第5章 中断系统及其应用1508appt课件.ppt

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1、第5章中断系统及应用15、中断系统及应用2专心看书中又能愉快地看书了插入书签(中断看书,记下中断位置)开门(执行中断)咚~咚~咚~(中断请求)根据书签找到中断位置继续看书去开门(响应中断)5、中断系统及应用35.1中断的基本概念5.1.1中断的引入5.1.2中断的有关概念45.1.1中断的引入引起中断的原因是随机发生的,主要以下几种情况:每隔一个时间间隔必须做某件特定的事情当某个条件成立时,就让CPU立即处理CPU正以多任务的模式,同时处理数个程序或信号某项状态正常情况下不出现,可是一旦出现时,CPU必须立即停止正在进行的操作,马上处理这个状态。55.1.2

2、中断的有关概念1.中断的概念CPU在处理某一事件A时,发生了另一事件B请求CPU迅速去处理(中断发生);CPU暂时中断当前的工作,转去处理事件B(中断响应和中断服务);待CPU将事件B处理完毕后,再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A(中断返回),这一过程称为中断。2.中断源的概念能够向CPU发出中断申请的来源,称为中断源,它是引起CPU中断的原因。6中断源通常可分为以下几种:①设备中断由计算机系统各组成部分的外部设备发出的中断申请,称为设备中断。如键盘、A/D转换器等。②定时时钟定时提出中断申请。在定时控制或定时数据采集系统中,一旦到达规定的时间,时钟

3、电路就向CPU发出中断申请。③故障源如电源掉电时,需接入备用电源以保护RAM中的信息。通常做法:在直流电源上并联电容,当电容电压下降到一定值时就发出中断申请,CPU响应中断执行保护现场的操作。④程序性中断源例如,为调试程序而设置断点、单步工作等。75.1.2中断的有关概念CPU响应中断,进行中断处理类似于调用子程序。中断与调用子程序的区别在于:引起中断的原因是随机发生的,因而转向中断服务程序进行中断处理也是随机的;调用子程序,则是在程序中事先安排好的。85.1.2中断的有关概念执行主程序继续执行主程序断点中断请求中断响应执行中断处理程序中断返回RETI主程序

4、3.中断和中断系统过程95.1.2中断的有关概念4.中断系统的功能1)能实现中断并返回中断;判断→响应→保护断点和现场→中断服务→恢复现场→返回2)能实现中断优先级;3)能实现中断嵌套(高中断低);105.中断的处理过程关闭中断保存断点转入中断服务子程序恢复现场中断服务保护现场打开中断中断返回硬件完成5.1.2中断的有关概念11一般微处理器在响应某一中断后会自动地关中断,MCS-51单片机不具备这种功能,必须在中断服务程序中用软件关中断。目的:可以保证本中断服务程序的迅速执行,而不会被更高的优先级中断源中断。5.1.2中断的有关概念12“现场”是指进入中断服

5、务程序入口地址之前,有关寄存器(如累加器A,PSW及其他寄存器)中的内容。如在中断服务程序中也用这些寄存器,就会破坏它原来的内容,一旦返回主程序,就会造成主程序的混乱。进入中断服务程序后,应首先保护现场,然后再执行中断服务程序。在返回主程序之前,应恢复现场。在恢复现场之后,中断返回之前,用软件开中断,以便CPU响应新的中断申请。5.1.2中断的有关概念13如果现场不需要保护,则保护现场和恢复现场都可省去;对MCS-51单片机中断嵌套的实现,除了通过硬件和软件来实现中断优先级外,还必须通过中断服务程序中编程的配合来实现。通常为了使现场信息不致受到破坏或者造成混

6、乱,在保护现场和恢复现场时,CPU不能响应新的中断请求。5.1.2中断的有关概念14中断服务程序流程主程序流程中断返回:CPU执行RETI指令后,对中断响应时置1的优先级状态触发器清0,然后将堆栈中保护的断点地址弹出到PC,CPU返回断点继续执行主程序。5.1.2中断的有关概念15嵌套中断嵌套的实现:1)硬件组成2)软件设置(优先级)3)中断服务程序在保护现场和恢复现场时,CPU不能响应新的中断。在中断程序中要在保护现场之前关中断,在保护现场之后开中断。5.1.2中断的有关概念165.2MCS-51单片机的中断系统5.2.1MCS-51单片机中断系统的结构5

7、.2.3中断的控制5.2.2MCS-51单片机中断源175.2.1MCS-51单片机中断系统的结构外部中断(2个):外部中断0和外部中断1定时/计数器中断(2个):定时/计数器中断0和定时/计数器中断1串行口中断(1个)通过SFR进行中断控制和设置编程两级中断优先级,可以形成嵌套中断标志位181.特点5个中断源,3个在片内,2个在片外;固定的中断入口地址;两级中断优先级,可以形成嵌套;通过SFR进行中断控制和设置编程。5.2.2MCS-51单片机中断源195.2.2MCS-51单片机中断源2.MCS-51的中断源外部中断(2个)外部中断0和外部中断1定时/计

8、数器中断(2个)定时/计数器中断0和定时/计数器中断

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