第4章8051单片机的中断系统复习

1、第四章第四章 中断系统复习中断系统复习第四章 8051单片机的中断系统24.1中断的概念中断的概念 中断过程：中断过程： 程序执行过程中，允许程序执行过程中，允许外部或内部事外部或内部事件通过硬件打断程序的执行件通过硬件打断程序的执行，使其转向中断服务程序中去；完成中断服使其转向中断服务程序中去；完成中断服务程序后，务程序后，CPU继续原来被打断的程序，继续原来被打断的程序，这样的过程这样的过程称为中断称为中断。第四章 8051单片机的中断系统3中断响应中断响应 ：CPU暂停当前的工作转去处理中断源事件。暂停当前的工作转去处理中断源事件。中断系统中断系统：单片机中实现中断功能的部件，也是中断管

2、理系统。：单片机中实现中断功能的部件，也是中断管理系统。中断源中断源：产生中断的请求的：产生中断的请求的外部或内部事件外部或内部事件。中断申请：中断源向中断申请：中断源向CPU发出的请求。发出的请求。优点优点： 中断方式的一个重要应用领域是中断方式的一个重要应用领域是实时控制实时控制。能将从现场采集到。能将从现场采集到的数据及时传送给的数据及时传送给CPU，经过处理后就可立即作出响应，实现现场，经过处理后就可立即作出响应，实现现场控制。控制。 中断方式完全消除了中断方式完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大在查询方式中的等待现象，大大提高提高了了CPU的工作效率的工作效率。第四章 805

3、1单片机的中断系统42中断的排队中断的排队 如果有若干个中断申请同时发生，就需要决定先对哪一个中断如果有若干个中断申请同时发生，就需要决定先对哪一个中断申请进行响应。申请进行响应。3中断的响应中断的响应 单片机在响应了中断源的申请时，应使单片机在响应了中断源的申请时，应使CPU从主程序转去执行从主程序转去执行中断服务子程序，同时要把中断服务子程序，同时要把断点地址送入堆栈进行保护断点地址送入堆栈进行保护，中断系统，中断系统还要能还要能确定确定各个被响应中断源的各个被响应中断源的中断服务子程序的入口中断服务子程序的入口。4中断的撤除中断的撤除 8051单片机中断系统的任务：单片机中断系统的任务：

4、1开中断或关中断开中断或关中断 中断的开放或关闭可以中断的开放或关闭可以通过指令对相关特殊功能寄存器的操作通过指令对相关特殊功能寄存器的操作来实现来实现，只有在开中断的情况下，才有可能接受中断源的申请。，只有在开中断的情况下，才有可能接受中断源的申请。第四章 8051单片机的中断系统5 8051 1中有中有5 5个中断源个中断源: : 两个外部中断源两个外部中断源/INT0/INT0和和/INT1/INT1；4.2 中断系统结构与中断控制中断系统结构与中断控制 三个内部中断源为：三个内部中断源为：T0和和T1的定时的定时/计数溢出中断源（计数溢出中断源（2个）；和串行口发送或接收个）；和串行口

5、发送或接收中断源（中断源（1个）。个）。 外部中断请求信号可以外部中断请求信号可以是是电平触发方式和负边沿触电平触发方式和负边沿触发方式发方式。若是电平触发方式，。若是电平触发方式，只要在只要在INT0或或INT 1引脚有引脚有低电平信号即为有效的中断低电平信号即为有效的中断申请。申请。第四章 8051单片机的中断系统6图4.2中断系统结构定时器控制寄存器中断允许寄存器中断优先级寄存器 串行口控制寄存器 第四章 8051单片机的中断系统7 INT0,INT1,T0 INT0,INT1,T0 及及 T1T1的中断标志存放在的中断标志存放在 TCONTCON（定时器计定时器计数器控制寄存器数器控制

6、寄存器）中；）中； TCONTCON字节地址为字节地址为88H88H，其格式如下，其格式如下：中断控制系统中断控制系统INT0 INT0 、INT1INT1的中断的中断触发方式控制位触发方式控制位。为为0 0选择电位触发，选择电位触发，为为1 1选择跳变触发。选择跳变触发。由软件设置由软件设置。外部外部中断中断0 0、1 1申请中断标志申请中断标志。为为1 1表示有外表示有外部中断申请。部中断申请。T0T0、T1T1计数溢出标志计数溢出标志；为为1 1表示溢出，由硬表示溢出，由硬件置位、响应中断硬件置位、响应中断硬件复位。不用中断用件复位。不用中断用软件清软件清0 0。1. 中断标志中断标志第

7、四章 8051单片机的中断系统8串行口的中断标志存放在串行口的中断标志存放在 SCONSCON（串行口控制寄存器串行口控制寄存器）中。）中。SCONSCON字节地址为字节地址为98H98H，其格式如下：，其格式如下：串行口发送中断标志。发送完一帧，由硬串行口发送中断标志。发送完一帧，由硬件置位。响应中断后，必须用软件清件置位。响应中断后，必须用软件清 0 0。串行口接收中断标志。接收完一帧，由硬件置位。串行口接收中断标志。接收完一帧，由硬件置位。响应中断后，必须用软件清响应中断后，必须用软件清0 0。第四章 8051单片机的中断系统9 中断允许和禁止由中断允许和禁止由中断允许寄存器中断允许寄存

8、器IEIE（A8HA8H）控制。）控制。 IEIE中中各位设置：各位设置：为为0 0时，禁止中断；为时，禁止中断；为 1 1时，允许中断。时，允许中断。中断允许位。当中断允许位。当EA1 1，允许所有，允许所有中断开放；当中断开放；当EA0 0时，屏蔽所有时，屏蔽所有中断。中断。串行口中串行口中断允许位。断允许位。T0T0、T1T1中断中断允许位。允许位。外部中断外部中断0 0、外部中断、外部中断1 1中断允中断允许位。许位。2. 中断允许控制中断允许控制第四章 8051单片机的中断系统10 中断优先级寄存器中断优先级寄存器IP(B8H)的格式如下的格式如下,IP,IP中各位设置：中各位设置：

9、为为0 0时，时，为低优先级；为为低优先级；为1 1时，设为高优先级时，设为高优先级。 在中断执行过程中，在中断执行过程中，高中断优先级可以中断低高中断优先级可以中断低中断优先级的中断优先级的中中断过程断过程（即（即中断嵌套中断嵌套）。）。 当当CPU同时接收到两个不同优先级的中断请求时，同时接收到两个不同优先级的中断请求时，先响应高优先响应高优先级的中断先级的中断串口串口定时定时器器1外部中断外部中断03. 中断优先级中断优先级第四章 8051单片机的中断系统11 在同一优先级内有一个由内部查询序列确定的优先级结构。其在同一优先级内有一个由内部查询序列确定的优先级结构。其排列如下：排列如下：

10、 中断源中断源中断优先级中断优先级 最高最高 外部中断外部中断0 定时器定时器T0中断中断 外部中断外部中断1 定时器定时器T1中断中断 串行口中断串行口中断 最低最低中断嵌套：中断嵌套： 优先级高的事件可以中断优先级高的事件可以中断CPU正在正在处理的低级的中断服务程序，待完成了处理的低级的中断服务程序，待完成了高级中断服务程序之后，再继续被打断高级中断服务程序之后，再继续被打断的低级中断服务程序。这是中断嵌套问的低级中断服务程序。这是中断嵌套问题。题。第四章 8051单片机的中断系统12表表4.1 8051单片机的中断源及单片机的中断源及中断矢量中断矢量1.单片机在接收到中断申请以后，先把

11、这些申请锁定在各自的中断单片机在接收到中断申请以后，先把这些申请锁定在各自的中断标志位中，然后在下一个机器周期按优先级分别来查询这些标志。标志位中，然后在下一个机器周期按优先级分别来查询这些标志。2.CPU在下一个机器周期响应中断，完成两件工作：一是把当前程在下一个机器周期响应中断，完成两件工作：一是把当前程序计数器序计数器PC的内容送入堆栈保护，另一个是根据中断的不同来源的内容送入堆栈保护，另一个是根据中断的不同来源把程序的执行转移到相应的中断服务子程序的入口。把程序的执行转移到相应的中断服务子程序的入口。中断响应过程中断响应过程3.当某个中断请求得到响应之后，相应的中断标志位应该予以清除当

12、某个中断请求得到响应之后，相应的中断标志位应该予以清除（即复（即复“0”) 。第四章 8051单片机的中断系统13 1必须没有同级或更高级别的中断正在得到响应，如果有的话，必须没有同级或更高级别的中断正在得到响应，如果有的话，则必须等则必须等CPU为它们服务完毕，为它们服务完毕，返回主程序并执行一条指令之后返回主程序并执行一条指令之后才才能响应新的中断申请。能响应新的中断申请。 2必须要等当前正在执行的指令执行完毕以后，必须要等当前正在执行的指令执行完毕以后，CPU才能响应才能响应新的中断申请。新的中断申请。 3若正在执行的指令是若正在执行的指令是RETI（中断返回），则（中断返回），则必须要

13、在执行完必须要在执行完该指令以及紧随其后的另外一条指令之后该指令以及紧随其后的另外一条指令之后才可以响应新的中断申请。才可以响应新的中断申请。中断响应的条件：中断响应的条件：中断标志的清除：中断标志的清除： 1.由由硬件自动硬件自动使标志位复使标志位复“0”（即（即撤除撤除），它们是：），它们是： 定时器定时器0或或1的中断请求标志的中断请求标志TF0或或TF1 ； 外部中断外部中断0或或1的中断请求标志的中断请求标志IE0或或IE1。2. 中断系统中断系统不予以自动撤除不予以自动撤除，它们是：，它们是： 串行口的中断请求标志串行口的中断请求标志TI和和RI 。第四章 8051单片机的中断系统

14、14 在在8051中，实现中断需要用软件对以下中，实现中断需要用软件对以下5个内容进行个内容进行初始化初始化设置：设置： 中断服务程序入口地址的设定。中断服务程序入口地址的设定。 CPU开中断与关中断。开中断与关中断。 某一中断源中断请求的允许与禁止。某一中断源中断请求的允许与禁止。 各中断源优先级别的设定。各中断源优先级别的设定。 对于外部中断请求，还需进行触发方式的设定。对于外部中断请求，还需进行触发方式的设定。中断服务程序的设计中断服务程序的设计中断程序一般包含中断程序一般包含中断控制程序中断控制程序和和中断服务程序两部分中断服务程序两部分。 中断控制程序即中断控制程序即中断初始化程序中

15、断初始化程序，一般不独立编写，而是，一般不独立编写，而是包含包含在主程序中在主程序中，根据上述的，根据上述的5点通过编写几条指令来实现。点通过编写几条指令来实现。 中断服务程序是一种为中断源的特定事态要求服务的中断服务程序是一种为中断源的特定事态要求服务的独立程序独立程序段段，以中断返回指令，以中断返回指令RETI结束。结束。第四章 8051单片机的中断系统15 在编写中断服务程序时，要注意以下几点：在编写中断服务程序时，要注意以下几点： 1. 8051单片机各中断源的入口地址之间仅相隔单片机各中断源的入口地址之间仅相隔8个单元，如果中断个单元，如果中断服务程序的长度超过服务程序的长度超过8个

16、地址单元时，应在中断入口地址处安排一个地址单元时，应在中断入口地址处安排一条转移指令，转到其他有足够空余存储器单元的地址空间。条转移指令，转到其他有足够空余存储器单元的地址空间。2若在执行当前中断服务程序时需要禁止更高级中断源，则要用若在执行当前中断服务程序时需要禁止更高级中断源，则要用软件指令关闭中断，在中断返回之前再开放中断。软件指令关闭中断，在中断返回之前再开放中断。3在保护和恢复现场时，为了不使现场信息受到破坏或造成混乱，在保护和恢复现场时，为了不使现场信息受到破坏或造成混乱，保护现场之前应关中断，若需要允许高级中断，则应在保护现场之保护现场之前应关中断，若需要允许高级中断，则应在保护

17、现场之后再开中断。同样在恢复现场之前也应先关中断，恢复现场之后再后再开中断。同样在恢复现场之前也应先关中断，恢复现场之后再开中断。开中断。4及时清除那些不能被硬件自动清及时清除那些不能被硬件自动清“0”的中断请求标志，以免产的中断请求标志，以免产生错误的中断。生错误的中断。 最后，说明一下中断的响应时间问题，最后，说明一下中断的响应时间问题，CPU并不是在任何情况下都并不是在任何情况下都对中断请求立即响应，不同情况下中断响应的时间有所不同。若系对中断请求立即响应，不同情况下中断响应的时间有所不同。若系统中只有一个中断源，统中只有一个中断源，则中断响应时间为则中断响应时间为3-8个机器周期个机器

18、周期。 第四章 8051单片机的中断系统16编程如下：编程如下：ORG0000HSJMPMAINORG0003H ； 外部中断外部中断/INT0中断矢量中断矢量LJMPINT0INT ORG 0013H ；外部中断；外部中断/INT1中断矢量中断矢量LJMPINT1INT MAIN：MOV IP，#00000100B ；设；设INT1为高优先级为高优先级 SETB IT0 ；设；设INT0下降沿有效下降沿有效 MOV IE, #10000101B ；允许；允许INT0、INT1中断，中断， ；开放；开放CPU中断中断 INT0INT ： ；中断服务程序；中断服务程序 PUSH PSW ；保护现

19、场保护现场 PUSH ACC POP ACC ；恢复现场恢复现场 POP PSW RETI中断中断入口入口中断中断控制控制中断服中断服务务第四章 8051单片机的中断系统174.5复习思考题复习思考题 1什么叫中断什么叫中断？常见的中断？常见的中断类型类型有哪几种？单片机的中断系统有哪几种？单片机的中断系统要完成哪些任务？要完成哪些任务？ 2. 8051单片机的中断系统单片机的中断系统由哪几个特殊功能寄存器组成由哪几个特殊功能寄存器组成？ 答：当答：当CPU正在处理某件事情的时候，某一事件请求正在处理某件事情的时候，某一事件请求CPU迅速去迅速去处理，于是处理，于是CPU暂时中断当前的工作，转

20、去处理所发生的事件。暂时中断当前的工作，转去处理所发生的事件。处理完该事件以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，处理完该事件以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断。这样的过程称为中断。常见的中断类型有两种：外部和内部。常见的中断类型有两种：外部和内部。中断系统要完成哪些任务：（中断系统要完成哪些任务：（1）开中断或关中断，（）开中断或关中断，（2）中）中断的排队，（断的排队，（ 3）中断的响应，（）中断的响应，（4）中断的撤除。）中断的撤除。答：定时器控制寄存器答：定时器控制寄存器TCON; 中断允许寄存器中断允许寄存器IE; 中断优先级寄存器中断优先级寄存器

21、IP; 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON。第四章 8051单片机的中断系统183. 8051单片机有几个中断源？试写出它们的内部优先级顺序以及各单片机有几个中断源？试写出它们的内部优先级顺序以及各自的中断服务子程序入口地址。自的中断服务子程序入口地址。 4. 8051单片机有哪些中断标志位？它们位于哪些特殊功能寄存器中？单片机有哪些中断标志位？它们位于哪些特殊功能寄存器中？各中断标志是怎样产生的？各中断标志是怎样产生的？ 答：答：8051单片机有单片机有5个中断源，即个中断源，即2个外部中断，个外部中断，2个定时器个定时器/计数器计数器中断源，中断源，1个串行口中断源。个串行口中断源。

22、TCONSCON第四章 8051单片机的中断系统195简述简述8051单片机中断响应全过程。单片机中断响应全过程。 6用适当指令实现将用适当指令实现将INT1设为脉冲下降沿触发的高优先级中断源。设为脉冲下降沿触发的高优先级中断源。答：答：1).单片机接收到中断申请后，先把这些申请锁定在各自的中断单片机接收到中断申请后，先把这些申请锁定在各自的中断标志位中，然后在下一个机器周期按优先级分别查询这些标志。标志位中，然后在下一个机器周期按优先级分别查询这些标志。2).CPU在下一个机器周期响应中断，完成两件工作：一是把当前程在下一个机器周期响应中断，完成两件工作：一是把当前程序计数器序计数器PC的内容送入堆栈保护，另一个是根据中断的不同来源的内容送入堆栈保护，另一个是根据中断的不同来源把程序的执行转移到相应的中断服务子程序的入口。把程序的执行转移到相应的中断服务子程序的入口。3).当某个中断请求得到响应之后，相应的中断标志位应该予以清除当某个中断请求得到响应之后，相应的中断标志位应该予以清除（即复（即复“0”) 。答：答： SETB IT1 SETB PX1第四章 8051单片机的中断系统20 7试编程实现将试编程实现将INT1设为高