1、School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.1 中斷系統(tǒng)特點(diǎn)13.2 定時(shí)器控制寄存器TCON13.3 中斷的嵌套與優(yōu)先級(jí)處理13.4 中斷的響應(yīng)過程13.5 中斷請(qǐng)求源13.7 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13.6 TC

2、ON 控制寄存器13.9 外部中斷（P3.2/P3.3)13.8 五個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)與中斷服務(wù)入口地址13.10 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷13.11 串行口接收/發(fā)送中斷School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.12 中斷允許控制繼續(xù):13.13 中斷優(yōu)先級(jí)控制13.14 例子13.15 基本規(guī)則13.16 注意的問題School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)

3、械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展5個(gè)中斷源它們分別是：INT0、INT1、C0/T0、C1/T1、串行口中斷；具有優(yōu)先級(jí)管理功能,即可分為2個(gè)優(yōu)先級(jí)，其中每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)可由程序指定；每個(gè)中斷源都有各自的中斷標(biāo)志位。13.1 中斷系統(tǒng)特點(diǎn)School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位IT0=0電平觸發(fā)IT0=1邊沿觸發(fā)IE1I

4、T1IE0IT0TF1TR1TF0TR013.2 定時(shí)器控制寄存器TCONSchool of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.3 中斷的嵌套與優(yōu)先級(jí)處理 1 設(shè)想一下，我們正在看書，電話鈴響了，同時(shí)又有人按了門鈴，你該先做那樣呢？ 2 又比如你正接電話，有人按門鈴，你該怎樣做呢？ School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院

5、控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.4 中斷的響應(yīng)過程 當(dāng)有事件產(chǎn)生，進(jìn)入中斷之前我們必須先記住現(xiàn)在看書的第幾頁了，或拿一個(gè)書簽放在當(dāng)前頁的位置，然后去處理不同的事情（因?yàn)樘幚硗炅耍覀冞€要回來繼續(xù)看書）：電話鈴響我們要到放電話的地方去，門鈴響我們要到門那邊去，也說是不同的中斷，我們要在不同的地點(diǎn)處理，而這個(gè)地點(diǎn)通常還是固定的。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 計(jì)算機(jī)中也是采

6、用的這種方法，五個(gè)中斷源，每個(gè)中斷產(chǎn)生后都到一個(gè)固定的地方去找處理這個(gè)中斷的程序，當(dāng)然在去之前首先要保存下面將執(zhí)行的指令的地址，以便處理完中斷后回到原來的地方繼續(xù)往下執(zhí)行程序。 School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 1、保護(hù)斷點(diǎn)，即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址，就是把這個(gè)地址送入堆棧。 2、尋找中斷入口，根據(jù)5個(gè)不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷，查找5個(gè)不同的入口地址。以上工作是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的，與編程者無關(guān)。中斷響應(yīng)步驟

7、:School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 3、保護(hù)現(xiàn)場,執(zhí)行中斷處理程序。 4、恢復(fù)現(xiàn)場,中斷返回：執(zhí)行完中斷指令后，就從中斷處返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 中斷處理過程一般分為3階段：中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷

8、返回。中斷申請(qǐng)響應(yīng)條件是否滿足中斷是否受阻斷點(diǎn)地址壓棧中斷地址入PCEA=1IE=1EA=0YN中斷響應(yīng)條件：EA=1并且中斷源的中斷允許School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展中斷受阻的情況1、同級(jí)或高級(jí)的中斷已在進(jìn)行中；2、當(dāng)前的機(jī)器周期不是正在執(zhí)行的指令的最后一個(gè)周期；3、正在執(zhí)行的指令是返回指令或是對(duì)專用寄存器IE、IP進(jìn)行讀寫的指令，只有在執(zhí)行這些指令之后，至少在執(zhí)行一條其它指令后，才會(huì)響應(yīng)。School of

9、 Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展關(guān)中斷保護(hù)現(xiàn)場開中斷中斷服務(wù)關(guān)中斷開中斷中斷請(qǐng)求撤回中斷返回恢復(fù)現(xiàn)場中斷地址彈出PC斷點(diǎn)地址入PCSchool of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.5 中斷請(qǐng)求源（1）外部中斷請(qǐng)求源： 即外中斷0和1，經(jīng)由外部引腳引入的，在單片機(jī)

10、上有兩個(gè)引腳，名稱為INT0、INT1，也就是P3.2、P3.3這兩個(gè)引腳。在內(nèi)部的TCON中有四位是與外中斷有關(guān)的。IT0：INT0觸發(fā)方式控制位，可由軟件進(jìn)和置位和復(fù)位IE0：INT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)有外部的中斷請(qǐng)求時(shí)，這位就會(huì)置1（這由硬件來完成），在CPU響應(yīng)中斷后，由硬件將IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 （2）內(nèi)部中斷請(qǐng)求源 TF0：定時(shí)器T0的

11、溢出中斷標(biāo)記，當(dāng)T0計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件置位TF0。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，再由硬件將TF0清0。 TF1：與TF0類似。 TI、RI：串行口發(fā)送、接收中斷，由軟件清除。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.6 TCON 控制寄存器School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II)

12、 )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.7 13.7 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 優(yōu)先級(jí)：單片機(jī)采用了自然優(yōu)先級(jí)和人工設(shè)置高、低優(yōu)先級(jí)的策略，即可以由程序員設(shè)定那些中斷是高優(yōu)先級(jí)、哪些中斷是低優(yōu)先級(jí)，由于只有兩級(jí)，必有一些中斷處于同一級(jí)別，處于同一級(jí)別的，就由自然優(yōu)先級(jí)確定。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程

13、學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.8 五個(gè)中斷源的自然優(yōu)先級(jí)與中斷服務(wù)入口地址 外中斷0：0003H 定時(shí)器0：000BH 外中斷1：0013H 定時(shí)器1：001BH 串口 ： 0023H 它們的自然優(yōu)先級(jí)由高到低排列。 寫到這里，大家應(yīng)當(dāng)明白，為什么前面有一些程序一始我們這樣寫： ORG0000H LJMPSTART ORG0030H START：School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ)

14、( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 這樣寫的目的，就是為了讓出中斷源所占用的向量地址。當(dāng)然，在程序中沒用中斷時(shí)，直接從0000H開始寫程序，在原理上并沒有錯(cuò)，但在實(shí)際工作中最好不這樣做。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.9 外部中斷（P3.2/P3.3)激活方式：電平觸發(fā)（低電平有效）、邊沿觸發(fā)(下降沿有效）；激活方式由特殊寄存器TCON的低4位決定：IE1IT1IE0IT0中斷標(biāo)志IT0=0電平觸發(fā)

15、IT0=1邊沿觸發(fā)School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 兩種觸發(fā)方式的區(qū)別 邊沿觸發(fā)方式 : CPU響應(yīng)中斷后，硬件自動(dòng)將標(biāo)志位清零。 電平觸發(fā)方式 : 響應(yīng)中斷后，不能自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求信號(hào)。因此要立即撤除INT0,INT1引腳上的低電平.INT0P1.0QSCLRD外接中斷請(qǐng)求信號(hào)正脈沖中斷程序ANL P1, #0FEHORL P1, #01HSchool of Mechanical & Power Eng

16、ineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.10 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷 當(dāng)C/T溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)置位TF0/TF1，CPU響應(yīng)中斷后，由硬件自動(dòng)清除中斷標(biāo)志。 另可由程序?qū)F0/TF1置位或清除。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.11 串行口接收/發(fā)送中斷 完成一幀信號(hào)的接收/發(fā)送時(shí)，由硬件自動(dòng)置中斷標(biāo)

17、志位（特殊寄存器SCON的RI/TI)，CPU響應(yīng)中斷后，必須由軟件清除。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.12 中斷允許控制寄存器IE5個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求是否響應(yīng)由特殊寄存器IE決定，其格式為：EAESET1EX1ET0EX0總允許中斷串行口定時(shí)計(jì)數(shù)外部11中斷允許、0中斷禁止School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)

18、械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.13 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IPPSPT1PX1PT0PX01高優(yōu)先級(jí)、0低優(yōu)先級(jí)School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 開機(jī)時(shí)，每個(gè)中斷都處于低優(yōu)先級(jí)，我們可以用指令對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置。 School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通

19、大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 例1：設(shè)有如下要求，將T0、外中斷1設(shè)為高優(yōu)先級(jí)，其它為低優(yōu)先級(jí)，求IP的值。 IP的首3位沒用，可任意取值，設(shè)為000，后面根據(jù)要求寫就可以了 XXX PS PT1 PX1 PT0 PX0 0 0 0 0 0 1 1 0 因此，最終，IP的值就是06H。13.14 例子School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 例2：在上例中，如

20、果5個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生，求中斷響應(yīng)的次序。 答: 響應(yīng)次序?yàn)椋憾〞r(shí)器0外中斷1外中斷0實(shí)時(shí)器1串行中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展例3 如果我們要設(shè)置允許外中斷1，定時(shí)器1中斷允許，其它不允許，則IE可以為:EAXXESET1EX1ET0EX010001100即8CH，當(dāng)然，我們也可以用位操作指令SETB EASETB ET1SETB EX1來實(shí)現(xiàn)它。School of Mechanical & P

21、ower Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.15 基本規(guī)則 同一級(jí)別的各種中斷源同時(shí)請(qǐng)求中斷時(shí)，CPU響應(yīng)中斷的順序?yàn)椋?INT0 、T0、INT1、T1、串行口； 低優(yōu)先級(jí)中斷可被高優(yōu)先級(jí)中斷所中斷； 一種中斷一旦被響應(yīng)，與它同級(jí)的中斷不能再響應(yīng)； 幾個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生，CPU響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (

22、II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 在下列三種情況之一時(shí)，CPU將封鎖對(duì)中斷的響應(yīng)： 1. CPU正在處理一個(gè)同級(jí)或更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求。 2. 現(xiàn)行的機(jī)器周期不是當(dāng)前正執(zhí)行指令的最后一個(gè)周期。我們知道，單片機(jī)有單周期、雙周期、三周期指令，當(dāng)前執(zhí)行指令是單字節(jié)沒有關(guān)系，如果是雙字節(jié)或四字節(jié)的，就要等整條指令都執(zhí)行完了，才能響應(yīng)中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 3. 當(dāng)前正執(zhí)行的指令是返回指令（RETI）或訪

23、問IP、IE寄存器的指令，則CPU至少再執(zhí)行一條指令才響應(yīng)中斷。這些都是與中斷有關(guān)的，如果正訪問IP、IE則可能會(huì)開、關(guān)中斷或改變中斷的優(yōu)先級(jí)，而中斷返回指令則說明本次中斷還沒有處理完，所以都要等本指令處理結(jié)束，再執(zhí)行一條指令才可以響應(yīng)中斷。School of Mechanical & Power Engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (II) )第十四章 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展13.16 注意的問題 這里還有個(gè)問題，大家是否注意到，每個(gè)中斷向量地址只間隔了8個(gè)單元，如0003000B，在如此少的空間中如何完成中斷程序呢？很簡單，你在中斷處安排一