C51单片机中断.ppt
,CPU暂时中止其正在执行的程序，转去执行请求中断的那个外设或事件的服务程序，等处理完毕后再返回执行原来中止的程序,叫做中断。,为什么要设置中断？提高CPU工作效率 具有实时处理功能 具有故障处理功能 实现分时操作,一.中断概述,什么叫中断？,中断响应过程,断点,(1)在每条指令结束后,系统都自动检测中断请求信号,如果有中断请求，且CPU处于开中断状态下,则响应中断。(2)保护现场,在保护现场前,一般要关中断,以防止现场被破坏。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器推入堆栈。,3.中断响应过程流程图,1.中断响应过程 CPU处理事件的过程-中断响应过程。2.中断处理 中断处理CPU处理整个事件的过程-中断处理（服务）。,3.中断系统,能够实现中断处理功能的部件。,二.中断相关概念,4.中断源与中断请求,产生中断的请求源称中断源。中断源向CPU提出的处理请求称中断请求。,5.中断返回,执行中断返回指令RETI，从堆栈中弹出断点地址到PC，继续执行被中断的程序。,6.中断优点,提高单片机CPU的工作效率。,INT0:外部中断0，中断请求信号由P3.2输入。INT1:外部中断1，中断请求信号由P3.3输入。T0:定时/计数器0溢出中断，对外部脉冲计数由P3.4输入。T1:定时/计数器1溢出中断，对外部脉冲计数由P3.5输入。串行中断:包括串行接收中断RI和串行发送中断TI。,二.中断源和中断控制寄存器,中断源,中断源是指能发出中断请求，引起中断的装置或事件。80C51单片机的中断源共有5个，其中2个为外部中断源，3个为内部中断源：,中断请求：定时和外中断控制寄存器TCON;串行控制寄存器SCON;中断允许控制寄存器IE;中断优先级控制寄存器IP。,中断控制寄存器,80C51单片机中涉及中断控制的有3个方面4个特殊功能寄存器：,INT0、INT1、T0、T1中断请求标志放在TCON中串行中断请求标志放在SCON中。,中断请求控制寄存器,TCON的结构、位名称、位地址和功能如下：,TCON位功能:TF1 T1溢出中断请求标志 T1计数溢出后，TF1=1 TF0 T0溢出中断请求标志 T0计数溢出后，TF0=1 IE1 外中断中断请求标志 当P3.3引脚信号有效时，IE1=1 IE0 外中断中断请求标志 当P3.2引脚信号有效时，IE0=1 IT1 外中断触发方式控制位 IT1=1，边沿触发方式；IT1=0，电平触发方式。IT0 外中断触发方式控制位 其意义和功能与IT1相似。,串行控制寄存器SCON,TI 串行口发送中断请求标志 RI 串行口接收中断请求标志,80C51对中断源的开放或关闭由中断允许控制寄存器IE控制。,中断允许控制寄存器IE,IE的结构、位名称和位地址如下：,EA CPU中断允许控制位 EA=1，CPU开中；EA=0，CPU关中，且屏蔽所有5个中断源。EX0 外中断INT0中断允许控制位 EX0=1，INT0开中；EX0=0，INT0关中。EX1 外中断INT1中断允许控制位 EX1=1，INT1开中；EX1=0，INT1关中。ET0 定时/计数器T0中断允许控制位 ET0=1，T0开中；ET0=0，T0关中。ET1 定时/计数器T1中断允许控制位 ET1=1，T1开中；ET1=0，T1关中。ES 串行口中断(包括串发、串收)允许控制位 ES=1，串行口开中；ES=0，串行口关中。,说明:80C51对中断实行两级控制，总控制位是EA，每一中断源还有各自的控制位。首先要EA=1，其次还要自身的控制位置“1”。,三.中断处理过程 中断处理过程大致可分为四步：中断请求、中断响应、中断服务、中断返回 中断请求 中断源发出中断请求信号，相应的中断请求标志位(在中断允许控制寄存器IE中)置“1”。中断响应 CPU查询（检测）到某中断标志为“1”，在满足中断响应条件下，响应中断。中断响应条件：该中断已经“开中”；CPU此时没有响应同级或更高级的中断；当前正处于所执行指令的最后一个机器周期；正在执行的指令不是RETI或者是访向IE、IP的指令，否则必须再另外执行一条指令后才能响应。,中断响应操作 CPU响应中断后,进行下列操作：保护断点地址；撤除该中断源的中断请求标志；关闭同级中断；将相应中断的入口地址送入PC；80C51五个中断入口地址：INT0：0003H；T0：000BH；INT1：0013H T1：001BH；串行口：0023H 执行中断服务程序 中断服务程序应包含以下几部分：保护现场 执行中断服务程序主体，完成相应操作 恢复现场 中断返回 在中断服务程序最后，必须安排一条中断返回指令RETI，当CPU执行RETI指令后，自动完成下列操作：恢复断点地址。开放同级中断，以便允许同级中断源请求中断。,四.中断响应等待时间 若排除CPU正在响应同级或更高级的中断情况，中断响应等待时间为:38个机器周期五.中断请求的撤除 中断源发出中断请求，相应中断请求标志置“1”。CPU响应中断后，必须清除中断请求“1”标志。否则中断响应返回后，将再次进入该中断，引起死循环出错。对定时/计数器T0、T1中断，外中断边沿触发方式，CPU响应中断时就用硬件自动清除了相应的中断请求标志。对外中断电平触发方式，需要采取软硬结合的方法消除后果。对串行口中断，用户应在串行中断服务程序中用软件清除TI或RI。,六.中断优先控制和中断嵌套 中断优先控制 80C51中断优先控制首先根据中断优先级，此外还规定了同一中断优先级之间的中断优先权。其从高到低的顺序为：INT0、INT1、T0、T1、串行口。中断优先级是可编程的，而中断优先权是固定的，不能设置，仅用于同级中断源同时请求中断时的优先次序。80C51中断优先控制的基本原则：高优先级中断可以中断正在响应的低优先级中断，反之则不能。同优先级中断不能互相中断。同一中断优先级中，若有多个中断源同时请求中断，CPU将先响应优先权高的中断，后响应优先权低的中断。,中断嵌套,当CPU正在执行某个中断服务程序时，如果发生更高一级的中断源请求中断，CPU可以“中断”正在执行的低优先级中断,转而响应更高一级的中断，这就是中断嵌套。中断嵌套只能高优先级“中断”低优先级，低优先级不能“中断”高优先级，同一优先级也不能相互“中断”。,中断嵌套结构类似与调用子程序嵌套，不同的是：子程序嵌套是在程序中事先按排好的；中断嵌套是随机发生的。子程序嵌套无次序限制，中断嵌套只允许高优先级“中断”低优先级。,
