第5章-单片机中断系统.ppt

第5章 单片机中断系统 本章提要 5. 1 中断定义 5. 2 中断工作流程 5. 3 中断嵌套和中断优先级 5. 4 中断潜在危险 5. 5 中断程序设计实例 College of Communication Engineering, Jilin University College of Communication Engineering, Jilin University 单片机原理与应用 5. 1 中断的定义 中断是一个需要CPU立刻处理的内部/外部事件 内部事件 : 定时器定时时间到 AD变换结束 …… 外部事件 : 按键动作 发生外部通信 …… 由硬件来判断是否发生外部事件并通知CPU 专用的中断服务程序来处理事件 正常流程 中断请求 中断处理服务程序 中断 适于处理对响应要求非常高的事件 适于处理持续事件非常短的事件 适于低功耗的应用 程序设计较复杂 轮询: 周期/连续的检查外部事件是否发生 消耗大量CPU的处理时间 轮询过程需要和其他功能代码结合 由于CPU需要处理其他事件（可能是无关紧要的），可能丢失关键事件 适于处理对时间响应要求低的场合 程序设计简单 5. 1 中断的定义_中断与轮询 5. 2 中断的工作流程 1、中断源：能使CPU产生中断的信号源，CPU所能支持的 中断源的数目反映CPU对外部事件的处理能力。 以MC9S12XSl28为例，提供了： ● 114个可屏蔽的中断向量($FF10～$FFF2)。 ● 3个非可屏蔽的中断向量 外部中断XIRQ($FFF4) 软件中断(SWl) ($FFF6) 非法指令陷阱($FFF8) ● 3个系统复位向量($FFFA—$FFFE) 看门狗、时钟监视器、复位 5. 2 中断的工作流程 2、中断标志：在中断源发生变化后，会置相应的中断标志，用以表明当前该中断源产生了请求事件。中断标志在系统允许的情况下，就会向CPU发出中断请求信号。多个中断源可能共用一个中断请求信号，靠查询中断标志来区分中断源。 在中断标志有效的过程中，会持续向CPU发出中断请求。因此CPU在响应了中断请求后，必须通过硬件或软件指令清除中断标志。 5. 2 中断的工作流程 3、中断控制 （A）可屏蔽中断的允许/禁止 全局中断控制 -- enable/disable ALL interrupts CPU的CCR寄存器中一个特殊位I. 在复位后，全局禁止位是置起的 中断发生后，全局禁止位也被置起 专门的允许/禁止 Dedicated IE – one bit for each interrupt sources 通常在复位后，所有的专门中断都被禁止了 中断请求 中断标志 全局的中断使能 专门的中断使能 5. 2 中断的工作流程 （B）不可屏蔽中断的允许/禁止 不能禁止的中断 上电和外部按键复位 软件中断(SWl)（中断向量为$FFF6—$FFF7） SWI实质上是一条指令，执行过程与中断相同，即通过中断向量确定目标地址，它自动保存MCU的寄存器和返回地址，最后必须通过RTl指令返回。但它和其他中断有所不同，首先它的出现是由程序决定的，而非外部事件，因此出现的时机是确定的。SWI的作用类似于某个子程序的调用。 非法指令陷阱（中断向量为$FFF8—$FFF9） MCU执行程序时，都是执行由汇编或编译程序生成的有效的操作码，当受到干扰或系统混乱时，可能无法取得正确的操作码，这些操作码无法识别，被称为非法指令，此时MCU就会自动产生一次中断。在软件调试阶段，合理利用该中断还可以发现某些如程序跑飞、死机等的软件错误，帮助查找问题的根源 能