STC单片机原理及应用-模块6 STC8中断系统

STC单片机原理及应用第二部分

应用系统开发模块六STC8中断系统学习目标学习及素养目标了解单片机中断系统的基本概念。理解STC8单片机中断系统及工作原理。理解STC8单片机外部中断基本使用方法。掌握STC8单片机中断服务程序的编写方法。掌握STC8单片机中断应用系统开发方法。理解中断思想对提高工作效率的作用。引言本模块从单片机中断的基本概念、中断源、中断控制、中断响应过程等基本概念入手，结合开发板资源，侧重讲解STC8单片机常用的中断，熟悉中断寄存器的配置和使用方式，以便于读者掌握其中断系统的应用，为后续综合项目的开发奠定基础。单元一

识识中断系统中断的概念是在20世纪50年代中期提出的，是计算机中一个很重要的技术。它既和硬件有关，也和软件有关。中断系统是为使CPU具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的。实时控制、故障自动处理往往采用中断系统。单片机与外围设备间传递数据及实现人机联系，也常采用中断方式。中断系统的应用使单片机的功能更强，效率更高，使用更加方便、灵活。单元一

识识中断系统6.1.1中断当中央处理器（CPU）正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件请求，要求CPU暂停当前的工作，转而去处理这个紧急事件，处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断。实现这种功能的部件称为中断系统，中断系统是为使CPU具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的。一个完整的中断过程包括4个步骤：中断请求、中断响应、中断服务与中断返回。单元一

识识中断系统6.1.1中断例如，当一位经理正在处理文件时，电话铃响了（中断请求），他不得不在文件上做一个记号（断点地址，即返回地址），暂停工作，去接电话（响应中断），并处理“电话请求”（中断服务）；然后，他静下心来（恢复中断前状态），继续处理文件（中断返回）。单元一

识识中断系统6.1.2中断源请示CPU中断的请求源称为中断源。中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求或中断申请。单元一

识识中断系统6.1.3中断优先级微型机的中断系统一般允许多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求为它服务时，就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求源，即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。单元一

识识中断系统6.1.4中断嵌套当CPU正在处理一个中断源请求时(执行相应的中断服务程序)，发生了另外一个优先级比它还高的中断源请求。如果CPU能够暂停对原来中断源的服务程序，转而去处理优先级更高的中断请求源，处理完以后，再回到原低级中断服务程序，这样的过程称为中断嵌套。这样的中断系统称为多级中断系统，没有中断嵌套功能的中断系统称为单级中断系统。单元一

识识中断系统6.1.4中断嵌套单元二STC8系列单片机的中断源STC8A8K64D4系列单片机提供了43个中断源，包括以下中断源：所有的I/O中断（8组）、LCD驱动中断、串口1的DMA接收和发送中断、串口2的DMA接收和发送中断、串口3的DMA接收和发送中断、串口4的DMA接收和发送中断、SPI的DMA中断、ADC的DMA中断、LCD驱动的DMA中断以及存储器到存储器的DMA中断。除部分中断源外，大部分中断源支持4级中断优先级。单元三STC8中断结构图STC8单片机中断结构图如图6-3所示。图中展示了STC8A8K64D4单片机的中断源、中断请求方式、中断允许控制、中断优先级控制等信息。单元三STC8中断结构图6.3.1STC8系列中断列表STC8系列中断列表见表6-2。表中列出了中断源、中断向量、中断向量号等信息。P155页给出的代码示例为C语言中声明中断服务程序的声明语句。单元三STC8中断结构图6.3.2中断相关寄存器中断寄存器列表见表6-3。表中列出了中断相关所有寄存器的基本情况，包括寄存器名，寄存器各位的定义以及寄存器的复位值，编程时可查此表使用相关寄存器。单元四

中断使能寄存器用户可以用关总中断允许位（EA）或相应中断的允许位屏蔽相应的中断请求，也可以用打开相应的中断允许位来使CPU响应相应的中断申请，每一个中断源可以用软件独立地控制为开中断或关中断状态，部分中断的优先级别均可用软件设置。高优先级的中断请求可以打断低优先级的中断，反之低优先级的中断请求不可以打断高优先级的中断。当两个相同优先级的中断同时产生时，将由査询次序来决定系统先响应哪个中断。单元四

中断使能寄存器1．中断使能寄存器IE（见表6-4）①EA：总中断允许控制位。其作用是使中断允许形成多级控制，即各中断源首先受EA控制，其次还受各中断源自己的中断允许控制位控制。0：CPU屏蔽所有的中断申请。1：CPU开放中断。②ELVD：低压检测中断允许位。0：禁止低压检测中断。1：允许低压检测中断。单元四

中断使能寄存器1．中断使能寄存器IE（见表6-4）③EADC：A/D转换中断允许位。0：禁止A/D转换中断。1：允许A/D转换中断。④ES：串行口1中断允许位。0：禁止串行口1中断。1：允许串行口1中断。单元四

中断使能寄存器1．中断使能寄存器IE（见表6-4）⑤ET1：定时/计数器T1的溢出中断允许位。0：禁止T1中断。1：允许T1中断。⑥EX1：外部中断1中断允许位。0：禁止INT1中断。1：允许INT1中断。⑦ET0：定时/计数器T0的溢出中断允许位。0：禁止T0中断。1：允许T0中断。⑧EX0：外部中断0中断允许位。0：禁止INT0中断。1：允许INT0中断。单元五

中断请求寄存器一个完整的中断过程包括中断请求、中断响应、中断服务与中断返回4个阶段，每一个中断的产生都是由中断源触发的，产生中断请求标志，向CPU申请中断。1．定时器控制寄存器单元五

中断请求寄存器2．中断标志辅助寄存器3．串口控制寄存器单元五

中断请求寄存器4．电源管理寄存器5．ADC控制寄存器单元五

中断请求寄存器6．SPI状态寄存器7．PCA控制寄存器其他中断请求位可在编程时查表确认。单元六

中断优先级寄存器STC8单片机中断等级分为四级：0、1、2、3。系统复位后，所有的中断优先管理控制位全部清零，所有中断源均设置为低优先级。如果同一优先级的中断源同时向CPU申请中断，CPU按自然优先级顺序确定先响应哪个中断。自然优先级由内部硬件电路形成，排列如下：单元六

中断优先级寄存器单元七

中断应用实训实训1：使用STC8配套实验板，选择IRC频率：12.000MHz。按INT0键进入外部中断0中断函数，实现灯LED1高低电平翻转。单元七

中断应用实训分析：STC8实验板有5个外部中断，即外部中断0、外部中断1、外部中断2、外部中断3、外部中断4。外部中断触发方式有两种：一种是下降沿触发，即ITx=1（x=0或1或2或3或4）；另一种是跳变沿触发（上升沿和下降沿），即ITx=0。对于外部中断0或1设置为跳变沿触发时，当按一次INT0或INT1按键，会出现多次进入外部中断函数的现象。为了解决这种现象，加了按键消抖。实训代码见教材。单元七

中断应用实训实训2：使用STC8实验板，用一根杜邦线将P0.0引脚与P3.6引脚相连，选择IRC频率12MHz。下载完成后，按独立按键1，进入外部中断2中断函数，实现第一个LED灯电平翻转。P3.6引脚是外部中断2的触发引脚，把它与独立按键1（P0.0引脚）相连，通过独立按键1产生下降沿，间接使P3.6引脚产生下降沿，从而触发外部中断2中断。实训代码见教材。单元七

中断应用实训实训2：使用STC8实验板，用一根杜邦线将P0.0引脚与P3.6引脚相连，选择IRC频率12MHz。下载完成后，按