大学单片机及接口技术第6章中断系统.ppt

第6章：中断系统 本章基本要求： ⑴ 中断的概念 ⑵ 51的中断系统* ⑶ 51中断源的扩展 6.1 中断的概念 6.1.1 中断的定义和作用 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（中断服务程序）,待处理结束之后,再回来继续执行被中止的原程序的过程。 这个过程还可以描述为：CPU自动执行中断服务程序并返回原程序执行的过程。 6.1 中断的概念 中断系统主要作用： ①有效地解决了快速CPU与慢速外设之间的矛盾,可使CPU与外设并行工作,大大提高了工作效率。 ②可以及时处理控制系统中许多随机产生的参数与信息,即计算机具有实时处理能力,以此提高控制系统的性能。 ③使系统具备了及时处理故障的能力,提高了系统自身的可靠性。 6.1 中断的概念 6.1.2 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的。通常有特殊指令、I/O设备、实时控制系统中的随机参数以及信息故障源。 中断请求：一般情况下可以是中断源向CPU发出的电信号，该信号能够被CPU识别并响应。 6.1 中断的概念 对于各种计算机来说,其中断源的允许数目是不一样的,例如Z80允许128个中断源(不包括非屏蔽中断),而8086/8088则允许256个中断源。 MCS-51单片机相对来说较为简单,只提供了5个中断源： 2个外部中断请求INT0和INT1、 2个片内定时器/计数器T0和T1的溢出中断请求 串行口中断请求TI或RI(合为一个中断源)。 6.1 中断的概念 6.1.3 中断的分类 可分为三类： * 可屏蔽中断：由CPU的可屏蔽中断引脚INT引起的中断。 * 非屏蔽中断：由CPU的非屏蔽中断引脚NMI引起的中断（8086CPU）。 * 软件中断：由中断指令引起的中断（8086CPU）。 51单片机的中断可以分为： ①外部中断，由外部可屏蔽中断和外部计数器中断组成；②内部中断，由内部定时器、串口传输中断等组成。 6.1 中断的概念 6.1.4 中断的嵌套 中断优先级是：在系统设计时，人为设定的中断源的优先权级别。 设置优先权的意义： 1、当同时有多个中断请求信号，先响 应优先级别高的中断请求。 2、高优先级中断请求信号可中断低优 先级中断服务。 6.1 中断的概念 开中断、关中断的概念。 关中断可以由两种情况产生： 中断响应时自动关中断、对EA位设置为0。 开中断可对EA位设置为1来实现。 6.1 中断的概念 6.1.5 中断系统功能 一个中断系统具备如下功能： 1、中断优先权排队 2、实现中断嵌套 3、自动响应中断 4、实现中断返回 中断系统需要解决两个主要问题： 一、是如何从主程序转到中断服务程序； 二、是如何从中断服务程序返回主程序。 6.2 51单片机的中断系统 6.2.1 51系列单片机中断源和中断标志 51系列单片机中：8031、8051、8751有5级中断；8032、8052、8752有6级中断； 1、中断源 51单片机五级中断源分为：两个外部中断、两个定时器溢出中断、一个串口中断。 ①外部中断源：INT0、INT1 两条外部中断请求输入引脚。允许用户设定外部中断源以低电平或者是负跳变方式触发。 6.2 51单片机的中断系统 ②定时器溢出中断源：内部中断，51内部有两个16位定时/计数器，它们由内部定时脉冲（主脉冲12分频）或外部引脚T0、T1输入的外部计数脉冲计数。当计数值溢出时，产生中断请求。这两个16位定时/计数器的初值可由用户设定。 ③串口中断源：由51内部串行通讯口产生。可细分为串口发送、接收中断两种。当串行接口进行发送/接收完一组串行数据时，串口电路自动发出串口中断请求。 6.2 51单片机的中断系统 用户对中断系统的使用，一是通过设置和中断有关的控制字，二是通过设置中断服务程序来实现的。 在51系统中和中断有关的控制字有四个： ⑴ TCON控制字，字节地址：88H ⑵ 串口SCON控制字，字节地址：98H ⑶ 中断允许控制字IE,字节地址：A8H ⑷ 中断优先权控制字IP，字节地址：B8H 2、TCON控制字的设定 TCON控制字的格式内容如下：字节地址：88H 6.2 51单片机的中断系统 说明：①对INT0、INT1的检测：在每个机器周期的S5P2时 检测该引脚是否有效。 ②对定时器/计数器溢出的判断：同上