第5章at89s51的中断系统概要.ppt

第 5 章 AT89S51单片机的中断系统,主要内容： 1. AT89S51中断系统的硬件组成、工作原理 2. 与中断系统相关的特殊功能寄存器 3. 中断系统的应用特性重点掌握： 1. 中断系统的初始化编程 2. 中断服务子程序的设计,执行中断服务程序,5.1 AT89S51中断技术概述,图5-1 中断响应和处理过程,CPU正执行程序时，单片机外部或内部发生某一事件，请求CPU迅速去处理CPU暂时中止当前工作，转到中断服务程序处理中断请求：,中断返回：,中断处理：,处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续工作中断响应：,图5-2 AT89S51中断系统结构示意图,5.2 AT89S51中断系统结构,有5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套5.3 AT89S51中断请求源,由引脚INT0输入 中断请求标志为IE0,⑵ INT1—外部中断请求1,⑶ 定时器/计数器T0溢出中断请求,⑷ 定时器/计数器T1溢出中断请求,⑸ 串行口中断请求,⑴ INT0—外部中断请求0,由引脚INT1输入 中断请求标志为IE1,中断请求 标志为TF0,中断请求 标志为TF1,请求标志为TI或RI,,,,,,,,,,,,5.4 AT89S51中断系统相关的寄存器,5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和 SCON寄存器的相应位锁存。

图5-3 特殊功能寄存器TCON的格式,字节地址为88H，可位寻址1. TCON寄存器（定时器/计数器的控制寄存器）,（1）IT0—选择外中断请求0为跳沿触发还是电平触发 IT0=0，为电平触发方式 IT0=1，为跳沿触发方式,（2）IE0—外部中断请求0的中断请求标志位 IE0=0，无中断请求 IE0=1，有中断请求,（3）IT1—意义与IT0类似4）IE1—意义与IE0类似可由软件置“1”或清“0”,,1. TCON寄存器（续）,,由硬件清“0”IE05）TF0—T0溢出中断请求标志位 T0计数溢出时，由硬件置“1”TF0，向CPU申请 中断，被响应后，硬件自动清“0”6）TF1—T1的溢出中断请求标志位 功能和TF0类似TR1、TR0 这两位与中断无关注意： 当AT89S51复位后，TCON寄存器被清01. TCON寄存器（续）,,2. SCON寄存器（串行口控制寄存器）,字节地址98H，可位寻址格式如下：,（1）TI—发送中断请求标志位 串口每发送完一帧串行数据后，硬件自动将TI置“1” 必须用软件对TI标志清“0”2）RI—接收中断请求标志位 串口接收完一个数据帧，硬件自动将RI置“1” 。

必须用软件对RI标志清“0”5.4 AT89S51中断系统相关的寄存器（续）,3. IE寄存器（中断允许寄存器）,IE对中断的开放和关闭为两级控制 字节地址A8H，可位寻址格式如下：,（1）EA：中断允许总控制位 0：CPU屏蔽所有的中断请求(CPU关中断)； 1：CPU开放所有中断(CPU开中断)5.4 AT89S51中断系统相关的寄存器（续）,（2）ES：串行口中断允许位 0：禁止串行口中断； 1：允许串行口中断3）ET1：定时器/计数器T1的溢出中断允许位 0：禁止T1溢出中断； 1：允许T1溢出中断4）EX1：外部中断1中断允许位 0：禁止外部中断1中断； 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 0：禁止T0溢出中断； 1：允许T0溢出中断3. IE寄存器（续）,（6）EX0：外部中断0中断允许位 0：禁止外部中断0中断； 1：允许外部中断0中断例5-1 若允许片内2个定时器/计数器中断，禁止其它中断源的中断请求编写设置IE的相应程序段,CLR ES ；禁止串行口中断 CLR EX1 ；禁止外部中断1中断 CLR EX0 ；禁止外部中断0中断 SETB ET0 ；允许定时器/计数器T0中断 SETB ET1 ；允许定时器/计数器T1中断 SETB EA ；CPU开中断,（1）用位操作指令来实现：,（2）用字节操作指令来实现：,MOV IE,#8AH,3. IE寄存器（续）,4. IP寄存器(中断优先级寄存器),两级中断嵌套:,两条基本规则： （1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。

（2）同级中断不会被它的同级中断源所中断5.4 AT89S51中断系统相关的寄存器（续）,字节地址为B8H，可位寻址格式如下：,（1）PS——串行口中断优先级控制位,（2）PT1——定时器T1中断优先级控制位,4. IP寄存器(续),（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,由软件可改变各中断源的中断优先级 1：高优先级中断；0：低优先级中断中断源 中断级别 外部中断0 最高 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断 最低,,同时收到多个同优先级的中断请求时，优先响应哪 一个中断，取决于内部的查询顺序查询顺序如下：,4. IP寄存器(续),5.5 有关中断的几个问题,（1）中断总允许位EA=12）该中断源对应的中断请求标志为“1” 3）该中断源的中断允许位为“1”,（4）无同级或更高级中断正在被服务一、响应中断请求的条件？,（1）由硬件自动生成一条长调用指令:LCALL addr16,（2）执行该指令,即把PC的内容压入堆栈以保护 断点，再将相应中断入口地址装入PC。

各中断源服务程序的入口地址固定，如下所示：,中断源 入口地址 外部中断0 0003H 定时器/计数器T0 000BH 外部中断1 0013H 定时器/计数器T1 001BH 串行口中断 0023H,5.5 有关中断的几个问题（续）,二、中断响应的主要过程？,（2）所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最 后一个机器周期只有在当前指令执行完毕后， 才能进行中断响应3）正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令 需要再去执行完一条指令，才能响应新的中断请求如果存在上述三种情况之一，CPU将丢弃 中断查询结果，不能对中断进行响应1）CPU正在处理同级或更高优先级的中断5.5 有关中断的几个问题（续）,三、拒绝中断响应的情况？,（1）最短响应时间为3个机器周期:,查询中断请求标志位占1个机器周期转到相应的中断服务程序入口，需2个机器周期5.5 有关中断的几个问题（续）,四、单一中断的系统中，外部中断的响应时间？,（2）最长响应时间为8个机器周期：,若刚好是开始执行RETI或是访问IE或IP的指令，则需 把当前指令执行完再继续执行一条指令后，才能响应 中断，当前指令执行完最长需2个机器周期。

再继续执行的指令若是MUL或DIV，则需4个机器周期转到相应的中断服务程序入口，需要2个机器周期如果已在处理同级或更高级中断，响应时间无法计算1．定时器/计数器中断请求的撤消,中断请求被响应后，硬件会自动清TF0或TF12．外部中断请求的撤消,跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的电平方式外部中断请求的撤消：除标志位清“0”自 动实现外，还需在响应后把中断请求信号引脚从 低电平强制改变为高电平5.5 有关中断的几个问题（续）,3．串行口中断请求的撤销,五、中断请求如何撤销？,在中断服务程序中用软件的方法撤销,例：CLR TI 或 CLR RI,注：前3条一般放在主程序的初始化程序段中5.6中断服务子程序的设计,中断系统的运行必须与中断服务子程序配合才能正确使用,一、中断服务程序设计的任务,（1）设置中断允许控制寄存器IE2）设置中断优先级寄存器IP3）对外中断源，是采用电平触发还是跳沿触发4）编写中断服务程序，处理中断请求SETB IT0 ；外中断0为跳沿触发方式,5.6中断服务程序的设计（续）,例5-2： 假设允许外部中断0中断，并设定它为高级 中断，其它中断源为低级中断，采用跳沿 触发方式。

SETB EA ；CPU开中断,在主程序中编写如下程序段：,SETB ET0 ；允许外中断0产生中断,SETB PX0 ；外中断0为高级中断,5.6 中断服务子程序的设计（续）,二、采用中断时的主程序结构,常用的主程序结构如下：,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 中断入口地址 LJMP INT ⋮ ORG XXXXH MAIN：主 程 序 INT：中断服务子程序,例5-3：按下按键，点亮发光二极管；再次按下，熄 灭，循环往复用中断方式编程实现ORG 0003H ;外部中断0服务程序入口 AJMP INI0,ORG 0040H MAIN: SETB IT0 ;置中断触发方式为边沿触发 SETB EX0 ;开外部中断0 SETB EA ;开中断 SJMP $,INI0: PUSH PSW CPL P1.0 POP PSW RETI,ORG 0000H AJMP MAIN,END,。