单片机原理及实用技术 第5章 中断系统及应用ppt课件.ppt

《单片机原理及实用技术 第5章 中断系统及应用ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章中断系统及应用5.1概述5.2SPCE061A中断系统5.3中断系统应用思考题5.1概述1.中断中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行，转去完成相应的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被终止原程序的过程。中断技术能实现CPU与外部设备的并行工作，提高CPU的利用率及数据的输入/输出效率，能及时发现计算机运行过程中的突发事件并自动处理，如计算机对外部事件、硬件故障、运算错误、定时器溢出等做出响应。触键唤醒中断能使我们通过键盘发出申请，随时对运行中的

2、CPU提出请求，转而完成一些必须马上处理的事件。2.中断源中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的事件。中断源可以是人为设定的，也可以是突发的随机事件。如定时器中断就是由定时器溢出产生的中断。3.中断优先级由于在实际应用系统中往往有多个中断源，且中断申请是随机的，有时还可能会有多个中断源同时提出中断申请，但CPU一次只能响应一个中断源发出的中断请求，这时CPU响应哪个中断请求，就需要用软件或硬件按中断源工作性质的轻重缓急给它们安排一个优先顺序，即所谓的优先级排队。中断优先级越高则响应优先权就越高。当C

3、PU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，CPU就会暂停原来的中断处理程序而转去处理优先级更高的中断请求，处理完毕后再返回原低级中断服务程序，这一过程称为中断嵌套，具有这种功能的中断系统称为多级中断系统。没有中断嵌套功能的则称为单级中断系统。图5.1中断嵌套示意图4.中断响应过程中断响应过程有以下几步：(1)检测中断。在每一条指令结束后，系统自动检测中断请求信号，如果有中断请求且相应的中断允许位为真(允许中断)时，则响应中断。(2)保护现场。CPU一旦响应中断，中断系统会自动保存当前内容

4、PC和SR寄存器内容(通过入栈完成)，执行中断服务程序，中断服务程序还可以通过压入堆栈来保护原程序中用到的数据和寄存器的值。保护现场前一般要关中断，以防止现场保护过程中有高优先级中断发生而破坏现场保护。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器压入堆栈，现场保护之后要开中断，以便响应更高优先级的中断申请。(3)中断服务。通过执行中断服务程序完成相应的功能。(4)清除中断标志位。CPU响应中断后，要请除相应的中断请求标志位，以免CPU再次响应该中断。(5)恢复现场。中断服务完成后，返回之前要用弹出堆栈指令

5、使保护在堆栈中的数据和寄存器的值弹出，以实现恢复原有数据的目的。注意：在恢复现场前要关中断，以防止恢复现场过程中再有中断响应破坏恢复现场。现场恢复后应及时开中断。(6)中断返回。此时CPU将PC指针和SR内容弹出堆栈恢复断点，从而使CPU继续执行刚才被中断的程序。在单片机中，中断技术主要用于实时控制和及时处理外部突发事件。要求计算机能及时响应被控对象提出的分析计算和控制等请求，使被控对象保持在最佳工作状态，以达到预定的控制效果。由于这些控制参量的请求都是随机发生的，而且要求单片机必须做出快速响应并及时处理，

6、对此只有利用中断技术才能实现。5.2SPCE061A中断系统5.2.1中断类型1.软件中断软件中断是由软件指令break产生的中断，软件中断的向量地址为FFF5H。2.异常中断异常中断是非常重要的事件，该中断一旦发生，CPU必须立即进行处理。目前，SPCE061A定义的异常中断只有复位一种。通常系统复位可以由以下三种情况引起：上电、看门狗计数器溢出和系统电源电压低于限值。不论什么情况引起复位，都会使复位引脚的电位变低，进而使程序指针PC指向由复位向量FFF7H所指的系统复位程序入口地址。3.事件中断事件中断

7、简称中断，以下提到的中断均为事件中断，一般产生于片内某部件或由外设中断输入引脚引入的某个事件，这种中断的开放/屏蔽由对应位和相应的IRQ或FIQ总使能控制，由软件设置。事件中断可采用两种方式：快速中断请求(FIQ)和中断请求(IRQ)，这两种中断都由相应的总使能来控制。5.2.2中断源表5.1中断源列表1.定时器中断定时器中断由单片机内部定时器TimerA和TimerB产生。在定时脉冲作用下从预置数单元初值开始加1计数，当计数为0xFFFFH时，再加1便产生溢出，向CPU提出中断请求，以表明定时器的定时时间

8、到，定时时间可通过程序设定，通常用于需要进行定时控制的场合。2.外部中断SPCE061A单片机有两个外部中断EXT1和EXT2。两个外部输入引脚分别与B口的IOB2和IOB3复用，即EXT1(IOB2)和EXT2(IOB3)。引入两个外部中断源的中断请求信号，外部中断以负跳沿触发方式输入中断请求信号，如图5.2所示。图5.2外部中断信号EXT1、EXT2可以由外部单脉冲产生中断请求信号，也可以通过接入相应的阻容元