周国运单片机原理及应用C语言版5

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1、单片机原理及应用（C语言版）第5章MCS-51单片机中断系统主编：周国运本章制作：仝选悦中国水利水电出版社第5章MCS-51单片机中断系统目录5.1中断概述5.2中断系统结构及控制5.3中断响应过程及处理过程5.4中断应用举例本章主要讨论MCS-51单片机中断系统。内容主要有：MCS-51单片机中断系统结构、中断控制、中断优先级、中断处理过程，以及中断的应用。通过本章的学习，应该理解中断系统结构、中断响应的条件和中断处理过程；掌握中断控制、中断优先级，灵活的应用中断解决实际问题。第5章MCS-51单片机的中断系统5.1中断概述主要内容5.1.1微机的输入/

2、输出几种控制方式5.1.2中断的相关概念5.1.1微机的输入/输出几种控制方式单片机系统中，CPU和外部设备之间不断进行信息的传输。通常CPU和外设之间的信息传送方式有以下几种：程序控制方式中断方式直接存储器存取（DMA）方式5.1.1微机的输入/输出方式1、程序控制方式可以分为以下两种方式。（1）无条件传送方式外设始终处于就绪状态，CPU不必查询外设的状态，直接进行信息传输，称为无条件传送方式。此种信息传送方式只适用于简单的外设。如开关和数码段显示器等。5.1.1微机的输入/输出方式（2）条件传送方式CPU通过执行程序不断读取并测试外部设备状态，如果输入

3、设备处于准备好状态或输出设备为空闲状态时，则CPU执行传送信息操作。由于条件传送方式需要CPU不断地查询外部设备的状态，然后才进行信息传送，所以也称为“查询式传送”。5.1.1微机的输入/输出方式2、中断方式外部设备与CPU之间以中断信号作为数据交换的控制信号。当外部设备需要与CPU进行数据交换时，由接口部件向CPU发出一个请求信号，CPU响应这一中断请求后，在中断服务程序中完成一个字节或多个字节的信息交换。中断方式具有并行工作、实时传输、充分利用CPU效率等特点。中断传送仍由CPU通过程序来传送，每次都要执行指令进行断点、现场的保护和恢复。对于高速I/O

4、，就显得速度太慢了。5.1.1微机的输入/输出方式3、DMA方式(直接存储器存取)DMA控制方式主要用于存储器和外设之间直接传送、块传输。DMA请求总线：当某一外部设备需要输入/输出一批数据时，向DMA控制器发出请求，DMA控制器接收到这一请求后，向CPU发出总线请求信号。5.1.1微机的输入/输出方式DMA控制数据传输：CPU响应DMA的请求，把总线使用权交给DMA控制器，DMA将外设数据读入、并直接写入存储器，或将数据从存储器读出并直接送给外设。传送过程不需要CPU参与。DMA释放总线：当一批数据传送后，DMA控制器再向CPU发出“结束总线请求”，CP

5、U响应请求，收回总线使用权。DMA方式速度高、效率高，可以与CPU并行工作。1、中断的概念中断是一种过程。指CPU正常执行的程序被某种临时发生的事件所打断，当前程序暂时停止执行，CPU转去处理所发生的事件，处理完毕再返回继续执行暂时停止的程序，这一过程称为中断。5.1.2中断的相关概念2、中断源引起CPU中断的设备和事件就是中断源。3、中断请求中断源向CPU发出的请求处理信号，即中断请求或中断申请。4、中断响应CPU暂时中止正在处理的事情，转去处理突发事件的过程，称为中断响应。5.1.2中断的相关概念5、其他概念中断系统：实现中断功能的部件称为，又称中断机

6、构。中断服务程序：CPU响应中断后，处理中断事件的程序。断点：CPU响应中断请求，转去执行中断服务程序时的PC值，即为断点地址。中断返回：CPU执行完中断服务程序后回到断点的过程。5.1.2中断的相关概念6、中断的功能中断是计算机的一项重要技术，计算机引入中断后，大大提高了它的工作效率和处理问题的灵活性，主要功能有以下几个方面。使CPU与外设同步工作实现实时处理故障及时处理5.1.2中断的相关概念5.2中断系统的结构及控制主要内容5.2.1MCS-51的中断结构5.2.2MCS-51的中断源5.2.3与中断相关的寄存器5.2.1MCS-51单片机的中断结构

7、中断系统构成：增强单片机主要由5个特殊功能寄存器、相关硬件查询电路等组成。有6个中断源，两个中断优先级。特殊功能寄存器主要用于：控制中断的开放和关闭、保存中断信息、设置中断的优先级别。硬件查询电路主要用于：判定6个中断源的优先级别。MCS-51增强型单片机的中断结构如图5-2所示。中断系统结构（编程结构）主要由中断源、中断标志寄存器、中断控制寄存器、优先级寄存器等构成。中断源中断标志寄存器中断优先级寄存器中断控制寄存器CPU图5-2增强型单片机的中断系统结构IE0PX0EAEX0110ET0EX1ET1ESIT0=0TF0IE11TF1TIRIT0T1IN

8、T1TXRXTCONIEIP各中断源允许优先级INT0+PT010