教学课件PPTMCS51中断系统.ppt

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1、,第5章 MCS-51的中断系统,(一)数据的输入/输出传送方式,(2)查询传送方式(LOOK UP)：传送前一方先查询另一方的状态，若已经准备好就传送，否则就继续查询/等待,(3)中断传送方式(IRQ)：一方通过申请中断的方式与另一方进行数据传送,(1)无条件传送方式：一方对另一方来说总是准备好的,(4)直接存储器存取方式(DMA)：双方直接通过总线传送数据,不经CPU中转,第5章 MCS-51的中断系统,中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志提高CPU效率 解决速度矛盾 实现并行工作 应付突发事件,(二)中断传送方式特点,主程序,响应中断请求,继续执行主程序,返回主程序,中断服务程序,中断

2、源 中断申请开放中断保护现场中断服务恢复现场中断返回,(三)中断涉及的几个环节,（前面提到的甲方）（甲方发出信号提出申请）（乙方同意传送）（安排好当前的工作）（响应甲方的要求）（完事后，回去）（继续做打断前的工作）,一.中断系统硬件结构(P.101),注:各中断允许控制位=0,开关断开；=1,开关接通,二.单片机的中断源 P.102,CPU在每个机器周期的S5P2期间，会自动查询各个中断申请标志位，若查到某标志位被置位,将启动中断机制。,2.CPU识别中断申请的依据：,二.单片机的中断源,CPU 在每个机器周期的S5P2期间,会自动查询各个中断申请标志位,若查到某标志位被置位,将启动中断机制。

3、,2.CPU识别中断申请的依据:,Tc,Ts,Tm,Tm,Tc=1/fosc Ts=6Tc Tm=12Tc=6Ts,S5,S6,S4,S3,S2,S5,S6,S4,S3,S2,S1,此图见P.33,二.单片机的中断源,中断控制。在MCS-51系列单片机中,涉及到中断管理控制的有4个特殊功能寄存器,分别是：(1)TCON:定时/计数器控制寄存器；(2)SCON:串行口控制寄存器；(3)IE:中断允许寄存器;(4)IP:中断优先级寄存器。,3.定时器控制寄存器TCON(88H),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON,(1)TF0/TF1:定时器溢出中断申请标志位

4、：=0：定时器未溢出；=1：定时器溢出申请中断，进中断后自动清零。,(2)TR0/TR1:定时器运行启停控制位：=0：定时器停止运行；=1：定时器启动运行。,TCON：Timer控制寄存器,是管理定时器工作的SFR(其中低4位管外部中断),3.定时器控制寄存器TCON(88H),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON,(3)IE0/IE1:外部中断申请标志位：=0：没有外部中断申请；=1：有外部中断申请。,(4)IT0/IT1:外部中断请求的触发方式选择位：=0：在INT0/INT1端申请中断的信号低电平有效;=1：在INT0/INT1端申请中断的信号负跳变有

5、效.,TCON：Timer控制寄存器，低4位管理外部中断,SCON,(5)RI/TI：串行口收/发数据申请中断标志位 1 申请中断；0 不申请中断,SCON：串行口控制寄存器,4.串行口控制寄存器SCON(98H)P.103,SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI,EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0,IE,5.中断允许寄存器IE(0A8H),(1)EX0/EX1/ET1/ET0/ES 位：分别是INT0/1，Timer0/1，串行口的中断允 许控制位:=0 时禁止中断；=1 时允许中断。(2)ET2：T2中断允许控制位（仅52子系列有）=0 时禁止中断；=1

6、 时允许中断。(3)EA：总的中断允许控制位（总开关）：=0 时禁止全部中断；=1 时允许中断。,EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0,5.中断允许寄存器IE(0A8H),IE对中断的开放和关闭实现 2 级控制。系统复位时,IE被清0,所有中断请求被禁止。若允许其中一个中断源被允许,除了相应位置1外，EA=1。SETB EACLR EAMOV IE,#dataORL IE,#dataMOV IE,A,位操作,字节操作,EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0,5.中断允许寄存器IE(0A8H),如:若允许片内2个定时器/计数器中断,禁止其他中断源的中断请求。写出相应程序

7、段(1)位操作指令CLR ESCLR EX1CLR EX0SETB ET0SETB ET1SETB EA,(2)用字节指令 MOV IE,#8AH,PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0,IP,6.中断优先级控制寄存器IP(0B8H),P.106,五.MCS-51单片机的中断矢量与优先级(P.105),1.中断矢量:MCS-51单片机的 5 个中断源分别对应有各自的中断服务程序入口地址中断矢量,最高优先级最低优先级,P.107108,依CPU查询顺序确定的优先级,三.MCS-51单片机的中断矢量与优先级(P.105),1.中断矢量:MCS-51单片机的 5 个中断源分别对应有各自的中断服

8、务程序入口地址中断矢量,CPU执行主程序,CPU执行低级中断服务程序,CPU执行高级中断服务程序,响应低级中断请求,返回主程序,低级中断请求,高级中断请求,响应高级中断请求,返回低级中断程序,RETI,RETI,对同时发生多个中断申请时：(1)不同优先级的中断同时申请(很难遇到)先高后低(2)相同优先级的中断同时申请(很难遇到)按序执行(3)正处理低优先级中断又接到高级别中断 高打断低(4)正处理高优先级中断又接到低级别中断 高不理低,2.中断优先级处理原则,三.MCS-51单片机的中断矢量与优先级(P.105),(1)没有同级的中断或更高级别的中断正在处理；,3.在中断源提出了中断申请且CP

9、U此前已经允许中断的前提下，还须满足以下三个条件:,(2)正在执行的指令必须执行完最后1个机器周期；,(3)若正在执行RETI,或正在访问IE或IP寄存器,须执行完上述指令和下一条指令以后方能响应中断。,三.MCS-51单片机的中断矢量与优先级(P.108),例5-2 设置IP寄存器的初始值,使得MCS-51的2个外中断请求为高优先级,其他中断为低优先级。(P.107)(1)位操作指令SETB PX0 SETB PX1CLR PSCLR PT0CLR PT1(2)字节操作指令MOV IP,#05H,三.MCS-51单片机的中断矢量与优先级(P.107),或者 MOV 0B8H,#05H,在CP

10、U已经开放了外部中断允许的前提下：1.在INT0/INT1引脚输入一个负脉冲或低电平，2.TCON寄存器中的IE0/IE1标志位自动变“1”，3.检测到IE0/IE1变“1”后,将产生指令：LCALL 0003H(/0013H)执行中断服务程序,4.并将IE0/IE1标志位自动清“0”,以备下次申请。,四.外部中断(INT0,INT1)申请过程,五.中断请求的撤销(P.110),1.定时器/计数器中断请求的撤销 该中断被响应后,硬件自动将中断标志位(TF0、TF1)清0,是自动撤销的。,2.外部中断请求的撤销 外部中断请求包括2种方式:(1)电平触发(低电平触发)(2)跳沿方式(负脉冲触发)由

11、于触发方式不同,撤销也不同。,2.外部中断请求的撤销(P.110),低电平/负脉冲INT0/INT1引脚可触发中断,TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON(88H),IT0/IT1：INT0/1的触发方式选择位：IT0/IT1=0 时，INT0/INT1是低电平有效；IT0/IT1=1 时，INT0/INT1是负跳变有效。,(2)低电平触发 引脚上的低电平须持续到中断发生。若中断返回前仍未及时撤除低电平,将再次中断。,外来的低电平反相CLK端产生上跳沿 D端的“0”打到Q端申请中断,INTx,P1.0,CLK,S,Q,D,外来中断申请信号(低电平),MCS-5

12、1,74LS74,S=0 则 Q=1,中断返回前对P1.0送“0”令Q端变为“1”,2.外部中断请求的撤销(2)低电平触发(P.110),中断服务程序中增加指令如下：ANL P1,#0FEH=CLR P1.0;令S端置“1”,以免下次中断来时Q端不能变“0”ORL P1,#01H=SETB P1.0;令触发器正常工作,五.中断请求的撤销(P.110),3.串行口中断请求的撤销 只涉及标志位清0的问题。(1)串行口中断标志有两个:TI和RI,但串行中断只有一个,所以必须首先区分是接收中断还是发送中断,才能清除相应标志位。(2)只是用软件撤销办法CLR TICLR RI,六.中断应用前后要做的几项

13、工作,1.中断前(1)开中断允许:必须(2)选择优先级:根据需要选择，可有/可无(3)设置控制位:INTx触发方式(ITx)TxTCON(TRx),TMOD,初值 RI/TISCON(REN,RB8,TB8),2.中断后(1)进入中断服务后:保护现场,关中断，(2)退出中断服务前:恢复现场,开中断,设Tx的初 值,清TI/RI,中断服务程序的最后一条指令必是 RETI,中断应用程序举例：,例1：通过外部中断1,在中断服务中将B寄存器里的内容左环移一位。已知:(B)=01H,要求采用边沿触发,低优先级。,此例的实际意义：在INT1引脚接一个按钮开关到地，每按一下按钮就申请一次中断，中断服务则是：

14、依次点亮八盏灯中的一盏。,中断应用程序举例：,例1：通过外部中断1,在中断服务中将B寄存器里的内容左环移一位。已知:(B)=01h,要求采用边沿触发,低优先级。,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H;中断矢量 LJMP INTMAIN：SETB EA;开总中断允许“开关”SETB EX1;开分中断允许“开关”CLR PX1;0 优先级（也可不要此句）SETB IT1;边沿触发 MOV B,#01H;给 B 寄存器赋初值HERE：SJMP HERE;原地等待中断申请,INT：MOV A，B;自B寄存器中取数 RL A;左环移一次 MOV B，A;存回B,备下次取用 RETI

15、;中断返回,中断服 务程序,(MOV P1，A);输出到P1口,中断应用程序举例：,功能要求：1.当压力报警信号发出时,要求排汽电磁阀通电,打开排汽阀门以减少蒸汽压力；2.当低水位限位发出信号时,打开进水阀；3.当高水位限位发出信号时,关闭进水阀；4.当温度达到100oC时,关电加热丝；5当温度低于95oC时,开电加热丝。,中断应用程序举例：,主程序流程图：,ORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP INT1ORG 0100HMAIN:SETBEX0SETB EA SETB IT0SJMP$,;中断子程序名,;主程序名,中断应用程序举例：,排气阀J1：1排气/0关闭进水阀

16、J2：1进水/0出水加热丝J3：1加热/0不加热,Y,中断子程序流程图：,进入中断,中断返回,压力报警了么？,达到高水位？,达到低水位？,达到100oC？,达到95oC？,打开排汽阀,压力仍报警么？,关闭进水阀,打开进水阀,停电加热丝,加电加热丝,N,N,N,N,N,Y,Y,Y,Y,Y,N,关闭排汽阀,L1,L2,L3,中断应用程序举例：,INT1:JB P1.0,PRESS,L1:JB P1.1,HIGH,JB P1.2,LOW,L2:JB P1.3,HEATOFF,JB P1.4,HEATON,L3:RETI,PRESS:SETB P1.5,CLR P1.5,SJMP L1,JB P1.0

17、,PRESS,中断应用程序举例：,HIGH:CLR P1.6,SJMP L2,LOW:SETB P1.6,SJMP L2,HEATOFF:CLR P1.7,SJMP L3,HEATON:SETB P1.7,SJMP L3,END,5.下列说法错误的是（）(A)各中断源发出的中断请求信号,都会标记在 IE 寄存器中。(B)各中断源发出的中断请求信号,都会标记在 TMOD 寄存器中。(C)各中断源发出的中断请求信号,都会标记在 IP 寄存器中。(D)各中断源发出的中断请求信号,都会标记在 TCON 和 SCON 寄存器中。,思考与习题 P116,A B C,IE-是否允许各中断的;TMOD-定时器

18、/计数器工作方式选择;IP-中断优先级;TCON-中断请求信号标志;SCON-串行口中断标志。,7.中断查询确认后,在下列各种8031运行情况中,能够立即响应的是（）(A)当前正在进行高优先级中断处理。(B)当前正在执行RETI指令。(C)当前指令是DIV指令,且正处于取指令的机器周期。(D)当前指令是MOV A,R3。,思考与习题 P116,D,10.在MCS-51中,需要外加电路实现中断撤销的是（）(A)定时中断。(B)脉冲方式的外部中断。(C)外部串行中断。(D)电平方式的外部中断。,思考与习题 P116,D,分别用一条指令实现下列各小题的要求:1)T0开中断，其余禁止中断2)T1、串行口开中断，其余禁止中断3)全部开中断4)全部禁止中断,思考与习题,1.中断、中断矢量的概念2.与中断有关特殊功能寄存器3.中断的使用(开放和禁止）4.中断的初始化,小结,OVER!,