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1、1第第5 5章章 AT89C51AT89C51单片机的中断系统单片机的中断系统 实时测控,单片实时测控,单片机机能及时地响应和处理单片机外部事件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断请求或内部事件所提出的中断请求。5.1 5.1 中断的概念中断的概念CPUCPU正在执行程序时,单片机外部或内部发生的某一正在执行程序时,单片机外部或内部发生的某一事件事件,请请 求求CPUCPU迅速去处理。迅速去处理。CPUCPU暂时中止当前的工作,转到中断服务处理程序暂时中止当前的工作,转到中断服务处理程序处理处理所发生所发生 的事件。的事件。处理完该事件后,再回到原来被中止的地方,继续原来的工

2、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,这称为作,这称为中断中断。 CPUCPU处理事件的过程,称为处理事件的过程,称为CPUCPU的的中断响应过程。中断响应过程。 2图图5-15-1所示。对事件的整个处理过程,称为所示。对事件的整个处理过程,称为中断处理中断处理(或中断服务或中断服务)。)。图图5-15-13能够实现中断处理功能的部件称为能够实现中断处理功能的部件称为中断系统中断系统;产生中;产生中断的请求源称为断的请求源称为中断请求源中断请求源。中断源向中断源向CPUCPU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( (或中断或中断申请申请) )。进入中断进

3、入中断保护现场保护现场中断处理恢复现场中断处理恢复现场中断返中断返回回优点优点:大大地大大地提高了提高了CPUCPU的工作效率。的工作效率。回顾:中断处理全过程回顾:中断处理全过程4中断处理全过程中断处理全过程中断源中断源登记登记中断标志中断标志CPUCPU不会响应不会响应CPUCPU开放中断?开放中断?未未开放开放检查优先级检查优先级该中断源该中断源允许中断允许中断CPU?CPU?CPUCPU不会响应不会响应不允许不允许满足响应条件满足响应条件不满足不满足响应中断过程响应中断过程中断服务程序中断服务程序中断返回中断返回中断结束中断结束55.2 5.2 AT89C51AT89C51单片机中断系

4、统单片机中断系统的结构的结构 有有5 5个中断请求源,两个个中断请求源,两个中断优先级,可两级嵌套。中断优先级,可两级嵌套。5.5.2 2. .1 1 中断请求源中断请求源中断系统结构示意图中断系统结构示意图如如图图5-25-2所所示。示。6 图图5-5-2 2中断允许寄存器中断允许寄存器IEIE中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP7 图图8五个中断请求源五个中断请求源 :(1 1)INT0INT0* *外部中断请求外部中断请求0 0,由引脚,由引脚INT0INT0* *输入,中断请求标输入,中断请求标志为志为IE0IE0。(2 2)INT1INT1* *外部中断请求外部中断请求1 1,由

5、引脚,由引脚INT1INT1* *输入,中断请求标输入,中断请求标志为志为IE1IE1。(3 3)定时器定时器/ /计数器计数器T0T0溢出溢出中断请求,中断请求标志为中断请求,中断请求标志为TF0TF0。(4 4)定时器定时器/ /计数器计数器T1T1溢出溢出中断请求,中断请求标志为中断请求,中断请求标志为TF1TF1。(5 5)串行口中断请求串行口中断请求,中断请求标志为,中断请求标志为TITI或或RIRI。5.5.2 2. .2 2 中断请求标志寄存器中断请求标志寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器TCONTCON和和SCONSCON的相应位锁存的相应位锁存5 5个中断请求源的中个中断请求

6、源的中断请求标志。断请求标志。91. TCON1. TCON寄存器寄存器TCONTCON为定时器为定时器/ /计数器的控制寄存器,计数器的控制寄存器,字节地址为字节地址为8888H H。各标志位的功能:各标志位的功能: (1 1)TF1TF1T1T1溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。T1T1计数后,溢出时,由硬件置计数后,溢出时,由硬件置“1”“1”TF1TF1,向向CPUCPU申请中断,申请中断,CPUCPU响应响应TF1TF1中断时,中断时,硬件自动清硬件自动清“0”“0”TF1TF1,TF1TF1也可由软件清也可由软件清0 0。(2 2)TF0TF0T0T0的溢出中断请求标志位,功

7、能和的溢出中断请求标志位,功能和TF1TF1类似。类似。10(3 3)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。 IE1=0 IE1=0,无中断请求无中断请求。 IE1=1 IE1=1,外部中断外部中断1 1有中断请求。当有中断请求。当CPUCPU响应该中断,转向中响应该中断,转向中 断服务程序时,由硬件清断服务程序时,由硬件清“0”“0”IE1IE1。 (4 4)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。(5 5)IT1IT1选择外中断请求选择外中断请求1 1为为跳沿触发跳沿触发方式还是方式还是电平触发电平触发方方式:式

8、: IT1=0 IT1=0,为为电平触发电平触发方式,方式,低电平低电平有效。有效。 IT1=1 IT1=1,为为跳沿跳沿触发触发方式,方式,下降沿下降沿触发触发。 可由软件置可由软件置“1”“1”或清或清“0”“0”。(6 6)IT0IT0外部中断请求外部中断请求0 0为跳沿触发方式还是电平触发方式,为跳沿触发方式还是电平触发方式,意义与意义与IT1IT1类似。类似。11注意:注意:TR1TR1、TR0TR0 2 2个位个位与中断无关与中断无关。仅与定时器。仅与定时器/ /计数器计数器T1T1和和T0T0有关,将在第有关,将在第6 6章定时器章定时器/ /计数器中介绍。计数器中介绍。当当AT

9、89C51AT89C51复位后复位后,TCONTCON被清被清0 0,则,则CPUCPU关中断,关中断,所有中断请求所有中断请求被禁止。被禁止。2. SCON2. SCON寄存器寄存器SCONSCON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9898H H。串行口的。串行口的发送中发送中断断和和接收中断接收中断的中断请求标志的中断请求标志TITI和和RIRI,格式如格式如图图5-45-4。12各标志位的功能:各标志位的功能: (1 1)TITI发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据后,硬件自动置后,硬件自动置“1”“1”TIT

10、I。必须在中断服务程序中用必须在中断服务程序中用软件软件对对TITI标志清标志清“0”“0”。 13(2 2)RIRI接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧,硬件接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧,硬件自动置自动置“1”“1”RIRI标志。标志。必须在中断服务程序中用必须在中断服务程序中用软件软件对对RIRI标标志清志清“0”“0”。 5.5.3 3 中断控制中断控制 5.5.3.1 3.1 中断允许寄存器中断允许寄存器IEIE CPUCPU对中断源的开放或屏蔽,由片内的对中断源的开放或屏蔽,由片内的中断允许寄存器中断允许寄存器IEIE控制。控制。字节地址字节地址A8HA8H,可位寻址

11、。格式如可位寻址。格式如图图5-55-5。14IEIE对中断的开放和关闭为对中断的开放和关闭为两级两级控制控制 总的开关中断控制位总的开关中断控制位EAEA(IE.7IE.7位)位): : EA=0 EA=0,所有中断请求被屏蔽。,所有中断请求被屏蔽。 EA=1 EA=1,CPUCPU开放中断,但五个中断源的中断请求是否允许,开放中断,但五个中断源的中断请求是否允许,还要由还要由IEIE中的中的5 5个中断请求允许控制位决定。个中断请求允许控制位决定。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:CPUCPU屏蔽所有的中断请求屏蔽所有的

12、中断请求( (CPUCPU关中断关中断) );1 1:CPUCPU开放所有中断开放所有中断( (CPUCPU开中断开中断) )。15(2 2)ESES:串行口中断允许位串行口中断允许位0 0:禁止串行口中断;禁止串行口中断;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的溢出中断允许位的溢出中断允许位0 0:禁止禁止T1T1溢出中断;溢出中断;1 1:允许允许T1T1溢出中断。溢出中断。(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:禁止外部中断禁止外部中断1 1中断;中断;1 1:允许外部中断允许外部中断1 1

13、中断。中断。16(5 5)ET0ET0:定时器定时器/ /计数器计数器T0T0的溢出中断允许位的溢出中断允许位0 0:禁止禁止T0T0溢出中断;溢出中断;1 1:允许允许T0T0溢出中断。溢出中断。(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:禁止外部中断禁止外部中断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。AT89C51AT89C51复位后复位后,IEIE清清0 0,所有中断请求被禁止。所有中断请求被禁止。若使某一个中断源被允许中断,若使某一个中断源被允许中断,除了除了IEIE相应的位的被置相应的位的被置“1” “1” ,还必须使还必

14、须使EAEA位位=1=1。 17改变改变IEIE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 bitSETB bit; CLR bit CLR bit。例例5-15-1 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,禁止其它中断源的计数器中断,禁止其它中断源的中断请求。编写设置中断请求。编写设置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: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

15、 EX0;禁止外部中断禁止外部中断0 0中断中断18 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 IEMOV IE,#8AH#8AH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5.5.3.2 3.2 中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP两个中断优先级

16、,可实现两级中断嵌套。如两个中断优先级,可实现两级中断嵌套。如图图5-65-6。 19可归纳为下面可归纳为下面两条基本规则两条基本规则:(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)同级中断不会被它的同级中断源所中断。)同级中断不会被它的同级中断源所中断。图图5-5-6 620若若CPUCPU正在执行高优先级的中断,则不能被任何中断源所中断正在执行高优先级的中断,则不能被任何中断源所中断。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,格式如格式如图图5-75-7。IPIP各个位的含义:各个位的含义:(1 1)PS

17、PS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;0 0:低优先级中断。低优先级中断。21(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。22(5 5)PX0PX0外部中断外

18、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;高优先级中断;0 0:低优先级中断。低优先级中断。由软件可改变各中断源的中断优先级。由软件可改变各中断源的中断优先级。 89C5189C51的中断系统的中断系统有有两个两个不可寻址的不可寻址的“优先级优先级激活激活触发器触发器”: :一个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。被阻止。23另一个另一个用来指示某低优先级的中断正在执行,所有同级中断都用来指示某低优先级的中断正在执行,所有同级中断都被阻止,但不阻断高优先级的中断请求。被阻止,但不阻断高优先级的中

19、断请求。在同时收到在同时收到几个同一优先级的中断请求几个同一优先级的中断请求时,时,优先响应哪一个中优先响应哪一个中断,取决于断,取决于内部的查询顺序内部的查询顺序。查询顺序查询顺序如如表表5-15-1: 表表5-15-1 中断查询次序中断查询次序 中断源中断源 中断中断响应顺序响应顺序外部中断外部中断0 0先先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后后24例例5-25-2 设置设置IPIP寄存器的初始值,使寄存器的初始值,使2 2个外中断请求为高优先级,个外中断请求为高优先级,其它中断请求为低优先级。其它中断请求为低优先级。(1 1)用位操

20、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 ;串口为低优先级中断串口为低优先级中断CLR PT0 CLR PT0 ;2 2个定时器个定时器/ /计数器低优先级中断计数器低优先级中断CLR PT1CLR PT125(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 5.5.4 4 响应中断请求的条件响应中断请求的条件 一

21、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寄存器中的中断总允许位寄存器中的中断总允许位EA=1EA=1。(2 2)该中断源发出中断请求,即该中断源对应的该中断源发出中断请求,即该中断源对应的中中 断请求标志为断请求标志为“1”“1”。 26(3 3)该中断源的)该中断源的中断允许位中断允许位=1=1,即该中断没有被屏蔽。,即该中断没有被屏蔽。(4 4)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。中断响应的主要过程:中断响应的主要过程:首先由硬件自动生成一条长调用指令首先由硬件自动生成一条长调用指令: : LCALL add

22、r16LCALL addr16接着就由接着就由CPUCPU执行该指令执行该指令, ,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,再,再将将中断入口地址装入中断入口地址装入PCPC。各中断源服务程序的各中断源服务程序的入口地址固定入口地址固定,如如表表5-25-2所示:所示: 27表表5-25-2 中断中断入口地址表入口地址表 中断源中断源 入口地址入口地址 外部中断外部中断0 0 00030003H H 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 00130013H H 定时器定时器/ /计数器计数器T1T1001BH001BH串行口

23、中断串行口中断00230023H H中断响应是有条件的,遇到中断响应是有条件的,遇到下列三种情况下列三种情况之一时,中断响应被之一时,中断响应被封锁: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。28(2 2)所查询的机器周期所查询的机器周期不是所当前正在执行指令的最后一个不是所当前正在执行指令的最后一个机器周期机器周期。只有在当前指令执行完毕后,才能进行中断响应。只有在当前指令执行完毕后,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或是或是访问访问IEIE或或IPIP的指令。的指令。需要再需要再去执行完一条指令

24、,才能响应新的中断请求。去执行完一条指令,才能响应新的中断请求。 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将丢弃中断查询结果,不能将丢弃中断查询结果,不能对中断进行响应。对中断进行响应。5.5.5 5 外部中断的响应时间(单个中断)外部中断的响应时间(单个中断)外部中断的外部中断的最短最短的响应时间为的响应时间为3 3个机器周期个机器周期: :29(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)子程序调用指令)子程序调用指令LCALLLCALL转到相应的中断服务程序入口,转到相应的中断服务程序入口,需需2 2个机器周期个机器周期

25、。 外部中断响应的外部中断响应的最长最长的响应时间为的响应时间为8 8个机器周期个机器周期:(1 1)发生在发生在CPUCPU进行中断标志查询时,刚好是开始进行中断标志查询时,刚好是开始执行执行RETIRETI或是访问或是访问IEIE或或IPIP的指令的指令,则,则需把当前指令执行完需把当前指令执行完再继续执再继续执行一条指令后,才能响应中断,行一条指令后,才能响应中断,当前指令当前指令执行完执行完最长需最长需2 2个个机器周期机器周期。(2 2)接着再执行一条指令,按最长指令(乘法指令接着再执行一条指令,按最长指令(乘法指令MULMUL和和30除法指令除法指令DIVDIV)来算,也只有来算,

26、也只有4 4个机器周期个机器周期。(3 3)加上加上硬件子程序调用硬件子程序调用指令指令LCALLLCALL的执行,需要的执行,需要2 2个机器周期个机器周期。所以,所以,外部中断响应最长时间为外部中断响应最长时间为8 8个机器周期个机器周期。 如果已在处理同级或更高级中断,如果已在处理同级或更高级中断,响应时间无法计算。响应时间无法计算。在一个单一中断的系统里,在一个单一中断的系统里,AT89C51AT89C51单片机单片机对外部中断请求的响对外部中断请求的响应的时间总是在应的时间总是在3 38 8个机器周期个机器周期之间。之间。315.5.6 6 外部中断的触发方式选择外部中断的触发方式选

27、择两种触发方式两种触发方式:电平触发电平触发方式和方式和跳沿触发跳沿触发方式。方式。n CPU在每一个机器周期在每一个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引期间采样外部中断请求引脚的输入电平脚的输入电平5.5.6.1 6.1 电平触发方式电平触发方式CPUCPU在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平。在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平。在中断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),电平),否则否则CPUCPU返回主程序后会再次响应中断。返回主程序后会再次响应中断。n 适于适于外中断以外中断以低电平输入低电

28、平输入且中断服务程序能清除外部中断请且中断服务程序能清除外部中断请求(即外部中断输入电平又变为高电平)的情况。求(即外部中断输入电平又变为高电平)的情况。 325.5.6.2 6.2 跳沿触发方式跳沿触发方式 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”中断请求标志,直到中断请求标志,直到CPUCPU响响应此中断时,该标志才清应此中断时,该标志才清0 0。这样不会丢失中断,但。这样不会丢失中断,但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。

29、5.5.7 7 中断请求的撤消中断请求的撤消1 1定时器定时器/ /计数器中断请求计数器中断请求的撤消的撤消 中断请求被响应后。硬件会中断请求被响应后。硬件会自动清自动清TF0TF0或或TF1TF1。2 2外部中断请求外部中断请求的撤消的撤消 33(1 1)跳沿跳沿方式外部中断请求的撤消是方式外部中断请求的撤消是自动撤消自动撤消的。的。(2 2)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: :除了标志位清除了标志位清“0”“0”之外,还之外,还需在中断响应后把中断请求信号引需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脚从低电平强制改变为高电平,如,如图图5-85-8所示。

30、所示。图图5-85-834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,从而撤消了低电平的中断请求信号。消了低电平的中断请求信号。所需的负脉冲可增加如下指令所需的负脉冲可增加如下指令得到: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” ORL P1 ORL P1,#01H#01H ;P1.0P1.0为为“1”“1”电平方式的外部中断请求信号的完全撤消,是通过软硬件相结电平方式的外部中断请求信号的完全撤消

31、,是通过软硬件相结合合的方法来实现的。的方法来实现的。353 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,响应串行口的中断后,CPUCPU无法知道是接收中断还是发送中断,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的状态,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以判定是接收操作还是发送操作,然后才能清除。所以发送操作,然后才能清除。所以串行口中断请求的撤消串行口中断请求的撤消只能只能用软件清除用软件清除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5.5.8 8 中断服务程序的设计中断服务程

32、序的设计1. 1. 中断服务程序设计的任务中断服务程序设计的任务 基本任务:基本任务: 36 (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触发。)对外中断源,是采用电平触发还是跳沿触发。 (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。前前2 2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。例例5-35-3 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,其它中断,并设定它为高级中断,其它中断源为低级

33、中断,采用跳沿触发方式。中断源为低级中断,采用跳沿触发方式。在主程序中编写如在主程序中编写如下程序段:下程序段: SETB EA SETB EA ;CPUCPU开中断开中断 SETB ET0 SETB ET0 ;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 372 2采用中断时的主程序结构采用中断时的主程序结构常用的常用的主程序结构主程序结构如下:如下:ORG 0000HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAINORG O

34、RG 中断入口地址中断入口地址LJMP INTLJMP INT ORG XXXXHORG XXXXHMAINMAIN:主主 程程 序序 INTINT:中断服务程序中断服务程序3 3中断服务程序的流程中断服务程序的流程 如如图图5-95-9所示。所示。38图图5-95-939下面对有关下面对有关中断服务子程序执行过程中断服务子程序执行过程中的一些问题进行说明。中的一些问题进行说明。 (1 1)现场保护和现场恢复)现场保护和现场恢复现场保护:现场保护:现场?。为了使中断服务子程序的执行不破坏这些现场?。为了使中断服务子程序的执行不破坏这些数据或状态,以免在中断返回后影响主程序的运行,因此要数据或状

35、态,以免在中断返回后影响主程序的运行,因此要把它们送入堆栈保存起来。现场保护一定要位于现场中断处把它们送入堆栈保存起来。现场保护一定要位于现场中断处理程序的前面。理程序的前面。现场恢复:现场恢复:中断处理结束后,在返回主程序前,则需要把保存中断处理结束后,在返回主程序前,则需要把保存的现场内容从堆栈中弹出,以恢复那些寄存器和存储器单元的现场内容从堆栈中弹出,以恢复那些寄存器和存储器单元中的原有内容。现场恢复一定要位于中断处理程序的后面。中的原有内容。现场恢复一定要位于中断处理程序的后面。AT89C51AT89C51单片机的堆栈操作指令单片机的堆栈操作指令“PUSH direct”PUSH di

36、rect”和和“POP POP direct”direct”,主要是供现场保护和现场恢复使用的。要保护的,主要是供现场保护和现场恢复使用的。要保护的内容,应该由用户根据中断处理程序的具体情况来决定。内容,应该由用户根据中断处理程序的具体情况来决定。40(2 2)关中断和开中断)关中断和开中断图图5-95-9所示为现场保护前和现场恢复前所示为现场保护前和现场恢复前关中断关中断,是为了防止此时,是为了防止此时有高一级的中断进入,避免现场被破坏;有高一级的中断进入,避免现场被破坏;在现场保护和现场恢复之后的在现场保护和现场恢复之后的开中断开中断是为下一次的中断做好准是为下一次的中断做好准备,也为了允

37、许有更高级的中断进入。备,也为了允许有更高级的中断进入。这样,中断处理可以被打断,但原来的现场保护和现场恢复不这样,中断处理可以被打断,但原来的现场保护和现场恢复不允许更改,除了现场保护和现场恢复的片刻外,仍然保持着允许更改,除了现场保护和现场恢复的片刻外,仍然保持着中断嵌套的功能。中断嵌套的功能。但有的时候,对于一个重要的中断,必须执行完毕,不允许被但有的时候,对于一个重要的中断,必须执行完毕,不允许被其他的中断嵌套。对此可在现场保护之前先关闭总中断开关其他的中断嵌套。对此可在现场保护之前先关闭总中断开关位,彻底关闭其他中断请求,待中断处理完毕后再开总中断位,彻底关闭其他中断请求,待中断处理

38、完毕后再开总中断开关位。开关位。 41这样,就需把图这样,就需把图5-95-9中的中的“中断处理中断处理”步骤前后的步骤前后的“开中断开中断”和和“关中断关中断”两个过程去掉。两个过程去掉。(3 3)中断处理)中断处理是中断源请求中断的具体目的。设计者应根据具体要求,来编是中断源请求中断的具体目的。设计者应根据具体要求,来编写该部分的程序。写该部分的程序。(4 4)中断返回)中断返回中断服务子程序的中断服务子程序的最后一条指令最后一条指令必须是返回指令必须是返回指令RETIRETI。CPUCPU执行完这条指令后,把响应中断时所置执行完这条指令后,把响应中断时所置“1”1”的不可寻址的的不可寻址

39、的优先级状态触发器清优先级状态触发器清“0”0”,然后从堆栈中弹出栈顶上的两,然后从堆栈中弹出栈顶上的两个字节的断点地址送到程序计数器个字节的断点地址送到程序计数器PCPC,弹出的第,弹出的第1 1个字节送个字节送入入PCHPCH,弹出的第,弹出的第2 2个字节送入个字节送入PCLPCL,CPUCPU从断点处重新执行被从断点处重新执行被中断的主程序。中断的主程序。 42例例5-45-4 根据根据图图5-95-9的中断服务程序流程,编出中断服务程序。的中断服务程序流程,编出中断服务程序。假设,现场保护只需将假设,现场保护只需将PSWPSW和和A A的内容压入堆栈中保护。的内容压入堆栈中保护。典典

40、型的中断服务程序如下:型的中断服务程序如下: 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 中断处理程序段中断处理程序段 CLR EACLR EA;CPUCPU关中断关中断POP ACCPOP ACC;现场恢复现场恢复POP PSW POP PSW 43SETB EASETB EA;CPUCPU开中断开中断RETIRETI;中断返回,恢复断点中断返回,恢复断点几点说明:几点说明:(1 1)现场保护仅涉及到)现场保护仅涉及到PSWPSW和

41、和A A的内容,的内容,如还有其它需保护的如还有其它需保护的内容内容,只需要在相应的位置再加几条,只需要在相应的位置再加几条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,来编写。,应根据任务的具体要求,来编写。(3 3)如果本中断服务程序)如果本中断服务程序不允许被其它的中断所中断不允许被其它的中断所中断。可将。可将“中断处理程序段中断处理程序段”前后的前后的“SETB EA”SETB EA”和和“CLR EA”CLR EA”两条两条指令去掉。指令去掉。(4 4)中断服务程序的)中断服务程序的最后一条指令最后一条指令必须是返回指令必须是返回指令RETIRETI。445.5.9 9 多外部中断源系统设计多外部中断源系统设计两个外部中断请求源往往两个外部中断请求源往往不够用不够用。需对外部中断源进行扩充。需对外部中断源进行扩充。本节本节介绍一种扩充外部中断源的方法介绍一种扩充外部中断源的方法。 如如图图5-105-10所示,有所示,有5 5个外部中断请求源个外部中断请求源IR0IR0IR4IR4,它们均为高,它们均为高电平请求有效,这时可按中断请求的轻重缓急进行排队,电平请求有效,这时可按中断请求的轻重缓急进行排队,把其中把其中最高级别的中断请求源最高级

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