hcs08中断系统-rti

1、第五章 复位、中断与系统控制 第一节 输入输出控制方式 1、无条件传送方式2、条件传送方式3、中断控制方式 4、DMA方式 第二节 复位与中断系统 1、中断源及中断矢量 2、中断控制及相关寄存器 第三节 中断处理过程 第四节 中断系统的应用IRQ、RTI、KBI第五章 复位、中断与系统控制1、中断源、中断向量2、中断程序的处理过程3、堆栈在中断中的运用4、中断的允许、初始化5、汇编与C中断程序设计5.1 微机的输入输出方式 在信息处理的过程中，微机经常要与外部设备交换信息，称为输入（读外设）与输出（写外设）。信息的传送方式有以下几种：一无条件传送方式： 外设在任何时刻均处于“准备好”的状态，C

2、PU可随时用指令读写外设。 例1从PTB端口输入8个开关S0S7的状态： LDA PTBD(LDA $02) 例2用PTB端口控制8个LED灯的点亮（低电平点亮）。 MOV #$0F,PTBD; 点亮高4位LED二查询传送方式（条件传送方式） 外设用一位“状态信息”表明其是否处于“准备好”状态，CPU每次访问外设时必须先读入状态信息（查询），确认“准备好”之后，才能对其进行读写。例1输入某8位AD转换器的转换结果。设AD的数据线 接到PTB口，“转换结束”信号接到PTA0（1表示转换 结束），“启动AD”信号接到PTA1（从01为启动） BCLR 1，PTAD ; PTA1清0 BSET 1,

3、PTAD ;启动AD WAIT： BRCLR 0，PTAD, WAIT ；查询 LDA PTBD ；读AD 例2向打印机输出一个C字符。打印机数据线接PTB口，“忙” 信号接到PTA.1(1表示忙)，“写”信号接到PTA.2(01为写入) LDA C ；CA WAIT： BRSET 1,PTAD, WAIT ；查询 STA PTBD ；CPTB口 BCLR 2，PTAD BSET 2, PTAD ；发“写”脉冲*当外设的准备时间为已知时，也可用延时代替查询。 如已知AD转换时间最大为1ms，则读AD的程序中可用BSR D1ms（延迟1ms子程）代替WAIT： BRSET 1,PTAD, WAI

4、T 查询式传送的优点：通用性强，硬件结构简单。 缺点：查询时占用CPU，效率低。三、中断传送方式： 当外设准备好数据传送时，用一个信号“通知”CPU（申请中断),CPU接到此信号后，若满足一定的条件，则暂时“中断”当前程序的执 行（中断响应），转向为外设服务的子程序（中断服务），服务完毕后返回主程序继续执行。（中断返回） 上述整个过程称为中断，实现中断功能的硬件结构称为中断系统。 中断源：提出中断申请的外设 I/0设备（键盘，打印机，AD、DA等） 硬件故障。例：电源掉电。 实时时钟：定时检测、定时控制。 调试程序时设置的中断源（单步运行等） 中断技术的功能特点： 分时操作：CPU与外设可各自

5、工作，提高了CPU的效率。 实时处理：可及时响应外设要求的服务。 故障处理：可及时处理各种软硬件故障。 中断优先权 优先权排队:多个中断源同时提中断时，按其优先 权的高低，优先响应高级中断。 软件优先权排队：CPU接到中断申请时，用指令逐个查询各中断源（优先级高的先被查询）按顺序服务。 硬件优先权排队：中断系统硬件中规定了各中断源的优先级，级别高者优先响应。 中断嵌套：CPU为某中断源服务时，又出现了一个优先级更高的中断申请，CPU则中止当前中断服务，转向高级中断服务，完毕后再返回原中断服务。 四直接存贮器存取（DMA）方式 CPU“让出”总线（AB、DB、CB均为高阻状态），由专用的DMA控

6、制器“接管”总线，控制外设与存贮器之间直接传送数据（不通过CPU，无需指令）。适用于 大批量数据传送（如硬盘与RAM之间） 外设速度很高（如高速AD） 5.2.1、复位是最高级中断 复位使得系统从一个已知（状态与控制寄存器）的状态开始运行程序。 PC装载复位矢量 (0 xFFFE:0 xFFFF). 外设被禁止，I/O管脚处于没有上拉电阻的高阻输入状态。 状态控制寄存器CCR的中断全局控制位（ I ）为“1” 堆栈指针SP装载数值 0 x00FF。5.2 复位与中断系统5.2.2、复位源（最高级中断源） 外部复位管脚PTA5(PIN),需要将SOPT1 寄存器的RSTPE位设“1”； 上电复位

7、 (POR) 低压监测复位 (LVD) 看门狗定时器复位 (COP) 非法代码监测复位(ILOP) 非法地址监测复位(ILAD) 背景调试强迫复位5.2 复位与中断系统2：这些位是否设置由复位时的实际情况决定。System Reset Status Register (SRS)，写，写SRS复位看门狗而不影响复位看门狗而不影响SRS的具体数值。的具体数值。5.2.3、中断源、中断矢量、中断入口、中断向量5.2 复位与中断系统中断号：C语言编程常用矢量地址：汇编语言编程常用1中断入口1中断入口1中断入口低优先级高中断号入口地址模块标记、状态位允许位寄存器230 xFFD0:FFD1系统RTIFR

8、TIESRTISC200 xFFD6:FFD7ACMPACFACIEACMPSC190 xFFD8:FFD9ADCCOCOAIENADCSC1180 xFFDA:FFDBKBIKBFKBIEKBISC170 xFFDC:FFDDIICIICIFIICIEIICC,IICS160 xFFDE:FFDFSCITDRE、TCTIE、TCIESCIC2150 xFFE0:FFE1SCI IDLE、RDRFILIE、RIESCIS1140 xFFE2:FFE3SCIOR,NF,FE,PFORIESCIC3130 xFFE4:FFE5SPISPIF,MODF,SPTEFSPIE,SPTIESPIC1120

9、 xFFE6:FFE7 MTIMTOFTOIEMTIMSC70 xFFF0:FFF1TPMTOFTOIETPMSC60 xFFF2:FFF3TPMCH1FCH1IETPMC1SC50 xFFF4:FFF5TPMCH0FCHI0IETPMC0SC30 xFFF8:FFF9系统LVDFLVDIESPMSC120 xFFFA:FFFBIRQIRQFIRQIEIRQSC10 xFFFC:FFFDCPUSWI指令-00 xFFFE:FFFF系统COP,LVD,RST,POR,非法指令等。5.3.1、5.3 中断处理过程普通中断与SWI指令一样，包括：1、 在堆栈中保存CPU寄存器；2、设置CCR寄存器中

10、的“I”，以禁止进一步的中断发生；3、 从所有挂号的中断中，选择优先级最高的中断矢量装载PC;4、从新的中断子程序取指令执行。5、中断子程序遇上RTI后，从堆栈恢复CCR、A、X、。为了与M68HC08兼容，寄存器不会自动保存与恢复，建议手动保存与恢复。 PSHH PULH RTI为了允许中断嵌套，进入ISR时要手动清除CCR中的I位，建议高手如此操作，否则嵌套会带来调试上的困难。5.3.2、中断中的堆栈操作5.3 中断处理过程H不会自动保存与恢复。5.4 中断系统的应用IRQ、RTI、KBI5.4.1、IRQ单片机的管脚及其功能管脚的复用管脚的复用注意：0、管脚功能复用时的优先级见右表，高优

11、先级接管管脚时，对低优先级模块会产生杂乱信号，因此切换前应先停止不使用的功能。1、PTA5作为只能输入管脚而言，输入电压不能超过VDD。2、IIC使用的端口可以通过设置SOPT2 寄存器中的IICPS位重新定位到PTB6和PTB7，复位时缺省使用PTA2 and PTA3。3、如果ACMP和ADC被同时使能，管脚PTA0和PTA1可同时使用。5.4.1 IRQ管脚的使用管脚的使用中断应用范例中断应用范例IRQSC (0 x000F)0F) 6IRQPDD 内部上拉电阻使能控制位，必须IRQPE=1该位才有意义。0-上拉允许； 1-上拉禁止，可使用外部上拉。4 IRQPE 置位置位该位使管脚当I

12、RQ用。3 IRQFIRQ事件标志位该只读位为该只读位为“1 1”时表示时表示检测到IRQ事件。2IRQACKIRQ应答位给给这个只写位写“1”清除IRQF，如果中断模式选择的是“边沿边沿和电平和电平” （即IRQMOD=1),当IRQ管脚保持低电平时,写该位也不能清除IRQF。 1IRQIEIRQ 中断使能给该位写“1”将允许IRQF=1时产生硬件中断，该位写“0”时，只能采用查询的方式。 0IRQMODIRQ触发模式即选择 “边沿边沿”触发或者“边沿和电平边沿和电平” 触发。0-IRQ事件只在下降沿触发； 1-IRQ事件在下降沿和低电平都能触发。IRQ管脚的使用，结合开发板管脚的使用，结合

13、开发板,采用采用C语言编程。语言编程。1新建一个c工程；2在打开中断允许之前添加4行初始化： SOPT1 = 0 x02; / 禁止禁止 COP、STOP and RST IRQSC = 0 x16; / 允许允许IRQ管脚，允许管脚，允许IRQ中断，下降沿触发中断，下降沿触发 PTBDD = 0 xFF;/ PTB输出输出 PTBD = 0 xFF;/ 关闭关闭LED EnableInterrupts; /* enable interrupts */5.4.1 IRQ管脚的使用管脚的使用中断应用范例中断应用范例3添加中断服务子程序、延时子程序interrupt 2 void IRQ_ISR(

14、) unsigned char i; for(i=0;i200;i+); /延时 while(!PTAD_PTAD5); /等待按键释放 PTBD_PTBD6 = 0;/LED亮 delay(500);/延时 PTBD_PTBD6 = 1;/LED灭 delay(500); PTBD_PTBD6 = 0;/亮、灭两次 delay(500); PTBD_PTBD6 = 1; IRQSC = 0 x16; /清除标记，缺乏将不停清除标记，缺乏将不停 void delay(unsigned int ms) unsigned int i; unsigned int j; for(j= 0;jms;j+

15、) for(i = 0;i200; i+) 0 x17沿和电平沿和电平5.4.1 IRQ管脚的使用管脚的使用中断应用范例中断应用范例5.4.2 RTI的使用的使用中断应用范例中断应用范例5.4.2 RTI(Real-Time Interrupt)5.4.2 RTI5.4.2 RTI的使用的使用中断应用范例中断应用范例SRTISC(System Real-Time Interrupt Status and Control Register) 7 RTIF实时中断标志 周期性实时时钟定时时间到时，设置该位为“1”。 6 RTIACK实时中断应答 这个只写位用来应答实时中断，给该位写1清除RTIF。

16、5RTICLKS实时中断时钟选择该位选择实时中断的时钟源0-RTI时钟源为内部1kHz振荡器； 1-RTI时钟源为外部时钟。4 RTIE实时中断使能这给该位写“1”将允许RTI产生硬件中断申请。2:0RTIS选择RTI的周期参见下页表。5.4.2 RTI的使用的使用中断应用范例中断应用范例SRTISC RTIS2：0使用内部1kHz时钟源使 用 外 部 时 钟源text 表示外时钟周期0:0:0停止RTI停止RTI0:0:18 mstext 2560:1:032 mstext 10240:1:164 mstext 20481:0:0128 mstext 40961:0:1256 mstext

17、81921:1:0512 mstext 163841:1:11.024 stext 327685.4.2 RTI的使用的使用中断应用范例中断应用范例RTI的使用的使用,采用汇编编程的方法：采用汇编编程的方法：1新建一个汇编工程；2在XDEF后面添加标号RT_ISR XDEF _Startup, main,RT_ISR;3在中断全局允许前，添加一点初始化代码： MOV #$FF,PTBDD ;定义输出定义输出 LDA #$16 ;允许允许RT中断中断,时间间隔时间间隔512ms STA SRTISC;设置设置RTI CLI ; enable interrupts4编写中断子程序，让LED闪烁RT

18、_ISR: LDA PTBD EOR #$FF; STA PTBD LDA #$56 ;清除标志 STA SRTISC; RTI5修改PRM文件，添加RT_ISR说明，2种方法VECTOR 23 RT_ISR VECTOR ADDRESS 0 xffd0 RT_ISR RT_ISR: ; RTI ORG $FFD0 DC.W RT_ISR此时不用修改XDEF和PRM5.4.2 RTI的使用的使用中断应用范例中断应用范例5.4.3 KBI的使用的使用中断应用范例中断应用范例1、基础知识键盘中断KBI模块提供多达8个独立的可使能的外部中断源 4种触发模式键盘中断可将MCU从wait、stop3模式

19、唤醒，在BDM模式正常工作。 5.4.3 KBI的使用的使用中断应用范例中断应用范例2、寄存器KBI状态与控制寄存器（KBISC）KBI管脚使能寄存器（KBIPE），注意管脚功能优先级KBI工作沿选择寄存器（ KBIES ）。0 x000C0C-KBISC 0 x000D0D-KBIPE0 x000E0E-KBIES5.4.3 KBI的使用的使用中断应用范例中断应用范例KBI KBISC3 KBF键盘中断标志当检测到键盘中断时，该只读位置“1”。2 KBACK键盘应答写1到KBACK是标志清除机制的一部分，读时总为0。1 KBIE键盘中断使能给该位置“1”允许键盘中断申请。0 KBMOD 键盘

20、中断触发模式该位（与BKEDG位一起)选择键盘中断触发模式：0- 只检测边沿；1-检测边沿和电平。KBIPE7：0 KBIPEn对应位置“1”允许管脚的KBI功能。PTB3，2，1，0，PTA3，2，1，0KBI 沿选择KBIES7：0KBEDGn0-对应管脚选择下降沿或低电平；1-对应管脚选择上升沿或高电平。PTB3，2，1，0，PTA3，2，1，0KBI 3、应用注意事项：、应用注意事项：1、如果选择的是沿和电平触发模式，当管脚维持在触发电平状态时，对KBISC寄存器中的KBACK写“1”并不能清除KBF；2、KBI对应管脚可以配置内部上拉/下拉电阻，是通过对应的管脚管理寄存器的设置实现的

21、（设置PTAPE、PTBPE寄存器）。管脚设置一般是允许上拉电阻，但对于KBI模块而言，管脚设置的内部电阻实际受KBI模块的寄存器KBIES控制，如果KBEDGn = 0（下降沿或低电平），设置的是上拉电阻 KBEDGn = 1时则配置的是下拉电阻。3、KBI的初始化过程，KBI首次使用时，为了不产生错误中断，建议初始化过程如下6步：1清除KBISC中的KBIE位，以屏蔽KBI中断；2设置KBIES寄存器中的KBEDGn位，选择使用管脚的中断触发极性；3如果需要内部上拉/下拉电阻，配置PTAPE / PTBPE中的PTxPE位；4设置KBIPE寄存器中的KBIPEn ，允许对应管脚的KBI功能

22、；5给KBISC寄存器中的KBACK位写1，以清除所有KBI中断标志；6设置KBISC寄存器中的KBIE位，以允许KBI中断。KBI 3.1、实验电路、实验电路PTA2 / KBIP2PTA3 / KBIP3PTB6 PTB7 KBISC0 x06沿沿KBIPE0 x0C沿选择KBIES0 x0下降下降1中断入口低优先级高中断号入口地址模块标记允许位寄存器230 xFFD0:FFD1系统RTIFRTIESRTISC200 xFFD6:FFD7ACMPACFACIEACMPSC190 xFFD8:FFD9ADCCOCOAIENADCSC1180 xFFDA:FFDBKBIKBFKBIEKBISC

23、170 xFFDC:FFDDIICIICIFIICIEIICC,IICS160 xFFDE:FFDFSCITDRE、TCTIE、TCIESCIC2150 xFFE0:FFE1SCI IDLE、RDRFILIE、RIESCIS1140 xFFE2:FFE3SCIOR,NF,FE,PFORIESCIC3130 xFFE4:FFE5SPISPIF,MODF,SPTEFSPIE,SPTIESPIC1120 xFFE6:FFE7 MTIMTOFTOIEMTIMSC70 xFFF0:FFF1TPMTOFTOIETPMSC60 xFFF2:FFF3TPMCH1FCH1IETPMC1SC50 xFFF4:FFF5TPMCH0FCHI0IETPMC0SC30 xFFF8:FFF9系统LVDFLVDIESPMSC120 xFFFA:FFFBIRQIRQFIRQIEIRQSC10 xFFFC:FFFDCPUSWI指令-00 xFFFE:FFFF系统COP,LVD,RST,POR,非法指令等。KBI 3.2、实验要求、实验要求按SW1时，LED1和LED2亮灭1次；