实验十二、中断优先级控制及中断保护实验

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1、实验十二、中断优先级控制及中断保护实验一、实验目的1、掌握单片机中断机制2、熟悉中断的应用和编程二、实验设备1、仿真器2、单片机最小系统3、发光二极管阵列显示模块4、独立式键盘模块三、实验要求连接单片机最小系统和发光二极管阵列的电路并编写程序，学习单片机中断机制，及中断优先级和中断保护的方法：使用独立式按键A连接INT0（P3.2）,按键B连接INT1（P3.3），在平时状态下，发光二极管行以200ms的时间间隔，依次点亮。A键按下时INT0中断处理程序点亮P0.0对应的发光管2秒钟，其他发光管熄灭；B键

2、按下时P0.1对应发光管点亮2秒，其他发光管熄灭。四、实验原理通常一个微处理器读取外围设备(如键盘等)的输入信息的方法有轮询(Polling)及中断(Interrupt)两种。轮询的方法是CPU依照某种既定法则，依序询问每一外围设备I／O是否需要服务，此种方法CPU需花费一些时间来做询问服务，当I／O设备增加时，询问服务时间也相对增加，因此势必浪费许多CPU时间，降低整体运行的效率。使用中断是一个较好的解决方法。使用中断使系统对外部设备的请求响应更加灵敏，并且不需要占用CPU的时间进行轮询。但是，当使用中

3、断，特别是有多个中断嵌套时要特别注意内存单元内容的保护。4．180C51中断结构当中断发生后，程序将跳至对应中断入口地址去执行中断子程序，或称中断服务例程(InterruptServiceRoutine)，这些特殊的地址称为中断向量，例如当80C51外部中断INTl发生时，会暂停主程序的执行，跳至地址0013H去执行中断服务例程，直到RETI指令后，才返回主程序继续执行。MCS-51系列的程序内存中有7个矢量地址，叙述如下：（1）00H复位当第9脚RESET为高电平，CPU会跳至地址00H处开始执行程序，

4、亦即程序一定要从地址00H开始写起。（2）03H(外部中断0)当INT0引脚由高电位变至低电位时，CPU会接受外部中断0，并跳至地址03H处去执行中断子程序。（3）0BH(计时/计数器0中断)当CPU接受计时／计数器0中断置位而产生中断要求时，会跳至地址0BH处去执行中断子程序。（4）13H(外部中断1)当INTl引脚由高电位变至低电位时，CPU会接受外部中断1，并跳至地址13H处去执行中断子程序。（5）1BH(计时／计数器1中断)当CPU接受计时／计数器1中断置位而产生中断要求时，会跳至地址1BH刻去执

5、行中断子程序。（6）23H(串行中断1)当串行端口传送数据或接收数据完毕时，CPU会接受串行中断，并跳至地址23H处去执行中断子程序。（7）2BH(计时／计数器2中断)当CPU接受计时／计数器2产生中断要求时，会跳至地址2BH处去执行中断子程序。此中断仅8052系列才有。2．中断使能位8051针对中断提供两层使能，第一层为EA全局使能控制，第二层为分别控制EX0，ET0、EXl、ETl、ES、ET2。当8051在初始状态时，寄存器的各个中断使能位都预设为“0”，即所有中断都禁止，故欲允许中断时，应先使能相

6、对应的中断。当中断产生后，此中断状态会记录于定时器／计数器控制寄存器(Timer／CounterControlRigister，TCON)的中断请求标志(InterruptRequestflag)中，当标志被设立，表示中断已发生。由图20-1可知，当外部中断或定时器0、定时器1中断发生时，CPU都可以判别是哪种中断。因此当这四个中断发生时，中断服务例程被执行后，CPU会主动清除中断请求标志，对于其他的中断，由于CPU无法判别，因此中断请求标志需由程序指令来清除。另外，在TCON中尚有两个位称为中断型式控制

7、位(Wypecontrolbit)，经由这两个位的设定，可以边择外部中断为负边缘触发或低电平触发。欲设定中断使能与否，必须规划位于特殊功能寄存器中的中断使能寄存器IE(InterruptEnableRegister)，其位于地址A8H，是一个可位寻址的寄存器。3．中断保护由于各个中断执行的起始地址间仅有8个Bytes，因此欲在此空间内完成中断服务例程是有困难的。通常中断服务例程是置于主程序后面，而在中断向量地址只书写跳跃指令，跳至相对应中断服务例程去执行。当执行新的中断服务例程时，注意不可以破坏旧有的数据

8、和状态，因此在编写时还要保存各个寄存器的数据。通常会被更改的数据(如ACC、PSW等)，可以利用堆栈在执行中断服务例程之前就将其PUSH起来，待执行结束后再将相关寄存器POP即可。另外，因为8051可任意选择四个寄存器库中的一组寄存器，所以利用选择不同寄存器库的方式亦可达到数据保存的目的。4．中断优先级8051对于各种中断优先权采用双层结构，首先对于优先权可由中断优先权寄存器(InterruptPriorityIP)设定该中断