2022年单片机C语言中断 .pdf

单片机 C 语言中断 1电子制作 2009-01-01 18:26 阅读 191 评论 0字号：大中小interrupt 中断的关键字 ,n 是中断号提供中断程序的入口地址。0-INT0 1-T0 2-INT1 3-T1 4-串行中断5-T2 直接访问寄存器和端口定义sfr P0 0 x80 sfr P1 0 x81 sfr ADCON; 0 xDE sbit EA 0 x9F 操作ADCON = 0 x08 ; /* Write data to register */ P1 = 0 xFF ; /* Write data to Port */ io_status = P0 ; /* Read data from Port */ EA = 1 ; /* Set a bit (enable all interrupts) */ 在使用了 interrupt 1 关键字之后，会自动生成中断向量在 ISR 中不能与其他后台循环代码 (the background loop code) 共享 局部变量因为 连接器会复用在 RAM 中这些变量的位置 ，所以它们会有不同的意义，这取决于当前使用的不同的函数复用变量对RAM 有限的 51 来将 很重要。所以，这些函数希望按照一定的顺序执行而不被中断。timer0_int() interrupt 1 using 2 unsigned char temp1 ; unsigned char temp2 ; executable C statements ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - interrupt 声明 表示 向量生成在(8*n 3)，这里， n 就是 interrupt 参数后的那个数字这里 ,在 08H 的代码区域生成 LJMP timer0_int 这样一条指令using tells the compiler to switch register banks on entry to an interrupt routine. This context switch is the fastest way of providing a fresh registerbank for an interrupt routines local data and is to be preferred to stacking registers for very time-critical routines. Note that interrupts of the same priority can share a register bank, since there is no risk that they will interrupt each other. using 告诉编译器在进入中断处理器去切换寄存器的 bank 。这个 contet 切换是为中断处理程序的局部变量提供一个新鲜的寄存器bank 最快的方式。对时序要求严格的程序，是首选的stack 寄存器（保存寄存器到stack) 方式。注意：同样优先级别的中断可以共享寄存器 bank ，因为他们每次将中断没有危险If a USING 1 is added to the timer1 interrupt function prototype, the pushing of registers is replaced by a simple MOV to PSW to switch registerbanks. Unfortunately, while the interrupt entry is speeded up, the direct register addressing used on entry to sys_interp fails. This is because C51 has not yet been told that the registerbank has been changed. If no working registers are used and no other function is called, the optimizer eliminiates teh code to switch register banks. 如果在 timer1 的中断函数原型中使用USING 1, 寄存器的 pushing 将被MOV to PSW 切换寄存器 bank 所替换。不幸的是，当一个中断入口被加速时。用在入口的直接寄存器寻址将失败。这是因为C51 没有告诉寄存器 bank 已经改变。如果不工作的寄存器将被使用，如果没有其他函数被调用，优化器 . Logically, with an interrupt routine, parameters cannot be passed to it or returned. When the interrupt occurs, compiler-inserted code is run which pushes the accumulator, B,DPTR and the PSW (program status word) onto the stack. Finally, on exiting the interrupt routine, the items previously stored on the stack are restored and the closing causes a RETI to be used rather than a normal RET. 逻辑上，一个中断服务程序，不能传递参数进去，也不可返回值。当中断发生时，编译器插入的代码被运行，它将 累加器，B， DPTR 和 PSW（程序状态字）入栈。最后，在退出中断程序时，预先存储在栈中被恢复。最后的结束符号将 插入 RETI 到 中断程序的最后，为了用Keil,C?语言创建一个中断服务程序（ISR），利用 interrupt 关键词和正确的中断号声明一个static void 函数。 Keil,C?编译器自动生成中断向量，以及中断程序的进口、出口代码。Interrupt 函数属性标志着该函数为ISR。可用using 属性指定 ISR 使用哪一个寄存器区，这是可选的。有效的寄存器区范围为1到 3。中断源的矢量位置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 中断源Keil 中断编号矢量地址最高优先级6 0 x0033 外部中断 0 0 0 x0003 定时器 0 溢出1 0 x000B 外部中断 1 2 0 x0013 定时器 1 溢出3 0 x001B 串口4 0 x0023 定时器 2 溢出5 0 x002B DMA 7 0 x003B 硬件断点8 0 x0043 JTAG 9 0 x004B 软件断点10 0 x0053 监视定时器12 0 x0063 1. 函数在调用前定义与在调用后定义产生的代码是有很大差别的（特别是在优化级别大于3 级时）。（本人也不太清楚为什么，大概因为在调用前定义则调用函数已经知道被调用函数对寄存器的使用情况，则可对函数本身进行优化；而在调用后进行定义则函数不知被调用函数对寄存器的使用情况，它默认被调用函数对寄存器（ ACC、 B、 DPH 、 DPL 、 PSW 、 R0、 R1、 R2、 R3、R 4 、 R5、, R6、 R7）都已经改变，因此不在这些寄存器中存入有效的数据）2. 函数调用函数时除在堆栈中存入返回地址之外，不在堆栈中保存其它任何寄存器（ACC、 B、 DPH、 DPL、PSW 、 R0、 R1、 R2、 R3、R 4 、 R5、, R6 、 R7）的内容。（除非被调用函数使用了using 特性）3. 中断函数是一个例外，它会计算自身及它所调用的函数对寄存器（ACC、 B、 DPH、 DPL、 PSW、 R0、R1、 R2、 R3、R 4、 R5、, R6、 R7）的改变，并保存相应它认为被改变了的寄存器。4. 使用 C 写程序时，尽量少使用using n (n=0,1,2,3)特性。（这个特性在本人使用的过程中存在一些问题，不知算不算是一个小bug ）默认 keil c51 中的函数使用的是0 寄存器组，当中断函数使用using n 时， n = 1,2,3 或许是对的，但n=0时，程序就已经存在了bug （只有中断函数及其所调用的函数并没有改变R0 - R7的值时，这个bug 不会表现出来）一个结论是，在中断函数中如果使用了using n ，则中断不再保存R0-R7 的值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 由此可以推论出，一个高优先级的中断函数及一个低优先级的中断函数同时使用了using n ，（n = 0,1,2,3 ）当 n 相同时，这个存在的bug 是多么的隐蔽。（这恰是使人想象不到的）使用不同寄存器组的函数（特殊情况外）不能相互调用using 关键字告诉编译器切换 register bank 如果中断程序不重要，using 关键字能忽略。如果一个函数被从中断程序调用，而此中断强制使用using 当编译一个被调用的函数时，编译器必须告诉它1) 在函数前必须用伪指令#pragma NOAREGS 在进入函数#pragma RESTORE 或者#pragmas AREGS 这样就不会使用绝对地址定位 2）#pragma REGISTERBANK(n) 用这个指定告诉当前使用的bank 用 NOAREGS指令 移除MOV R7,AR7 中断服务例程/* Timer 0 Overflow Interrupt Service Routine */ timer0_int() interrupt 1 USING 1 unsigned char temp1 ; unsigned char temp2 ; /* executable C statements */ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 被调用的函数#pragma SAVE / Rember current registerbank #pragma REGISTERBANK(1) / Tel C51 base address of current registerbank. void func(char x) / Called from interrupt routine / with using1 /* Code */ #pragma RESTORE / Put back to original registerbank 如果中断服务例程使用了USING ，被中断服务例程调用的函数一定要REGISTERBANK(n) 一个被 ISR 调用的函数 也可能被后台程序调用为了函数reentrant （可重入）8051 系列 MCU 的基本结构包括： 32 个 I/O 口（4 组 8 bit 端口）；两个 16 位定时计数器；全双工串行通信； 6 个中断源（ 2 个外部中断、 2 个定时 /计数器中断、 1 个串口输入 /输出中断），两级中断优先级； 128 字节内置 RAM ；独立的64K 字节可寻址数据和代码区。中断发生后，MCU 转到 5 个中断入口处之一，然后执行相应的中断服务处理程序。中断程序的入口地址被编译器放在中断向量中，中断向量位于程序代码段的最低地址处，注意这里的串口输入 /输出中断共用一个中断向量。8051 的中断向量表如下：中断源中断向量- 上电复位0000H 外部中断 0 0003H 定时器 0 溢出 000BH 外部中断 1 0013H 定时器 1 溢出 001BH 串行口中断0023H 定时器 2 溢出 002BH interrupt 和 using 都是 C51 的关键字。 C51 中断过程通过使用interrupt 关键字和中断号 (0 到 31)来实现。中断号指明编译器中断程序的入口地址中断序号对应着8051 中断使能寄存器IE 中的使能位，对应关系如下：IE 寄存器C51 中的 8051 的的使能位中断号中断源- IE.0 0 外部中断 0 IE.1 1 定时器 0 溢出IE.2 2 外部中断 1 IE.3 3 定时器 1 溢出IE.4 4 串口中断IE.5 5 定时器 2 溢出名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 有了这一声明，编译器不需理会寄存器组参数的使用和对累加器A、状态寄存器、寄存器B、数据指针和默认的寄存器的保护。只要在中断程序中用到，编译器会把它们压栈，在中断程序结束时将他们出栈。C51 支持所有5 个 8051 标准中断从0 到 4 和在 8051 系列（增强型）中多达27 个中断源。using 关键字用来指定中断服务程序使用的寄存器组。用法是：using 后跟一个 0 到 3 的数，对应着4 组工作寄存器。一旦指定工作寄存器组，默认的工作寄存器组就不会被压栈，这将节省32 个处理周期，因为入栈和出栈都需要2 个处理周期 。这一做法的缺点是所有调用中断的过程都必须使用指定的同一个寄存器组，否则参数传递会发生错误。因此对于using ，在使用中需灵活取舍。8051 系列 MCU 的基本结构包括：32 个 I/O 口（ 4 组 8 bit 端口）；两个16 位定时计数器；全双工串行通信； 6 个中断源（ 2 个外部中断、 2 个定时 /计数器中断、 1 个串口输入 /输出中断），两级中断优先级； 128 字节内置 RAM ；独立的64K 字节可寻址数据和代码区。中断发生后，MCU 转到 5 个中断入口处之一，然后执行相应的中断服务处理程序。中断程序的入口地址被编译器放在中断向量中，中断向量位于程序代码段的最低地址处，注意这里的串口输入/输出中断共用一个中断向量。8051 的中断向量表如下：中断源中断向量- 上电复位0000H 外部中断 0 0003H 定时器 0 溢出000BH 外部中断 1 0013H 定时器 1 溢出001BH 串行口中断0023H 定时器 2 溢出002BH interrupt 和 using 都是C51 的关键字。 C51 中断过程通过使用interrupt 关键字和中断号 (0 到31)来实现。中断号指明编译器中断程序的入口地址中断序号对应着8051 中断使能寄存器IE 中的使能位，对应关系如下：IE 寄存器C51 中的 8051 的的使能位中断号中断源- IE.0 0 外部中断 0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - IE.1 1 定时器 0 溢出IE.2 2 外部中断 1 IE.3 3 定时器 1 溢出IE.4 4 串口中断IE.5 5 定时器 2 溢出有 了这一声明，编译器不需理会寄存器组参数的使用和对累加器A、状态寄存器、寄存器B、数据指针和默认的寄存器的保护。只要在中断程序中用到，编译器会把它们压栈，在中断程序结束时将他们出栈。 C51 支持所有5 个 8051 标准中断从0 到 4 和在8051 系列（增强型）中多达27 个中断源。using 关键字用来指定中断服务程序使用的寄存器组。用法是：using 后跟一个 0 到 3 的数，对应着 4 组工作寄存器。一旦指定工作寄存器组，默认的工作寄存器组就不会被压栈，这将节省32 个处理周期，因为入栈和出栈都需要2 个处理周期。这一做法的缺点是所有调用中断的过程都必须使用指定的同一个寄存器组，否则参数传递会发生错误。因此对于using ，在使用中需灵活取舍。关于 using ：您在文中说明 “ 这一做法的缺点是所有调用中断的过程都必须使用指定的同一个寄存器组” 是不是这个意思？举个例子来说：定义一个函数void func(unsigned char i) . if(+i=0 x12) . . 有如下一个中断函数void int_0(void) interrupt 0 using 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - . 在默认状态下 ，func 使用寄存器组0(BANK0) ，那么当 int_0 调用 func 时是否存在当传递参数时会造成参数传递错误？谢谢！如果在中断服务函数ISR 中使用寄存器，那么必须处理好using 的使用问题：1、中断服务函数使用using 指定与主函数不同的寄存器组（主函数一般使用Register bank 0 ）。2、中断优先级相同的ISR 可用 using 指定相同的寄存器组，但优先级不同的ISR 必须使用不同的寄存器组，在ISR 中被调用的函数也要使用using 指定与中断函数相同的寄存器组。3、如果不用using 指定，在ISR 的入口， C51 默认选择寄存器组0，这相当于中断服务程序的入口首先执行指令：MOV PSW #0 这点保证了，没使用using 指定的高优先级中断。可以中断使用不同的寄存器组的低优先级中断。4、 使用 using 关键字给中断指定寄存器组，这样直接切换寄存器组而不必进行大量的PUSH 和POP 操作，可以节省RAM 空间，加速MCU 执行时间。寄存器组的切换，总的来说比较容易出错，要对内存的使用情况有比较清晰的认识，其正确性要由你自己来保证。特别在程序中有直接地址访问的时候， 一定要小心谨慎！至于“ 什么时候要用到寄存器组切换” ，一种情况是：当你试图让两个（或以上）作业同时运行，而且它们的现场需要一些隔离的时候，就会用上了。在ISR 或使用实时操作系统RTOS 中，寄存器非常有用。寄存器组使用的原则：1、8051 的最低 32 个字节分成4 组 8 寄存器。分别为寄存器R0 到 R7。寄存器组由PSW 的低两位选择。在ISR 中， MCU 可以切换到一个不同的寄存器组。对寄存器组的访问不可位寻址，C51 编译器规定使用using 或 禁止中断的函数（#pragma disable）均不能返回bit 类型的值。2、主程序（main 函数）使用一组，如bank 0 ；低中断优先级的所有中断均使用第二组，如bank 1 ；高中断优先级的所有中断均使用再另外一组，如bank 2 。显然，同级别的中断使用同一组寄存器不会有问题，因为不会发生中断嵌套；而高优先级的中断则要使用与低优先级中断不同的一组，因为有可能出现在低优先级中断中发生高优先级中断的情况。编译器会自动判断何时可使用绝对寄存器存取。3、在ISR 中调用其它函数，必须和中断使用相同的寄存器组。当没用NOAREGS 命令做明确的声明，编译器将使用绝对寄存器寻址方式访问函数选定（即用using 或 REGISTERBANK 指定）的寄存器组，当函数假定的和实际所选的寄存器组不同时，将产生不可预知的结果，从而可能出现参数传递错误，返回值可能会在错误的寄存器组中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 举一例子：当需要在中断内和中断外调用同一个函数，假定按照程序的流程控制，不会出现函数的递归调用现象，这样的调用会不会出现问题？若确定不会发生重入情况，则有以下两种情况：1、如果ISR 和主程序使用同一寄存器组（主程序缺省使用BANK 0 ，若ISR 没有使用using 为其指定寄存器区，则缺省也使用BANK 0 ），则不需其他设置。2、如果ISR 和主程序使用不同的寄存器组（主程序缺省使用BANK 0 ，ISR 使用using 指定了其他 BANK ），则被调用函数必须放在：#pragma NOAREGS #pragma AREGS 控 制参数对中，指定编译器不要对该函数使用绝对寄存器寻址方式；或者也可在Options-C51 ，选中 “Dont use absolute register accesses”，使所有代码均不使用绝对寄存器寻址方式（这样，执行效率将稍有降低）。不论以上的哪一种情况，编译器均会给出重入警告，需手工更改OVERLAY 参数，做重入说明。3、还有一种办法：如果被调用函数的代码不是很长，还是将该函数复制一份，用不同的函数名代替，这种情况适合ROM 有足够多余的空间。因此，对 using 关键字的使用，如果没把握，宁可不用，交给编译系统自己去处理好了。interrupt xx using y 跟在 interrupt 后面的 xx 值得是中断号，就是说这个函数对应第几个中断端口，一般在51 中0 外部中断 0 1 定时器 0 2 外部中断 1 3 定时器 1 4 串行中断其它的根举相应得单片机有自己的含义，实际上c 载编译的时候就是把你这个函数的入口地址方到这个对应中断的跳转地址using y 这个 y 是说这个中断函数使用的那个寄存器组就是51 里面一般有4 个 r0 - r7 寄存器，如果你的终端函数和别的程序用的不是同一个寄存器组则进入中断的时候就不会将寄存器组压入堆栈返回时也不会弹出来节省代码和时间一般只有 using 0,1,2,3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -