第五章 MCS-51的中断系统.ppt

* 5.1 I/O接口的作用/功能/定义 5.2 数据的输入/输出传送方式 5.3 单片机的中断系统 5.4 中断的举例 第五章 MCS-51的中断系统 5.1 I/O接口的作用/功能/定义 数据性质不同 数据协议/格式不同 速度不一致 所需功率/电平不匹配 所需测控点数量不匹配 计算机/单片机与外设之间起桥梁的 电路或部件——接口(interface)。 协调两者间的差异。 一、作用 口地址 → 可寻址的寄存器/端口 地址由选用的地址线条数与地址线名决定 二、接口与端口 地址线条数n决定：寻址范围 = 2n MCS-51寻址范围 = 216 = 65536 = 64K字节 地址线在地址总线中的序名决定具体地址 一个端口可能有多个口地址； 一个口地址只能唯一地指向某个端口。 本课程中讲到的接口可以是→器件→电路板卡 →设备/装置→ …… 站在单片机/计算机一侧来看待上述过程叫编址。 站在单片机/计算机外侧来看待上述过程叫译码。 接口地址的编址/译码/寻址概念： 通过适当的地址线(或控制线，或I/O线), 物理上形成某个或某些片选/使能等信号， 实现与接口对象的一一对应的过程。 通过软件与译码电路硬件实现对外设的片选或使能控制过程叫寻址。 编址是设计过程（在先） 译码和寻址是应用过程（在后） 对I/O与存储器编址通常有两种方式： 独立编址方式： I/O与存储器分别编址 (例如IBM-PC) 统一编址方式： I/O与存储器合在一起编址(单片机应用系统) 三、编址方式 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0口是低8位地址与数据复用口 A7/D7 A6/D6 A5/D5 A4/D4 A3/D3 A2/D2 A1/D1 A0/D0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 P2口是高8位地址口 单片机对外部器件实现一一对应的“片选”通常要用单片机的地址总线A15—A0中的部分或全部，甚至也可以用某些I/O线。 P2.7 P2.5 P2.6 P0口 /CE /CE /CE P2.2-2.0 RAM （2K） A10 A9 A8 P2.5 做 RAM 片选线 （0000H—07FFH） P2.2,P2.1,P2.0与P0口共同寻址 2K字节存储单元 地址范围： XX0X X000 0000 0000 XX0X X111 1111 1111 1、线选寻址：用一条或几条地址线对外寻址 MCS-51单片机 AD7-0 D7-0 D7-0 Q7-0 Q7-0 P2.7 P2.5 P2.6 P0口 /CE /CE /CE P2.2-2.0 RAM （2K） A10 A9 A8 P2.7 做输出锁存器的片选线 地址范围：0XXX XXXX XXXX XXXX MCS-51单片机 AD7-0 D7-0 D7-0 Q7-0 P2.6 做输入缓冲器的片选线 地址范围：X0XX XXXX XXXX XXXX 锁存器 缓冲器 (例:7FFFH) (例:0BFFFH) 常用译码器件： 74LS138：3-8译码器 2、译码寻址：用地址线加译码器件对外寻址 P2.7 P2.5 P2.6 /CE /CE /CE P0.7-P0.0 74LS138 Y0 A B C G G2A G2B 0# 1# 2# +5V MCS-51 Y1 Y2 Y7 /CE 74LS139：双2-4译码器 5.2 数据的输入/输出传送方式 查询传送方式(LOOK UP)： 传送前一方先查询另一方的状态，若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待 一、数据的输入/输出传送方式 无条件传送方式： 一方对另一方来说总是准备好的 直接存储器存取方式(DMA)： 双方直接通过总线传送数据, 不经CPU中转 中断传送方式(IRQ)： 一方通过申请中断的方式与另一方进行数据传送 数据传送的双方平时各自做自己的工作，一旦甲方要求与乙方进行数据传送，就主动发出信号提出申请，乙方接到申请后若同意传送，安排好当前的工作，再响应与甲方发生数据传送。完事后，回去继续做打断前的工作。 中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志 ?提高CPU效率 ?解决速度矛盾 ?实现并行工作 ?应付突发事件…… 二、中断传送方式特点 ①中断源 ②中断申请 ③开放中断 ④保护现场 ⑤中断服务 ⑥恢复现场