4.4中断系统课件VIP

中断系统一、中断的概念1、中断的定义：是指计算机在执行程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因使其暂时中止原程序的执行而转去为该突发事件服务，在处理完成后再返回原程序继续执行的过程。2、中断系统的功能（1）实现中断响应：当某一个中断源申请中断时，CPU应能够决定是否可以响应该中断，如果可以响应则应能保护断点与现场，并转到中断服务程序的入口地址。（2）实现中断返回：中断系统应能够在执行完中断服务程序并遇到中断返回指令时，自动取出保存在堆栈中的断点地址，以返回到原程序断点处继续执行原程序。（3）中断优先级排队（4）实现中断嵌套二、MCS-51型单片机的中断系统（一）中断源与中断请求信号8051型单片机的5个中断源为：2个外部中断、2个定时/计数器中断及1个串行口中断。1、外部中断源：（1）外部中断源组成外部中断0（INT0）：中断请求信号由引脚P3·2输入。外部中断1（INT1）：中断请求信号由引脚P3·3输入。（2）外部中断源的触发方式：电平触发方式和脉冲下降沿触发方式。2、定时/计数器中断（1）定时/计数器0（T0）：当作为定时器使用时，其中断请求信号取自内部定时脉冲；当作为计数器使用时，其中断请求信号取自P3·4引脚。（2）定时/计数器1（T1）：当作为定时器使用时，其中断请求信号取自内部定时脉冲；当作为计数器使用时，其中断请求信号取自P3·5引脚。3、串行口中断：串行口中断分为发送中断与接收中断。（二）、中断控制1、定时器控制寄存器（TCON）（1）定时器控制寄存器字节地址为88H，是可位寻址的SFR，其位地址为88H～8FH8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0（2）定时器控制寄存器功能：既是T0/T1的启闭控制寄存器，同时也锁存T0/T1及外部中断0/外部中断1的中断标志。（只介绍与中断有关的标志）·IE0/IE1：外部中断请求标志

·IT1/IT0：外部中断请求信号方式控制位。·TF0/TF1：定时器/计数器溢出中断请求标志位。

2、串行口控制寄存器（SCON）（1）串行口控制寄存器的字节地址为98H，可位寻址，其位地址为98H～9FH（2）SCON寄存器中与中断有关的标志位只有TI、RI两位·TI：串行口发送中断请求标志位。每当发送完一帧串行数据，由硬件将该位置1，在转向中断服务程序后由软件将该位清0。·RI：串行口接收中断请求标志位。每当接收完一帧串行数据，由硬件将该位置1，在转向中断服务程序后由软件将该位清0。3、中断允许控制寄存器（IE）（1）中断允许控制寄存器的字节地址为A8H，可位寻址，其位地址为A8H～AFHAFHAEHADHACHABHAAHA9HA8HEAESET1EX1ET0EX0（2）·EA：中断允许总控位。当EA=0，则所有中断请求均被禁止。当EA=1，则是否允许中断由各个中断控制位决定。·EX0/EX1：外部中断0/外部中断1中断允许控制位。若为1，则对应的外部中断源可以申请中断。否则，对应外部中断申请被禁止。

·ET0/ET1：T0/T1中断允许控制位。若为1，则对应的定时器/计数器可以申请中断。否则，对应定时器/计数器不能申请中断。·ES：串行口中断控制位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。4、中断优先级控制寄存器（IP）（1）中断优先级控制寄存器的字节地址为B8H，可位寻址，其位地址为B8H～BFHBFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8HEAPSPT1PX1PT0PX0（2）·PX0：外部中断0优先级设定控制位。若PX0=1，则外部中断0设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。·PX1：外部中断1优先级设定控制位。若PX1=1，则外部中断1设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。·PT0：T0中断优先级设定控制位。若PT0=1，则定时器/计数器0设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。·PT1：T1中断优先级设定控制位。若PT1=1，则定时器/计数器1设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。·PS：串行口中断优先级设定控制位。若PS=1，串行口中断设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。（3）中断优先级的控制原则·低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务，但高优先级的中断请求可以打断低优先级的中断服务。·同级中断请求不能打断同级中断服务。·如果多个同级中断源同时申请中断，则CPU按如下默认顺序响应

外部中断0定时/计数器0外部中断1定时/计数器1串行中断高低三、中断响应条件及响应过程（一）中断响应条件1、有中断源发出中断请求2、中断总允许位EA=13、申请中断的中断源允许但若有下列任一情况存在，则中断应会受阻断1、CPU正在响应同级或高优先级的中断2、当前指令未执行完3、正在执行RETI中断返回指令或访问专用寄存器IE和IP的指令（二）中断响应过程中断响应过程包括：保护断点和将程序转向中断服务程序的入口地址。

中断服务程序的入口地址如下：中断源入口地址INT00003HT0000BHINT10013HT1001BH串行口中断0023H（三）中断返回中断返回是指中断服务完后，计算机返回原来断开的位置，继续执行原来的程序。中断返回由中断返回指令RETI来实现。该指令的功能是把断点地址从堆栈中弹出，送回程序计数器PC，此外，还通知中断系统已完成中断处理，并同时清除优先级状态触发器。（四）中断请求的撤除1、定时器中断请求的撤除对于定时器0或1溢出中断，CPU在响应中断后即由硬件自动清除其中断标志位TF0或TF1，无需采用其它措施。2、串行口中断请求的撤除对于串行口中断，CPU在响应中断后，硬件不能自动清除其中断标志位TI、RI，必须在中断服务程序中用软件将其清除。3、外部中断请求的撤除·对于边沿触发的外部中断0或1，CPU在响应中断后即由硬件自动清除其中断标志位IE0或IE1，无需采用其它措施。·对于电平触发的外部中断，需通过硬件再配合软件才能解决这个问题。（六）中断系统的应用1、中断初始化：中断初始化应在产生中断请求前完成，一般放在主程序中，与主程序其它初始化内容一起完成设置。（1）设置堆栈指针SP·深度要求不高且工作寄存器组1～3不用时，可维持复位时状态。可设SP=07H，深度为24字节（20H～2FH为位寻址区）。·要求有一定深度时，可设置SP=60H或50H，深度分别为32字节和48字节。（2）定义中断优先级：根据中断源的轻重缓急，划分高优先级和低优先级。用“MOVIP，#XXH”或“SETBXX”指令设置。（3）定义外中断触发方式：一般情况，定义边沿触发方式为宜。若外中断信号无法适用边沿触发方式，必须采用电平触发时，应在硬件电路上和中断服务程序中采取撤消中断请求信号的措施。（4）开放中断：开放中断必须同时开放二级控制，即同时置位EA和需要开放中断的中断允许控制位。可用“MOVIE，#XXH”指令设置，也可用“SETBEA”和“SETBXX”位操作指令设置。2、中断服务主程序（1）在中断服务入口地址设置一条跳转指令，转移到中断服务程序的实际入口处。（2）根据需要保护现场保护现场不是中断服务程序的必要部分。通常是保护ACC、PSW、和DPTR等特殊功能寄存器中的内容。（3）中断源请求中断服务要求的操作，这是中断服务程序的主体。（4）若是外中断电平触发方式