《MCS中断系统》PPT课件

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1、第5章MCS-51单片机中断系统与定时/计数器5.1输入输出数据传送的控制方式5.2中断概述5.3MCS-51单片机中断源、中断控制和中断响应5.4定时/计数器的概述5.5定时/计数器的工作方式及应用5.1输入输出数据传送的控制方式单片机常用的输入/输出设备有：键盘、A/D转换器、显示器、指示灯、微型打印机、D/A转换器等。计算机与输入／输出设备之间交换信息，有三种信息形式：数据信息、状态信息和控制信息。数据信息：数字量、模拟量和开关量；状态信息：外设的工作状态；控制信息：控制外设的启动或停止。计算机的CPU与外设，并不直接相连，而是通过接口电路进行连接。单片机系统的运行同其他微机系统一样，

2、CPU不断地与外部输入/输出设备交换信息。CPU与外部设备交换信息通常有以下四种方式：无条件传送方式查询方式中断方式直接存储器存取（DMA――DirectMemoryAccess）5.1.1无条件传送方式这种数据传送方式有些类似于CPU和存储器之间的数据传送，即CPU总是认为外设在任何时刻都是处于“准备好”的状态。因此，这种传送方式不需要交换状态信息，只需在程序中加入访问外设的指令，数据传送便可以实现。应用场合：(1)具有常驻的或变化缓慢的数据信号的外部设备，例如直接读取外设状态信息；(2)工作速度非常快，足以和CPU同步工作的外部设备，例如：发光二极管的驱动接口。5.1.2程序查询方式查询

3、传送也称为条件传送，可用于无条件传送不便于使用的场合，以解决外部设备与CPU之间的速度匹配问题。查询方式的过程为：查询—等待—数据传送，即在执行数据输入/输出之前，CPU先查询外设当前状态，如果外设准备好，就进行数据传送；如果外设忙，就进行循环以等待。流程图如图5-1(a)所示。例如：通过打印机打印文稿。等待也可以不采用循环等待，而用软件插入固定延时的方法来完成，如图5-1(b)所示。例如：显示屏/硬盘的上电初始化。查询方式的优点是通用性好，可以用于各类外部设备和CPU间的数据传送。缺点是需要有一个等待过程，比较浪费CPU时间。检查外设状态准备好传送数据传送数据延时启动外部设备NY（a）(b

4、)图5-1查询方式流程图5.1.3中断方式中断方式与查询方式的主要区别在于如何知道外设是否为数据的传送作好了准备，查询方式是CPU的主动形式，而中断方式则是CPU等待通知（中断请求）的被动方式。查询中断5.2中断概述5.2.1中断的概念计算机中的中断是指CPU在处理某件事情的时候，外部发生了某一事件请求CPU迅速去处理，于是CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件，中断访问处理完后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作的过程称为中断，如图5-1所示。实现这种功能的部件称为中断系统（中断机构），产生中断的请求源称为中断源。看电视中断处理中断请求实际生活中断返回电话铃响接听电话看电视主程

5、序计算机事件发生事件处理主程序中断概念示意图中断过程示意图5.2.2中断功能当计算机采用了中断技术后，可大大地提高其工作效率和处理问题的灵活性。其功能主要表现在以下几个方面：1．实现CPU与外设的速度配合2．实现实时控制3．实现故障的及时发现4．实现人机联系5.2.3中断系统的功能MCS-51的中断系统具有以下中断功能：能实现中断及返回；能实现中断优先级排队；能实现中断嵌套。返回中断中断返回低级中断主程序高级中断中断嵌套流程三类中断：可屏蔽中断、不可屏蔽中断和软件中断。可屏蔽中断指CPU对中断请求输入线上的中断请求是可以通过指令控制的。5.3MCS-51单片机中断源、中断源和中断响应5.3.

6、1中断源中断源是指能发出中断请求，引起中断的装置或事件。一个单片机系统通常有多个中断源，而单片机CPU在某一时刻只能响应一个中断源的中断请求，当多个中断源同时向CPU发出中断请求时，则必须按照“优先级别”进行排队，CPU首先选定其中中断级别最高的中断源为其服务，然后按由高到低的排队顺序逐一服务，完毕后返回断点地址，继续执行主程序。这就是“中断优先级”的概念。MCS-51单片机中断系统结构IE0EX0TF0IE1TF1TIESET1EX1ET0RIIP硬件查询高级中断请求低级中断请求中断源INT0INT1中断入口地址中断源10IEPX0PSPT1PX1PT0111111111100000EA1

7、≥1SCON11T0T1RXTXIT0IT100TCON中断入口地址（1）外中断类即外部中断0和外部中断1中断请求信号分别由引脚INT0(P3.2)和INT1(P3.3)引入。外部中断请求有两种信号方式：电平方式：当引脚上出现低电平时就向CPU申请中断，CPU响应中断后应采取措施撤消中断请求信号，使引脚恢复高电平。脉冲方式：当引脚上出现负跳变（下降沿）时，该负跳变经边沿检测器使IE0或IE1置1，向CPU申请