[单片机原理及接口技术(余锡存)]第5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。 2. 中断源 中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的来源, 中断可以人为设定, 也可以是为响应突发性随机事件而设置。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. 中断响应的过程 (1) 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。 (3) 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 1. 特殊功能寄存器TCON中的标志 IT0 IE0 IT1 IE1 TR0 TF0 TR1 TF1 (MSB) (LSB) 图 5.2 TCON格式 2. 特殊功能寄存器SCON 图 5.3 SCON格式 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, 它在每个中断信号的通道中设置了一个中断屏蔽触发器。 只有该触发器无效, 它所对应的中断请求信号才能进入CPU, 即此类型中断开放。 否则, 即使其对应的中断标志位置1, CPU也不会响应中断, 即此类型中断被屏蔽了。同时CPU内还设置了一个中断允许触发器, 它控制CPU能否响应中断。 图 5.4 IE格式 EX0 ET0 EX1 ET1 ES ET2 X EA (MSB) (LSB) 2. 中断优先级 PX0 PT0 PX1 PT1 PS PT2 X X (MSB) (LSB) 图 5.5 IP的格式 表 5.2 同级内第二优先级次序 例如, 某软件中对寄存器IE、 IP设置如下: MOV IE, ＃ 8FH MOV IP, ＃ 06H 则此时该系统中:  · CPU中断允许;  · 允许外部中断 0、 外部中断 1、 定时器 /计数器 0、 定时器 /计数器1提出的中断申请;  · 允许中断源的中断优先次序为:  定时器 /计数器 0外部中断 1外部中断 0定时器/计数器 1。 5.2.3 中断响应 1. 中断响应的条件 (1） 同级或高优先级的中断已在进行中;  (2） 当前的机器周期还不是正在执行指令的最后一个机 器周期（换言之, 正在执行的指令完成前, 任何中断请求 都得不到响应）;  (3） 正在执行的是一条 RETI或者访问特殊功能寄存器 IE或 IP的指令（换言之, 在 RETI或读写 IE或 IP之后, 不会 马上响应中断请求, 而至少执行一条其它指令之后才会响应）。 2. 中断响应