单片机原理及接口技术(第二版)第五章.ppt

* 第5章 MCS - 51单片机的中断 第5章 MCS - 51单片机的中断 5.1 中断的概述  5.2 MCS-51中断系统 5.3 中断系统的应用 5.1 中 断 的 概 述 1. 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。 采用了中断技术后的计算机, 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, 同时, 它也提高了计算机处理故障与应变的能力。“中断”与“查询”相比：执行效率↑ 实时性 ↑ 2. 中断源 中断源是指在计算机系统中可以向CPU发出中断请求的来源。 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。 3. 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”。 4. 中断响应的一般过程 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。 (2) 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。  (4) 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。 (5) 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。 5.2 MCS-51中断系统 图5.1 MCS - 51中断系统结构框图 5.2.1 中断源 表 5.1 8051 中 断 源 中断标志（Flag） IE0：外部中断0中断标志 TF0：定时器/计数器0中断标志 IE1：外部中断1中断标志 TF1：定时器/计数器1中断标志 TI：串行口发送中断标志 RI：串行口接收中断标志 1. 定时器控制寄存器TCON的格式（88H ） IT0 IE0 IT1 IE1 TR0 TF0 TR1 TF1 (MSB) (LSB) IT0：外部中断0触发方式选择位 0:低电平触发 1:负跳变触发 IE0：外部中断0中断请求标志 IT1、IE1 类似 IT0、IE0 TR0：定时/计数器0运行控制位 0:停止 1:运行 TF1：定时/计数器0中断请求标志位 TR1、TF1 类似 TR0、TF0 2. 特殊功能寄存器SCON的格式（98H） SM0和SM1：串行口工作方式选择位 SM2：多机通信使能位 REN: 接收允许位 TB8：发送数据位8 RB8：接收数据位8 TI: 串行口发送中断请求标志 RI: 串行口接收中断请求标志 RI TI RB0 TB0 REN SM2 SM1 SM0 MSB LSB 5.2.2 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, CPU内部在每个中断信号的通道中设置了一个中断允许触发器, 它控制CPU能否响应中断。只有对应的中断允许触发器被使能（置“1”），相应的中断才能得到相应。 EX0：外部中断0允许位 ET0：定时器/计数器0中断允许位 EX1：外部中断1允许位 ET1：定时器/计数器1中断允许位 ES ： 串行口中断允许位 EA ：中断总允许位 EX0 ET0 EX1 ET1 ES － － EA (MSB) (LSB) 中断允许控制寄存器IE （0A8H） 2. 中断优先级控制寄存器IP（0B8H） PX0 PT0 PX1 PT1 PS － － － (MSB) (LSB) PX0：外部中断0允许位 PT0：定时器/计数器0中断允许位 PX1：外部中断1允许位 PT1：定时器/计数器1中断允许位 PS ：串行口中断允许位 当两个以上的中断源同时提出申请时，CPU到底相应哪个中断呢？ 中断响应遵循两条规则： （1）低优先级中断可以被高优先级中断所中断，反之不能； （2）一种中断（不论哪个优先级）一旦得到响应，与它同级的中断不能再中断它。 表5.2 同级内第二优先级次序 当同时收到处于同一优先级的多个中断请求时，哪一个中断能得到响应，取决于“内部查询次序”，相当于在每个优先级中，还有一个“内部优