单片机原理及应用第5章 中断系统.ppt

第第5 5章章 AT89S51AT89S51单片机的单片机的 中断系统中断系统1内容概要介绍片内功能部件中断系统的硬件结构和工作原理掌握与中断系统有关的特殊功能存放器以及中断系统的应用特性应能熟练地进行中断系统的初始化编程以及中断效劳子程序的设计2编辑课件5.1 AT89S515.1 AT89S51中断技术概述中断技术概述 中断技术主要用于实时监测与控制，要求单片机能及时中断技术主要用于实时监测与控制，要求单片机能及时地响应中断请求源提出的效劳请求，并作出快速响应、及地响应中断请求源提出的效劳请求，并作出快速响应、及时处理这是由片内的中断系统来实现的这是由片内的中断系统来实现的当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许，当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许，单片机暂时中止当前正在执行的主程序，转到中断效劳处单片机暂时中止当前正在执行的主程序，转到中断效劳处理程序处理中断效劳请求理程序处理中断效劳请求中断效劳处理程序处理完中断效劳请求后，再回到原来中断效劳处理程序处理完中断效劳请求后，再回到原来被中止的程序之处断点，继续执行被中断的主程序被中止的程序之处断点，继续执行被中断的主程序。

图图5-15-1为整个中断响应和处理过程为整个中断响应和处理过程3图图5-1中断响应和处理过程中断响应和处理过程如果单片机没有中断系统，单片机的大量时间可能会浪费在查询如果单片机没有中断系统，单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有效劳请求发生的定时查询操作上是否有效劳请求发生的定时查询操作上采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象，大大采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象，大大地提高了单片机的工作效率和实时性地提高了单片机的工作效率和实时性45.2 AT89S515.2 AT89S51中断系统结构中断系统结构 中断系统结构图如图中断系统结构图如图5-25-2所示中断系统有中断系统有5 5个中断请求源简称中断源，两个中断优个中断请求源简称中断源，两个中断优先级，可实现两级中断效劳程序嵌套先级，可实现两级中断效劳程序嵌套每一中断源可用软件独立控制为允许中断或关中断状态，每一中断源可用软件独立控制为允许中断或关中断状态，中断优先级均可用软件来设置中断优先级均可用软件来设置55.2.1中断请求源中断请求源由图由图5-2可见，可见，AT89S51中断系统共有中断系统共有5个中断请求源：个中断请求源：1外部中断请求外部中断请求0，中断请求信号由，中断请求信号由引引脚输入，中断请求标志为脚输入，中断请求标志为IE0。

2外部中断请求外部中断请求1，中断请求信号由，中断请求信号由引引脚输入，中断请求标志为脚输入，中断请求标志为IE13定时器定时器/计数器计数器T0计数溢出发出的中断请求，中断请计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为求标志为TF04定时器定时器/计数器计数器T1计数溢出发出的中断请求，中断请计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为求标志为TF15串行口中断请求，中断请求标志为发送中断串行口中断请求，中断请求标志为发送中断TI或接收或接收中断中断RI6图图5-2 5-2 AT89S51AT89S51的中断系统结构示意图的中断系统结构示意图75.2.2中断请求标志存放器中断请求标志存放器5个中断请求源的中断请求标志分别由个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和和SCON的相应位锁存的相应位锁存1.TCON存放器存放器为定时器为定时器/计数器的控制存放器，字节地址为计数器的控制存放器，字节地址为88H，可位，可位寻址特殊功能存放器寻址特殊功能存放器TCON的格式如图的格式如图5-3所示图图5-3 5-3 特殊功能存放器特殊功能存放器TCONTCON的格式的格式8TCON各标志位功能如下：各标志位功能如下：1TF1定时器定时器/计数器计数器T1的溢出中断请求标志位。

的溢出中断请求标志位当当T1计数产生溢出时，由硬件使计数产生溢出时，由硬件使TF1置置“1，向，向CPU申请中申请中断CPU响应响应TF1中断时，中断时，TF1标志由硬件自动清标志由硬件自动清“0，TF1也可由软件清也可由软件清“02TF0定时器定时器/计数器计数器T0的溢出中断请求标志位，功能的溢出中断请求标志位，功能与与TF1类似3IE1外部中断请求外部中断请求1的中断请求标志位的中断请求标志位4IE0外部中断请求外部中断请求0中断请求标志位，功能与中断请求标志位，功能与IE1类似95IT1选择外部中断请求选择外部中断请求1为跳沿触发还是电平触发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，电平触发方式，引脚上低电平有效，并把IE1置置“1转向中断效劳程序时，由硬件自动把转向中断效劳程序时，由硬件自动把IE1清清“0IT1=1，跳沿触发方式，加到引脚上的外部中断请求输，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，并把入信号电平从高到低的负跳变有效，并把IE1置置“1转向中断效劳程序时，由硬件自动把向中断效劳程序时，由硬件自动把IE1清清“0。

6IT0选择外部中断请求选择外部中断请求0为跳沿触发方式还是电平触为跳沿触发方式还是电平触发方式，其意义与发方式，其意义与IT1类似AT89S51复位后，复位后，TCON被清被清“0，5个中断源的中个中断源的中断请求标志均为断请求标志均为0TR1D6位、位、TR0D4位这位这2位与中断系统无关，位与中断系统无关，将在第将在第6章定时器章定时器/计数器中介绍计数器中介绍102.SCON存放器存放器串行口控制存放器，字节地址为串行口控制存放器，字节地址为98H，可位寻址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志TI和和RI，格式如图，格式如图5-4所示图图5-4SCON中的中断请求标志位中的中断请求标志位各标志位的功能：各标志位的功能：1TI串行口发送中断请求标志位每发送完一帧串行口发送中断请求标志位每发送完一帧串行数据后，串行数据后，TI自动置自动置“1TI标志必须由软件清标志必须由软件清“02RI串行口接收中断请求标志位串行口接收完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，硬件自动使一个串行数据帧，硬件自动使RI中断请求标志置中断请求标志置“1。

必必须在中断效劳程序中用指令对须在中断效劳程序中用指令对RI清清“0115.3中断允许与中断优先级的控制中断允许与中断优先级的控制中断允许控制由中断允许存放器中断允许控制由中断允许存放器IE控制中断优先级控制由中断优先级存放器中断优先级控制由中断优先级存放器IP控制5.3.1中断允许存放器中断允许存放器IEAT89S51的的CPU对各中断源的开放或屏蔽，是由中断允许对各中断源的开放或屏蔽，是由中断允许存放器存放器IE控制的IE字节地址为字节地址为A8H，可位寻址，格式如图，可位寻址，格式如图5-5所示12 图5-5 中断允许存放器IE的格式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EAIE.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，还要由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图5-513IE中各位功能如下：中各位功能如下：1EA中断允许总开关控制位中断允许总开关控制位EA=0，所有的中断请求被屏蔽所有的中断请求被屏蔽EA=1，所有的中断请求被开放所有的中断请求被开放2ES串行口中断允许位串行口中断允许位。

ES=0，禁止串行口中断禁止串行口中断ES=1，允许串行口中断允许串行口中断3ET1定时器定时器/计数器计数器T1的溢出中断允许位的溢出中断允许位ET1=0，禁止，禁止T1溢出中断溢出中断ET1=1，允许，允许T1溢出中断溢出中断144EX1外部中断外部中断1中断允许位中断允许位EX1=0，禁止外部中断，禁止外部中断1中断EX1=1，允许外部中断，允许外部中断1中断5ET0定时器定时器/计数器计数器T0的溢出中断允许位的溢出中断允许位ET0=0，禁止，禁止T0溢出中断溢出中断ET0=1，允许，允许T0溢出中断溢出中断6EX0外部中断外部中断0中断允许位中断允许位EX0=0，禁止外部中断，禁止外部中断0中断EX0=1，允许外部中断，允许外部中断0中断15编辑课件AT89S51复位以后，复位以后，IE被清被清“0，所有中断请求被禁止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中与各个中断源相应的位可用指令置“1或清或清“0假设使某一个中断源被允许中断，除了假设使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位被置相应的位被置“1外，还必须使外，还必须使EA位置位置“1改变改变IE的内容，可由位操作指令来实现即的内容，可由位操作指令来实现即SETBbit；CLRbit，也可用字节操作指令实现。

也可用字节操作指令实现16【例【例5-1】假设允许片内假设允许片内2个定时器个定时器/计数器中断，并禁计数器中断，并禁止其他中断源的中断请求，请编写设置止其他中断源的中断请求，请编写设置IE的相应程序段的相应程序段1用位操作指令用位操作指令CLRES；禁止串行口中断；禁止串行口中断CLREX0；禁止外部中断；禁止外部中断0中断中断CLREX1；禁止外部中断；禁止外部中断1中断中断SETBET0；允许定时器；允许定时器/计数器计数器T0中断中断SETBET1；允许定时器；允许定时器/计数器计数器T1中断中断SETBEA；总中断开关位开放；总中断开关位开放2用字节操作指令用字节操作指令MOVIE，#8AH上述两段程序对上述两段程序对IE的设置是相同的的设置是相同的175.3.2中断优先级存放器中断优先级存放器IPAT89S51的中断请求源有两个中断优先级，由软件分别设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断或低优先级中断，可实现：置为高优先级中断或低优先级中断，可实现：两级中断嵌套两级中断嵌套AT89S51正在执行低优先级中断的效劳程序时，可被高优正在执行低优先级中断的效劳程序时，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效劳程序。

两级中断嵌套的过程如图优先级中断效劳程序两级中断嵌套的过程如图5-6所示18图图5-6两级中断嵌套的过程两级中断嵌套的过程19各中断源的中断优先级关系，可归纳为两条根本规那么：各中断源的中断优先级关系，可归纳为两条根本规那么：1低优先级可被高优先级中断，高优先级不能低优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，那么先级中断如果某一中断源被设置为高优先级中断，那么不能被任何其他的中断源的中断请求所中断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源所中断中断优先级存放器中断优先级存放器IP，其字节地址为，其字节地址为B8H，可位寻址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，置，IP存放器的格式如图存放器的格式如图5-7所示20 图5-7 IP存放器的格式中断优先级存放器IP各位的含义如下：1PS串行口中断优先级控制位 1：高优先级0：低优先级2PT1定时器T1中断优先级控制位 1：高优先级0：低优先级213PX1外部中断外部中断1中断优先级控制位中断优先级控制位1：高优先级：高优先级0：低优。