单片机教案4分析和总结.docx

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课 题

学 时 2学时

《单片机原理与应用》—电子教案

第4章 中断系统、定时器/计数器和串行口

4.1 中断系统

授课类型 理论讲授

教学目标

知识目标

掌握89S51单片机中断系统结构及中断处理过程；学会编写利用中断方式实现数据输入/输出程序；了解外部中断源扩展的方法。

能力目标

通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。

情感目标

通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。

教学重点 1．89S51单片机中断系统结构及中断处理过程。

教 法教学过程

创设情景

采用“媒体演示——分析概括——巩固提高”的教学模式

过程设计

导入：中断系统是单片机系统中重要部分，本节就着重研究8051的中断系统。

一、输入/输出方式及中断的概念

输入/输出方式

CPU与外设的信息交换称为输入/输出。输入/输出有三种：无条件传送方式、查询方式和中断方式。其执行过程如图4.1：

（a）无条件传送方式 （b）查询传送方式 （c）中断传送方式

图4.1输入/输出方式示意图

中断的概念

了解中断 ·中断

的概念 CPU正在执行程序的过程中,由于CPU之外的某种原因,有必要暂停该程序的执行,转而去执行相应的处理程序,待处理程序结束之后,再返回原程序断点处继续运行的

过程。

·中断系统

实现中断过程的软、硬件系统。

·中断源

《单片机原理与应用》—电子教案

《单片机原理与应用

》—电子教案

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理解

89S51中断

系统结构

提出中断申请的来源。中断源一般有外设、定时时钟、故障源等。

·主程序与中断服务程序

CPU执行的当前程序称为主程序。CPU转去对突发事件的处理程序,称为中断服务程序。

·中断优先级

当多个中断源同时申请中断时,为了使CPU能够按照用户的规定先处理最紧急的,然后再处理其他事件,中断系统设置有中断优先权排队电路,通过用户的设置,排在前面的中断源称为高级中断,排在后面的称为低级中断。

·中断嵌套

当CPU响应某一中断源请求而进入中断处理时,若更高级别的中断源发出申请,则CPU暂停现行的中断服务程序,去响应优先级更高的中断,待更高级别的中断处理完毕后,再返回低级中断服务程序,继续原先的处理,这个过程称为中断嵌套。低级中断不能中断优先级高的中断,同级中断不能中断优先级相同的中断。

二、89S51中断系统结构

中断源

89S51的5个中断源分别为:2个外部中断(由INT0、INT1引脚输入中断请求信号)、2个片内定时器/计数器溢出中断(T0、T1)、1个片内串行口中断(TX

—发送、RX—接收)。

中断请求标志寄存器

中断系统设置有中断请求标志寄存器,它由定时器控制寄存器(TCON)和串行口控制寄存器(SCON)的若干位构成,如图所示：

（a）TCON中断标志 （b）SCON中断标志

当某一中断源发出有效的请求信号时,相应的标志位置1,否则为0。

中断允许控制寄存器IE

为了有效地控制中断过程,中断系统设置有中断允许控制寄存器IE,它控制着中断的允许与禁止。IE结构如图所示。

中断优先级控制寄存器IP

89S51有2级中断优先级,每一个中断源都可以软件设置为高级中断或低级中断,由中断优先级控制寄存器IP控制。IP寄存器结构如图所示。

中断硬件查询电路

若CPU同时接收到两个不同优先级的中断时,则先处理高级中断。

若CPU同时接收的是多个同级中断时,则通过内部硬件查询逻辑电路,按查询顺序确定应先响应哪一个中断请求。在同级中断中,查询顺序(由高到低)是:外部中断0、定时器T0中断、外部中断1、定时器T1中断、串行口中断。注意，这种同级中断的查询顺序只在同时申请中断时确定先后次序,但不能引起中断嵌套。

三、中断的处理过程

89S51中断的处理过程如图：

掌握89S51

中断的处理过程

中断查询

CPU在每个机器周期结束时查询中断源是否有中断申请,若没有,则继续当前任务;若有,则自动设置相应中断请求标志位。

各中断源的申请信号如下表。

中断源 有效的申请信号

IT0位=0时，INT0引脚为低电平申外部中断0 请中断；IT0位=1时，INT0引脚有

1到0的负跳变信号申请中断定时器T0中断 当T0计满溢出时申请中断

IT1位=0时，INT1引脚为低电平申外部中断1 请中断；IT1位=1时，INT1引脚有1

到0的负跳变信号申请中断

设置的标志位

IE0=1

TF0=1

IE1=1

定时器T1中断

串行口中断

当T1计满溢出时申请中断当发送完一帧数据时申请中断

TF