【单片机知识】第4章 MCS-51单片机的中断系统

微机原理及应用编辑ppt第4章MCS-51单片机的中断系统

编辑ppt4.1中断的概念中断是指在CPU正在处理某项事务的时候，如果外界或内部发生了紧急事件，要求CPU暂停正在运行的工作转而去处理这个紧急事件，待处理完后再回到原来被中断的地方，继续原来被打断了的工作的过程。中断是计算机中一个很重要的概念，中断技术的引入使计算机的发展和应用都大大地推进了一步。可以说：没有中断技术，就没有目前计算机的广泛应用。编辑ppt中断服务程序主程序继续主程序响应中断返回低级中断主程序继续主程序中断返回高级中断中断返回编辑ppt4.28051中断系统结构及中断控制MCS-51系列单片机有5个中断源和其相应的控制寄存器。

1.中断源产生中断的请求源叫中断源。MCS-51系列单片机的5个中断源，包括2个外部中断源和3个内部中断源。MCS-51系列单片机能提供两个中断优先级，实现两级中断嵌套。编辑ppt振荡器和时序OSC程序存储器4KBROM数据存储器4KBRAM64KB总线扩展控制器可编程I/O可编程全双工串行口8051CPU2×16位定时器/计数器外时钟源内中断外中断控制并行口串行通信外部事件计数1MCS-51单片机总体构框图编辑ppt

2个外部中断源是外部中断0和外部中断1，相应的中断请求信号输入端是INT0和INT1。

3个内部中断源是定时器/计数器0溢出中断，定时器/计数器1溢出中断，串行口的发送和接收中断(TI和RI)。编辑ppt

外部中断请求有两种触发方式：电平触发和边沿触发。电平触发边沿触发高低编辑ppt2.TCON寄存器

TCON是定时器/计数器0和1（T0、T1）的控制寄存器，同时也用来锁存T0、T1的溢出中断申请标志和外部中断请求标志。TCON(88H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TF0IE1IT1IE0IT0定时器/计数器1定时器/计数器0溢出中断请求标志,由硬件置位。INT1、INT0请求标志，由硬件置位。INT1、INT0触发方式控制位，由软件置位或复位。IT1=0时，INT1为电平触发，IT1=1为边沿触发；IT0同理(对应INT0)。编辑ppt3.SCON寄存器

SCON为串行口控制寄存器，其中的低2位用作串行口中断请求标志。编辑ppt4.在MCS-51单片机中断系统中，中断的允许或禁止是由片内的中断允许寄存器IE控制的。IE(A8H)D7D6D5D4D3D2D1D0EAESET1EX1ET0EX0CPU中断允许标志位。EA=0时，关中断；EA=1时，开中断。串口中断允许标志位。EA=0时，关串口中断；EA=1时，开串口中断。T1、T0溢出中断允许标志位。ET1=0时，关T1中断；ET1=1时，开T1中断。ET0同理(对应T0)。外部中断允许标志位。EX1=0时，关INT1中断；EX1=1时，开INT1中断。EX0同理(对应INT0)。编辑ppt例：假设允许片内定时器/计数器中断，禁止其他中断，设置相应的IE值。MOVIE,#8AH或SETBET0SETBET1SETBEA编辑ppt5.MCS-51系列单片机的中断优先级控制是由中断优先级寄存器IP控制的。

IP(B8H)D7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0PX0串口中断T1中断外部中断1T0中断外部中断0优先级可以用软件进行设置，单片机复位后，IP中的各位均被清0。编辑ppt例：设8031的片外中断为高优先级，片内中断为低优先级，设置IP相应的值。MOVIP,#05H或SETBPX0SETBPX1CLRPSCLRPT0CLRPT1

编辑pptMCS-51单片机中断系统应遵循的原则：1、低优先级中断可被高优先级中断请求所中断，反之则不能。2、同级的中断请求不能打断已经执行的同级中断。中断源自然优先级外部中断0最高定时器/计数器0外部中断1定时器/计数器1串行口最低编辑ppt中断响应条件：必须要有中断请求中断源的中断允许位为1（即IE中的总允许位EA＝1，且IE相应的中断允许位为1）无同级或高级中断正在服务现行指令执行完最后一个机器周期。编辑ppt4.3中断响应过程CPU在每个机器周期的S5P2时刻采样各中断源的中断请求信号，并将它锁存在TCON或SCON中的相应位。在下一个机器周期对采样到的中断请求标志进行查询。如果查询到中断请求标志，则按优先级高低进行中断处理，中断系统将通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。编辑ppt4.4中断响应时间在不同的情况下CPU响应中断的时间是不同的。以外部中断为例，INT0和INT1引脚的电平在每个机器周期的S5P2时刻经反相锁存到TCON的IE0和IE1标志位，CPU在下一个机器周期才会查询到新置入的IE0和IE1，如果满足响应条件，CPU响应中断时要用两个机器周期执行一条硬件长调用指令“LCALL”，由硬件完成将中断矢量地址装入程序指针PC中，使程序转入中断矢量入口。因此，从产生外部中断到开始执行中断程序至少需要三个完整的机器周期。编辑ppt4.5中断响应后中断请求的撤除

中断源提出中断申请，在CPU响应此中断请求后，该中断源之中断请求在中断返回之前应当撤除，以免引起重复中断，被再次响应。对于边沿触发的外部中断，CPU在响应中断后由硬件自动清除相应的中断请求标志IE0和IE1。对于电平触发的外部中断，必须外加硬件来撤销中断请求。对于定时器溢出中断，CPU在响应中断后就由硬件消除了相应的中断请求标志TF0、TF1。对于串行口中断，CPU在响应中断后并不自动清除中断请求标志RI或TI，因此必须在中断服务程序中用软件来清除。编辑ppt中断系统应用举例：外部中断源的扩展INT0装置1装置2装置3装置48051P1.4P1.5P1.6P1.7ORG0003HLJMPINT0INT0:PUSHPSWPUSHACCJBP1.7,DV1JBP1.6,DV2JBP1.5,DV3JBP1.4,DV4GB:POPACCPOPPSWRETIDV1:…AJMPGBDV2:…AJMPGBDV3:…AJMPGBDV4:…AJMPGB编辑ppt设计一个程序，能够实时显示INT0引脚上出现的负跳变信号的累计数。主程序：

ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPIP0ORG0030HMAIN:MOVSP,#60HSETBIT0SETBEASETBEX0MOVR7,#00HLP:ACALLDISPAJMPLP中断服务子程序：IP0:INCR7RETI中断程序举例：编辑ppt例：

X1、X2、X3为3个故障输入，当系统无故障时，它们全为低电平，3个灯不亮；当某部分出现故障时，其对应的输入端由低电平变为高电平，从而引起单片机中断，并点亮对应的发光二极管。编辑ppt主程序：

ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPSERVEMAIN:ORLP1,#0FFH；P1口设初值，灯全灭SETBIT0；选择边沿触发方式SETBEX0；允许INT0中断SETBEA；开CPU中断SJMP$；等待中断中断服务子程序：SERVE:JNBP1.0,L1；若X1无故障(P1.0=0)，跳到L1CLRP1.3；点亮L