单片机原理及其接口技术--第5章 MCS-51单片机中断系统.ppt

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1、第5章MCS-51单片机中断系统教学目标5.1中断概述5.2MCS-51中断系统5.3中断系统的应用本章小结思考题与习题教学目标通过本章教学，要求达到以下目标：1．熟记MCS-515个中断源及其中断入口地址。2．熟悉TCON、SCON、IE、IP的结构、控制作用和设置方法。3．理解MCS-51中断响应过程。4．了解中断响应等待时间。5．理解中断请求撤除情况和应对措施。6．熟悉中断优先控制的方法。7．掌握中断应用程序的编制方法。5.1中断概述1、中断概念2、为什么要设中断3、中断源4、中断优先级5、中断嵌套6、中断处理过程5.

2、1中断概述由于内部或外部的某种原因,而CPU必须暂时中止其正在执行的程序，转去执行请求中断的那个外设或事件的服务程序，等处理完毕后再返回执行原来中止的程序，这一过程叫做中断。1.中断概念中断概念类比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序计算机事件发生事件处理主程序图5.1中断概念示意图图5.2中断过程示意图中断源中断申请7“中断”响应之后所执行的相应的处理程序通常称之为中断服务或中断处理子程序，原来正常运行的程序称为主程序。主程序被断开的位置（或地址）称为“断点”。引起中断的原因，或能发出中断申请

3、的来源，称为“中断源”。中断源要求服务的请求称为“中断请求”（或中断申请）。8调用中断服务程序的过程类似于调用子程序，其区别在于调用子程序在程序中是事先安排好的，而何时调用中断服务程序事先却无法确定。因为“中断”的发生是由外部因素决定的，程序中无法事先安排调用指令，因此，调用中断服务程序的过程是由硬件自动完成的。2．为什么要设中断中断解决了快速主机与慢速I/O设备的数据传送速度匹配的问题，还具有如下优点：（1）分时操作：（2）实时响应：（3）可靠性高：CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。CPU

4、可以分时为多个I/O设备服务，提高了计算机的利用率；CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；10中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的来源,中断可以人为设定，也可以是为响应突发性随机事件而设置。通常有I/O设备、实时控制系统中的随机参数和信息故障源等。3．中断源外部设备中断源控制对象中断源故障中断源定时脉冲中断源通讯中断源4．中断优先级如果正在执行主程序时只有1个中断源请求中断,而这时CPU又是对中断开放的，此时中断立即响应。由于中断是随机产生的,中断源一般又不止1个,因此会出现：几个中断源同时请

5、求中断；或者当某一个中断正在响应中(即正在执行该中断源的中断服务程序),又有其它的中断源请求中断，这时中断系统应如何处理呢?在一般情况下，首先把各个中断源分成若干个优先级，然后再按如下原则进行处理：(1)不同级的中断源同时申请中断时—先高后低；(2)同级的中断源同时申请中断时—事先规定；(3)处理低级中断又收到高级中断请求时—停低转高；(4)处理高级中断又收到低级中断请求时—高不理低。中断优先级越高,则响应优先权就越高。当CPU正在执行中断服务程序时,又有中断优先级更高的中断申请产生,这时CPU就会暂停当前的中断服务转而处理

6、高级中断申请,待高级中断处理程序完毕再返回原中断程序断点处继续执行,这一过程称为中断嵌套。5.中断嵌套146中断处理过程图5.2中断过程示意图中断源中断申请156中断处理过程实现中断响应和中断返回CPU中断响应过程如下：首先，将断点处的PC值（即下一条应执行指令的地址）推入堆栈保留下来，这称为保护断点，由硬件自动执行。然后，将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留下来，这称为保护现场，由用户自己编程完成。保护断点和现场后即可执行中断服务程序，执行完毕，CPU由中断服务程序返回主程序。16中断返回过程如下：首先恢复原保留寄存

7、器的内容和标志位的状态，这称为恢复现场，由用户编程完成。然后，再加返回指令RETI，RETI指令的功能是恢复PC值，使CPU返回断点，这称为恢复断点。恢复现场和断点后，CPU将继续执行原主程序，中断响应过程到此为止。实现中断响应和中断返回17中断响应、返回过程流程图保护现场保护断点恢复现场恢复断点执行继续执行中断源中断申请5.2MCS-51中断系统的结构5.2.1中断源及中断系统构成5.2.2中断标志与中断控制5.2.3中断处理过程5.2MCS-51中断系统的结构5.2.1中断源及中断系统构成1.中断源：5.2.1中断源及中

8、断系统构成IE0EX0TF0IE1TF1TIESET1EX1ET0RIIP硬件查询高级中断请求低级中断请求中断入口地址中断源INT0INT1中断入口地址中断源10IEPX0PSPT1PX1PT0111111111100000EA1≥1SCON11T0T1RXTXIT0IT100TCON图5