MCS-51的中断系统、定时.计数器.ppt

第5章 MCS-51的中断系统、定时/计数器 §5-1 MCS-51单片机中断系统 3、中断响应与子程序调用的区别 §5-2 定时 / 计数器 * * §5-1 MCS-51单片机的中断系统 §5-2 MCS-51单片机的定时/计数器 一、概述 当中央处理器CPU正在处理某件事情的时候，外部发生了某一更为重要或更为紧迫的事件，需要CPU暂时停下正在执行的工作去处理这一突发事件，之后再继续执行以前被暂停下来的工作，这个过程就叫——中断 中断 1、什么叫中断？ 信息交换过程中，如果CPU完全采用查询方式等待诸如打印机这类低速设备，那么整个计算机系统将陷于严重的低效率运行状态。我们常利用中断去提高执行效率 CPU与外设的数据传送方式： 1、无条件传送方式 2、查询传送方式 3、中断传送方式 中断常用于处理如：掉电、现场故障、外部强行干预等可能发生但未知发生时刻的事件 中断也常用于CPU与外设之间的数据传输 ◆实现与低速设备的同步。 CPU与外部设备并行工作,以中断方式相联系,提高工作效率 2、中断的作用 掉电保护 信号采集 打印机 串口通信 CPU中能够控制实现这种中断响应的逻辑机构称为中断系统。中断有以下优点： ◆实现故障处理，避免系统灾难。对突发事故，做出紧急处理 ◆提高实时处理系统的即时性。根据现场随时变化的各种参数、信息，做出实时监控 ◆子程序调用是程序设计者的主动行为，完全是计划内的任务，它是为主程序服务的，我们知道何时去调用子程序，也就是说，子程序的断点是已知的。但是，对于中断我们却不知道应该具体什么时候去执行中断响应程序，中断的断点是未知的，中断的发生也是随机的，也许有些中断永远都不会发生 ◆中断响应就是停下正在执行的程序转而去执行另一个子程序。显然，中断响应的过程与子程序调用的作用基本相似 1、中断逻辑结构 二、MCS—51单片机中断系统 外部中断 定时器中断 串行口中断 中断允许与优先控制 中断入口地址发生 控制寄存器 2、中断源 ◆ 5个中断源 外部中断 内部中断 INT0 INT1 CT1 定时器中断 串行口中断 CT0 可设置为电平或边沿触发 16位，4种方式 UART，全双工 ◆2个中断优先级 高优先级 低优先级 ◆中断逻辑 中断允许寄存器IE 中断优先权寄存器IP 中断的开/关设置 中断的优先权设置 每个中断源都可设置为高或低优先级 INT0（P3.2） INT1（P3.3） 2个外部中断源输入类型均可定义为电平（低电平）触发方式或边沿（下降沿）触发方式 外部中断申请信号经电平/边沿选择逻辑后送触发器IE0或IE1保存，等待CPU响应中断 计数器溢出时，溢出标志触发器TF0或TF1有效，如果这时的中断允许是开通的，则可以向CPU申请中断，进行处理 CT0 CT1 UART 发送或接收数据完毕时，置位发送结束标志触发器TI或接收结束标志RI，如果这时的相关中断允许是开通的，就可以向CPU申请中断 5个标志触发器 ◆IE0、IE1以及TF0、TF1位于特殊功能寄存器TCON中 ◆TI、RI位于特殊功能寄存器SCON中 TCON： IT0 IE0 IT1 IE1 TR0 TF0 TR1 TF1 TF1、TF0—— CT1、 CT0的溢出中断标志 溢出时硬件置1，响应后硬件清0（也可软件清0） IE1、 IE0——INT1、INT0中断请求标志 有中断请求时，硬件置1，中断响应后硬件自动清0 IT1、IT0 —— 外部中断1（/INT1）触发类型控制位 设为0 ——低电平触发，设为1——下降沿触发 TCON称为定时/计数器状态寄存器 RI TI RB8 TB8 REN SM2 SM1 SM0 SCON： SCON称为串行口控制寄存器 TI —— 串口发送中断标志位 发送完数据，硬件置1，软件清0 RI —— 串行口接收中断标志位 接收完数据，硬件置1，软件清0 3、MCS—51单片机的中断控制 4个特殊功能寄存器与中断控制相关 中断允许寄存器 IE 中断优先权寄存器 IP 定时/计数器状态寄存器 TCON 串行口状态寄存器 SCON（用2位） ◆中断允许寄存器 IE EX0 ET0 EX1 ET1 ES —— —— EA IE： EA —— 总控制位 未定义位 ES —— 串口控制位 ET1—— T1中断控制位 EX1—— /INT1控制位 ET0—— T0中断控制位 EX0—— /I