陕西科技大学单片机第7章单片机中断系统ppt课件.ppt

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1、7中断系统7.1输入／输出信息的传送方式7.2中断的概述7.3MCS-51中断系统7.4中断系统的应用7.1输入／输出信息的传送方式7.1.1输入／输出的概念单片机常用的输出设备有：显示器、指示灯、微型打印机等。输入／输出信息种类计算机与输入／输出设备之间交换信息，有三种信息形式：数据信息、控制信息和状态信息。输入／输出设备与CPU的连接计算机的CPU与外设，并不直接相连，而是通过接口电路进行连接。5为什么要扩展I/O接口？(1)速度差异大(2)设备种类繁多，数据传送要求各不相同，不统一。(3)数据信号形式多种多样:电压、电流、数字量、模拟量(4)数据传送的距离不同

2、。I/O接口功能：1）锁存功能接口电路用数据锁存器，保证输出设备接收。2）隔离作用（三态缓冲）CPU既可以与存储器交换数据，也可以与任一外设交换数据。但任一时刻，只能与其中的一个设备交换数据。3）变换作用当外设的电平幅度不符合计算机的要求时，需要接口电路进行电平转换。4）联络作用只有在外设准备就绪时，才能与CPU交换数据，既可避免出错，又可提高CPU的工作效率。外设准备就绪状态，通过接口电路与计算机进行联系。因此，接口电路必需具有联络作用。状态信息、命令信息和数据信息。接口与端口端口：在接口电路中用以完成某种信息传送，并可由编程人员寻址进行读写操作的寄存器数据端口控

3、制端口状态端口CPU对外设的两种编址方式1、端口与主存储器单元统一编址统一编址，把主存储器的一部分地址空间分给端口，把每一个端口作为一个存储单元。2、端口单独编址对端口单独编址时，端口不占主存地址空间，但必需设置专门的输入／输出指令访问端口。7.1.2CPU与外设之间的数据传送方式无条件传送方式查询传送方式中断传送方式DMA传送方式1)数据的无条件传送P1.0P1.1P1.2P1.3P1.7P1.6P1.5P1.480C51K0K3LED0LED3+5VORG0200HEXTR:MOVA,#0FHMOVP1,AMOVA,P1SWAPAMOVP1,ARETEND数据的

4、无条件传送：外设工作速度非常快变化缓慢的信号的外设2)查询传送方式7.2中断概述7.2.1中断概念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,而必须中止原程序的执行,转去执行相应的处理程序,待处理结束之后,再回来继续执行被中止的原程序的过程。采用了中断技术后的计算机,可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题,使计算机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息,同时,它也提高了计算机处理故障与应变的能力。1）中断的流程2）为什么要使用中断a）解决快速主机与慢速外设最后之间的信息交换。b）分时操作c）实时处理d）故障处理7.2.2中断源中断源是

5、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。外设中断请求实时时钟中断请求故障引起的中断人为设置的中断7.2.3中断优先级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。7.2.4中断的嵌套7.2.5中断响应的过程1)在每条指令结束后,系统都自动检测中断请求信号,如果有中断请求，且CPU处于开中断状态下,则响应中断。2)保护现场

6、,在保护现场前,一般要关中断,以防止现场被破坏。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器推入堆栈。现场保护完毕后则开中断。3)中断服务,即为相应的中断源服务。4)恢复现场,用堆栈指令将保护在堆栈中的数据弹出来,在恢复现场前要关中断,以防止现场被破坏。在恢复现场后应及时开中断。5)返回,此时CPU将推入到堆栈的断点地址弹回到程序计数器,从而使CPU继续执行刚才被中断的程序。7.3MCS-51单片机的中断系统5个中断源两个优先级两级中断嵌套MCS-51中断系统结构框图MCS-51中断源8051中断源7.3.1中断源1)外部中断源INT0(P3.2)端口、INT

7、1(P3.3)TCON的IE0、IE1，中断请求标志。触发方式：脉冲下降沿触发电平触发由TCON寄存器中的IT0、IT1来决定。TCON中的位格式如下：IE0：外部中断INT0的请求标志位。IT0：外部中断INT0触发方式控制位。软件置1或清0:IT0=1时，外部中断INT0为下降沿触发。IT0=0时，外部中断INT0为电平触发。IE1：为外部中断INT1的请求标志位。功能与IE0相同。IT1：外部中断INT1触发方式控制位。功能与IT0相同。2)内部中断源定时器T0和T1溢出中断源、串行口发送／接收中断源。2个定时器／计数器：T0和T1。当计数器计满溢出时，分