西安电子科技大学《单片机原理与误差设计》课件-单片机的中断

第五章MCS-51单片机的中断中断是指计算机在执行某一程序的过程中,由于计算机系统内、外的某种原因,而必须中止原程序的执行,转去执行相应的处理程序,待处理结束之后,再回来继续执行被中止的原程序的过程。5.1中断的概述5.2MCS-51中断系统5.3中断系统的应用5.1中断的概述可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题,使计算机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息,提高了计算机处理故障与应变的能力。1.中断源中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的来源,中断可以人为设定,也可以是为响应突发性随机事件而设置。通常有I/O设备、实时控制系统中的随机参数和信息故障源等。

2.中断优先级

中断优先级越高,则响应优先权就越高。当CPU正在执行中断服务程序时,又有中断优先级更高的中断申请产生,这时CPU就会暂停当前的中断服务转而处理高级中断申请,待高级中断处理程序完毕再返回原中断程序断点处继续执行,这一过程称为中断嵌套。3.中断响应的过程

在每条指令结束后,系统都自动检测中断请求信号,如果有中断请求，且CPU处于开中断状态下,则响应中断。保护现场,在保护现场前,一般要关中断,以防止现场被破坏。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器推入堆栈。中断服务,即为相应的中断源服务。恢复现场,用堆栈指令将保护在堆栈中的数据弹出来,在恢复现场前要关中断,以防止现场被破坏。在恢复现场后应及时开中断。返回,此时CPU将推入到堆栈的断点地址弹回到程序计数器,从而使CPU继续执行刚才被中断的程序。5.2MCS-51中断系统图5.1MCS-51中断系统结构框图一、

中断源表5.18051中断源1.特殊功能寄存器TCON中的标志TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(MSB)(LSB)图5.2TCON格式2.特殊功能寄存器SCON图5.3

SCON格式SM0SM1SM2RENTB0RB0TIRI(MSB)（LSB）二、中断控制1.中断允许控制

MCS-51单片机有5个（8052有6个）中断源,为了使每个中断源都能独立地被允许或禁止,以便用户能灵活使用,它在每个中断信号的通道中设置了一个中断屏蔽触发器。只有该触发器无效,它所对应的中断请求信号才能进入CPU,即此类型中断开放。否则,即使其对应的中断标志位置1,CPU也不会响应中断,即此类型中断被屏蔽了。同时CPU内还设置了一个中断允许触发器,它控制CPU能否响应中断。图5.4IE格式EAXET2ESET1EX1ET0EX0(MSB)(LSB)2.中断优先级XXPT2PSPT1PX1PT0PX0(MSB)(LSB)图5.5IP的格式表5.2同级内第二优先级次序

例如,某软件中对寄存器IE、IP设置如下:MOVIE,＃8FHMOVIP,＃06H

则此时该系统中:允许中断源的中断优先次序为:三、中断响应1.中断响应的条件（1）无同级或高优先级的中断正在进行中;（2）当前的机器周期执行指令的最后一个机器周期，而且已经执行完；

（3）已经执行完RETI或者访问特殊功能寄存器IE或IP的指令，且紧随其后的一条指令也执行完。2.中断响应过程单片机一旦响应中断请求,就由硬件完成以下功能:(1）根据响应的中断源的中断优先级,使相应的优先级状态触发器置1;(2）执行硬件中断服务子程序调用,并把当前程序计数器PC的内容压入堆栈;(3）清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求标志RI和TI除外）;(4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址（中断矢量）送入PC,从而转入相应的中断服务程序。2.中断响应过程单片机一旦响应中断请求,就由硬件完成以下功能:(1）根据响应的中断源的中断优先级,使相应的优先级状态触发器置1;(2）执行硬件中断服务子程序调用,并把当前程序计数器PC的内容压入堆栈;(3）清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求标志RI和TI除外）;(4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址（中断矢量）送入PC,从而转入相应的中断服务程序。表5.3中断服务程序入口地址表ORG0000HAJMPMAINORG0013HLJMPINT1

…

ORG0100HMAIN:…;主程序

…

ORG1000H

例如,现有外部中断1提出申请,且主程序中有R0、R1、DPTR、累加器A需保护,则编制程序应为:INT1:PUSHACC;中断服务程序

PUSHDPHPUSHDPLPUSHR0PUSHR1

POPR1POPR0POPDPLPOPDPHPOPACCRETI…5.3中断系统的应用

例1

利用中断实现：K1闭合，绿灯亮，系统工作正常，K2闭合，故障，红灯亮。

例2多中断源。

MCS-51单片机有两个外部