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文档简介
1、第五章第五章 MCS-51的中断系统的中断系统5.1 5.1 中断的概念中断的概念5.2 5.2 中断系统的结构中断系统的结构5.3 5.3 中断请求源中断请求源5.4 5.4 中断控制中断控制5.5 5.5 响应中断请求的条件响应中断请求的条件5.6 5.6 外部中断的响应时间外部中断的响应时间5.7 5.7 外部中断的触发方式选择外部中断的触发方式选择5.8 5.8 中断请求的撤消中断请求的撤消5.9 5.9 中断服务程序的设计中断服务程序的设计5.10 5.10 多外部中断源系统设计多外部中断源系统设计67/ 2中断系统主要用于实时测控,要求单片机能及时地中断系统主要用于实时测控,要求单
2、片机能及时地响应和处理单片机外部事件或内部事件所提出的中响应和处理单片机外部事件或内部事件所提出的中断请求。断请求。第五章MCS-51的中断系统67/ 35.1 中断的概念CPU CPU 正在处理某些事件时,单片机外部或内部正在处理某些事件时,单片机外部或内部发生的某一事件(如外部设备产生的一个电平的发生的某一事件(如外部设备产生的一个电平的变化,一个脉冲沿的发生或内部计数器的计数溢变化,一个脉冲沿的发生或内部计数器的计数溢出等)出等) 请求请求 CPU CPU 迅速去处理。于是,迅速去处理。于是, CPU CPU 暂时中止当前的工作,转到中断服务处理程序处暂时中止当前的工作,转到中断服务处理
3、程序处理所发生的事件。理所发生的事件。中断服务处理程序处理完该事件后,再回到原中断服务处理程序处理完该事件后,再回到原来被中止的地方,继续原来的工作(例如,继续来被中止的地方,继续原来的工作(例如,继续执行被中断的主程序),这称为中断。执行被中断的主程序),这称为中断。CPU CPU 处理中断事件的过程,称为处理中断事件的过程,称为 CPU CPU 的中断响应的中断响应过程过程 。67/ 45.1 中断的概念对事件的整个处理过程,叫对事件的整个处理过程,叫中断处理中断处理(或中断服(或中断服务);能够实现中断处理功能的部件称为务);能够实现中断处理功能的部件称为中断系中断系统统;产生中断的请求
4、源称为;产生中断的请求源称为中断请求源中断请求源;中断源;中断源向向 CPU CPU 提出的处理请求,称为提出的处理请求,称为中断请求中断请求 ( ( 或中或中断申请断申请 ) ) 。中断服务程序必须做的工作:(中断服务程序必须做的工作:(1 1)保护现场)保护现场( PUSH PUSH )()(2 2)恢复现场()恢复现场( POP POP )()(3 3)中断返)中断返回(回( RETI RETI ) * * * 中断方式的中断方式的优点优点是,大大地提高了是,大大地提高了 CPU CPU 的工的工作效率作效率67/ 55.2 中断系统的结构有有5 5个中断请求源,两个中断优先级,可两级嵌
5、套。个中断请求源,两个中断优先级,可两级嵌套。可两级嵌套(即:低级中断程序执行过程中可以响应可两级嵌套(即:低级中断程序执行过程中可以响应高级中断)。都是可屏蔽中断:高级中断)。都是可屏蔽中断: 用户可以用关中断用户可以用关中断指令指令“ CLR EA CLR EA ”屏蔽所有中断,也可以用开中断指屏蔽所有中断,也可以用开中断指令令“ SETB EA SETB EA ”允许所有中断。允许所有中断。每个中断源都可以用软件独立控制中断的每个中断源都可以用软件独立控制中断的“开开”与与“关关”,优先级别也可以用软件来设置。,优先级别也可以用软件来设置。67/ 65.2 中断系统的结构中断系统结构示意
6、图67/ 75.3 中断请求源五个中断请求源 :(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,中断请输入,中断请求标志为求标志为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,中断请输入,中断请求标志为求标志为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 5)串
7、行口中断请求,中断请求标志为)串行口中断请求,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的相应位的相应位锁存。锁存。67/ 8中断标请求志 :TCONTCONTCON为定时器为定时器/ /计数器的控制寄存器,字节地计数器的控制寄存器,字节地址为址为88H88H。包含:。包含:(1 1)T0T0和和T1T1的溢出中断请求标志位的溢出中断请求标志位TF1TF1和和TF0TF0(2 2)外部中断请求标志位)外部中断请求标志位IE1IE1与与IE0IE0。格式如。格式如下所示:下所示:5.3 中断请求源67/ 9中断标
8、请求志 :TCON(1 1)IT0IT0选择外部中断请求选择外部中断请求0 0为跳沿触发方式还为跳沿触发方式还是电平触发方式:(可由软件置是电平触发方式:(可由软件置“1 1”或清或清“0 0”。 ) IT0=0 IT0=0 ,为电平触发方式,加到引脚,为电平触发方式,加到引脚 /INT0/INT0上的外部中断请求输入信号为低电平有效;上的外部中断请求输入信号为低电平有效; IT0=1 IT0=1 ,为跳沿触发方式,加到引脚,为跳沿触发方式,加到引脚 /INT0/INT0上的外部中断请求输入信号电平负跳变有效;上的外部中断请求输入信号电平负跳变有效;5.3 中断请求源67/ 10中断标请求志
9、:TCON(2 2)IE0IE0外部中断请求外部中断请求0 0的中断请求标志位。的中断请求标志位。 IE0=0IE0=0,无中断请求。,无中断请求。 IE0=1IE0=1,外部中断,外部中断0 0有中断请求。(触发方有中断请求。(触发方式由式由IT0IT0决定)决定)当当CPUCPU响应该中断,转向中断服务程序时,由响应该中断,转向中断服务程序时,由硬件清硬件清“0 0”IE0IE0。5.3 中断请求源67/ 11中断标请求志 :TCON(3 3)IT1IT1外部中断请求外部中断请求1 1为跳沿触发方式还为跳沿触发方式还是电平触发方式,意义与是电平触发方式,意义与IT0IT0类似。类似。(4
10、4)IE1IE1外部中断请求外部中断请求1 1的中断请求标志位,的中断请求标志位,意义与意义与IE0IE0类似。类似。5.3 中断请求源67/ 12中断标请求志 :TCON(5 5)TF0TF0T0T0溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。T0T0计数后,当最高位产生溢出时,由硬件置计数后,当最高位产生溢出时,由硬件置“1 1”TF0TF0,向,向CPUCPU申请中断,申请中断,CPUCPU响应响应TF0TF0中断中断时,清时,清“0 0”TF0TF0,TF0TF0也也可由软件清可由软件清0 0。5.3 中断请求源67/ 13中断标请求志 :TCON(6 6)TF1TF1T1T1的溢出中断请
11、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。 TR1TR1、TR0 2TR0 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,则,则CPUCPU关中断,关中断,所有中断请求被禁止。所有中断请求被禁止。5.3 中断请求源67/ 14中断标请求志 :SCONSCONSCON为串行口控制寄存器,字节地址为为串行口控制寄存器,字节地址为98H98H。串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志TITI和和RIRI,格式如下:,格式如下:5.3 中断请求源67/ 15中断标请求志
12、:SCON(1 1)TITI发送中断请求标志位。发送中断请求标志位。 CPU CPU 将一个字节的数写入发送缓冲器将一个字节的数写入发送缓冲器 SBUF SBUF 时,就启动一帧串行数据发送,每发送完一帧时,就启动一帧串行数据发送,每发送完一帧串行数据后,硬件自动置串行数据后,硬件自动置“1 1”TITI。必须在中。必须在中断服务程序中用软件对断服务程序中用软件对TITI标志清标志清“0 0”。 5.3 中断请求源67/ 16中断标请求志 :SCON(2 2)RIRI接收中断请求标志位。串口接收完接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧,硬件自动置一个数据帧,硬件自动置“1 1”RIRI标志,
13、可以标志,可以从从SBUFSBUF中读数。必须在中断服务程序中用软件中读数。必须在中断服务程序中用软件对对RIRI标志清标志清“0 0”。5.3 中断请求源67/ 175.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE CPUCPU对中断源的开放或屏蔽,由片内的中断允对中断源的开放或屏蔽,由片内的中断允许寄存器许寄存器IEIE控制。字节地址为控制。字节地址为A8HA8H,可位寻址。,可位寻址。格式如下:(复位:格式如下:(复位: 0XX00000B 0XX00000B )67/ 185.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE IEIE对中断的开放和关闭为两级控制对中断的开放和关闭为两级控制 总
14、的开关中断控制位总的开关中断控制位EAEA(IE.7IE.7位)位): : (1 1) EA=0EA=0,所有中断请求被屏蔽。,所有中断请求被屏蔽。 (2 2) EA=1EA=1,CPUCPU开放中断,但五个中断源的开放中断,但五个中断源的中断请求是否允许,还要由中断请求是否允许,还要由IEIE中对应的中对应的5 5个中个中断请求允许控制位的状态来决定。断请求允许控制位的状态来决定。67/ 195.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE IEIE中各位的功能如下:中各位的功能如下:(1 1)EAEA:中断允许总控制位:中断允许总控制位-0-0:屏蔽所有的:屏蔽所有的中断请求;中断请求;(2
15、 2)ESES:串行口中断允许位:串行口中断允许位-0-0:禁止;:禁止;1 1:允许串行口中断。允许串行口中断。(3 3)ET1ET1:定时器:定时器/ /计数器计数器T1T1的溢出中断允许的溢出中断允许位位- 0 0:禁止:禁止T1T1溢出中断;溢出中断;1 1:允许:允许T1T1溢出中溢出中断。断。67/ 205.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE IEIE中各位的功能如下:中各位的功能如下:(4 4)EX1EX1:外部中断:外部中断1 1中断允许位中断允许位-0-0:禁止外:禁止外部中断部中断1 1中断;中断;1 1:允许外部中断:允许外部中断1 1中断。中断。(5 5)ET0
16、ET0:定时器:定时器/ /计数器计数器T0T0的溢出中断允许的溢出中断允许位位- 0 0:禁止:禁止T0T0溢出中断;溢出中断;1 1:允许:允许T0T0溢出中溢出中断。断。(6 6)EX0EX0:外部中断:外部中断0 0中断允许位中断允许位-0-0:禁止外:禁止外部中断部中断0 0中断;中断;1 1:允许外部中断:允许外部中断0 0中断。中断。67/ 215.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE 如何开中断:如何开中断:MCS-51 MCS-51 复位以后,复位以后, IE IE 被清被清 0 0 ,所有的中,所有的中断请求被禁止。断请求被禁止。若使某一个中断源被允许中断若使某一个中
17、断源被允许中断: : IE IE 相应的位的被置相应的位的被置“ 1 1 ”; ; 使使 EA EA 位位 =1 =1 ,即,即 CPU CPU 开放中断。开放中断。改变改变 IE IE 的内容,可由位操作指令来实现。即:的内容,可由位操作指令来实现。即: SETB bit SETB bit ; CLR bit CLR bit 。67/ 225.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE 如何开中断:如何开中断:例例5-1 5-1 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,禁计数器中断,禁止其它中断源的中断请求。编写设置止其它中断源的中断请求。编写设置IEIE的相应的相应程序
18、段程序段67/ 235.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE (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: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67/
19、245.4 中断控制5.4.1 中断允许寄存器IE 如何开中断:如何开中断:例例5-1 5-1 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,禁止其它计数器中断,禁止其它中断源的中断请求。编写设置中断源的中断请求。编写设置IEIE的相应程序段的相应程序段(2 2)用字节操作指令来编写:)用字节操作指令来编写: MOV IEMOV IE,#8AH #8AH ;1 10000001 10 01 10B 0B 或者用:或者用:MOV 0A8HMOV 0A8H,#8AH #8AH ;A8HA8H为为IEIE寄存器字节地址寄存器字节地址67/ 255.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存
20、器IP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。 CPU CPU 正在执行低优先级中断的服务程序时,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可被高优先级中断请求所中断,去执行高优先,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,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。再返回低优先级中断服务程序。67/ 265.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IP一个正在执行的低优先级中断程序能被高优先级的中断一个正在执行的低优先级中断程序能被高优先级的中断源所中断,但不能被另一个低优先级的中断源所中断。源所中
21、断,但不能被另一个低优先级的中断源所中断。若若 CPU CPU 正在执行高优先级的中断,则不能被任何中断源正在执行高优先级的中断,则不能被任何中断源所中断。所中断。可归纳为下面两条基本规则:可归纳为下面两条基本规则: ( 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)任何一种中断(不管是高级还是低级),一旦得到响应,不会再被它的同级中断源所中断;旦得到响应,不会再被它的同级中断源所中断; 某一中断源被设置为高优先级中断,则不能被任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求所
22、中断。何其它的中断源的中断请求所中断。67/ 275.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IP中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP,其字节地址为,其字节地址为B8HB8H,可,可位寻址。(复位:位寻址。(复位:XXX00000BXXX00000B)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:高优先级;级;0 0:低优先级:低优先级(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;:高;0 0:低优先级:低优先级67/ 285.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IP(3 3
23、)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;:高;0 0:(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;:高;0 0:低优先级(:低优先级(5 5)PX0PX0外部中断外部中断0 0中断优先级控中断优先级控制位制位-1-1:高;:高;0 0:低优先级由用户程序置:低优先级由用户程序置“ 1 1 ”和清和清“ 0 0 ”,以改变各中断源的中断,以改变各中断源的中断优先级。优先级。67/ 295.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IPMCS-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
24、先级优先级激活触发器激活触发器”。 其中一个用来指示某高优先级的中断正在其中一个用来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。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。优先级的中断请求。 67/ 305.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IP 在同时收到几个同一优先级的中断请求时,在同时收到几个同一优先级的中断请求时,优先响应哪一个中断,取决于内部的查询顺序。优先响应哪一个中断,取决于内部的查询顺序。 这相当于在同一个
25、优先级内,还同时存在这相当于在同一个优先级内,还同时存在另一个辅助优先级结构。另一个辅助优先级结构。 中断源中断源 中断级别中断级别外部中断外部中断0 0最高最高T0T0溢出中断溢出中断外部中断外部中断1 1T1T1溢出中断溢出中断串行口中断串行口中断最低最低67/ 315.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IP例例5-2 5-2 设置设置IPIP寄存器的初始值,使寄存器的初始值,使2 2个外中断请求个外中断请求为高优先级,其它中断请求为低优先级。为高优先级,其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
26、为高优先级SETB PX1 SETB PX1 CLR PS CLR PS ;串口、;串口、2 2个定时器个定时器/ /计数器为低计数器为低优先级中断优先级中断CLR PT0CLR PT0CLR PT1CLR PT167/ 325.4 中断控制5.4.2 中断优先级寄存器IP例例5-2 5-2 设置设置IPIP寄存器的初始值,使寄存器的初始值,使2 2个外中断请求个外中断请求为高优先级,其它中断请求为低优先级。为高优先级,其它中断请求为低优先级。(2 2)用字节操作指令)用字节操作指令MOV IPMOV IP,#05H #05H ;00000101B 00000101B 或:或:MOV 0B8H
27、MOV 0B8H,#05H #05H ;B8HB8H为为IPIP寄存器的字节寄存器的字节地址地址67/ 335.5 响应中断请求的条件67/ 345.5 响应中断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:(1 1)IEIE寄存器中的中断寄存器中的中断总允许总允许位位EA=1EA=1。(2 2)该中断源发出)该中断源发出中断请求中断请求,即该中断源对,即该中断源对应的中断请求标志为应的中断请求标志为“1 1”。(3 3)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,即该中断没有被屏蔽。有被屏蔽。(4 4)无同级或更高级中断正在被服务
28、。)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 CPU CPU 对中断源提出的中断请求对中断源提出的中断请求的接受。当的接受。当 CPU CPU 查询到有效的中断请求时,查询到有效的中断请求时,在满足上述条件时,紧接着就进行中断响应。在满足上述条件时,紧接着就进行中断响应。67/ 355.5 响应中断请求的条件中断响应的主要过程:中断响应的主要过程:由硬件由硬件自动生成自动生成一条长调用指令一条长调用指令:LCALL :LCALL addr16addr16。Addr16Addr16就是程序存储区的相应的中断就是程序存储区的相应的中断入口地址,接着就由入口地址,接着就由CPUCPU执
29、行该指令。执行该指令。1)1)将将PCPC的内容压入堆栈以保护断点的内容压入堆栈以保护断点; ;2)2)再将中断入口地址装入再将中断入口地址装入PCPC,使程序转向中断,使程序转向中断请求的中断入口地址。请求的中断入口地址。67/ 365.5 响应中断请求的条件各中断源服务程序的入口地址:各中断源服务程序的入口地址: 中断源中断源 入口地址入口地址 外部中断外部中断0 0 0003H0003H定时器定时器/ /计数器计数器T0 T0 000BH000BH外部中断外部中断1 1 0013H0013H定时器定时器/ /计数器计数器T1T1001BH001BH 串行口中断串行口中断0023H0023
30、H67/ 375.5 响应中断请求的条件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,中断响应被封锁中断响应被封锁: (1 1)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。 (2 2)所查询的机器周期不是所当前正在执行指令)所查询的机器周期不是所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,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。才能进行中断响应。 (3 3)正在执行的指令是)正在执行的指令是RETIRETI或是访问或是访问IEIE或或IPIP的指的指令。需要再去执行完一条指令
31、,才能响应新的中断令。需要再去执行完一条指令,才能响应新的中断请求。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将丢弃中断查询将丢弃中断查询结果,不能对中断进行响应。结果,不能对中断进行响应。67/ 385.6 外部中断的响应时间一、外部中断的最短的响应时间为一、外部中断的最短的响应时间为3 3个机器周个机器周期期: :(1 1)中断请求标志位查询占)中断请求标志位查询占1 1个机器周期。个机器周期。(2 2)硬件子程序调用指令硬件子程序调用指令LCALLLCALL转到相应的中转到相应的中断服务程序入口,需断服务程序入口,需2 2个机器周期。个机器周期。 67/ 3
32、95.6 外部中断的响应时间二、外部中断响应的最长时间为二、外部中断响应的最长时间为8 8个机器周期:个机器周期: 发生在发生在CPUCPU进行中断标志查询时,刚好是开进行中断标志查询时,刚好是开始执行始执行RETIRETI或是访问或是访问IEIE或或IPIP的指令,则需把当的指令,则需把当前指令执行完再继续执行一条指令后,才能响前指令执行完再继续执行一条指令后,才能响应中断。应中断。67/ 405.6 外部中断的响应时间计算:计算: 1 1、执行、执行 RETI RETI 或或 IE IE、IP IP 指令,需指令,需 2 2 个机个机器周期。器周期。2 2、接着再执行一条指令,按最长指令(
33、乘法、接着再执行一条指令,按最长指令(乘法指令指令 MUL MUL 和除法指令和除法指令 DIV DIV )来算,只有)来算,只有 4 4 个机器周期。个机器周期。3 3、硬件子程序调用指令、硬件子程序调用指令 LCALL LCALL 的执行,需要的执行,需要 2 2 个机器周期。个机器周期。67/ 415.6 外部中断的响应时间计算:计算: 如果已在处理同级或更高级中断,外部中断请如果已在处理同级或更高级中断,外部中断请求的响应时间取决于正在执行的中断服务程序求的响应时间取决于正在执行的中断服务程序的处理时间,这种情况下,响应时间就无法计的处理时间,这种情况下,响应时间就无法计算了。算了。
34、在一个单一中断的系统里在一个单一中断的系统里, MCS-51 MCS-51 单片机单片机对外部中断请求的响应的时间总是在对外部中断请求的响应的时间总是在 3 3 8 8 个机器周期之间。个机器周期之间。67/ 425.7 外部中断的触发方式选择5.7.1 电平触发方式两种触发方式:电平触发方式和跳沿触发方式。两种触发方式:电平触发方式和跳沿触发方式。电平触发方式电平触发方式1 1、外中断申请触发器的状态随着、外中断申请触发器的状态随着 CPU CPU 在在每个机器每个机器周期采样周期采样到的外部中断输入线的电平变化而变化,到的外部中断输入线的电平变化而变化,这能提高响应速度。这能提高响应速度。
35、2 2、在中断服务程序返回之前,外部中断请求输入、在中断服务程序返回之前,外部中断请求输入必须无效(即变为高电平),否则必须无效(即变为高电平),否则 CPU CPU 返回主程返回主程序后会再次响应中断。序后会再次响应中断。该方式适合于外中断以低电平输入且该方式适合于外中断以低电平输入且中断服务程序中断服务程序能清除外部中断请求源能清除外部中断请求源(即外部中断输入电平又变(即外部中断输入电平又变为高电平)的情况。为高电平)的情况。67/ 435.7 外部中断的触发方式选择5.7.2 跳沿触发方式负跳延有效负跳延有效即便即便CPUCPU暂时不能响应,中断请求也不会丢失。暂时不能响应,中断请求也
36、不会丢失。工作过程:工作过程: CPUCPU连续两次采样,第一个机器周期采样到连续两次采样,第一个机器周期采样到外部中断输入为高,第二个机器周期采样为低,外部中断输入为高,第二个机器周期采样为低,则置则置“1 1”中断请求标志,直到中断请求标志,直到CPUCPU响应此中断响应此中断时,该标志才清时,该标志才清0 0,这样不会丢失中断。,这样不会丢失中断。* * * * * *输入的输入的负脉冲宽度负脉冲宽度至少保持至少保持1 1个机器周期。个机器周期。(晶振(晶振6M6M,2us2us)67/ 44P1P2S1振荡周期振荡周期状态周期状态周期机器周期机器周期机器周期机器周期指令周期指令周期XT
37、AL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P267/ 455.8 中断请求的撤消1 1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。 因此定时因此定时/ /计数器中断请求是自动撤消的。计数器中断请求是自动撤消的。2 2外部中断请求的撤消外部中断请求的撤消(1 1)跳沿方式外部中断请求的撤消:中断请)跳沿方式外部中断请求的撤消:中断请求被响应后,硬件会自动清求被响应后,硬件会自动清 IE0 I
38、E0 或或 IE1 IE1 ,同,同时作为中断请求的负跳沿一旦产生也自动消失,时作为中断请求的负跳沿一旦产生也自动消失,所以,该中断请求是自动撤消的;所以,该中断请求是自动撤消的;67/ 465.8 中断请求的撤消2 2外部中断请求的撤消外部中断请求的撤消(2 2)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。除了标志位是自动清除了标志位是自动清“ 0 0 ”之外,还需中断响应之外,还需中断响应后把中断请求信号引脚电平从低改为高,所以该后把中断请求信号引脚电平从低改为高,所以该中断是通过中断是通过软硬件结合软硬件结合来实现;来实现;67/ 475.8 中断请求的撤消2 2外部中断请
39、求的撤消外部中断请求的撤消(2 2)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。只要只要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”,从而撤消了低电平的中断请求信号。,从而撤消了低电平的中断请求信号。SETBSETB P1.0P1.0 ;P1.0P1.0为为“1 1”CLRCLRP1.0P1.0 ;P1.0P1.0为为“0 0”SETBSETB P1.0P1.0 ;P1.0P1.0为为“1 1”信号信号CPQSD67/ 485.8 中断请求的撤消3.3.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
40、后,CPUCPU无法知道是接收中无法知道是接收中断还是发送中断,还需测试这两个中断标志位断还是发送中断,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后才能清除。所以串行口中断请求的撤消只能只能使用软件的方法:使用软件的方法:JBCJBCRIRI,REL REL ;清;清RIRI,同时转移,同时转移JBCJBCTITI,RELREL;清;清TITI,同时转移,同时转移或者或者CLRCLRRIRICLRCLRTITI67/ 495.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计中断虽然是硬件系统,但必
41、须由相应软件配合中断虽然是硬件系统,但必须由相应软件配合才能正确使用。中断服务程序的三个问题:才能正确使用。中断服务程序的三个问题: 一、中断服务程序设计的任务一、中断服务程序设计的任务 基本任务:基本任务: (1 1)设置中断允许控制寄存器)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,是采用电平触发还是跳沿)对外中断源,是采用电平触发还是跳沿触发。触发。 (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。 前三条一般在主程序的初始化程序中作前三条一般在主程序的初始化程序中作67/ 505.9
42、 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计例例5-3 5-3 假设允许外部中断假设允许外部中断0 0中断,并设定它为高级中断,并设定它为高级中断,其它中断源为低级中断,采用跳沿触发方式。中断,其它中断源为低级中断,采用跳沿触发方式。SETB EX0 SETB EX0 ;允许外中断;允许外中断0 0产生中断产生中断SETB PX0 SETB PX0 ;外中断;外中断0 0为高级中断为高级中断SETB IT0 SETB IT0 ;外中断;外中断0 0为跳沿触发方式为跳沿触发方式SETB EA SETB EA ;CPUCPU开中断开中断67/ 51常用的程序结构如下:常用的程序结构如下: ORG
43、 0000HORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN ORG ORG 中断入口地址中断入口地址 LJMP LJMP INTINT ORG XXXXH ORG XXXXHMAINMAIN: 主主 程程 序序 INTINT: 中断服务程序中断服务程序 RETIRETI确定主程序和中确定主程序和中断程序的断程序的起始地址起始地址5.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计二、采用中断时的主程序结构二、采用中断时的主程序结构67/ 525.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计二、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
44、如下:ORG 0000HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAINORG 0003HORG 0003H;外部中断;外部中断0 0LJMP INT_0LJMP INT_0ORG XXXXH ORG XXXXH MAINMAIN:主:主 程程 序序 INT_0INT_0:中断服务程序:中断服务程序 67/ 535.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计三、中断服务程序的流程三、中断服务程序的流程1 1 、现场保护与现场恢复、现场保护与现场恢复 所谓现场保护是指在中断所谓现场保护是指在中断处理程序执行前,利用处理程序执行前,利用 PUSH PUSH 指令,先将中断时刻的某些数指
45、令,先将中断时刻的某些数据和状态保护起来(如据和状态保护起来(如PSWPSW,ACCACC)。)。 所谓现场恢复是指在中断所谓现场恢复是指在中断处理程序执行后,利用处理程序执行后,利用 POP POP 指指令,将保护起来的数据和状态令,将保护起来的数据和状态恢复。恢复。67/ 545.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计三、中断服务程序的流程三、中断服务程序的流程2 2 、关中断和开中断、关中断和开中断 为防止现场数据与状态被破为防止现场数据与状态被破坏,在现场保护与现场恢复操坏,在现场保护与现场恢复操作时,要关闭中断响应。有时作时,要关闭中断响应。有时关中断操作贯穿整个中断服务关
46、中断操作贯穿整个中断服务程序。开中断是为了更高级中程序。开中断是为了更高级中断进入,允许嵌套。断进入,允许嵌套。67/ 555.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计三、中断服务程序的流程三、中断服务程序的流程3 3 、中断处理、中断处理 该步完成中断请求的具体目的。该步完成中断请求的具体目的。4 4 、中断返回、中断返回 最后一句执行最后一句执行 RETI RETI 指令,程指令,程序返回断点处,并清零优先级状序返回断点处,并清零优先级状态位。态位。67/ 565.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计例例5-4 5-4 编中断服务程序。假设,现场编中断服务程序。假设,现
47、场保护只需将保护只需将PSWPSW和和A A的内容压入堆栈中保的内容压入堆栈中保护。护。INTINT:CLR EACLR EA;CPUCPU关中断关中断PUSH PSWPUSH PSW;现场保护;现场保护PUSH ACCPUSH ACC; SETB EASETB EA;CPUCPU开中断开中断67/ 575.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计例例5-4 5-4 编中断服务程序。假设,现场编中断服务程序。假设,现场保护只需将保护只需将PSWPSW和和A A的内容压入堆栈中保的内容压入堆栈中保护。护。; ;中断处理程序段中断处理程序段CLR EACLR EA;CPUCPU关中断关中断
48、POP ACCPOP ACC;现场恢复;现场恢复POP PSWPOP PSWSETBSETB EA EARETI RETI 67/ 585.9 中断服务程序的设计5.9 中断服务程序的设计几点说明:几点说明:(1 1)现场保护仅涉及到)现场保护仅涉及到PSWPSW和和A A的内容,如还有其它需保护的的内容,如还有其它需保护的内容,只需要在相应的位置再内容,只需要在相应的位置再加几条加几条PUSHPUSH和和POPPOP指令即可。指令即可。(2 2) “中断处理程序段中断处理程序段”,应根据任务的具体要求,来编应根据任务的具体要求,来编写中断处理程序。写中断处理程序。67/ 595.9 中断服务
49、程序的设计5.9 中断服务程序的设计几点说明:几点说明:(3 3)如果本中断服务程序不允)如果本中断服务程序不允许被其它的中断所中断。可将许被其它的中断所中断。可将“中断处理程序段中断处理程序段”前后的前后的“SETB EASETB EA”和和“CLR EACLR EA”两条两条指令去掉。即:整个程序段禁指令去掉。即:整个程序段禁止其他中断响应;止其他中断响应;(4 4)中断服务程序的最后一条)中断服务程序的最后一条指令必须是返回指令指令必须是返回指令RETIRETI。67/ 605.10 多外部多外部中断源系统设计5.10.1定时器/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时,计数器选择为计数器工作模式时,一旦一旦 T0 T0 (或(或 T1 T1 )引脚上发生)引脚上发生负跳变负跳变, T0 T0 (或(或 T1 T1 )计数器就加)计数器就加 1 1 。利用这个特性,。利用这个特性,可以把可以把 T0 T0 (或(或 T1 T1 )引脚作为外部中断请求)引脚作为
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