单片机原理与实验指导 第6章 中断系统

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1、6MCS-51系列单片机的中断系统中断技术是单片机在实时处理和实时控制中不可缺少的重要环节。由于来自多方的中断请求都是随机发出的，如果采用查询方式来处理这些中断请求，则单片机的工作效率就会变的非常很低，实时性将得不到有效保证。6.1中断的概念所谓中断，是指在CPU执行程序的过程中，当出现某种情况，由服务对象向CPU发出中断请求信号，要求CPU暂时中断当前程序的执行，而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再返回来继续执行原来被打断的程序。也就是说，中断是通过硬件来改变CPU程序运行方向的一种技术，它既和硬件有关，也和软件有关。6.1.1中断的过程

2、调用中断过程中断嵌套过程6.1.2中断源一、I/O设备通常要求它在输入或输出一个数据时能自动产生一个“中断请求”信号（TTL高电平或TTL低电平）送到CPU的中断请求输入线，以供CPU检测和响应。（如，打印机、键盘等）二、控制对象在单片机用作实时控制时，被控对象常常用作中断源，用于产生中断请求信号，要求CPU及时采集系统的控制参量、越限参数以及要求发送和接收数据等。(如，电流、电压等）三、故障检查当设备或系统发生故障时以中断的方式通知CPU对故障进行分析处理。四、实时时钟在工业控制中，经常需要进行定时检测和控制，单片机内部一般都有专门的定时器，当需要定时

3、时，由CPU发出命令，启动定时器开始计时，待定时时间到，定时器向CPU发出中断申请，CPU响应处理。五、人为设置为了检查中间结果是否正确或者在查找错误，往往都要设置断点或单步执行，这些都是人为设置的中断。6.1.3中断的好处（1）实行分时操作，提高了CPU的效率;（2）实现实时处理;（3）进行故障处理;6．2MCS-51中断系统6.2.1中断系统的结构与控制一、中断系统的结构8051CPU有5个可屏蔽中断源（8052有6个）见表6-1。分2个中断优先等级，允许实现二级中断嵌套。（8051标准型）(1)2个外部中断源和（从P3.2和P3.3引脚输入，中断标

4、志为IE0、IE1，触发方式控制为IT0、IT1）);（2）2个内部定时/计数器T0、T1（P3.4、P3.5计数输入，中断标志为TF0、TF1）；（3）一个全双工的串口发送或接收中断（P3.0、P3.1引脚输入，中断标志TI、RI）。二、中断的控制申请中断的所有标志位均分别设在特殊功能寄存器TCON和SCON中（关于TCON和SCON的其它用法将在第7、8章中叙述）。【这些标志位都可以用软件控制（与硬件控制的效果相同）。即用软件对某位置1，就相当于提出了对该种中断的申请，否则就撤销了这种中断申请。】（一）中断标志（1）TCON中的标志位（计数/定时）（

5、2）SCON中的中断标志位（串口）注意：在CPU响应串行口的中断后，硬件并不把TI或RI中断标志清0，在使用时TI和RI必须由软件清0。（二）中断允许寄存器IE8051系统复位后，IE中各位均被清0，即禁止所有中断。例如，如果要打开定时/计数器0和串口的中断，程序可以写成：SETBET0；使ET0=1，允许T0中断SETBES；使ES=1，允许串口中断SETBEA；使EA=1，总允许中断必须打开（三）中断源优先级设定寄存器IP8051单片机具有两个中断优先级，每个中断源可变成为高优先级中断或低优先级中断，并可实现二级中断嵌套，即，高优先级中断源可中断正在

6、执行的低优先级中断服务程序；同级或低优先级的中断源不能中断正在执行的中断程序。8051复位后，IP低5位全部清0，将所有中断源设置为低优先级中断。MCS-51对同级中断源的优先权有规定（见表6-6）例如：一个应用系统设置了三种中断，串行口中断、定时/计数器1中断和外部0中断，并使优先权顺序为TF1最高，IE0之，RI+TI的中断优先权最低。对这样的系统，只要把中断中断优先级控制寄存器IP的PT1位置“1”就可以实现该系统对优先权顺序的要求了。程序可以写成：MOVIP，#08H；00001000B，即PT1=1在这种设置中，PT1=1，使定时/计数器1处在

7、高级优先中，其它中断源都处于低级优先权中，且因在同一级中外部中断0最高。所以足：PX1（定时/计数器1）→PX0(外部中断0)→PS(串行口)的优先顺序。6.2.2MCS-51中断源的入口地址与过程一、中断响应（保存用来地址---PC压栈）二、中断返回（与到RETI返回）三、中断响应时间（至少要经过三个完整的机器周期）6.3中断程序的设计与应用6.3.1中断服务程序的设计结构一、硬件电路二、整个程序的设计功能三、中断程序的任务设计中断服务程序往往要考虑：（1）设置中断允许控制寄存器IE的相应标志位；（2）设置中断优先级寄存器IP的相应位，确定并分配所使用

8、的中断源优先级；（3）若是外部中断源，还要设置中断请求的触发方式IT0或IT1，