单片机——中断和矩阵键盘.ppt

第三讲 中断和矩阵键盘 学习目标 掌握中断的基本概念 学会配置中断 学会使用外部中断 一、中断的概念 在单片机中，当CPU在执行程序时，由单片机内部或外部的原因引起的随机事件要求CPU暂时停止正在执行的程序，而转向执行一个用于处理该随机事件的程序，处理完后又返回被中止的地方 1.2中断优先级与嵌套 1.2.1 中断优先级 通常单片机有多个中断源，我们可以按照轻重缓急 给各个中断源赋予不同的中断优先级。当两个或以上中断源同时请求中断时，CPU可以根据优先级首先处理优先级较高的中断请求，再处理优先级较低的中断请求。 1.2.2 中断嵌套 当CPU在执行某一中断处理程序时，若有优先级别更高的中断源发出中断请求，CPU会暂停去执行新的中断处理程序，结束后再继续执行被暂停的中断服务程序。 1.3中断的特点 1.3.1 提高CPU的工作效率 中断功能解决了高速工作的CPU与低速工作的外设之间的 矛盾。CPU分时启动多个外设之后，各外设与CPU并行工作，待外设完成工作之后发出中断请求，从断点转去执行 相应的中断服务程序，结束后再继续执行主程序。 1.3.2 实现实时处理 在实时控制系统中，被控对象的各种实时参数和信息会随时间不断变化，单片机必须及时得到这些参数和信息并进行分析处理，有了中断系统，这些参数和信息就可以通过中断请求的方式要求CPU及时处理。 1.33 处理故障 二 . 中断的分类 单片机的类型不同，其中断源的数量和类型也不同。51单片机的中断源有5个 ，可分为3 类 ，分别是2个外部中断 ，2 个定时器中断，以及1个串行口中断。 2.1 外部中断 2.2 定时器中断（内部中断） 2.3 串行口中断 2.1外部中断 外部中断是由外部原因（打印机，键盘，控制开关，外部故障）引起的，可以通过两个固定的引脚将信息输入到单片机内。 在物理层面讲，经常是通过“边沿触发”，“电平触发”，“脉冲触发”等实现的。 2.2定时器中断2.3串行口中断 定时中断是由定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时或定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而发生计数溢出时引起的中断。51内部有两个定时器，定时器0及定时器1 串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的，单片机接收或发送完一帧数据时，硬件会自动发出中断请求。 三 . 外部中断的处理过程 3.1 中断请求 在中断允许的情况下，单片机收到外部的低电平或者下降沿时，可认为外部发出了中断请求。 外电路如何发出低电平信号或者下降沿信号呢？ 3.11 中断响应条件 在满足以下2个条件时，CPU将响应中断。 1）有中断源发出中断请求； 2）中断允许 a 中断总允许位 EA=1 ； b 发出请求的中断源被允许中断； c CPU没有在执行一个同级或者优先级更高的中断服务程序。 3.12 中断优先级裁决 如果没有重新设置中断源的优先级，则按照自然优先级进行裁决， 如果通过中断优先级寄存器重新设置中断源的优先级，则按照重新设定的进行裁决 3.13 中断的响应过程 优先级状态触发器置1，屏蔽同级别以及低级别的中断源的中断请求； 生成长调用指令（LCALL），把断点地址压入堆栈保护，将中断源的中断入口地址装入程序计数器PC中，开始执行中断子 程序。 3.2中断处理 3.3中断返回 1.中断返回：CPU返回程序断点处继续执行原来的程序 RETI指令： 置零优先级状态触发器， 取出断点处地址送回到PC 2.中断请求的撤除 硬件清除定时器中断请求标志TF0和TF1 软件清除串口中断请求标志T1和R1（硬件无法完成） 外部中断的清除：硬件自动清除 响应条件 中断请求 优先级裁决 响应过程 保护现场 中断处理 处理中断的请求 恢复现场 中断返回 中断返回 中断请求的撤除 四 . 外部中断系统控制 模块概念 一个模块的应用离不开两个东西，一个是硬件电路，个是寄存器的配置。例如： 4.1 控制寄存器 TCON 定时器控制寄存器TCON的作用是控