MCS51第五章中断系统.ppt

MCS-51 中断系统 电气工程学院 王民慧 本章主要内容 MCS-51 的中断源和中断标志 MCS-51 对中断请求的控制 MCS-51对中断的响应 MCS-51对中断请求的撤除 MCS-51中断服务子程序设计 计算机中的中断概念 在CPU与外设交换信息时，若用查询的方式，则CPU会浪费较多的时间去等待外设，使CPU的工作效率较低，这就是快速的CPU和慢速的外设之间的矛盾，为了解决这个问题，引入了中断的概念，引入中断后有以下优点： 1．同步工作 2．实时处理 3．故障处理 通常的中断源有以下几种 ①外部输入／输出设备，如键盘、打印机等。 ②数据通信设备，如双机或多机通信。 ③定时时钟。 ④故障源，如掉电保护请求等。 ⑤为调试程序而设置的中断源。 1．实现中断并返回 2．能实现优先权排队 3．高级中断源能中断低级中断源的中断处理 MCS-51中断系统组成 中断源 中断标志 中断允许 中断优先级 MCS-51中断系统结构 中断寄存器 一、MCS-51的中断源和中断标志 MCS-51的中断标志 SCON寄存器——串行口控制寄存器 二、MCS-51对中断的控制 MCS-51的中断控制由中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP实现。 1、MCS-51的中断允许 2、MCS-51的中断优先级 IE寄存器——中断允许寄存器 IP寄存器——中断优先级寄存器 在单片机工作时，中断控制由程序来实现。例如CPU开中断可由以下两条指令来实现： SETB 0AFH ；EA置1 或 ORL IE, #80H ；按位“或”，EA置1 CPU关中断可由以下两条指令来实现： CLR 0AFH ；EA清0 或 ANL IE, #7FH ；按位“与”，EA清0 又如设置外部中断源为高优先级，外部中断源为低优先级，可由下面指令来实现： SETB 0B8H ；PX0置1 CLR 0BAH ；PX1清0 或 MOV IP, #000××0×1B ；PX0置1，PX1清0 三、MCS-51对中断的响应 MCS-51单片机规定CPU在执行RETI或访问IE、IP寄存器的指令时不响应中断请求，只有上述指令执行完后的下一条指令周期的末尾才去响应新的中断请求。响应后由硬件清除中断请求标志（TI和RI除外），保护断点，转向中断服务程序的入口，执行中断服务程序。在保护断点时，没有保护PSW的状态，若需要保护，可由中断服务程序完成。 在实际应用中，保护现场由压栈指令（PUSH）来实现，恢复现场由弹栈指令（POP）来实现。对于工作寄存器R0～R7还可以使用寄存器工作区切换的方式来进行。 中断处理过程 中断响应(以外部中断0为例) 中断响应时间 CPU不是在任何情况下都对中断请求立即响应，不同的情况对中断响应的时间也不同。 例如：外部中断请求信号的电平在每个机器周期的S5P2期间，经反相后锁存到IE0或IE1标志位，CPU在下一个机器周期才会查询到这些值，这时如果满足响应条件，CPU响应中断时，需执行一条两个机器周期的调用指令，以转到相应的中断服务程序入口。 这样，从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令，至少需要3个机器周期。 如果在申请中断时，CPU正在处理最长指令(如乘、除法指令)，则额外等待时间增加3个机器周期；若正在执行RETI或访问IE、IP指令，则额外等待时间又增加2个机器周期。 这样，若系统中只有一个中断源，则响应时间为3～8个机器周期。 如果系统中有多个中断源并且同时请求中断时，则最低级的中断的响应时间会更长。 【例5.1】设串行口工作方式2，有奇偶校验，数据发送中断服务程序如下： RTI： PUSH PSW ；压栈保护现场 PUSH A SETB PSW.4 ；寄存器工作区切换 CLR PSW.3 CLR TI MOV A, @R0 MOV C, P MOV SBUF, A ；数据发送 INC R0 POP A ；恢复现场 POP PSW RETI