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1、一、中断的基本概念 1生活中的中断现象 什么是中断，我们从一个生活中的例子引入。你正在家中看书，突然电话铃响了，你放下书本，去接电话，和来电话的人交谈，然后放下电话，回来继续看你的书。这就是生活中的“中断”的现象，就是正常的工作过程被外部的事件打断了。 仔细研究一下生活中的中断，对于我们学习单片机的中断也很有好处。 第一、什么可以引起中断，生活中很多事件可以引起中断：有人按了门铃了，电话铃响了，你的闹钟闹响了，你烧的水开了.等等诸如此类的事件，我们把可以引起中断的称之为中断源。 第二、中断的嵌套与优先级处理：设想一下，我们正在看书，电话铃响了，同时又有人按了门铃，你该先做那样呢？如果你正是在等
2、一个很重要的电话，你一般不会去理会门铃的，而反之，你正在等一个重要的客人，则可能就不会去理会电话了。这里存在一个优先级的问题， 第三、中断的响应过程：当有事件产生，进入中断之前我们必须先记住现在看书的第几页了，或拿一个书签放在当前页的位置，然后去处理不同的事情（因为处理完了，我们还要回来继续看书）：电话铃响我们要到放电话的地方去，门铃响我们要到门那边去，也说是不同的中断，我们要在不同的地点处理，而这个地点通常还是固定的。中断入口问题,2计算机系统中的中断 计算机系统的“中断”是指中央处理器CPU正在处理某件事情的时候，发生了异常事件(如定时器溢出等)产生一个中断请求信号，请求CPU迅速去处理。
3、CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件，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，产生中断的部件或设备称为中断源。 一个计算机系统一般有多个中断请求源。当多个中断源同时向CPU请求中断时，就存在CPU优先响应哪一个中断请求源的问题。一般根据中断源(所发生的事件)的轻重缓急，规定中断源的优先级，CPU优先响应中断优先级高的中断源请求。 当CPU正在处理一个中断请求时，又发生了另外的中断请求，如果CPU能暂时中止对原中断的处理，转去处理优先级更高的中断请求，待处理完以后，再继续处理原来的中断事件，这样的过程称为中断嵌套。 这样的中
4、断系统称为多级中断系统。而没有中断嵌套功能的系统称为单级中断系统。,第五章 中断系统 1 微机的输入/输出方式,在信息处理的过程中，微机经常要与外部设备交换信息，称为输入（读外设）与输出（写外设）。信息的传送方式有以下几种： 一无条件传送方式： 外设在任何时刻均处于“准备好”的状态，CPU可随时用指令读写外设。 例1 从PB端口输入8个开关S0S7的状态： LDA PTBD 例2 用PB端口控制8个LED灯的点亮（低电平点亮）。 MOV #$0F,PTBD ；点亮高4位LED,二查询传送方式（条件传送方式） 外设用一位“状态信息”表明其是否处于“准备好”状态，CPU每次访问外设时必须先读入状态
5、信息（查询），确认“准备好”之后，才能对其进行读写。 例1输入某8位AD转换器的转换结果。设AD的数据线 接到PB.7PB.0，“转换结束”信号接到PA.0（1表示转换结束），“启动AD”信号接到PA.1（从01为启动） BCLR 1,PTAD BSET 1,PTAD ；启动AD WAIT： BRCLR 0,PTAD,WAIT ；查询 LDA PTBD ；读AD,例2向打印机输出一个C字符。打印机数据线接PB口，“忙” 信号接到PA.0(1表示忙)，“写”信号接到PA.1(01为写入) WAIT： BRSET 0,PTAD,WAIT ；查询 MOV #C, PTBD ；CPB BCLR 1,P
6、TAD BSET 1,PTAD ；发“写”脉冲 *当外设的准备时间为已知时，也可用延时代替查询。 如已知AD转换时间最大为1ms，则读AD的程序中可用JSR D1ms（延迟1ms子程）代替WAIT: BRCLR 0,PTAD,WAIT 查询式传送的优点：通用性强，硬件结构简单。 缺点：查询时占用CPU，效率低。,三、中断传送方式： 当外设准备好数据传送时，用一个信号“通知”CPU（1.中断源),CPU接到此信号后(2.中断申请) ，若满足一定的条件（受理），则暂时“中断”当前程序的执行（3.中断响应），转向为外设服务的子程序（4.中断服务），服务完毕后返回主程序继续执行。（5.中断返回） 上述
7、整个过程称为中断，实现中断功能的硬件结构称为中断系统。 中断源：提出中断申请的外设 I/0设备（键盘，打印机，AD、DA等） 硬件故障。例：电源掉电。 实时时钟：定时检测、定时控制。 调试程序时设置的中断源（单步运行等） 中断技术的功能特点： 分时操作：CPU与外设可各自工作，提高了CPU的效率。 实时处理：可及时响应外设要求的服务。 故障处理：可及时处理各种软硬件故障。,中断优先权 优先权排队:多个中断源同时提中断时，按其优先 权的高低，优先响应高级中断。 软件优先权排队：CPU接到中断申请时，用指令逐个查询各中断源（优先级高的先被查询）按顺序服务。 硬件优先权排队：中断系统硬件中规定了各中
8、断源的优先级，级别高者优先响应。 中断嵌套：CPU为某中断源服务时，又出现了一个优先级更高的中断申请，CPU则中止当前中断服务，转向高级中断服务，完毕后再返回原中断服务。 四直接存贮器存取（DMA）方式 CPU“让出”总线（AB、DB、CB均为高阻状态），由专用的DMA控制器“接管”总线，控制外设与存贮器之间直接传送数据（不通过CPU，无需指令）。适用于 大批量数据传送（如硬盘与RAM之间） 外设速度很高（如高速AD） (3). 需协处理器,2.HCS08的中断系统,1、堆栈结构与中断响应过程； 2、中断入口； 3、寄存器以及汇编与c语言中断使用方法； 4、应用案例,堆栈结构,中断响应过程 C
9、PU每执行完一条指令，如果条件码寄存器CCR中的中断屏蔽位I=0，按中断优先级次序查询所有的中断标志位，如果查到允许的中断请求源标志为“1”，则响应该中断请求。中断过程如下： CPU寄存器PCL、PCH、X、A、CCR依次进栈； 置位中断屏蔽位I(关中)； 从所响应的中断请求源相对应的中断向量地址中取出中断向量(即中断服务程序入口地址)送入PC； CPU从中断入口地址开始执行中断服务程序，直至碰到返回指令RTI为止，RTI指令从堆栈中依次弹出CCR、A、X、PCH、PCL，使CPU回到原来被 中断地方继续执行原来的的程序； CPU响应中断执行中断服务程序时，I=1，因此不能响应其他中断请求。如
10、果需要，在执行中断服务程序过程中执行清零I(CLI)指令，就可以响应其他中断请求以实现中断嵌套。 进入中断I一定为1，如果要中断嵌套，需自己写CLI开中断。 出中断时要CLI吗？ 中断处理在任何时候都能及时吗？,1中断入口,1中断入口,1中断入口,寄存器以及汇编与c语言中断使用方法,从入口可以看出，中断被很多外设所使用，只是控制、初始化以及状态寄存器的功能与定义不同而已,6、系统初始化,IRQSC,IRQ管脚的使用,6、系统初始化,SRTISC,RTI的使用,6、系统初始化,SRTISC,RTI的使用,中断入口使用方法,1、在C语言中： interrupt 2 void IRQ_ISR(voi
11、d) /Insert your code here; IRQSC_IRQACK = 1; / clear IRQF ,RTI与IRQ的案例,3 中断程序举例,一主程序 起始地址的设置 ORG $E000 MAIN： 主程序首指令安排在$E000H处。 中断初始化：根据所用的中断源及优先权顺序,设置相应的的内容，通过清除I标志，全局允许中断。 二中断服务子程 存放地址：中断子程入口严格按入口地址要求设置，通过伪指令 ORG 入口地址 DC.W 中断子程序标号 关联中断服务程序与入口地址，不用的中断可以跳转到空操作子程里。,注意事项 保护现场（解决与主程争用寄存器，特别注意H的 保护）。 及时清除
12、硬件不能自动清除的中断请求标志位 注意堆栈的平衡，应以RTI指令结束。 注意入口、出口参数的传送。,三程序实例 例1用PB.4PB.7 输入4个开关的状态，PB.0PB.3输出驱动4个LED，要求每中断一次（用IRQ边沿触发），读入PB.4PB.7的状态，依次控制PB.0PB.3 LED点亮（输入为1时点亮） 程序： ORG $E000 MAIN: LDHX #$260 TXS MOV #$0F,PTBDD LDA #2 STA SOPT1 ; 禁止 COP、STOP and RST MOV #$16,IRQSC ;允许IRQ管脚，允许IRQ中断，下降沿触发 CLI HERE: BRA HER
13、E ；等待中断 ；中断服务子程 INSER: LDA PTBD NSA STA PTBD ；驱动LED MOV #$16,IRQSC ; 清除标志 RTI ；中断返回 ORG $FFFA DC.W INSER END 为什么没压栈，为什么没出栈，为什么没对H进行进栈和出栈操作？,QG8,PB.7,PB.6,PB.5,PB.4,PB.3,PB.2,PB.1,PB.0,IRQ,例2（外中断的扩展） 四个故障源（0 1为有故障）通过或非门接到IRQ ，每当有故障产生时点亮相应的LED。 ORG $E000 MAIN: LDHX #$260 TXS LDA #2 STA SOPT1 MOV #$AA,
14、PTBDD MOV #$55,PTBD ;设输入，LED均熄灭 MOV #$16,IRQSC CLI HERE: BRA HERE ；等待中断 ；中断服务子程 INSER: BRCLR 0,PTBD,L1 ；查询中断源 BSET 1,PTBD ；点亮相应LED L1: BRCLR 2,PTBD,L2 BSET 3,PTBD L2: BRCLR 4,PTBD,L3 BSET 5,PTBD L3: BRCLR 6,PTBD,L4 RTI BSET 7,PTBD ORG $FFFA L4: MOV #$16,IRQSC DC.W INSER,IRQ,PB.7,PB.6,PB.5,PB.4,PB.3,PB.2,PB.1,PB.0,
