第6章 MCS-51中断系统.doc

第6章 MCS-51中断系统 6.1概述 6.1.1中断的定义和作用 1. 可以提高CPU的工作效率 2. 可以提高实时数据的处理时效 6.1.2中断源 1. 外部设备中断源 2. 控制对象中断源 3. 故障中断源 4. 定时脉冲中断源 6.1.3中断分类 图6-1 Z80 CPU对NMI和INT中断的输入 1. 可屏蔽中断 2. 非屏蔽中断 3. 软件中断 6.1.4中断嵌套 图6-2中断嵌套示意图 6.1.5中断系统功能 1. 进行中断优先权排队 2. 实现中断嵌套 3. 自动响应中断 4. 实现中断返回 6.2 MCS-51的中断系统 6.2.1 MCS-51 的中断源和中断标志 1. 中断源 图6-3定时器控制寄存器TCON各位定义 图6-4串行口控制寄存器SCON定义 2. 中断标志 6.2.2 MCS-51 对中断请求的控制 1. 对中断允许的控制 图6-5中断允许寄存器IE各位定义 2. 对中断优先级的控制 图6-6中断优先级寄存器IP各位定义 6.2.3 MCS-51对中断的响应 6.2.5 MCS-51对中断请求的撤除 1. 定时器溢出中断请求的撤除 2. 串行口中断请求的撤除 3. 外部中断请求的撤除 图6-7电平型外部中断的撤除电路 6.2.6 MCS-51中断系统的初始化 6.3中断控制器8259A 6.3.1 8259内部结构 图6-8 8259内部结构框图 1. 数据总线缓冲器 2. 读/写逻辑 3. 控制逻辑 4. 级联缓冲/比较器 5. 中断请求寄存器IRR 6. 中断屏蔽寄存器IMR 7. 现行服务寄存器ISR 8. 优先级分析器PR 6.3.2 8259引脚功能 1. 数据总线(8条) 2. 中断线(10条) 3. 读写控制线(4条) 4. 级联线(4条) 5. 电源线(2条) 6.3.3 8259命令字 1. 初始化命令字ICW 图6-9 ICW1和ICW2各位定义 图6-10 ICW3各位定义 图6-11 ICW4各位定义 2. 8259的初始化流程 图6-12 8259的初始化流程 图6-13 OCW1和OCW2各位定义 图6-14 OCW3各位定义 6.3.4 8259工作模式 1. 全嵌套中断模式 图6-15全嵌套中断实例 2. 中断优先级轮换模式 图6-16中断优先级轮换示意图 3. 中断屏蔽模式 4. 查票模式 5. 状态读取模式 图6-17读状态命令字 6.3.5 8259级联 图6-1 88259的级联系统图 6.4 MCS-51对外部中断源的扩展 6.4.1借用定时器溢出中断扩展外部中断源 6.4.2采用查询法扩展外部中断源 图6-19查询法扩展中断源 6.4.3采用8259扩展外部中断源 1. MCS-51与8259的接口电路 图6-20 8031和8259的接口 2. MCS-51和8259的接口程序 习题与思考题 6.1什么叫中断?中断通常可以分为哪几类?计算机采用中断有什么好处? 6.2什么叫中断源?MCS-51有哪些中断源?各有什么特点? 6.3什么叫中断嵌套?什么叫中断系统?中断系统的功能是什么? 6.4 8031的5个中断标志位代号是什么?位地址是什么?它们在什么情况下被置位和复位? 6.5中断允许寄存器IE各位定义是什么?请写出允许T1定时器溢出中断的指令? 6.6试写出设定INT0和INT1上的中断请求为高优先级和允许它们中断的程序。此时，若INT0和INT1引脚上同时有中断请求信号输入，试问MCS-51先响应哪个引脚上的中断请求?为什么? 6.7 MCS-51响应中断是有条件的，请说出这些条件是什么?中断响应的全过程如何? 6.8写出并记住8031五级中断的入口地址。8031响应中断的最短时间是多少? 6.9在MCS-51中，哪些中断可以随着中断被响应而自动撤除?哪些中断需要用户来撤除?撤除的方法是什么? 6.10试写出INT0为边负沿触发方式的中断初始化程序。 6.11请解释8259内部的IRR、ISR、IMR和PR的作用?IRR和ISR中相应位在什么情况下置位和复位? 6.12在全嵌套中断方式下，试问8259在ISR0=1和ISR3=1时正响应哪个IR上来的中断请求?为什么? 6.13请分析8259响应中断的过程。 6.14决定8259选口地址的引脚是什么?CAS2~CAS0的作用是什么? 6.15为什么单片8259初始化时要给它送ICW1和ICW2两个命令字? 6.16 8259级联时，给主8259送ICW3(主片格式)的目的是什么?给从8259送ICW3(从片格式)的目的是什么?若从片的INT线接到主片的IR4输入端，试问主片和从片的ICW3命令字各为多少? 6.17在哪些情况下需要给8259送ICW4? 6.18 OCW2中包括哪些具体命令?