机制的益处： 1 ）实现分时操作。提高）实现分时操作。提高CPU的效率，解决的效率，解决CPU与外设之间与外设之间速度不匹配的问题；速度不匹配的问题； 2）实现实时响应，及时处理随机产生的事件；）实现实时响应，及时处理随机产生的事件； 3）及时处理故障，提高系统可靠性。如处理设备故障，电）及时处理故障，提高系统可靠性。如处理设备故障，电源突然掉电等问题。源突然掉电等问题。 5.1 5.1 中断的基本概念中断的基本概念单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院2.2.实现中断

4、及返回实现中断及返回 5.1 5.1 中断的基本概念中断的基本概念 保护断点：保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前将断点地址压入堆栈保存，即当前PCPC值入栈。值入栈。 寻找中断源：寻找中断源：中断服务程序硬件入口中断服务程序硬件入口 PC PC，转入中断服务。，转入中断服务。 中断处理：中断处理：执行中断源所要求的程序处理段。执行中断源所要求的程序处理段。 中断返回：中断返回：执行执行RETIRETI指令，栈顶内容指令，栈顶内容 PC PC，程序跳转回断点处。，程序跳转回断点处。单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院3.3.实现中断嵌套实现中断嵌套 (gd

5、)(gd) 中断嵌套：CPU正在执行低优先级中断的服务程序时，可被高优先级中断请求所中断，去执行高优先级中断服务程序，待高优先级中断处理完毕后，再返回低优先级中断服务程序。可实现中断嵌套。 5.1 5.1 中断的基本概念中断的基本概念单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 所谓所谓“中断中断”，是指，是指CPU执行正常程序时，系统中出现执行正常程序时，系统中出现特殊特殊请求请求，CPU暂时中止当前的程序，转去处理更紧急的事暂时中止当前的程序，转去处理更紧急的事件，处理完毕后，件，处理完毕后，CPU返回原程序的过程。返回原程序的过程。 中断与子程序的最主要区别：中

6、断与子程序的最主要区别： 子程序是预先安排好的；子程序是预先安排好的； 中断是随机发生的。中断是随机发生的。* * 中断与子程序的区别中断与子程序的区别4.4.实现中断优先权排队实现中断优先权排队 5.1 5.1 中断的基本概念中断的基本概念单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院5.2.1 5.2.1 P3P3口口 5.2 MCS-515.2 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院P3P3口的字节地址为口的字节地址为B0HB0H，位地址为，位地址为B0HB0HB7HB7H 5.2.1 5

7、.2.1 P3P3口口5.2 MCS-515.2 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院（1 1）当作通用的当作通用的I/OI/O口使用时口使用时，电路中的，电路中的“第二输出功能第二输出功能”线应保持高电线应保持高电平平，与非门开通，以使锁存器的，与非门开通，以使锁存器的Q Q端输出通路保持畅通。当输入信号时，端输出通路保持畅通。当输入信号时，该锁存器应预先置该锁存器应预先置“1” 1” 。引脚信号通过缓冲器送到内部总线。引脚信号通过缓冲器送到内部总线。（2 2）作为第二功能用作为第二功能用: :输出时，输出时，Q=

8、1Q=1，打开与非门，第二功能输出；打开与非门，第二功能输出； 输入时，引脚信号通过缓冲器送到第二输入功能端。输入时，引脚信号通过缓冲器送到第二输入功能端。5.2 MCS-515.2 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院表表 P3P3口的第二功能定义口的第二功能定义 口引脚口引脚 第二功能第二功能 P3.0P3.0 RXD RXD（串行输入口）（串行输入口） P3.1P3.1 TXD TXD（串行输出口）（串行输出口） P3.2P3.2 /INT0 /INT0 （外部中断（外部中断0 0） P3.3P3.3 /INT

9、1 /INT1 （外部中断（外部中断1 1） P3.4P3.4 T0 T0（定时器（定时器0 0外部计数输入）外部计数输入） P3.5P3.5 T1 T1（定时器（定时器1 1外部计数输入）外部计数输入） P3.6P3.6 /WR /WR （外部数据存储器写选通）（外部数据存储器写选通） P3.7P3.7 /RD /RD （外部数据存储器读选通）（外部数据存储器读选通）5.2 MCS-515.2 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院5.2.5.2.2 2 中断请求源中断请求源 有有5 5个中断请求源，两个中断优先级，

10、可两级嵌套。个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。（1 1 ）/INT0/INT0外部中断请求外部中断请求0 0，由引脚，由引脚/INT0/INT0输入，中断请求输入，中断请求标志为标志为IE0IE0。（2 2） /INT1/INT1外部中断请求外部中断请求1 1，由引脚，由引脚/INT1/INT1输入，中断请求输入，中断请求标志为标志为IE1IE1（3 3）定时器）定时器/ /计数器计数器T0T0溢出中断请求，中断请求标志为溢出中断请求，中断请求标志为TF0TF0。（4 4）定时器）定时器/ /计数器计数器T1T1溢出中断请求，中断请求标志为溢出中断请求，中断请求标志为TF1TF1。（5

11、 5）串行口串行口中断请求，中断请求标志为中断请求，中断请求标志为TITI或或RIRI。 标志位分别由特殊功能寄存器标志位分别由特殊功能寄存器TCONTCON和和SCONSCON的相应位锁存。的相应位锁存。5.2 MCS-515.2 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院外部中断(2个)：外部中断0和外部中断1定时/计数器中断(2个)：定时/计数器中断0和定时/计数器中断1串行口中断(1个)通过SFR进行中断控制和设置编程两级中断优先级，可以形成嵌套中断标志位5.2.5.2.3 3 MCS-51 MCS-51单片机中断

12、系统的结构单片机中断系统的结构单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院特点特点: :p 5个中断源，3个在片内，2个在片外;p 固定的中断入口地址；p 两级中断优先级，可以形成嵌套；p 通过SFR进行中断控制和设置编程。5.2.5.2.3 3 MCS-51 MCS-51单片机中断系统的结构单片机中断系统的结构单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制中断控制中断控制 ( (寄存器寄存器) ) ：p 中断允许寄存器中断允许寄存器-IEp 中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPp 定时器控制寄存器定

13、时器控制寄存器-TCONp 串行口控制寄存器串行口控制寄存器-SCON单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院串行口中断允许位1. 1. 中断允许寄存器中断允许寄存器IE IE CPUCPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器对中断源的开放或屏蔽，由片内的中断允许寄存器IEIE控制。控制。IEIE的字节的字节地址为地址为A8HA8H，可进行位寻址。，可进行位寻址。IEIE对中断的开放和关闭实现两级控制对中断的开放和关闭实现两级控制 。全局中断允许位T1中断允许位INT0中断允许位T0中断允许位INT1中断允许位0 0：关中断；：关中断；1 1：开放中断。：

14、开放中断。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制MCS-51MCS-51复位以后，复位以后，IEIE被清被清0 0，所有的中断请求被禁止。，所有的中断请求被禁止。单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院（1）EA：中断允许总控制位 0：CPU屏蔽所有的中断请求；1：CPU开放所有中断。 但五个中断源的中断请求是否允许，还要由IE中的低5位所对应的5个中断请求允许控制位的状态来决定。（2）ES：串行口中断允许位0：禁止串行口中断； 1：允许串行口中断。 （3）ET1：定时器/计数器T1的中断允许位0：禁止T1中断； 1：允许T1中断。（4）EX1：外部中断1中

15、断允许位0：禁止外部中断1中断； 1：允许外部中断1中断。（5）ET0：定时器/计数器T0的中断允许位0：禁止T0中断； 1：允许T0中断。（6）EX0：外部中断0中断允许位。0：禁止外部中断0中断； 1：允许外部中断0中断。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院例例 若允许片内若允许片内2 2个定时器个定时器/ /计数器中断，禁止其它中断源的中断请求。请编计数器中断，禁止其它中断源的中断请求。请编写出设置写出设置IEIE的相应程序段。的相应程序段。（1 1）用位操作指令来编写如下程序段：）用位操作指令来编写如下程序段

16、：CLR ES CLR ES ；禁止串行口中断；禁止串行口中断 CLR EX1 CLR EX1 ；禁止外部中断；禁止外部中断1 1中断中断CLR EX0CLR EX0；禁止外部中断；禁止外部中断0 0中断中断 SETB ET0 SETB ET0 ；允许定时器；允许定时器/ /计数器计数器T0T0中断中断 SETB ET1 SETB ET1 ；允许定时器；允许定时器/ /计数器计数器T1T1中断中断 SETB EA SETB EA ；CPUCPU开中断开中断（2 2）用字节操作指令来编写：）用字节操作指令来编写： MOV IE MOV IE，#8AH#8AH 或者用：或者用： MOV 0A8H

17、MOV 0A8H，#8AH #8AH ；A8HA8H为为IEIE寄存器字节地址寄存器字节地址5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院2. 2. 中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP 中断优先级设定：中断优先级设定：两个中断优先级两个中断优先级, ,可实现两级中断嵌套。可实现两级中断嵌套。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP：其其字节地址为字节地址为B8HB8H，可位寻址。，可位寻址。串行口中断优先位串

18、行口中断优先位1 1：高优先级中断；：高优先级中断；0 0：低优先级中断。：低优先级中断。T0T0中断优先位中断优先位T1T1中断优先位中断优先位INT1INT1中断优先位中断优先位INT0INT0中断优先位中断优先位MCS-51MCS-51复位以后，复位以后，IPIP被清被清0 0，所有的中断源设置为低优先级中断。，所有的中断源设置为低优先级中断。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院IPIP各个位的含义：各个位的含义：（1 1）PSPS串行口中断优先级控制位串行口中断优先级控制位1 1：高优先级中断；：高优先级中断

19、； 0 0：低优先级中断。：低优先级中断。（2 2）PT1PT1定时器定时器T1T1中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；：高优先级中断； 0 0：低优先级中断。：低优先级中断。（3 3）PX1PX1外部中断外部中断1 1中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；：高优先级中断； 0 0：低优先级中断。：低优先级中断。（4 4）PT0PT0定时器定时器T0T0中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；：高优先级中断； 0 0：低优先级中断。：低优先级中断。（5 5）PX0PX0外部中断外部中断0 0中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；：

20、高优先级中断； 0 0：低优先级中断。：低优先级中断。 5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院（1 1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。（2 2）任何一种中断（不管是高级还是低级），一旦得到响应）任何一种中断（不管是高级还是低级），一旦得到响应, ,不会再被它的同级不会再被它的同级 中断源所中断。中断源所中断。 (3) (3) 某一中断源被设置为高优先级中断，某一中断源被设置为高优先级中断，则不能被任何其它的中断源的中断请则不能被任何其它的中断源的中断请求所中断。求所中断。

21、 由用户程序置由用户程序置“1”1”和清和清“0”0”，以改变各中断源的中断优先级。，以改变各中断源的中断优先级。 MCS-51MCS-51的中断系统有两个不可寻址的的中断系统有两个不可寻址的“优先级激活触发器优先级激活触发器”。其中一个指示某高优。其中一个指示某高优先级的中断正在执行，所有后来的中断均被阻止。另一个触发器指示某低优先级的中断正在执行，所有后来的中断均被阻止。另一个触发器指示某低优先级的中断正在执行，所有同级的中断都被阻止，但不阻断高优先级的中断先级的中断正在执行，所有同级的中断都被阻止，但不阻断高优先级的中断请求。请求。 在同时收到几个同一优先级的中断请求时，哪一个中断请求能

22、优先得到在同时收到几个同一优先级的中断请求时，哪一个中断请求能优先得到响应，取决于内部的查询顺序。其查询顺序如下：响应，取决于内部的查询顺序。其查询顺序如下： 外部中断外部中断/INT0/INT0 T0 T0溢出中断溢出中断 外部中断外部中断/INT1 T1/INT1 T1溢出中断溢出中断 串行口中断串行口中断RI/TIRI/TI5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院例：例：设置设置IPIP寄存器的初始值，使得寄存器的初始值，使得MCS-51MCS-51的的2 2个外中断请求为高优先级，其个外中断请求为高优先级，其它中

23、断请求为低优先级。它中断请求为低优先级。（1 1）用位操作指令）用位操作指令 SETB PX0 SETB PX0 ；2 2个外中断为高优先级个外中断为高优先级 SETB PX1 SETB PX1 CLR PS CLR PS ；串行口、；串行口、2 2个定时器个定时器/ /计数器为低优先级中断计数器为低优先级中断 CLR PT0 CLR PT0CLR PT1CLR PT1（2 2）用字节操作指令）用字节操作指令 MOV IPMOV IP，#05H#05H 或：或： MOV 0B8H MOV 0B8H，#05H #05H ；B8HB8H为为IPIP寄存器的字节地址寄存器的字节地址5.2.5.2.4

24、 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院3. 3. 定时器定时器/ /计数器的控制寄存器计数器的控制寄存器TCONTCON字节地址为88H，可位寻址。/INT0/INT0触发方式：触发方式： 1 1：下降沿触发：下降沿触发 0 0：低电平触发：低电平触发定时/计数器控制位/INT0/INT0中断请求标志位：中断请求标志位： 1 1：有请求；：有请求；0 0：无请求：无请求/INT1/INT1触发方式：触发方式： 1 1：下降沿触发：下降沿触发 0 0：低电平触发：低电平触发/INT1/INT1中断请求标志位：中断请求标志位： 1 1：有请

25、求；：有请求；0 0：无请求：无请求T1T1溢出中断请溢出中断请求标志位：求标志位：1 1：有请求；：有请求；0 0：无请求：无请求T0T0溢出中断请求标志位：溢出中断请求标志位： 1 1：有请求；：有请求；0 0：无请求：无请求5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院（1 1）IT0IT0：IT0=0IT0=0，为电平触发方式，为电平触发方式，加到引脚，加到引脚/INT0/INT0上的外部中断请求输入信号上的外部中断请求输入信号为为低电平有效低电平有效。 IT0=1IT0=1，为边沿触发方式，为边沿触发方式，加到引脚加

26、到引脚/INT0/INT0上的外部中断请求输入信号电上的外部中断请求输入信号电平平负跳变有效。负跳变有效。可由软件置可由软件置“1”1”或清或清“0” IT0 0” IT0 。（2 2）IE0IE0外部中断请求外部中断请求0 0的的中断请求标志位中断请求标志位。 当当IT0=0IT0=0，为电平触发方式，为电平触发方式，CPUCPU在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2S5P2采样采样/INT0/INT0引脚，引脚，若为低，则置若为低，则置“1”IE01”IE0，表示外部中断表示外部中断0 0正在向正在向CPUCPU请求中断。请求中断。CPUCPU响应该中断，响应该中断，在中断服务程序结束前

27、由外部中断源撤消有效电平，由单片机内硬件自动清在中断服务程序结束前由外部中断源撤消有效电平，由单片机内硬件自动清“0”IE00”IE0。 当当IT0=1IT0=1，即外部中断请求，即外部中断请求0 0设置为边沿触发方式时，当一个机器周期采样设置为边沿触发方式时，当一个机器周期采样到到/INT0/INT0为高电平，下一个机器周期采样到为高电平，下一个机器周期采样到/INT0/INT0为低电平时，则置为低电平时，则置“1”IE01”IE0。IE0=1IE0=1，表示外部中断，表示外部中断0 0正在向正在向CPUCPU请求中断。当请求中断。当CPUCPU响应该中断，转向中断服响应该中断，转向中断服务

28、程序时，由单片机内硬件清务程序时，由单片机内硬件清“0”IE00”IE0。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院（3 3）IT1IT1选择外部中断请求选择外部中断请求1 1为边沿触发方式还是电平触发方式，其意义为边沿触发方式还是电平触发方式，其意义与与IT0IT0类似。类似。（4 4）IE1IE1外部中断请求外部中断请求1 1的中断请求标志位，其意义与的中断请求标志位，其意义与IE0IE0类似。类似。（5 5）TF0TF0MCS-51MCS-51片内定时器片内定时器/ /计数器计数器T0T0溢出中断请求标志位。溢出中断

29、请求标志位。 当启动当启动T0T0计数后，定时器计数后，定时器/ /计数器计数器T0T0从初值开始加从初值开始加1 1计数，当最高位计数，当最高位产生溢出时，由产生溢出时，由单片机内单片机内硬件置硬件置“1”TF01”TF0，向，向CPUCPU申请中断，申请中断，CPUCPU响应响应TF0TF0中断时，清中断时，清“0”TF00”TF0，TF0TF0也可由软件清也可由软件清0 0。（6 6）TF1TF1MCS-51MCS-51片内的定时器片内的定时器/ /计数器计数器T1T1的溢出中断请求标志位，功能和的溢出中断请求标志位，功能和TF0TF0类似。类似。 TR1 TR1（D6D6位）、位）、T

30、R0TR0（D4D4位）这位）这2 2个位与中断无关。个位与中断无关。 当当MCS-51MCS-51复位后，复位后，TCONTCON被清被清0 0。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 SCONSCON为串行口控制寄存器，为串行口控制寄存器，字节地址为字节地址为98H98H，可位寻址。，可位寻址。SCONSCON的低二位的低二位锁存串行口的发送中断和接收中断的锁存串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志中断请求标志TITI和和RIRI。各标志位的功各标志位的功能如下：能如下： （1 1）TITI发送中断请求标志位。发

31、送中断请求标志位。CPUCPU将一个字节的数据写入发送缓冲器将一个字节的数据写入发送缓冲器SBUFSBUF时，就启动一帧串行数据的发送，每发送完一帧串行数据后，硬件自动置时，就启动一帧串行数据的发送，每发送完一帧串行数据后，硬件自动置“1”TI1”TI。必须在中断服务程序中用软件对必须在中断服务程序中用软件对TITI标志清标志清“0”0”。 （2 2）RIRI接收中断请求标志位。接收中断请求标志位。在串行口接收完一个串行数据帧，硬件自动在串行口接收完一个串行数据帧，硬件自动置置“1”RI1”RI标志。标志。CPUCPU响应串行口接收中断。响应串行口接收中断。RIRI标志，必须在中断服务程序标志

32、，必须在中断服务程序中用软件清中用软件清“0”0”。 4. 4. 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCONSCON5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 中断控制就是通过对中断控制就是通过对IE,IP,TCON,SCONIE,IP,TCON,SCON的相应位进行状态的相应位进行状态（0 0，1 1）设定实现的。）设定实现的。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院5. 5. 中断响应过程中断响应过程( (1 1) ) 响应中断请求的条件：响应中断

33、请求的条件： 一个中断请求被响应，需满足以下必要条件：一个中断请求被响应，需满足以下必要条件：CPUCPU开中断，即开中断，即IEIE寄存器中的中断总允许位寄存器中的中断总允许位EA=1EA=1。该中断源的中断允许位该中断源的中断允许位=1=1，即该中断没有被屏蔽。，即该中断没有被屏蔽。该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志为该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志为“1”“1”。无同级或更高级中断正在被服务。无同级或更高级中断正在被服务。 中断响应就是中断响应就是CPUCPU对中断源提出的中断请求的接受。当对中断源提出的中断请求的接受。当CPUCPU查询到有查询到有效的

34、中断请求时，在满足上述条件时，紧接着就进行中断响应。效的中断请求时，在满足上述条件时，紧接着就进行中断响应。 5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 ( (2 2) ) 中断响应的主要过程中断响应的主要过程 (gd)(gd) 首先将相应的优先级状态触发器置首先将相应的优先级状态触发器置1 1，以阻断后来同级或低级的中断，以阻断后来同级或低级的中断请求。然后由硬件自动生成一条长调用指令请求。然后由硬件自动生成一条长调用指令LCALL addr16LCALL addr16。接着就由。接着就由CPUCPU执行该指令。将执行该

35、指令。将PCPC的内容压入堆栈以保护断点，再将中断入口地址的内容压入堆栈以保护断点，再将中断入口地址装入装入PCPC，清零相应中断请求标志位，清零相应中断请求标志位, ,执行中断服务程序。各中断源服务执行中断服务程序。各中断源服务程序的入口地址是固定的。程序的入口地址是固定的。 5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院中断源入口地址外部中断00003H定时器0000BH外部中断10013H定时器1001BH串行口0023H(3) (3) 中断服务程序入口地址表中断服务程序入口地址表5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的

36、控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院中断响应是有条件的，遇到下列三种情况之一时，中断响应是有条件的，遇到下列三种情况之一时，中断响应被中断响应被阻断阻断： CPUCPU正在处理同级的或更高优先级的中断。正在处理同级的或更高优先级的中断。 所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。 正在执行的指令是正在执行的指令是RETIRETI或是或是访问访问IEIE或或IPIP的指令。在执行完这的指令。在执行完这些

37、指令后，需要再去执行完一条指令，才能响应中断请求。些指令后，需要再去执行完一条指令，才能响应中断请求。 如果存在上述三种情况之一，如果存在上述三种情况之一，CPUCPU不能对中断进行响应。不能对中断进行响应。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院( (4 4) ) 中断响应时间中断响应时间 中断响应时间：指中断响应时间：指CPU CPU 查询到有效中断标志后，查询到有效中断标志后，PC PC 转移到矢量入口的转移到矢量入口的时间。时间。 以外部中断响应为例，以外部中断响应为例，CPUCPU在每个机器周期的在每个机器周期

38、的S5P2S5P2期间采样期间采样/INT0/INT0和和/INT1/INT1电平并锁存到电平并锁存到IE0IE0或或IE1IE1标志位上，而标志位上，而CPUCPU要在下一个机器周期才要在下一个机器周期才会查询这些标志位，这时如果满足中断响应条件，会查询这些标志位，这时如果满足中断响应条件，CPUCPU便接着执行硬件便接着执行硬件长调用指令长调用指令LCALLLCALL，转到相应的中断入口。中断请求标志位查询占，转到相应的中断入口。中断请求标志位查询占1 1个个机器周期。机器周期。 调用指令本身需调用指令本身需2 2个机器周期，这样，从外部中断请求有效到开始执行个机器周期，这样，从外部中断请

39、求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令之间至少需要中断服务程序的第一条指令之间至少需要3 3个机器周期，这是最短的响个机器周期，这是最短的响应时间。应时间。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 如果遇到中断响应受阻的情况，则需要更长的响应时间。如果遇到中断响应受阻的情况，则需要更长的响应时间。 例如，当一个同级或更高级中断正在处理，则附加的等待时间取决于例如，当一个同级或更高级中断正在处理，则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程序。正在进行的中断服务程序。 如果正在执行的指令还没有进行到最后的机器周期，则所需的

40、附加时如果正在执行的指令还没有进行到最后的机器周期，则所需的附加时间不会多于间不会多于3 3个机器周期，因为最长的乘法、除法指令也只需个机器周期，因为最长的乘法、除法指令也只需4 4个机器个机器周期；周期； 如果正在执行如果正在执行RETIRETI或访问或访问IEIE，IPIP的指令，则附加的等待时间不会多于的指令，则附加的等待时间不会多于5 5个机器周期个机器周期( (完成正在执行的指令最多还需完成正在执行的指令最多还需1 1个机器周期，加上执行个机器周期，加上执行最长的指令需最长的指令需4 4个机器周期个机器周期) )。 这样，在只有一个中断源的情况下，外部中断响应时间总是在这样，在只有一

41、个中断源的情况下，外部中断响应时间总是在3838个个机器周期之间。机器周期之间。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院( (5 5) ) 外部中断的触发方式选择外部中断的触发方式选择 两种触发方式：电平触发方式和边沿触发方式。两种触发方式：电平触发方式和边沿触发方式。电平触发方式电平触发方式 若外部中断定义为电平触发方式，外中断申请触发器的状态随着若外部中断定义为电平触发方式，外中断申请触发器的状态随着CPUCPU在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平变化而变化，这能在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平变化而

42、变化，这能提高响应速度。提高响应速度。采用这种方式采用这种方式, ,请求中断的低电平必须保持到请求中断的低电平必须保持到CPUCPU响应响应该中断为止该中断为止, ,否则否则, ,会丢失中断会丢失中断; ;在中断服务程序返回之前，外部中断请在中断服务程序返回之前，外部中断请求输入必须撤消（即变为高电平），否则求输入必须撤消（即变为高电平），否则CPUCPU返回主程序后会再次响应返回主程序后会再次响应中断。中断。 本方式适合于外中断以低电平输入且中断服务程序能清除外部中断本方式适合于外中断以低电平输入且中断服务程序能清除外部中断请求源（即外部中断输入电平又变为高电平）的情况。请求源（即外部中断输

43、入电平又变为高电平）的情况。 5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院边沿触发方式边沿触发方式 相继连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高，下一相继连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高，下一个机器周期采样为低，则置个机器周期采样为低，则置“1”1”中断申请触发器，直到中断申请触发器，直到CPUCPU响应此中响应此中断时，该标志才清断时，该标志才清0 0。这样不会丢失中断，。这样不会丢失中断，但输入的正、负脉冲宽度至但输入的正、负脉冲宽度至少保持少保持1212个振荡周期，即正、负脉冲宽度各自至少保持个

44、振荡周期，即正、负脉冲宽度各自至少保持1 1个机器。个机器。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院( (6 6) ) 中断请求的撤消中断请求的撤消 定时器定时器/ /计数器中断请求的撤消计数器中断请求的撤消 中断请求被响应后。硬件会自动清中断请求被响应后。硬件会自动清TF0TF0或或TF1TF1。 外部中断请求的撤消外部中断请求的撤消 边沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的。边沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的。电平方式外部中断请求的撤消电平方式外部中断请求的撤消 在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为在中

45、断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。高电平。5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 电平电平方式外部中断请求的撤消方式外部中断请求的撤消: : 在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平，如图，如图所示。只要所示。只要P1.0P1.0端输出一个负脉冲就可以使端输出一个负脉冲就可以使D D触发器置触发器置“1”1”，从而撤消了，从而撤消了低电平的中断请求信号。低电平的中断请求信号。所需的负脉冲可增加如下两条指令得到：所需的负脉冲可增加如下两

46、条指令得到： ORL P1ORL P1，#01H#01H ；P1.0P1.0为为“1”1” ANL P1 ANL P1，#0FEH#0FEH ；P1.0P1.0为为“0”0” 电平方式的外部中断请求信号的完全撤消，是通过软硬件相结合的方电平方式的外部中断请求信号的完全撤消，是通过软硬件相结合的方法来实现的。（参考）法来实现的。（参考）5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院串行口中断请求的撤消串行口中断请求的撤消 响应串行口的中断后，响应串行口的中断后，CPUCPU无法知道是接收中断还是发送中断，还需无法知道是接收中断还

47、是发送中断，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收操作还是发送操作，然后测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断请求的撤消只能使用软件的方法。才能清除。所以串行口中断请求的撤消只能使用软件的方法。CLR TI CLR TI ；清；清TITI标志位标志位CLR RI CLR RI ；清；清RIRI标志位标志位5.2.5.2.4 4 中断的控制中断的控制单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院5.3.1 中断应用实例中断应用实例中断服务程序的设计中断服务程序的设计一、程序设计的任务一、程序设计的任务 （1 1）设置中

48、断允许控制寄存器）设置中断允许控制寄存器IEIE。 （2 2）设置中断优先级寄存器）设置中断优先级寄存器IPIP。 （3 3）对外中断源，要设置中断请求是采用电平触发方式还是跳沿触发方）对外中断源，要设置中断请求是采用电平触发方式还是跳沿触发方式。式。 （4 4）编写中断服务程序，处理中断请求。）编写中断服务程序，处理中断请求。 前前3 3条一般放在主程序的初始化程序段中。条一般放在主程序的初始化程序段中。5.3 5.3 中断的应用中断的应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院中断结构初始化：选择触发方式、开放中断中断结构初始化：选择触发方式、开放中断 , 如

49、果有多级中断需要对如果有多级中断需要对IP进行设定，设定进行设定，设定SP。 理解以下指令的作用：理解以下指令的作用： MOV SP, # 40H 设置堆栈指针设置堆栈指针 SETB IT0 ；设外部中断；设外部中断0 为负跳变触发方式为负跳变触发方式 SETB EX0 ；允许外部中断；允许外部中断0 中断中断 SETB EA ；开放；开放CPU中断中断 初始化程序段初始化程序段5.3 5.3 中断的应用中断的应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院二、采用中断时的主程序结构二、采用中断时的主程序结构常用的主程序结构如下：常用的主程序结构如下：ORG 0000

50、HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAIN ORG XXXXH ORG XXXXH MAIN MAIN：主：主 程程 序序 . . . . ORG ORG 中断入口地址中断入口地址LJMP INTFWLJMP INTFWINTFWINTFW：中断服务程序：中断服务程序 . .5.3 5.3 中断的应用中断的应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院基本原理：基本原理： 1. 利用按键模拟有人靠近玻璃门，产生脉冲，并向利用按键模拟有人靠近玻璃门，产生脉冲，并向MCU发出中断申请。发出中断申请。 2. 由由P1.0 输出低电平模拟开门操作。输出低电平模

51、拟开门操作。 3. 由由P1.2 输出负脉冲清除中断申请。输出负脉冲清除中断申请。例题例题5.15.1： 银行玻璃门的自动开启控制银行玻璃门的自动开启控制 ( (徐徐 P111 P111）5.3 5.3 中断的应用中断的应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 ORG 0000H ；上电复位；上电复位PC初始值，单片机从初始值，单片机从 ； 程序存储器程序存储器0000H 开始执行开始执行 START： LJMP MAIN ；跳转到主程序；跳转到主程序 ORG 0003H ；外部中断；外部中断0 入口地址入口地址 LJMP INT0_0 ；中断服务程序如超过；

52、中断服务程序如超过8 字字 ；节长度应规划至合适位置存放；节长度应规划至合适位置存放 ORG 0030H ； 初始化初始化MAIN： CLR IT0 ；设；设 /INT0 为低电平触发方式为低电平触发方式 MOV P1，#0FFH ；开门指示灯灭，并接受输入信号；开门指示灯灭，并接受输入信号 MOV SP， #30H SETB EX0 ；允许；允许 /INT0 中断中断 SETB EA ；CPU开放中断开放中断 LOOP1： SJMP LOOP1 ；等待中断；等待中断 5.3 5.3 中断的应用中断的应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院 ORG 0100H

53、 ； /INT0 中断服务程序，存储单元起始地中断服务程序，存储单元起始地 ; 址避免与主程序冲突址避免与主程序冲突 INT0_0：PUSH ACC ；现场保护；现场保护 (本例可省）本例可省） CLR P1.2 ；由；由P1.2 输出输出0 ，配合下面几条指令清除，配合下面几条指令清除 ; 中断标志中断标志IE0 NOP NOP SETB P1.2 CLR P1.0 ；开门指示灯亮；开门指示灯亮 POP ACC ； 本例可省本例可省 RETI ；中断返回；中断返回5.3 5.3 中断的应用中断的应用单片机原理与应用单片机原理与应用 光学与电子信息学院光学与电子信息学院5.3.2 5.3.2

54、多外部中断源系统设计多外部中断源系统设计 实际的应用系统中，两个外部中断请求源往往不够用，需对外部中断实际的应用系统中，两个外部中断请求源往往不够用，需对外部中断源进行扩充。源进行扩充。* * 定时器定时器/ /计数器作为外部中断源的使用方法计数器作为外部中断源的使用方法 定时器定时器/ /计数器选择为计数器工作模式，计数器选择为计数器工作模式，T0 T0 （或（或T1T1）引脚上发生负）引脚上发生负跳变时，跳变时，T0T0（或（或T1T1）计数器加）计数器加1 1，利用这个特性，可以把，利用这个特性，可以把T0T0（或（或T1T1）引）引脚作为外部中断请求输入引脚，而定时器脚作为外部中断请求输入引脚，而定时器/ /计数器的溢出中断计数器的溢出中断TF0TF0（或（或TF1TF1）作为外部中断请求标志。）作为外部中断请求标志。ORG 0000HORG 0000HAJMP IINIAJMP IINI；跳到初始化程序；跳到初始化程序 IINI: IINI:MOV TMODMOV TMOD，#06