单片机的中断系统课件.ppt

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1、第5章MCS-51单片机的中断系统5.1中断的概念5.2中断系统结构5.3中断处理过程5.4中断系统应用举例5.5外部中断源的扩展5.1中断的概念当CPU正在处理某项事务的时候，系统发生了紧急事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂停当前正在处理的工作而去处理这个紧急事件。待事件处理完成后，再回到原来中断的地方，继续执行原来被中断的程序，这样的过程称为中断。特点：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。提高了计算机处理故障与应变的能力。实现这种功能的部件称为

2、中断系统。产生中断的请求源称为中断源。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。（1）分时操作中断功能解决了快速CPU和慢速外设之间的矛盾，可以使CPU和多个外设协同工作。每当外设做完一件事情后，就发出中断申请，请求CPU中断它正在执行的程序，转去执行中断服务程序。中断处理完之后，CPU继续执行被中断的主程序，外设仍继续工作。这样，CPU可以控制多个外设同时工作，从而大大提高了CPU的利用率。（2）实现实时处理在实时控制中，现场的参数、信息是不断变化的。有了中断功能，外界的这些变化量可随时向C

3、PU发出中断请求，CPU可以马上响应加以处理。（3）故障处理单片机运行过程中，出现一些故障时（如掉电、存储出错、运算溢出等），有了中断功能，单片机就能自行处理而不必停机。外界的中断请求是随机的，单片机响应请求后要转到中断服务程序，与调用子程序相类似，需要注意对现场进行保护。5.2中断系统结构MCS-51单片机中断系统的结构如图5-2所示。5.2.1中断源（1）INT0——外部中断0请求，由P3.2引脚输入。（2）INT1——外部中断1请求，由P3.3引脚输入。（3）T0——定时器/计数器0溢出中断请求。（

4、4）T1——定时器/计数器1溢出中断请求。（5）串行口中断请求，当串行口完成一帧数据的发送或接收时，便请求中断。1．外部中断源INT0和INT1。通过P3.2和P3.3两个引脚引入。电平触发方式和脉冲触发方式。在电平触发方式下，CPU在每个机器周期检测INT0和INT1引脚的电平，如果检测到低电平，则认为有中断请求信号。在脉冲触发方式下，CPU对INT0和INT1引脚的电平连续检测2次，如果检测到有负跳变，则认为有中断请求信号。为了保证检测的可靠性，中断请求信号的宽度至少要保持一个机器周期。2．定时器中断

5、源由内部定时器/计数器溢出产生，属于内部中断。MCS-51单片机内部有两个16位的定时器/计数器，对内部定时脉冲或对T0/T1引脚上输入的外部脉冲进行计数，当计数器发生溢出时，表明定时时间已到或计数值满，产生定时器中断请求。3．串行口中断源由内部串行口产生的，属于内部中断。串行接收或发送完一帧数据时就产生中断请求。当某中断源的中断申请被CPU响应之后，CPU将此中断源的入口地址装入PC（程序计数器）中，中断服务程序即从此地址开始执行。此地址称为中断入口地址，见表5-1。5.2.2中断系统的特殊功能寄存器与

6、中断有关的4个特殊功能寄存器：定时器控制寄存器TCON串行控制寄存器SCON中断屏蔽寄存器IE中断优先级管理寄存器IPTCON和SCON只有部分位用于中断控制。5.2.2中断系统的特殊功能寄存器1．定时器控制寄存器TCONTCON为定时器T0和T1的控制寄存器，其字节地址为88H，可以进行位寻址，位地址为88H～8FH。2．串行口控制寄存器SCONSCON用于串行口的操作管理，其字节地址为98H，可以进行位寻址，位地址为98H~9FH。在中断系统中只用到它的低两位，即串行口中断标志位RI、TI。与中断有关

7、的标识位如图5-4所示。3．中断屏蔽寄存器IEIE用于控制各中断源的中断开放或关闭。IE寄存器字节地址为0A8H，可位寻址，位地址为0A8H～0AFH。与中断有关的功能标识位如图5-5所示。只有被开放的中断源，它所对应的中断请求信号才能进入CPU，否则，即使其对应的中断标志位为1，CPU也不会响应中断。例5-1：假设允许片内定时器/计数器中断，禁止其它中断，试设置IE的相应值。解：（a）用字节操作指令MOVIE,#8AH;IE=10001010B（b）用位操作指令SETBET0;定时器/计数器0允许中断S

8、ETBET1;定时器/计数器1允许中断SETBEA;CPU开中断4．中断优先级管理寄存器IPMCS-51单片机的中断分为两个优先级，每个中断源的优先级都可以通过IP中的相应位来设定，从而实现两级中断嵌套。IP的字节地址为0B8H，可位寻址，位地址为0B8H～0BFH。其功能位标识如图5-6所示。当同时接收到同一优先级的几个中断请求时，响应哪个中断源则取决于内部硬件查询顺序。同优先级中优先权次序从高到低依次为INT1、T0、IN