1、第4章MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)4.1中斷的概念4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)構(gòu)成和中斷控制4.3 MCS-51中斷應(yīng)答過程4.4中斷應(yīng)答時(shí)間4.5中斷應(yīng)答后中斷請(qǐng)求的去除4.6中斷系統(tǒng)應(yīng)答4.1中斷的概念4.1.1中斷和中斷源中斷是指，CPU在某個(gè)程序運(yùn)行中，在外部或內(nèi)部發(fā)生了緊急事件的情況下，請(qǐng)求CPU暫停運(yùn)行中的程序來(lái)處理該緊急事件，處理后原來(lái)被停止的程序的中斷點(diǎn)實(shí)現(xiàn)這種功能的機(jī)構(gòu)稱為中斷系統(tǒng)，發(fā)生中斷的要求方稱為中斷源。 4.1.2中斷嵌套CPU正在處理一個(gè)低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求時(shí)，如果出現(xiàn)另一個(gè)高于它的優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求，則CPU暫停正在處理的中斷源的處理程序，處理高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求，在處

2、理完該中斷請(qǐng)求后，處理原始處理中的低電平4.2 MCS-51中斷系統(tǒng)配置和中斷控制4.2.1中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志1 .中斷源包括MSC-51系列單片機(jī)的5個(gè)中斷源、2個(gè)外部中斷源和3個(gè)內(nèi)部中斷源。 這兩個(gè)外部中斷源是外部中斷0和外部中斷1的三個(gè)內(nèi)部中斷源是計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出中斷、計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出中斷以及發(fā)送/接收串行端口中斷(TI與RI )。 2. TCON寄存器TCON是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和1(T0，T1 )的控制寄存器，同時(shí)也用于鎖存T0，T1的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志和外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志。 3. SCON發(fā)射器SCON是串行端口控制發(fā)射器，其中后兩位用作串行端口中斷請(qǐng)求標(biāo)志。 4.2.2中斷許

3、可控制在MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)中，中斷的許可或禁止由芯片上的中斷許可寄存器IE控制。 4.2.3中斷優(yōu)先級(jí)控制MCS-51系列單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP控制。 (1)低優(yōu)先級(jí)中斷可由高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求進(jìn)行中斷，而高優(yōu)先級(jí)中斷不可由低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求進(jìn)行中斷。 (2)類的中斷請(qǐng)求不能中斷已經(jīng)在運(yùn)行的類的中斷。 4.3 MCS-51中斷響應(yīng)進(jìn)程MCS-51系列單片機(jī)的中斷響應(yīng)進(jìn)程可分為中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷恢復(fù)三個(gè)階段。 4.3.1中斷應(yīng)答CPU應(yīng)答中斷的條件主要有以下幾點(diǎn)： (1)中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求。 (2)中斷的總允許量是EA=1，即，CPU開始中斷。 (3)請(qǐng)求中斷的中斷源的

4、中斷許可位為1，在存在以下任意一種情況下，中斷請(qǐng)求被阻止。 (1) CPU正在處理類或高級(jí)中斷(2)當(dāng)前循環(huán)(即，查詢循環(huán))確保只有當(dāng)前指令被執(zhí)行之后才響應(yīng)，而不是執(zhí)行當(dāng)前指令的最后一個(gè)循環(huán)(3)正在執(zhí)行的命令返回(reserve ) 用于訪問IP寄存器的命令，在執(zhí)行命令后至少執(zhí)行一個(gè)命令時(shí)對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng)。 4.3.2中斷處理CPU從執(zhí)行中斷處理程序的最初指令開始到返回指令RETI為止，將該進(jìn)程稱為中斷處理或中斷服務(wù)。中斷處理包括現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、中斷源請(qǐng)求的處理、現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)這3個(gè)部分。 4.3.3中斷門中斷門是指在執(zhí)行中斷處理程序的最后命令RETI后，程序進(jìn)入中斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行原程序。 4.4中斷響應(yīng)時(shí)

5、間不同時(shí)，CPU響應(yīng)中斷的時(shí)間不同。 4.5中斷響應(yīng)后的中斷請(qǐng)求的撤除中斷源提出中斷請(qǐng)求，在CPU對(duì)該中斷請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)后，中斷源的中斷請(qǐng)求必須在中斷釋放之前撤除，不會(huì)發(fā)生重復(fù)的中斷，再次應(yīng)答。 4.6中斷系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例4.6.1單步操作的中斷實(shí)現(xiàn)作為中斷系統(tǒng)的重要特征之一的中斷請(qǐng)求在執(zhí)行一個(gè)指令后再次被應(yīng)答，在應(yīng)答中斷時(shí)，類中斷被屏蔽，利用該特征實(shí)現(xiàn)單步操作例如，使外部中斷0為電平觸發(fā)方式。 在一個(gè)中斷服務(wù)程序的末尾，JNBP3.2，$； 在變高之前當(dāng)場(chǎng)JBP3.2，$； 在變低之前原地等待RETI并執(zhí)行指令，4.6.2外部中斷源擴(kuò)展1 .計(jì)時(shí)器擴(kuò)展在外部中斷源中選擇8051個(gè)計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T

6、0和T1)作為計(jì)數(shù)器方式，P3.4(T0)或P3.5(T1)皮P3.4管腳和P3.5管腳可用作外部中斷請(qǐng)求源，并且計(jì)時(shí)器的溢出中斷可用作外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志。 例如，模式2的外部計(jì)數(shù)方法將T0設(shè)為時(shí)間常數(shù)0FFH，并且允許中斷。 其初始化過程包括MOV TMOD、#06H； 將T0設(shè)為模式2，并以計(jì)數(shù)器方式使MOV TL0、#0FFH動(dòng)作。 時(shí)間常數(shù)0FFH被分別傳送到TL0和TH0 MOV TH0、0FFH移動(dòng)和#82H。 允許T0中斷SETBTR0。 啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)、2 .中斷加查詢方式利用MCS-51單片機(jī)的兩個(gè)外部中斷輸入線的任意一個(gè)，以and的關(guān)系連接多個(gè)外部中斷源時(shí)，無(wú)論哪個(gè)外部裝置發(fā)出

7、中斷請(qǐng)求，or電平都發(fā)生變化，哪個(gè)外部裝置發(fā)生中斷這四個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)由軟件設(shè)置。 以下涉及程序，中斷優(yōu)先級(jí)按裝置14從高到低的順序排列。 org 0003 hljmpint0int 03360 pushpswpushaccjbp1. 7、DV1 JBP1.6、DV2 JBP1.5、DV3、JBP1.4、dv4gb:popaccpoppswror裝置1中斷服務(wù)程序ajmp 裝置2中斷服務(wù)程序AJMPGB DV3: 裝置3中斷服務(wù)程序AJMPGB DV4: 圖4-9表示裝置4中斷服務(wù)程序AJMPGB、圖4-8多中斷源、4.7中斷程序例【例4-2】的電路。 單片機(jī)讀取P1.0的狀態(tài)，將該狀態(tài)發(fā)送到P1.7的顯示燈，P1.0為高電平時(shí)，顯示燈點(diǎn)亮P1.0為低電平時(shí)，燈不點(diǎn)亮。 要求稱為中斷控制的輸入輸出過程，每個(gè)請(qǐng)求中斷，讀寫過程完成。 圖4-9外部中斷示例，步驟如下： ORG0000H AJMPMAIN； 移動(dòng)到主程序ORG0003H。 外部中斷0向量地址AJMPINT-0； 中斷服務(wù)子程序ORG0050H主程序MAIN:SETBIT0； 選擇邊緣觸發(fā)方式SETB EX0。 允許SETB EA中斷的CPU開始中斷HERE:SJMPHERE； 主程序步驟ORG02