模塊四中斷系統(tǒng)4.1中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.1.1中斷的概述外部設(shè)備是微機(jī)的重要組成部分，而微機(jī)和外部設(shè)備之間不是直接相連的，而是通過不同的接口電路來達(dá)到彼此間的信息傳送的。CPU與外部交換信息的方式：（1）程序控制傳送方式（2）中斷傳送方式（3）直接存儲器存?。―MA）方式1.中斷的定義

你正在專心看書，突然電話鈴響，于是你記下正在看的書的頁數(shù)，去接電話，接完電話后再回來接著看書。日常中斷的例子什么是中斷？

中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行某段程序的過程中,由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)、外的某種原因,暫時(shí)中止原程序的執(zhí)行,轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序,并中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后,再回來繼續(xù)執(zhí)行被中斷的原程序的過程。2.中斷的作用1)CPU與外設(shè)并行工作。解決CPU速度快、外設(shè)速度慢的矛盾。2)實(shí)時(shí)處理?？刂葡到y(tǒng)往往有許多數(shù)據(jù)需要采集或輸出。實(shí)時(shí)控制中有的數(shù)據(jù)難以估計(jì)何時(shí)需要交換。3)故障處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的故障往往隨機(jī)發(fā)生，如電源斷電、運(yùn)算溢出、存儲器出錯等。采用中斷技術(shù)，系統(tǒng)故障一旦出現(xiàn)，就能及時(shí)處理。4）實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互：人和單片機(jī)交互一般采用鍵盤和按鍵，可以采用中斷的方式實(shí)現(xiàn)，中斷方式時(shí)CPU執(zhí)行效率高，而且可以保證人機(jī)交互的實(shí)時(shí)性，故中斷方式在人機(jī)交互中得到廣泛應(yīng)用。3.1.2MCS-51中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)是指能實(shí)現(xiàn)中斷功能的那部分硬件電路和軟件程序。對于MCS-51單片機(jī)，大部分中斷電路都是集成在芯片內(nèi)部的，只有和中斷輸入線上的中斷請求信號產(chǎn)生電路才分散在各中斷源電路或接口芯片電路里。IE0TCONSCONINT0IT0=0

IT0=1INT1IT1=0

IT1=1TF0IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級矢量地址高級中斷請求自然優(yōu)先級矢量地址低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIP

中斷標(biāo)志位中斷源允許總允許EA中斷優(yōu)先級3.1.2MCS-51中斷系統(tǒng)1.MCS-51的中斷源和中斷標(biāo)志中斷源是指引起中斷的事件。在單片機(jī)中，中斷源是指引起中斷原因的設(shè)備或事件，或發(fā)出中斷請求信號的源泉。通常有I/O設(shè)備、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)和信息故障源等。1）外部中斷源：MCS-51系列單片機(jī)有2個外中斷源，稱為外中斷0和1，經(jīng)由單片機(jī)上的P3.2、P3.3這兩個外部引腳引入，為、。

2）內(nèi)部中斷源定時(shí)器溢出中斷源。定時(shí)器溢出中斷源由內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器產(chǎn)生，屬于內(nèi)部中斷。串行口中斷源。串行口中斷是由內(nèi)部串行口中斷源產(chǎn)生。

(1)中斷源1)TCON中的中斷標(biāo)志位D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(2)中斷請求標(biāo)志（MSB）8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H(LSB)外部中斷INT0中斷標(biāo)志位(TCON.1):IE0＝1，外部中斷1向CPU申請中斷

外部中斷INT0觸發(fā)方式控制位(TCON.0)：

IT0=0，電平觸發(fā)方式

IT0=1,下降沿觸發(fā)方式注意：該寄存器可以位尋址。提示：①電平觸發(fā)方式，CPU在每個機(jī)器周期的S5P2采樣P3.2，若P3.2為低電平，則IE0置1（表明外部中斷0向CPU申請中斷），否則IE0清零。②負(fù)跳變觸發(fā)方式，如果在兩個機(jī)器周期內(nèi)，CPU采樣到上一個機(jī)器周期為高電平、下一個機(jī)器周期為低電平，則IE0置1，否則清零。為保證CPU能檢測到負(fù)跳變，的高、低電平時(shí)間至少應(yīng)保持1個機(jī)器周期。采樣采樣采樣采樣S5P2S5P2S5P2S5P2S5P21）TCON的中斷標(biāo)志位

TCON8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88HD7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0T0溢出中斷標(biāo)志(TCON.5):T0啟動計(jì)數(shù)后，計(jì)滿溢出由硬件置位TF0=1，向CPU請求中斷，此標(biāo)志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后，才由硬件自動清0。也可用軟件查詢該標(biāo)志，并由軟件清0。

D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI2)SCON的中斷標(biāo)志位(MSB)9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H(LSB)注意：該寄存器可以位尋址！RI(SCON.0)——串行接收中斷標(biāo)志。TI(SCON.1)——串行發(fā)送中斷標(biāo)志。（1）中斷允許控制——中斷允許寄存器IE

2.中斷控制D7D6D5D4D3D2D1D0EA××ESET1EX1ET0EX0(MSB)AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H(LSB)中斷允許寄存器IE對中斷的開放和關(guān)閉實(shí)行兩級控制。所謂兩級控制，就是有一個總開、關(guān)中斷控制位EA，當(dāng)EA＝0時(shí)，則屏蔽所有的中斷申請，即任何中斷申請都不接受；當(dāng)EA＝1時(shí)，CPU開放中斷，但五個中斷源還要由IE的低5位的各對應(yīng)控制位的狀態(tài)進(jìn)行中斷允許控制。例3-3如果我們要設(shè)置外中斷1、定時(shí)器1中斷允許，其它不允許，請?jiān)O(shè)置IE的相應(yīng)值。位D7D6D5D4D3D2D1D0符號EA××ESET1EX1ET0EX0值10001100(MSB)AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H(LSB)(a)SFR賦值IE=0x8c(b)用位賦值EA＝1；CPU開中斷ET1＝1；定時(shí)/計(jì)數(shù)器1允許中斷EX1＝1；外中斷T1允許中斷（2）中斷優(yōu)先級控制MCS-51單片機(jī)有兩個中斷優(yōu)先級：高級中斷和低級中斷。每一個中斷源都可以通過編程確定為高優(yōu)先級中斷或低優(yōu)先級中斷。若CPU當(dāng)前正在為低優(yōu)先級中斷服務(wù)，在開中斷的條件下，它能被另一個高優(yōu)先級中斷請求所中斷，轉(zhuǎn)去為高級中斷服務(wù)，再返回到被中斷了的低級中斷的服務(wù)程序，這即為中斷嵌套。

中斷嵌套過程CPU執(zhí)行高級中斷服務(wù)高級中斷請求返回低級中斷程序返回主程序響應(yīng)高級中斷低級中斷請求CPU執(zhí)行低級中斷響應(yīng)低級中斷CPU在執(zhí)行的主程序中斷優(yōu)先級寄存器IPD7D6D5D4D3D2D1D0×××PSPT1PX1PT0PX0(MSB)BFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8H(LSB)專用寄存器IP為中斷優(yōu)先級寄存器，用戶可用軟件設(shè)定相應(yīng)位為1，對應(yīng)的中斷源被設(shè)置為高優(yōu)先級，相應(yīng)位為0，對應(yīng)的中斷源被設(shè)置為低優(yōu)先級系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，均為低優(yōu)先級該寄存器可以位尋址自然優(yōu)先權(quán)順序中

斷

源同級內(nèi)優(yōu)先權(quán)排列外部中斷0中斷(IE0)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷(TF0)外部中斷1中斷(IE1)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷(TF1)串行接口中斷(TI/RI)

最

高

最

低MCS-51系列單片機(jī)中斷響應(yīng)原則：1)高級中斷請求可以中斷正在執(zhí)行的低級中斷。2)同級或低級中斷請求不能中斷正在執(zhí)行的中斷。3)多個中斷源同時(shí)向CPU申請中斷，首先響應(yīng)優(yōu)先級別最高的中斷請求；多個同級中斷源同時(shí)向CPU申請中斷，CPU通過內(nèi)部硬件查詢，按自然優(yōu)先級確定優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷請求。解：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。位D7D6D5D4D3D2D1D0符號XXXPSPT1PX1PT0PX0值00000110例

設(shè)有如下要求，將T0、外中斷1設(shè)為高優(yōu)先級，其它為低優(yōu)先級，求IP的值。IP的值就是06H。在上例中，如果5個中斷請求同時(shí)發(fā)生，求中斷響應(yīng)的次序。解：響應(yīng)次序?yàn)槎〞r(shí)器0→外中斷1→外中斷0→實(shí)時(shí)器1→串行中斷。位D7D6D5D4D3D2D1D0符號XXXPSPT1PX1PT0PX0值00000110（1）中斷響應(yīng)的時(shí)序3.中斷響應(yīng)（2）CPU響應(yīng)中斷的條件

①沒有同級或高優(yōu)先級的中斷正在處理；②正在執(zhí)行指令必須執(zhí)行完最后一個機(jī)器周期（換言之，正在執(zhí)行的指令完成前,任何中斷請求都得不到響應(yīng)）；③若正在RETI或讀寫IE或IP寄存器，則必須執(zhí)行完當(dāng)前指令的下一