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1、中断概念和外部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.中断控制寄存器TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(MSB)(LSB)图5.2TCON格式与中断标志相关的寄存器位地址:8FH8EH
2、8DH8CH8BH8AH89H88HTF1:定时器T1溢出中断标志位,硬件复位为0,T1溢出中断为1。TF0:定时器T0溢出中断标志位,硬件复位为0,T0溢出中断为1。TR1、TR0:定时器运行控制位,置0可以停止T0、T1计数,置1可以启动T0、T1计数。IE1、IE0:外部中断请求标志位;外部中断请求有效时自动置位,CPU响应中断请求后,由硬件自动复位,以等待下次中断。硬件复位为0,来中断则相应置1。IT1、IT0:外部中断触发方式控制位,置0可以设为电平触发,置1可以设为负边沿触发。2.串行口
3、控制寄存器SCON图5.3SCON格式SM0SM1SM2RENTB0RB0TIRI(MSB)LSB位地址:9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HTI:发送中断标志位RI:接收中断标志位CPU能自动置位,执行中断服务程序后由指令来清除标志位,以便响应下次中断请求。MCS-51单片机有5个(8052有6个)中断源,为了使每个中断源都能独立地被允许或禁止,以便用户能灵活使用,它在每个中断信号的通道中设置了一个中断屏蔽触发器。只有该触发器无效,它所对应的中断请求信号才能进入CPU,即此类型中断开
4、放。否则,即使其对应的中断标志位置1,CPU也不会响应中断,即此类型中断被屏蔽了。同时CPU内还设置了一个中断允许触发器,它控制CPU能否响应中断。5.1.2中断控制1.中断允许控制(IE)图5.4IE格式EAXET2ESET1EX1ET0EX0(MSB)(LSB)位操作(EA=1;ET1=1;)或字节操作(IE=0x88;)EA:中断总控开关。EA=1,CPU开总中断;EA=0,CPU关总中断。ET2:定时器2中断允许位。ET2=1,允许T2中断;ET2=0,禁止T2中断;ES:串行口中断允许位。
5、ES=1,允许串行口中断;ES=0,禁止串行口中断;ET1:定时器1中断允许位。ET1=1,允许T1中断;ET1=0,禁止T1中断;EX1:外部中断1INT1允许位。EX1=1,允许INT1中断;EX1=0,禁止INT1中断;ET0:定时器0中断允许位。ET0=1,允许T0中断;ET1=0,禁止T0中断;EX0:外部中断1INT0允许位。EX0=1,允许INT0中断;EX0=0,禁止INT0中断;2.中断优先级的控制(IP)XXPT2PSPT1PX1PT0PX0(MSB)(LSB)图5.5IP的格式
6、分两级中断,每个中断源均可设置为高或低两种中断级别,高优先级中断先得到执行,而且可以在低优级中断服务程序中响应高优先级的中断,形成两级中断嵌套。高优先级置1,低优先级置0。表5.2同级内第二优先级次序中断优先级越高,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。1.中断响应的条件5.280C51单片机中断处理过程5.2.1中断响应条
7、件和时间(1)有中断请求;(2)对应中断允许位为1;(3)开中断(即EA=1)。同时满足时,才可能响应中断。中断响应受阻的情况:(1)同级或高优先级的中断已在进行中;(2)当前的机器周期还不是正在执行指令的最后一个机器周期(换言之,正在执行的指令完成前,任何中断请求都得不到响应);(3)正在执行的是一条RETI或者访问特殊功能寄存器IE或IP的指令(换言之,在RETI或读写IE或IP之后,不会马上响应中断请求,而至少执行一条其它指令之后才会响应)。单片机一旦响应中断请求,就由硬件完成以下功能:
8、(1)根据响应的中断源的中断优先级,使相应的优先级状态触发器置1;(2)执行硬件中断服务子程序调用,并把当前程序计数器PC的内容压入堆栈;(3)清除相应的中断请求标志位(串行口中断请求标志RI和TI除外);(4)把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址(中断矢量)送入PC,从而转入相应的中断服务程序。2.中断响应过程表5.3中断服务程序入口地址表分三种不同的情况:(1)TF0,TF1两个标志CPU响应中断后自动清除;(2)串行口的TI,RI必须由软件清