《华中科技大学微机原理 06 第六章 中断系统 (pp40)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华中科技大学微机原理 06 第六章 中断系统 (pp40)（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章中断系统第六章中断系统? 什么是中断？什么是中断？? 为什么需要中断？为什么需要中断？? 有哪些中断源？有哪些中断源？? 如何进行中断控制？如何进行中断控制？? 如何处理中断？如何处理中断？? 如何使用中断？如何使用中断？概述概述1. 中央处理器CPU在执行程序的过程中，外部发生了某一事件请求CPU迅速去处理，2. CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件；3. 中断处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，1. 中央处理器CPU在执行程序的过程中，外部发生了某一事件请求CPU迅速去处理，2. CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件；3. 中断处理完以后，再回到原
2、来被中断的地方，继续原来的工作，中断源：中断源：向CPU发出中断申请的来源；向CPU发出中断申请的来源；中断请求：中断请求：中断源向CPU发出要求服务的请求；中断源向CPU发出要求服务的请求；主程序：主程序：被打断的程序；被打断的程序；中断服务程序：中断服务程序：中断后转去执行的程序；中断后转去执行的程序；断点：断点：主程序被中断的位置；主程序被中断的位置；概述概述关于中断的几个基本概念关于中断的几个基本概念根据根据优先处理最紧急事件优先处理最紧急事件的原则，对中断源进行了的原则，对中断源进行了优先级优先级划分：划分：?二个中断优先级；二个中断优先级；?每个中断源的优先级可以设为高或低；每个中
3、断源的优先级可以设为高或低；?可以实现二级中断服务程序嵌套。可以实现二级中断服务程序嵌套。概述概述中断嵌套的流程中断嵌套的流程概述概述中断源 寄存器中断允许 寄存器中断优先 级寄存器中断源 寄存器中断允许 寄存器中断优先 级寄存器MSC-51的中断系统MSC-51的中断系统中断源中断源MCS-51单片机有5个中断源：MCS-51单片机有5个中断源：MSC-51的中断系统MSC-51的中断系统外部中断请求INT外部中断请求INT0 0、INT、INT1 1：? 由P3.2、 P3.3脚输入。由P3.2、 P3.3脚输入。? 分别通过分别通过TCON寄存器中的IT0位和IT1位TCON寄存器中的I
4、T0位和IT1位来控制中断信号的触发方式：来控制中断信号的触发方式：低电平触发、负跳变边沿触发。低电平触发、负跳变边沿触发。? 一旦触发信号有效，就分别置位一旦触发信号有效，就分别置位TCON寄存器中的标志位IE0(TCON.0)、IE1(TCON.1)，TCON寄存器中的标志位IE0(TCON.0)、IE1(TCON.1)，向CPU请求中断处理。向CPU请求中断处理。8051单片机的中断源8051单片机的中断源低电平触发方式低电平触发方式?CPU在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2采样采样INT0和和INT1的输入电平；的输入电平；?采样到低电平时，认为有中断申请，置采样到低电平时，认为
5、有中断申请，置IE0或或IE1为为1；?响应中断后，单片机自身不能清除请求信号；此时外部设备在中断返回前必须清除中断请求，否则，将产生另一次中断。响应中断后，单片机自身不能清除请求信号；此时外部设备在中断返回前必须清除中断请求，否则，将产生另一次中断。?采样到高电平时，认为无中断申请，置采样到高电平时，认为无中断申请，置IE1为为0；8051单片机的中断源8051单片机的中断源负跳变边沿触发方式负跳变边沿触发方式?CPU在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2采样采样INT0和和INT1的输入电平；的输入电平；?相继两次采样中，如果前一个周期采样到高电平，而下一个周期采样到低电平，则置位中断请
6、求标志相继两次采样中，如果前一个周期采样到高电平，而下一个周期采样到低电平，则置位中断请求标志IE0或或IE1，表示外部中断源正在向表示外部中断源正在向CPU申请中断；申请中断；?当当CPU响应中断时，硬件可以自动将响应中断时，硬件可以自动将IE0或或IE1清零，控制转到相应的中断入口。清零，控制转到相应的中断入口。8051单片机的中断源8051单片机的中断源内部中断：内部中断：（1）定时器溢出中断TF0、TF1：（1）定时器溢出中断TF0、TF1：当定时器T0、T1产生溢出时发出的中断请求，中断标志位TF0、TF1置1，请求中断处理；响应中断后，自动清0。当定时器T0、T1产生溢出时发出的中
7、断请求，中断标志位TF0、TF1置1，请求中断处理；响应中断后，自动清0。（2）串行口中断RI或TI：（2）串行口中断RI或TI：当串行口接收或发送完一帧数据时发出的中断请求，中断标志位RI或TI置1，请求中断处理。响应中断后，由用户清0。当串行口接收或发送完一帧数据时发出的中断请求，中断标志位RI或TI置1，请求中断处理。响应中断后，由用户清0。8051单片机的中断源8051单片机的中断源注意：注意：1. 串行口中断1. 串行口中断RI、TI的中断入口都是的中断入口都是0023H，所以，所以CPU响应后转入响应后转入0023H开始执行服务程序，首先必须判断是开始执行服务程序，首先必须判断是R
8、I中断还是中断还是TI中断，然后进行相应服务。中断，然后进行相应服务。2.在返回主程序之前必须用软件将在返回主程序之前必须用软件将RI或或TI清除，否则会出现一次请求多次响应的错误。清除，否则会出现一次请求多次响应的错误。8051单片机的中断源8051单片机的中断源中断源寄存器TCON和SCON中断源寄存器TCON和SCON? 记录记录是否有中断请求出现是否有中断请求出现? 选择选择外部中断源的触发方式(电平触发边沿触发)外部中断源的触发方式(电平触发边沿触发)8051单片机的中断源8051单片机的中断源特殊功能寄存器TCON特殊功能寄存器TCONTCONTF1TF0IE1IT1IE0IT0位
9、地址8F8D8B8A8988T1中断中断T1溢出中断溢出中断:1标志位标志位复位复位/未溢出未溢出:0复位复位/未溢出未溢出:0T0溢出中断溢出中断:1T0中断标志位中断标志位1:INT1有中断请求有中断请求0:INT1无中断请求无中断请求0:INT0为电平触发为电平触发1:INT0为边沿触发为边沿触发0:INT0无中断请求无中断请求1:INT0有中断请求有中断请求1:INT1为边沿触发为边沿触发0:INT1为电平触发为电平触发定时器中断定时器中断外部中断外部中断SCON是串行口控制寄存器，保存串行口接收和发 送中断的标志。SCON是串行口控制寄存器，保存串行口接收和发 送中断的标志。SCON
10、SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9F9E9D9C9B9A99980:无接收中断无接收中断1:有接收中断有接收中断0:无发送中断无发送中断1:有发送中断有发送中断在串行口一节中介绍在串行口一节中介绍特殊功能寄存器TCON特殊功能寄存器TCON中断的允许和禁止中断的允许和禁止2级控制：2级控制：? 一个总控制位;一个总控制位;? 每个中断源有一个分控制位每个中断源有一个分控制位特殊功能寄存器IE为中断允许寄存器，通过向IE写入中断控制字，控制CPU对中断源的允许或禁止。特殊功能寄存器IE为中断允许寄存器，通过向IE写入中断控制字，控制CPU对中断源的允许或禁止。IEEAESET1
11、EX1ET0EX0位地址AFACABAAA9A80:关关INT0中断中断 1:开开INT0中断中断0:关关T0中断中断 1:开开T0中断中断0:关关INT1中断中断 1:开开INT1中断中断0:关关T1中断中断 1:开开T1中断中断0:关串行口中断关串行口中断 1:开串行口中断开串行口中断0:关关CPU中断中断 1:开开CPU中断中断中断总允许位中断总允许位特殊功能寄存器IE特殊功能寄存器IE中断优先级的设定中断优先级的设定2个优先级：2个优先级：? 同时收到两个不同优先级的中断时，先处理高优先级；同时收到两个不同优先级的中断时，先处理高优先级；? 高优先级中断源可中断低优先级中断服务程序，高
12、优先级中断源可中断低优先级中断服务程序，? 若同时收到两个同级中断，按预先设定的顺序进行响应若同时收到两个同级中断，按预先设定的顺序进行响应特殊功能寄存器IP为特殊功能寄存器IP为中断优先级寄存器中断优先级寄存器，通过IP中的位，可设置中断源优先级的高低。，通过IP中的位，可设置中断源优先级的高低。中断优先级的设定中断优先级的设定IP：中断优先级寄存器，系统复位后全部清零。：中断优先级寄存器，系统复位后全部清零。中断优先级的设定中断优先级的设定若同时收到两个同级的中断，则按预先设定的顺序进行响应若同时收到两个同级的中断，则按预先设定的顺序进行响应外部中断外部中断0定时器定时器T0中断外部中断中
13、断外部中断1定时器定时器T1中断串行口中断中断串行口中断同优 先级 中断 的响 应顺 序同优 先级 中断 的响 应顺 序中断优先级的设定中断优先级的设定中断的响应中断的响应中断响应条件：满足条件响应中断；否则，不响应中断响应条件：满足条件响应中断；否则，不响应1. 有中断源发出中断请求；2. CPU开中断，即中断总允许位EA=1，CPU允许所有中断源申请中断；3. 中断源的中断允许寄存器IE相应位置“1”，即此中断源可向CPU申请中断；1. 有中断源发出中断请求；2. CPU开中断，即中断总允许位EA=1，CPU允许所有中断源申请中断；3. 中断源的中断允许寄存器IE相应位置“1”，即此中断源
14、可向CPU申请中断；有下列情况发生时，CPU不响应中断有下列情况发生时，CPU不响应中断1. CPU正在处理同级的或更高优先级的中断；2. 当前的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期；3. CPU正在执行的指令是RETI或任何访问IE/IP的指令，此时CPU须再执行完紧接着的一条指令后，才能响应中断。1. CPU正在处理同级的或更高优先级的中断；2. 当前的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期；3. CPU正在执行的指令是RETI或任何访问IE/IP的指令，此时CPU须再执行完紧接着的一条指令后，才能响应中断。中断的响应中断的响应注意：注意：1. 如果一个中断标志位有效，可是由于上述原
15、因使得响应中断的条件不满足，那么CPU不会响应该中断；2. 当阻止条件消失后，如果中断请求的标志位已变为无效，则该中断就不再被响应 了。总的说来：1. 如果一个中断标志位有效，可是由于上述原因使得响应中断的条件不满足，那么CPU不会响应该中断；2. 当阻止条件消失后，如果中断请求的标志位已变为无效，则该中断就不再被响应 了。总的说来：没有被及时响应的中断请求是不会被记下来的。没有被及时响应的中断请求是不会被记下来的。中断的响应中断的响应在响应中断的过程中，单片机自动做以下三件事：在响应中断的过程中，单片机自动做以下三件事：1. 将相应的优先级状态触发器置位，标明中断的优先级别2. 对某些中断，
16、自动清除中断标志3. 把中断的断点地址，也就是当前程序计数器PC中的内容压入堆栈，将相应的中断服务程序的入口送给PC。1. 将相应的优先级状态触发器置位，标明中断的优先级别2. 对某些中断，自动清除中断标志3. 把中断的断点地址，也就是当前程序计数器PC中的内容压入堆栈，将相应的中断服务程序的入口送给PC。*优先级状态触发器优先级状态触发器：MCS-51中断系统内部设置两个优先级 状态触发器，用户不能访问，用以标明CPU开始处理的中断 的优先级别。MCS-51中断系统内部设置两个优先级 状态触发器，用户不能访问，用以标明CPU开始处理的中断 的优先级别。中断的响应中断的响应中断服务程序的入口地址中断服务程序的入口地址中断源中断源外部中断外部中断0定时器定时器T0中断外部中断中断外部中断1定时器定时器T1中断串行口中断中断串行口中断中断入口地址中断入口地址0003H000BH0013H001BH0023H各中断源入口地址相差各中断源入口地址相差8个字节，用于存放无条件转移指令个字节，用于存放无条件转移指令(LJMP addr16), addr16是中断服务程序的入口地址是中
