第4章-MCS-51中断系统与外部中断讲解.ppt

第4章 MCS-51中断系统与外部中断 本章内容 4.1 中断的概念及其优点 4.2 中断源 4.3 中断系统的功能 4.4 MCS-51单片机的中断结构 4.5 中断系统的控制与实现 4.6 中断系统的处理过程 4.7 中断系统设计举例 4.1 中断的概念及其优点 等待执行任务 查询方式、中断方式 查询 程序→询问状态→准备就绪？→没有→查询 缺点：CPU不能进行其它操作 中断 计算机内部/外部，请求CPU处理 CPU→暂时中断当前工作→处理发生事件→ 继续被中止的工作 中断源/主程序/断点 4.2 中断源 有以下几种 输入/输出设备：键盘、打印机等 实时时钟：定时器 故障源：电源掉电 MCS-51单片机，5个中断源 外部中断(2个)、定时中断(2个)、串行中断(1个) 矢量地址：(ROM中) 固定的中断服务程序入口地址 4.3 中断系统的功能 实现中断及返回 响应?→响应→保护断点/现场→转中断服务程 序→恢复断点/现场→返回断点→执行主程序 优先权排队 轻重缓急，每个中断源一个中断级别 先处理高级别，后处理底级别 可以中断嵌套 高级能中断低级 4.4 MCS-51单片机的中断结构 4.5 中断系统的控制与实现 1.定时/计数器的控制寄存器 TCON 2.串行口控制寄存器 SCON 3.中断允许寄存器 IE 4.中断优先级寄存器 IP 1.定时/计数器的控制寄存器 TCON 2.串行口控制寄存器 SCON 3.中断允许寄存器 IE 控制：中断源的开放和屏蔽 1，开放；0，屏蔽 可由软件设定 CPU复位时，IE各位清“0”，禁止所有中断 4.中断优先级寄存器 IP MCS-51单片机，2个中断优先级 可二级中断嵌套 IP相应位，规定中断优先级 1，高级；0，低级 MCS-51中断优先级控制原则 同时接收几个同级别中断 按自然响应优先级顺序确定执行哪一个中断 中断过程 不能被新的同级或低级中断请求所中断 低级中断服务能被高级中断请求所中断 4.6 中断系统的处理过程 四个阶段 中断请求→中断响应→中断服务→中断返回 中断请求和响应硬件自动完成 以下内容 1. 中断响应条件 2. 中断响应过程 3. 执行中断服务程序 4. 中断返回 5. 中断请求的清除 1. 中断响应条件 响应条件 中断源发出中断申请 EA=1 中断源的中断允许位为1 不响应的条件？ 2. 中断响应过程 (1)相应的优先级状态触发器置1 阻断后来的同级或低级中断请求 (2)硬件LCALL指令 PC→堆栈 中断服务程序入口地址→PC (3)进入中断服务程序后 自动清除中断请求标志：TF0、TF1、IE0、IE1 不能清除TI和RI 3. 执行中断服务程序 注意 在主程序中，中断初始化 中断服务程序入口地址单元 放LJMP（跳转范围：64KB） 硬件LCALL指令 断点地址→堆栈 中断服务程序 保护现场 中断服务之后、中断返回之前恢复现场 4. 中断返回 RETI 中断服务程序的最后一条指令 返回到断点，执行主程序 RETI指令操作 断点地址→PC 相应中断优先级状态触发器清0 中断服务程序中，PUSH、POP必须成对使用 不能用RET指令代替RETI指令 5. 中断请求的清除 中断响应后 TCON 或 SCON 中的中断请求标志应及时清除，否则会引起另一次中断。 TF0、TF1 硬件自动清除 TI、RI 用软件清除 IE0、IE1 边沿触发中断，硬件自动清除 电平触发中断，硬件自动清除 不能彻底解决撤除问题，应该在外部连接电路上采取措施 电平触发的外部中断请求撤除电路 4.7 中断系统设计举例 [例1] 如图4.3所示，按键K1接至外部中断，按一次键LED点亮，蜂鸣器发声，再按一次键LED灭，蜂鸣器关闭，循环往复。 [例2] 中断里的堆栈操作 现有外部中断 1 提出申请, 且主程序中有DPTR、A需保护 多中断源系统 当外部中断源多于中断输入引脚时，可采取以下措施： 1.用定时器计数输入信号端T0、T1作外部中断入口引脚 2.用一个中断入口接受多个外部中断源，并加入中断查询电路。 [例] P107 小结 中断的概念 中断系统的功能 MCS-51单片机的中断结构 中断系统的控制与实现 中断系统的处理过程 作业：P109：4.8 B8H PX0 PT0 PX1 PT1 PS IP 字节地址 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 位 定时/计数器T0和T1中断优先级设定位 外部中断优先级设定位 串行口中断优先级设定位 可位寻址 同一优先级内， 各中断同时提出中断请求时， 按自然优先级次序响应 1 × 1 ↑ 0 × 0 ↑ Qn × × × Qn+1 Qn D CP 8051 Q P1.0 CP D 外部中断