第5章MCS51单片机的中断系统1.ppt

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1、第5章MCS-51单片机的中断系统,第5章MCS-51单片机的中断系统,【学习目的和要求】MCS-51单片机中断源的种类及工作方式中断控制寄存器IE、中断优先级寄存器IP及定时器/计数器及外部中断控制寄存器TCON的使用方法MCS-51型单片机中断响应过程外部中断的结构及原理熟练编制中断服务程序,中断的概念,看电视,中断处理,中断请求,实际生活,中断返回,电话铃响,接听电话,看电视,主程序,计算机,事件发生,事件处理,主程序,5.1 中断系统概述,第5章MCS-51单片机的中断系统,CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断发生）CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件

2、B（中断响应和中断服务）待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断,中断的概念,执行主程序,主程序,继续执行主程序,断点,中断请求,中断响应,执行中断处理程序,中断返回,引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。,5.2 中断系统的功能,第5章MCS-51单片机的中断系统,实现中断及中断返回实现优先级排队实现优先级控制,分时操作。CPU可以分时为多个I/O设

3、备服务，提高了计算机的利用率；,实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；,可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。,中断请求标志,1,高级,低级,MCS-51单片机的中断系统组成,内部查询,内部查询,入口地址,入口地址,中断允许控制,中断优先级,EA,中断源,5.3 中断系统结构,5个中断请求源：（1）外部中断请求0，中断请求信号由 引脚输入，中断请求标志为IE0。（2）外部中断请求1，中断请求信号由 引脚输入，中断请求标志为IE1。（3）定时器/计数器T0计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为TF0。（4）定时器/计数器T1

4、计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为TF1。（5）串行口中断请求，中断请求标志为发送中断TI或接收中断RI。,5.3.2中断请求源,5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和SCON 的相应位锁存。1.TCON寄存器为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址。特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所示。,9,图5-3 特殊功能寄存器TCON的格式,5.4 中断控制,TCON各标志位功能如下：（1）TF1定时器/计数器T1的溢出中断请求标志位。当T1计数产生溢出时，由硬件使TF1置“1”，向CPU申请中断。CPU响应TF1中断时，TF1标志由硬件自动清“0”，TF1也可由软件清

5、“0”。（2）TF0定时器/计数器T0的溢出中断请求标志位，功能与TF1类似。（3）IE1外部中断请求1的中断请求标志位。（4）IE0外部中断请求0中断请求标志位，功能与IE1类似。（5）IT1选择外部中断请求1为跳沿触发还是电平触发。,IT1=0，电平触发方式，引脚 上低电平有效，并把IE1置“1”。转向中断服务程序时，由硬件自动把IE1清“0”。IT1=1，跳沿触发方式，加到引脚 上的外部中断请求输入信号电平从高到低的负跳变有效，并把IE1置“1”。转向中断服务程序时，由硬件自动把IE1清“0”。（6）IT0选择外部中断请求0为跳沿触发方式还是电平触发方式，其意义与IT1类似。MC51复位

6、后，TCON被清“0”，5个中断源的中断请求标志均为0。TR1（D6位）、TR0（D4位）这2位与中断系统无关，将在第6章定时器/计数器中介绍。,2串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器，字节地址为98H，可位寻址。低二位锁存串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志TI和RI。各标志位的功能：（1）TI串行口的发送中断请求标志位。每发送完一帧串行数据后，TI自动置“1”。TI标志必须由软件清“0”。（2）RI串行口接收中断请求标志位。串行口接收完一个串行数据帧，硬件自动使RI中断请求标志置“1”。必须在中断服务程序中用指令对RI清“0”。,3 中断允许寄存器IE中断允许控制由中断允许寄存器I

7、E控制。中断优先级控制由中断优先级寄存器IP控制。MCS51的对各中断源的开放或屏蔽，是由中断允许寄存器IE控制的。IE字节地址为A8H，可位寻址。IE对中断的开放和关闭实现两级控制。有一个总的开关中断控制位EA（IE.7位），EA=0时，所有的中断请求被屏蔽；EA=1时，开放中断，但5个中断源的中断请求是否允许，由IE中的低5位所对应的5个中断请求允许控制位的状态来决定,IE中各位功能如下：（1）EA中断允许总开关控制位。EA=0，所有的中断请求被屏蔽。EA=1，所有的中断请求被开放。（2）ES串行口中断允许位。ES=0，禁止串行口中断。ES=1，允许串行口中断。（3）ET1定时器/计数器T

8、1的溢出中断允许位。ET1=0，禁止T1溢出中断。ET1=1，允许T1溢出中断。,（4）EX1外部中断1中断允许位。EX1=0，禁止外部中断1中断。EX1=1，允许外部中断1中断。（5）ET0定时器/计数器T0的溢出中断允许位。ET0=0，禁止T0溢出中断。ET0=1，允许T0溢出中断。（6）EX0外部中断0中断允许位。EX0=0，禁止外部中断0中断。EX0=1，允许外部中断0中断。,MCS51复位以后，IE被清“0”，所有中断请求被禁止。IE中与各个中断源相应的位可用指令置“1”或清“0”。若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位被置“1”外，还必须使EA位置“1”。改变IE的内容，可由

9、位操作指令来实现（即SETB bit；CLR bit），也可用字节操作指令实现。,第5章MCS-51单片机的中断系统,【例5-1】设允许外部中断0和串行口中断，禁止其它中断源的中断申请。试根据假设条件设置IE的相应值。解：用位操作指令来编写如下程序段：SETB EX0；允许外部中断0中断SETB ES；允许串行口中断CLR EX1；禁止外部中断1中断CLR ET0；禁止定时器/计数器T0中断CLR ET1；禁止定时器/计数器T1中断SETB EA；CPU开中断用字节操作指令来编写：MOV IE,#91H,4 中断优先级寄存器IPMCS51的中断请求源有两个中断优先级，由软件分别设置为高优先级中

10、断或低优先级中断，可实现：两级中断嵌套MCS51正在执行低优先级中断的服务程序时，可被高优先级中断请求所中断，待高优先级中断处理完毕后，再返回低优先级中断服务程序。,各中断源的中断优先级关系，可归纳为两条基本规则：（1）低优先级可被高优先级中断，高优先级不能低优先级中断。如果某一中断源被设置为高优先级中断，则不能被任何其他的中断源的中断请求所中断。（2）任何一种中断一旦得到响应，不会再被它的同级中断源所中断。中断优先级寄存器IP，其字节地址为B8H，可位寻址。只要用程序改变其内容，可进行各中断源中断优先级的设置，IP寄存器的格式如图所示。,中断优先级寄存器IP各位的含义如下：（1）PS串行口中

11、断优先级控制位（2）PT1定时器T1中断优先级控制位（3）PX1外部中断1中断优先级控制位（4）PT0定时器T0中断优先级控制位（5）PX0 外部中断0中断优先级控制位1：高优先级0：低优先级中断优先级控制寄存器IP用位操作指令或字节操作指令可更新IP的内容，以改变中断优先级。复位以后，IP的内容为0，各个中断源均为低优先级中断。,D4 D3 D2 D1 D0B8H,中断优先级控制寄存器IP的格式,（3）PX1外部中断1中断优先级控制位1：高优先级0：低优先级（4）PT0定时器T0中断优先级控制位1：高优先级0：低优先级（5）PX0外部中断0中断优先级控制位1：高优先级0：低优先级中断优先级控

12、制寄存器IP用位操作指令或字节操作指令可更新IP的内容，以改变中断优先级。AT89S51复位以后，IP的内容为0，各个中断源均为低优先级中断。,21,在同时收到几个同优先级的中断请求时，哪一个中断请求能优先得到响应，取决于内部的查询顺序。这相当于在同一个优先级内，还同时存在另一个辅助优先级结构.表5-1 同级中断的查询次序由此可见，各中断源在同一个优先级的条件下，外部中断0的中断优先权最高，串行口中断优先权最低。,第5章MCS-51单片机的中断系统,【例5-2】设置中断优先级控制寄存器IP的初始值，使得8031的2个外中断请求为高优先级，其它中断请求为低优先级。解：用位操作指令SETB PX0；2个外中断为高优先级SETB PX1 CLR PS；串行口、2个定时器为低 优先级中断CLR PT0 CLR PT1 用字节操作指令 MOV IP，#05H,