中断如何接收信号的.ppt

1、5.1 89C51微控制器中断系统5.1.1电脑中断技术概念1中断中断是一项重要的电脑技术。现代计算机具有实时处理功能，即及时处理外部发生的事件的能力，也就是依赖于他们的中断系统。，图5-1所示。采用图5-1中断响应图表、中断技术的计算机可以解决CPU和外围设备之间的速度匹配问题，并允许计算机及时处理系统中的随机参数和信息。同时，计算机处理故障和应变的能力也有所提高。它还具有以下优点：(1)通过中断方法，多个外围设备可以与CPU同时工作，从而实现分时操作，显着提高了电脑利用率。(2)通过中断技术，CPU可以及时处理测试、控制系统中的随机参数和信息，实现实时处理，显着提高电脑处理问题的实时性和灵

2、活性。(3)中断技术具有CPU处理设备故障、电源中断等突发事件的能力，提高了电脑系统本身的可靠性。2 .中断响应过程中断响应过程如图5-1所示。(1)中断祖怀。在每个命令结束时，自动检测到中断请求信号，如果存在中断请求，并且CPU中断处于打开状态，则响应中断响应。(2)保护现场。在保护现场之前，一般要中断关闭现场，防止现场破坏。保护现场通常使用堆栈命令将原始程序中使用的寄存器推送到堆栈中。(3)中断服务。适当的中断源服务。(4)恢复网站。使用堆栈命令将受保护的数据弹出堆栈，在恢复站点之前关闭中断电源，以防止站点破坏。现场恢复后要及时中断运行。(5)返回。CPU将按入堆栈的断点地址返回节目计数器

3、，这样CPU就可以继续运行刚刚中断的程序。具有3MCS-51中断系统的结构MCS-51微控制器强大的中断系统。总共有5个中断源，可以执行辅助中断服务嵌套，并可以控制CPU是否通过筹码内的特殊功能寄存器过程中的中断(寄存器IE)响应中断请求。中断优先级寄存器IP指定五个中断源的优先级。同一优先级内的中断同时提出中断请求时，内部查询逻辑决定了响应顺序。如图5-2所示，MCS-51微控制器中断系统的结构包含中断请求标志位、允许中断寄存器IE和中断优先级寄存器IP硬件查询电路。图5-2 MCS-51微控制器中断系统、5.1.2中断源和中断控制1MCS-51的中断源中断源是电脑系统向CPU发送中断请求的

4、源。中断源可以人为设置，也可以将突发性随机事件设置为中断源。MCS-51微控制器共5个中断源：外部中断源2(和)；两个筹码计时器/柜台T0和T1的溢出中断TF0和TF11片内串行端口的发送中断TI和接收中断RI。牙齿五茄子中断源的优先级分为高级中断和低级中断两个阶段。其中一个中断源的优先级可以在软件中设置为高级或低级，并实现两阶段中断服务节目嵌套。牙齿五个中断源的优先级分为高级中断和低级中断两个阶段。其中一个中断源的优先级可以在软件中设置为高级或低级，并实现两阶段中断服务节目嵌套。(1):外部中断0请求，输入为P3.2针。通过IT0(TCON.0)确定如何触发水平或边的两种茄子触发器方法。如果

5、输入信号有效，则将中断标志IE0设置为1，并将中断请求发送到CPU。(2):请求外部中断1，输入为P3.3针。通过IT1(TCON.2)确定如何触发水平或边。如果输入信号有效，则将中断标志IE1设置为1，并将中断请求发送到CPU。(3) TF0:请求筹码计时器/柜台T0溢出中断。在创建计时器/柜台T0牙齿溢出时，设置TF0牙齿1，并将中断请求发送到CPU。(4) TF1:筹码计时器/柜台T1溢出中断请求计时器T1牙齿溢出生成时设置TF1牙齿L，并将中断请求发送到CPU。(5) RI/TI:发送/接收片上串行端口中断请求。通过串行端口发送或接收串行数据帧时，将牙齿显示串行端口中断请求标志TI或R

6、I 1，并将中断请求发送到CPU。2中断源请求标志MCS-51微控制器中断系统中使用的中断和触发器方法可以指定为计时器/柜台控制寄存器TCON和串行控制寄存器SCON的相关位。根据牙齿位的状态，可以确定是否存在中断请求和中断来源。1)计时器/柜台控制寄存器(TCON)TCON是计时器/柜台控制寄存器(字节地址88H，位地址88H8FH)。用于存储外部中断请求和计时器计数溢出。寄存器内容和位地址是、(1) IE0和IE1外部中断请求标志(中断相关位为6位)。CPU对中断请求进行采样(直到/或直至结束)会将IE0(或IE1)位设置为硬件“1”。中断响应完成后，切换到中断服务，硬件自动清理0牙齿。(

7、2)选择IT0和IT1外部中断源触发器控制位。如果IT0=0，则为水平触发方法。通过这种方式，CPU在每个机器周期的S5P2周期内执行采样(P3.2)针输入电平。如果样品过低，并且您认为有中断申请，请将IE0标志设置为1。如果采样为高电平，并且认为删除了中断申请或中断申请，则将IE0标志清理为零。在水平触发器模式下，CPU在中断响应后不会自动清除IE0标志，软件无法清除IE0标志，因此在返回中断前必须取消鳍的低水平，以将IE0设置为0。否则，将再次出现中断问题。IT0=1时的边触发方法。CPU在每个机器周期的S5P2期间对针脚输入水平采样。连续两次采样表示在一个机器周期中进行高水平采样，然后在

8、下一个机器周期中进行低水平采样，IE0标志设置为1，表示对外部中断0牙齿CPU发出中断请求。当CPU响应中断响应时，IE0将被硬件0自动清除。由于每个机器周期对外部中断输入电平采样一次，因此在边缘触发方法中，必须确保外部中断源输入的高电平和低电平的持续时间大于12个时钟周期，以便CPU在两个机器周期中检测从高到低的负跳跃。IT1是选择外部中断1()触发方法的控制位。操作功能类似于IT0。(3) TF0和TF1筹码中的计时器/柜台数溢出标志。计时器/计数器启动后，从初始值加1计数，在生成溢出时设置最高位1(TF0/TF1)，向CPU发出中断请求，直到CPU中断响应。硬件自动将牙齿标志位整理为0。

9、计时器/计数器使用计数溢出标志位有两种茄子情况。也就是说，使用中断方法时，用作中断请求标志位。使用查询方法时，用作查询状态位。2)串行端口控制寄存器(SCON)SCON是串行端口控制寄存器，寄存器地址98H，位地址98H9FH。寄存器内容和位地址(中断相关低头TI和RI)如下：(1) TI(SCON.1)串行端口传输中断请求标志位。CPU在将要传输的数据写入串行端口传输缓冲区时开始传输。每个串行帧都由硬件位置TI发送。注：CPU响应中断响应时，TI不能牙齿为硬件0，必须是软件0牙齿。(2) RI(SCON.0)串行端口接收中断请求标志位。如果允许串行端口接收数据，则每次接收串行帧时，都会使用硬

10、件位置RI。同样，RI必须由软件0清理。串行中断请求生成串行中断请求，无论发送TI和RI的逻辑或接收标志TI，还是发送接收标志RI。注：重置CPU后，TCON和SCON均清除0。，5.1.3中断响应控制在MCS-51微控制器中断系统中，中断源向CPU发送了中断请求，但CPU是否响应以及响应方式由接受中断寄存器和中断优先级控制寄存器确定。1允许中断控制寄存器(IE)中断允许控制寄存器IE的字节地址为A8H，位地址为0A8H0AFH。通过对IE进行编程写入，您可以控制CPU是否开放或禁止中断源，以及是否允许每个中断源进行中断。寄存器内容和地址显示(中断相关控制位总计6位)如下：(1)允许EACPU

11、中断总控制位。EA=1，CPU开放中断，牙齿允许或禁止对每个中断源的中断请求。取决于每个中断允许位置的位置1或清理0。EA=0，CPU将屏蔽所有中断请求(即关闭中断)。(2) ES串行端口中断允许控制位。ES=1，允许串行端口中断。ES=0，禁止串行端口中断。(3) ET1和ET0计时器/柜台中断允许控制位。ETl(ET0)=1，允许T1(T0)中断。ET1(ET0)=0，T1(T0)禁止中断。(4) EX1和EX0外部中断允许控制位。EX1(EX0)=1，允许外部中断1(0)中断。EX1(EX0)=0，禁止外部中断1(0)中断。重置MCS-51微控制器系统后，IE中已全部清除0牙齿。这意味着

12、可以在系统初始化程序中编程IE寄存器，同时禁止所有中断源。注意：上述“禁止”不是禁止来自中断源的中断请求，而是禁止CPU响应中断请求。2中断优先级控制寄存器(IP)MCS-51微控制器中断系统具有两个阶段的中断优先级管理。每个中断源通过中断优先级寄存器IP的设置，选择高优先级中断或低优先级中断，并允许嵌套次中断。中断优先级寄存器IP的字节地址为0B8H，位地址为0B8H0BFH。通过IP编程，您可以将L个中断源分别设置为高优先级中断或低优先级中断。格式为、(1) PS串行端口中断优先级设置位。PS=1，高优先级：PS=0，低优先级。(2) PT1内部计时器T1中断优先级设置位。PTl=1，高优

13、先级；PT1=0，优先级低。(3) PX1外部中断1中断优先级设置位。PX1=1，高优先级；PX1=0，优先级低。(4) PT0内部计时器T0中断优先级设置位。PT0=1，高优先级；PT0=0，优先级低。(5) PX0外部中断0中断优先级设置位。PX0=1，高优先级；PX0=0，优先级低。MCS-51微控制器中断优先级管理遵循在运行低优先级服务程序时遵循低优先级中断服务程序的基本原则，但禁止CPU中断设置或某些高优先级中断源中的中断除外。对等或优先级较低的中断源无法中断运行的中断服务程序。为了符合上述准则，中断系统中设置了两个用户无法访问的优先级状态触发器。其中之一是设置高优先级状态触发器，1

14、，因为当前服务的中断优先级高，可以阻止其他中断申请。另一个是优先级较低的状态触发器，如果设置为1，则当前服务的中断优先级较低，可能会被优先级较高的中断申请中断。重置系统后，IP寄存器0牙齿清除，所有五个中断源均设置为低优先级中断。同一级别的多个中断源同时向CPU发出中断请求时，CPU通过内部硬件查询逻辑根据自然优先级确定响应顺序。每个中断源按自然优先级从高到低排序，如表5-1所示。表5-1对等中断源内部自然优先级、5.1.4中断服务进程1响应中断条件和进程中断处理进程通常分为中断响应、中断处理和中断返回三个阶段。1)中断响应中断响应是CPU在满足CPU的中断响应条件后对中断源中断请求的响应。在

15、牙齿阶段，CPU将完成中断服务之前的所有准备工作，包括将节目切换到断点保护和中断程序的入口地址。，(1) CPU响应中断基本条件如下：中断源发出中断请求。中断总允许位EA=1，即CPU开放中断；请求中断中断源的中断允许位置1，即中断源可以向CPU发送中断请求。CPU在每个系统周期的S5P2期间对中断源进行采样，并在下一个系统周期的S6期间按优先级查询每个中断标志(例如，中断标志为1)。在下一系统周期S1期间，按优先级执行中断处理。但是，如果存在以下条件之一，则会阻止中断响应：CPU正在运行对等或更高级别的中断服务程序。当前机器周期不是正在运行的命令的最后一个机器周期。也就是说，在当前命令完成之

16、前，不会响应中断请求。当前运行的命令是访问中断返回命令RETI或特殊功能寄存器IE或IP的命令。这意味着，在运行RETI或访问IE、IP的指令后，至少必须运行其他指令才能响应中断请求。中断查询必须在所有机器周期中重复。如果满足CPU响应中断基本条件，但由于上述三个茄子中断条件之一而没有及时响应，则如果取消了中断中断条件，则中断标志也消失了，则此延迟中断请求将不会响应。(2)中断响应过程。如果满足中断响应条件，且没有中断封锁，则CPU将响应中断源的中断请求，进入中断响应周期。CPU在中断响应周期中执行以下任务：将相应的优先级状态设置为触发器1。硬件清除相应的中断请求标志。生成硬件执行长调用命令L

17、CALL。牙齿命令自动将断点地址(PC值)推入堆栈进行保护。然后，将相应的中断门户地址发送到节目柜台PC，将程序切换到中断门户地址(请参阅表5-2)，以运行中断服务程序。表5-2中断源门户地址表，(3)中断服务和返回。中断服务程序从入口地址开始，在返回命令“RETI”之前称为中断服务。编写中断服务程序时，请注意以下几点：不能保存常规中断服务程序，因为每个入口地址只有8个字节。因此，通常在中断入口地址单元中保存无条件传输命令，使中断服务程序能够灵活地放置在64 KB节目存储的所有空间中。运行当前中断程序时，要禁止更高优先级的中断，请先关闭CPU中断软件或禁用中断源中断，在返回中断之前打开中断。在保护和恢复现场。为了防止现场数据破坏或混乱，CPU通常不会响应新的中断请求。因此，制定中断服务计划时，在保护现场之前，应关闭中断电源，保护现场，并根据需要中断运营，允许高级中断请求中断()。在修复现场之前，也要先修复中断，现场，然后中断启动。中断服务程序的最后一部分是返回命令RETI。RETI命令的执行标记了中断服务程序的结束。牙齿命令将在中断响应时定位的优先级状态触发器，然后自动从堆栈顶部弹出断点地址，加载节目柜台PC，从而将程序加载到中断节目断点，继续向下运行。2)响应中断请求中的CPU移除中断请求后，在