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1、微机原理及运用微机原理及运用第第4章章 MCS-51单片机单片机的中断系统的中断系统4.1 中断的概念 中断是指在CPU正在处置某项事务的时候，假设外界或内部发生了紧急事件，要求CPU暂停正在运转的任务转而去处置这个紧急事件，待处置完后再回到原来被中断的地方，继续原来被打断了的任务的过程。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开展和运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运用。 中中断断效效力力程程序序主主程程序序继继续续主主程程序序呼应中断呼应中断前往前往低低级级中中断断主主程程序序继继续续主主程程序序中断中断前往前往高高级级中中断断中断中断前往
2、前往4.2 8051中断系统构造及中断控制中断系统构造及中断控制 MCS-51系列单片机有系列单片机有5个中断源和个中断源和其相应的控制存放器。其相应的控制存放器。 1. 中断源中断源 产生中断的恳求源叫中断源。产生中断的恳求源叫中断源。 MCS-51系列单片机的系列单片机的5个中断源，个中断源，包括包括2个外部中断源和个外部中断源和3个内部中断源。个内部中断源。 MCS-51系列单片机能提供两个中系列单片机能提供两个中断优先级，实现两级中断嵌套。断优先级，实现两级中断嵌套。振荡器和时序振荡器和时序OSC程序存储器程序存储器4KB ROM数据存储器数据存储器4KB RAM64KB总线总线扩展控
3、制器扩展控制器可编程可编程I/O可编程全双工可编程全双工串行口串行口8051CPU216位位定时器定时器/计数器计数器外时钟源外时钟源内中断内中断外中断外中断控制控制并行口并行口串行通讯串行通讯外部事件计数外部事件计数1 MCS-51单片机总体构框图 2个外部中断源是外部中断0和外部中断1，相应的中断恳求信号输入端是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，串行口的发送和接纳中断(TI和RI)。 外部中断恳求有两种触发方式：电平触发和边沿触发。电平触发电平触发边沿触发边沿触发高高低低2. TCON存放器 TCON是定时器/计数器0和1T0、T1的
4、控制存放器，同时也用来锁存T0、T1的溢出中断恳求标志和外部中断恳求标志。TCON(88H)D7D6 D5D4 D3D2D1D0TF1TF0TF0IE1 IT1 IE0 IT0定时器定时器/计数器计数器1定时器定时器/计数器计数器0溢出中断恳求标溢出中断恳求标志志,由硬件置位。由硬件置位。INT1、INT0恳求标志，恳求标志，由硬件置位。由硬件置位。INT1、INT0触发方式控制位，触发方式控制位，由软件置位或复位。由软件置位或复位。IT1=0时，时， INT1为电平触发，为电平触发， IT1=1为边为边沿触发；沿触发；IT0同理同理(对应对应INT0)。3. SCON存放器 SCON为串行口
5、控制存放器，其中的低2位用作串行口中断恳求标志 。4 . 在在MCS-51单片机中断系统中，中断的允单片机中断系统中，中断的允许或制止是由片内的中断允许存放器许或制止是由片内的中断允许存放器IE控制控制的。的。IE(A8H)D7 D6D5 D4D3D2D1D0EAESET1EX1 ET0 EX0CPU中断允许标志位。中断允许标志位。EA=0时，关中断；时，关中断；EA=1时，开中断。时，开中断。串口中断允许标志位。串口中断允许标志位。EA=0时，关串口中断；时，关串口中断；EA=1时，开串口中断。时，开串口中断。T1、T0溢出中断溢出中断允许标志位。允许标志位。ET1=0时，关时，关T1中断；
6、中断；ET1=1时，开时，开T1中断。中断。ET0同理同理(对应对应T0)。外部中断允许标志位。外部中断允许标志位。EX1=0时，关时，关INT1中断；中断；EX1=1时，开时，开INT1中断。中断。EX0同理同理(对应对应INT0)。例：假设允许片内定时器/计数器中断，制止其他中断，设置相应的IE值。 MOV IE, #8AH 或 SETB ET0 SETB ET1 SETB EA5 . MCS-51系列单片机的中断优先级控制是由系列单片机的中断优先级控制是由中断优先级存放器中断优先级存放器IP控制的。控制的。 IP(B8H)D7 D6D5 D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0 PX0
7、串口中断串口中断T1中断中断外部中断外部中断1T0中断中断外部中断外部中断0优先级可以用软件进展设置，单片机复位优先级可以用软件进展设置，单片机复位后，后，IP中的各位均被清中的各位均被清0。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。 MOV IP, #05H 或 SETB PX0 SETB PX1 CLR PS CLR PT0 CLR PT1 MCS-51单片机中断系统应遵照的原那么：单片机中断系统应遵照的原那么：1、低优先级中断可被高优先级中断恳求所中断，反之、低优先级中断可被高优先级中断恳求所中断，反之 那么不能。那么不能。2、同级的中断恳求不能打断曾经执
8、行的同级中断。、同级的中断恳求不能打断曾经执行的同级中断。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串行口最低中断呼应条件：中断呼应条件：必需求有中断恳求必需求有中断恳求中断源的中断允许位为中断源的中断允许位为1即即IE中的总允许位中的总允许位EA1，且，且IE相应的中断允许位为相应的中断允许位为1无同级或高级中断正在效力无同级或高级中断正在效力现行指令执行完最后一个机器周期。现行指令执行完最后一个机器周期。4.3 中断呼中断呼应过程程 CPU在在每每个个机机器器周周期期的的S5P2时辰辰采采样各各中中断断源源的的中中断断恳求求信信号号，并并将将它它锁存存在在TC
9、ON或或SCON中中的的相相应位位。在在下下一一个个机机器器周周期期对采采样到到的的中中断断恳求求标志志进展展查询。假假设查询到到中中断断恳求求标志志，那那么么按按优先先级高高低低进展展中中断断处置置，中中断断系系统将将经过硬硬件件自自动将将相相应的的中中断断矢矢量量地地址址装入装入PC，以便，以便进入相入相应的中断效力程序。的中断效力程序。4.4 中断呼应时间中断呼应时间 在在不不同同的的情情况况下下CPU呼呼应应中中断断的的时时间间是是不不同同的。的。 以以外外部部中中断断为为例例，INT0和和INT1引引脚脚的的电电平平在在每每个个机机器器周周期期的的S5P2时时辰辰经经反反相相锁锁存存
10、到到TCON的的IE0和和IE1标标志志位位，CPU在在下下一一个个机机器器周周期期才才会会查查询询到到新新置置入入的的IE0和和IE1，假假设设满满足足呼呼应应条条件件，CPU呼呼应应中中断断时时要要用用两两个个机机器器周周期期执执行行一一条条硬硬件件长长调调用用指指令令“LCALL，由由硬硬件件完完成成将将中中断断矢矢量量地地址址装装入入程程序序指指针针PC中中，使使程程序序转转入入中中断断矢矢量量入入口口。因因此此，从从产产生生外外部部中中断断到到开开场场执执行行中中断断程程序序至至少少需需求求三三个个完完好好的的机机器器周周期。期。4.5 中断呼中断呼应后中断后中断恳求的撤除求的撤除
11、中中断断源源提提出出中中断断恳求求，在在CPU呼呼应此此中中断断恳求求后后，该中中断断源源之之中中断断恳求求在在中中断断前前往往之之前前该当撤除，以免引起反复中断，被再次呼当撤除，以免引起反复中断，被再次呼应。 对于于边沿沿触触发的的外外部部中中断断，CPU在在呼呼应中中断断后后由由硬硬件件自自动去去除除相相应的的中中断断恳求求标志志IE0和和IE1。 对于于电平平触触发的的外外部部中中断断，必必需需外外加加硬硬件件来来撤撤销中断中断恳求。求。 对于于定定时器器溢溢出出中中断断，CPU在在呼呼应中中断断后后就就由硬件消除了相由硬件消除了相应的中断的中断恳求求标志志TF0、TF1。 对于于串串行
12、行口口中中断断，CPU在在呼呼应中中断断后后并并不不自自动去去除除中中断断恳求求标志志RI或或TI，因因此此必必需需在在中中断断效力程序中用效力程序中用软件来去除。件来去除。中断系统运用举例：外部中断源的扩展INT0安装安装1安装安装2安装安装3安装安装48051P1.4P1.5P1.6P1.7ORG 0003HLJMP INT0INT0: PUSH PSW PUSH ACC JB P1.7, DV1 JB P1.6, DV2 JB P1.5, DV3 JB P1.4, DV4GB: POP ACC POP PSW RETIDV1: AJMP GBDV2: AJMP GBDV3: AJMP G
13、BDV4: AJMP GB 设计一个程序，可以实时显示设计一个程序，可以实时显示INT0引脚上出现的负跳变信号引脚上出现的负跳变信号的累计数。的累计数。主程序：主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP IP0 ORG 0030HMAIN: MOV SP, #60H SETB IT0 SETB EA SETB EX0 MOV R7, #00H LP: ACALL DISP AJMP LP中断效力子程序：中断效力子程序：IP0: INC R7 RETI中断程序举例：中断程序举例：例：例： X1、X2、X3为3个缺点输入，当系统无缺点时，它们全为低电平，3个灯不
14、亮；当某部分出现缺点时，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。主程序：主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP SERVEMAIN: ORL P1, #0FFH ；P1口设初值，灯全灭口设初值，灯全灭 SETB IT0 ；选择边沿触发方式；选择边沿触发方式 SETB EX0 ；允许；允许INT0中断中断 SETB EA ；开；开CPU中断中断 SJMP $ ；等待中断；等待中断中断效力子程序：中断效力子程序：SERVE: JNB P1.0, L1 ；假设；假设X1无缺点无缺点(P1.0=0)，跳到，跳到L1 CLR P1.3 ；点亮；点亮LED1L1: JNB P1.1, L2 ；假设；假设X2无缺点，跳到无缺点，跳到L2 CLR P1.4 ；点亮；点亮LED2L2: JNB P1.2, L3 ；假设；假设X3无缺点，跳到无缺点，跳到L3 CLR P1.5 ；点亮；点亮LED3L3: RETI
