第5章 中断系统.pptVIP

5.1 AT89S51中断技术概述 在单片机系统中，中断技术主要用于实时监测与控制，也就是要求单片机能及时地响应中断请求源提出的服务请求，并作出快速响应并及时处理。这些工作就是由单片机片内的中断系统来实现的。当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许的话，单片机暂时中止当前正在执行的主程序，转到中断服务处理程序处理中断服务请求。中断服务处理程序处理完中断服务请求后，再回到原来被中止的程序之处（断点），继续执行被中断的主程序。 图5-1显示了单片机对外围设备中断服务请求的整个中断响应和处理过程。 中断响应的主要过程：首先由硬件自动生成一条长调用指令“LCALL addr16”。这里的addr16就是程序存储区中相应的中断入口地址。例如，对于外部中断1的响应，硬件自动生成的长调用指令为 LCALL 0013H 生成LCALL指令后，紧接着就由CPU执行该指令。首先将程序计数器PC的内容压入堆栈以保护断点，再将中断入口地址装入PC，使程序转向响应中断请求的中断入口地址。各中断源服务程序的入口地址是固定的，如表5-2所示。 如果已经在处理同级或更高级中断，外部中断请求的响应时间取决于正在执行的中断服务程序的处理时间，这种情况下，响应时间就无法计算了。 这样，在一个单一中断的系统里，AT89S51单片机对外部中断请求的响应时间总是在3～8个机器周期之间。 5.6 外部中断的触发方式选择 外部中断有两种触发方式：电平触发方式和跳沿触发方式。 5.6.1 电平触发方式 若外部中断定义为电平触发方式，外部中断申请触发器的状态随着CPU在每个机器周期采样到的外部中断输入引脚的电平变化而变化，这能提高CPU对外部中断请求的响应速 参考程序如下。 #include reg51.h void Delay(unsigned int i) /*延时函数Delay( )，i为形式参数，不能赋初值*/ { unsigned int j； for(；i 0；i--) for(j=0；j125；j++) {；} /*空函数*/ }void main( ) /*主函数*/ { unsigned char play [9]={ 0xff，0xfe，0xfd，0xfb，0xf7，0xef，0xdf，0xbf，0x7f}；/*定义了流水灯的显示数据*/ unsigned char a； 度。当外部中断源被设定为电平触发方式时，在中断服务程序返回之前，外部中断请求输入必须无效（即外部中断请求输入已由低电平变为高电平），否则CPU返回主程序后会再次响应中断。所以电平触发方式适合于外部中断以低电平输入且中断服务程序能清除外部中断请求源（即外部中断输入电平又变为高电平）的情况。如何清除电平触发方式的外部中断请求源的电平信号，将在本章的后面介绍。 5.6.2 跳沿触发方式 外部中断若定义为跳沿触发方式，外部中断申请触发器能锁存外部中断输入线上的负跳变。即便是CPU暂时不能响应，中断请求标志也不会丢失。在这种方式下，如果相继连续两次 * 采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高，下一个机器周期采样为低，则中断申请触发器置“1”，直到CPU响应此中断时，该标志才清“0”。这样就不会丢失中断，但输入的负脉冲宽度至少保持12个时钟周期（若晶振频率为6MHz，则为2?s），才能被CPU采样到。外部中断的跳沿触发方式适合于以负脉冲形式输入的外部中断请求。 5.7 中断请求的撤销 某个中断请求被响应后，就存在着一个中断请求的撤销问题。下面按中断请求源的类型分别说明中断请求的撤销。 * 1．定时器/计数器中断请求的撤销 定时器/计数器中断的中断请求被响应后，硬件会自动把中断请求标志位（TF0或TF1）清“0”，因此定时器/计数器中断请求是自动撤销的。 2．外部中断请求的撤销 （1）跳沿方式外部中断请求的撤销 跳沿方式的外部中断请求的撤销，包括两项内容：中断标志位清“0”和外中断信号的撤销。其中，中断标志位（IE0或IE1）清“0”是在中断响应后由硬件自动完成的。而外中断请求信号的撤销，由于跳沿信号过后也就消失了，所以跳沿方式的外部中断请求也是自动撤销的。 * （2）电平方式外部中断请求的撤销 对于电平方式外部中断请求的撤销，中断请求标志的撤销是自动的，但中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周期采样时，又会把已清“0”的IE0或IE1标志位重新置“1”。为此，要彻底解决电平方式外部中断请求的撤销，除了标志位清“0”之外，必要时还需在中断响应后把中断请求信号输入引脚从低电平强制改变为高电平。为此，可在系统中增加如图5-8所示的电路。 * * 图5-8