第5章 MCS-51单片机中断系统.ppt

单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束第第5章章 MCS-51单片机中断系统单片机中断系统 教学目标教学目标5.1 中断概述中断概述5.2 MCS-51中断系统中断系统5.3 中断系统的应用中断系统的应用本章小结本章小结思考题与习题思考题与习题 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束教学目标教学目标 通过本章教学，要求达到以下目标：通过本章教学，要求达到以下目标：1熟记熟记MCS-51 5个中断源及其中断入口地址。个中断源及其中断入口地址。2熟悉熟悉TCON、SCON、IE、IP的结构、控制的结构、控制 作用和设置方法。作用和设置方法。3理解理解MCS-51中断响应过程。中断响应过程。4了解了解中断响应等待时间。中断响应等待时间。5理解理解中断请求撤除情况和应对措施。中断请求撤除情况和应对措施。6熟悉熟悉中断优先控制的方法。中断优先控制的方法。7掌握掌握中断应用程序的编制方法。中断应用程序的编制方法。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.1 中断概述中断概述1 1、中断概念、中断概念2 2、为什么要设中断、为什么要设中断3 3、中断源、中断源4 4、中断优先级、中断优先级5 5、中断嵌套、中断嵌套6 6、中断处理过程、中断处理过程 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.1 中断概述中断概述 由于由于内部或外部内部或外部的某种原因的某种原因,而而CPU必必须须暂时中止其正在执行的程序，转去执行请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，理完毕后再返回执行原来中止的程序，这一这一过程叫做过程叫做中断中断。1.中断概念中断概念单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 中断概念中断概念类类比比 看电视看电视中断处理中断处理中断请求中断请求实际生活实际生活中断返回中断返回电话铃响电话铃响接听电话接听电话看电视看电视主程序主程序计算机计算机事件发生事件发生事件处理事件处理主程序主程序图图5.1 5.1 中断概念示意图中断概念示意图 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束图图5.2 中断过程示意图中断过程示意图中断源中断源中断申请中断申请单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束7 “中中断断”响响应应之之后后所所执执行行的的相相应应的的处处理理程程序序通通常常称称之之为为中中断断服服务务或或中中断断处处理理子子程程序序，原原来来正正常常运运行行的程序称为的程序称为主程序主程序。主主程程序序被被断断开开的的位位置置（或或地地址址）称称为为“断断点点”。引引起起中中断断的的原原因因，或或能能发发出出中中断断申申请请的的来来源源，称称为为“中中断断源源”。中中断断源源要要求求服服务务的的请请求求称称为为“中中断断请请求求”（或（或中断申请中断申请）。）。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束8 调用中断服务程序的过程类似于调用子程序，调用中断服务程序的过程类似于调用子程序，其其区别区别在于在于调用子程序在程序中是事先安排好的调用子程序在程序中是事先安排好的，而而何时调用中断服务程序事先却无法确定何时调用中断服务程序事先却无法确定。因为因为“中断中断”的发生是由外部因素决定的，的发生是由外部因素决定的，程序中无法事先安排调用指令，因此，调用中断程序中无法事先安排调用指令，因此，调用中断服务程序的过程是由服务程序的过程是由硬件自动硬件自动完成的。完成的。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束2为什么要设中断为什么要设中断 中断解决了中断解决了快速主机与慢速快速主机与慢速I/O设备的数据设备的数据传送速度匹配的问题传送速度匹配的问题，还具有如下优点：，还具有如下优点：（1）分时操作：）分时操作：（2）实时响应：）实时响应：（3）可靠性高：）可靠性高：CPU具有处理设备故障及掉电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。等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。CPU可以分时为多个可以分时为多个I/O设设 备服务，备服务，提高了计算机的利用率；提高了计算机的利用率；CPU能够及时处理应用系统的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；随机事件，系统的实时性大大增强；单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束10 中中断断源源是是指指在在计计算算机机系系统统中中向向CPU发发出出中中断断请请求求的的来来源源,中中断断可可以以人人为为设设定定，也也可可以以是是为为响响应应突突发发性性随随机机事事件件而而设设置置。通通常常有有I/O设设备备、实实时时控控制制系统中的随机参数和信息故障源等。系统中的随机参数和信息故障源等。3中断源中断源u外部设备中断源外部设备中断源u控制对象中断源控制对象中断源u故障中断源故障中断源u定时脉冲中断源定时脉冲中断源u通讯中断源通讯中断源单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 4中断优先级中断优先级u如如果果正正在在执执行行主主程程序序时时只只有有1个个中中断断源源请请求求中中断断,而而这这时时CPU又又是是对对中中断断开开放放的的，此此时时中中断断立立即即响响应应。u由由于于中中断断是是随随机机产产生生的的,中中断断源源一一般般又又不不止止1个个,因因此此会会出出现现：几几个个中中断断源源同同时时请请求求中中断断；或或者者当当某某一一个个中中断断正正在在响响应应中中(即即正正在在执执行行该该中中断断源源的的中中断断服服务务程程序序),又又有有其其它它的的中中断断源源请请求求中中断断，这这时时中中断断系统应如何处理呢系统应如何处理呢?单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 在在一一般般情情况况下下，首首先先把把各各个个中中断断源源分分成成若若干干个个优优先级先级，然后再按如下原则进行处理：，然后再按如下原则进行处理：(1)不同级的中断源同时申请中断时不同级的中断源同时申请中断时先高后低先高后低；(2)同级的中断源同时申请中断时同级的中断源同时申请中断时事先规定事先规定；(3)处理低级中断又收到高级中断请求时处理低级中断又收到高级中断请求时停低转高停低转高；(4)处理高级中断又收到低级中断请求时处理高级中断又收到低级中断请求时高不理低高不理低。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 中中断断优优先先级级越越高高,则则响响应应优优先先权权就就越越高高。当当CPU正正在在执执行行中中断断服服务务程程序序时时,又又有有中中断断优优先先级级更更高高的的中中断断申申请请产产生生,这这时时CPU就就会会暂暂停停当当前前的的中中断断服服务务转转而而处处理理高高级级中中断断申申请请,待待高高级级中中断断处处理理程程序序完完毕毕再再返返回回原原中中断断程程序序断断点点处处继继续续执执行行,这一过程称为这一过程称为中断嵌套中断嵌套。5.中断嵌套中断嵌套单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束14 6 中断处理过程中断处理过程图图5.2 中断过程示意图中断过程示意图中断源中断源中断申请中断申请单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束15 6 中断处理过程中断处理过程实现中断响应和中断返回实现中断响应和中断返回 CPUCPU中断响应过程如下：中断响应过程如下：首先，将断点处的首先，将断点处的PCPC值（即下一条应执行指令的地址）值（即下一条应执行指令的地址）推入堆栈保留下来，这称为推入堆栈保留下来，这称为保护断点保护断点，由，由硬件自动执行硬件自动执行。然后，将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留然后，将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留下来，这称为下来，这称为保护现场保护现场，由，由用户自己编程完成用户自己编程完成。保护断点和现场后即可保护断点和现场后即可执行中断服务程序执行中断服务程序，执行完毕，执行完毕，CPUCPU由中断服务程序返回主程序。由中断服务程序返回主程序。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束16 中断返回过程如下：中断返回过程如下：首首先先恢恢复复原原保保留留寄寄存存器器的的内内容容和和标标志志位位的的状状态态，这这称称为为恢恢复现场复现场，由用户编程完成。，由用户编程完成。然然后后，再再加加返返回回指指令令RETIRETI，RETIRETI指指令令的的功功能能是是恢恢复复PCPC值值，使使CPUCPU返回断点，这称为返回断点，这称为恢复断点恢复断点。恢恢复复现现场场和和断断点点后后，CPUCPU将将继继续续执执行行原原主主程程序序，中中断断响响应应过程到此为止。过程到此为止。实现中断响应和中断返回实现中断响应和中断返回单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束17中断响应、返回过程流程图中断响应、返回过程流程图 保护现场保护现场保护断点保护断点恢复现场恢复现场恢复断点恢复断点执执行行继继续续执执行行中断源中断源中断申请中断申请单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.2 MCS-51中断系统中断系统 5.2.1 中断源中断源及中断系统构成及中断系统构成 5.2.2 中断中断标志与中断控制志与中断控制5.2.3 中断中断处处理理过过程程 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.2 MCS-51中断系统的结构中断系统的结构 5.2.1 中断源及中断系统构成中断源及中断系统构成 1.中断源：中断源：单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.2.1 中断源及中断系统构成中断源及中断系统构成IE0EX0TF0IE1TF1TIESET1EX1ET0RIIP硬件查询硬件查询高级中断请高级中断请求求低级中断低级中断请求请求中断入中断入口地址口地址中断源中断源INT0INT1中断入中断入口地址口地址中断源中断源10IEPX0PSPT1PX1PT0111111111100000EA 11SCON11T0T1RXTXIT0IT100TCON图图5.3 MCS-51中断系统结构示意图中断系统结构示意图中断申请中断申请中断控制中断控制中断排队中断排队单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 5.2.2 中断标志与中断控制中断标志与中断控制 1中断标志中断标志 定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCON 串行控制寄存器串行控制寄存器SCON 2中断控制中断控制 中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IE单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 5.2.2 中断标志与中断控制中断标志与中断控制 1中断标志中断标志 (1)定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCON SFR之之一一，锁锁存存中中断断请请求求标标志志，字字节地址节地址88H，可位寻址。，可位寻址。其其结结构构、位位名名称称、位位地地址址及及其其功功能能如如表表5.1所示。所示。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束表表5.1 TCON的结构、位名称、位地址和功能的结构、位名称、位地址和功能位编码位编码位名称位名称TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0位地址位地址8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H功功 能能 T1中断标志位中断标志位T1启停控制位启停控制位T0中断标志位中断标志位TCON.0/INT1中断中断标志位标志位/INT0中断中断标志位标志位/INT1触发触发方式位方式位/INT0触发触发方式位方式位T0启停控制位启停控制位TCON.1TCON.2TCON.3TCON.4TCON.5TCON.6TCON.7 在在每个机器周期的每个机器周期的S5P2S5P2时检测（或接收）中断源发时检测（或接收）中断源发来的来的中断请求信号后使相应的中断标志位置中断请求信号后使相应的中断标志位置1 1，然后便，然后便在下在下个机器周期个机器周期检测这些中断标志位的状态，以决定是检测这些中断标志位的状态，以决定是否响应中断。否响应中断。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束表表5.1 TCON的结构、位名称、位地址和功能的结构、位名称、位地址和功能位编码位编码位名称位名称TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0位地址位地址8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H状状 态态 TCON.0TCON.1TCON.2TCON.3TCON.4TCON.5TCON.6TCON.7外部中断外部中断 0采用电平触发采用电平触发0外部中断外部中断 0采用边沿触发采用边沿触发1 11 外部中断外部中断1 采用边沿触发采用边沿触发0 外部中断外部中断1 采用电平触发采用电平触发 0 0 0 0单片机复位时或无中断请求发生时，这些位均为单片机复位时或无中断请求发生时，这些位均为0外部中断外部中断1发出中断请求时发出中断请求时外部中断外部中断0发出中断请求时发出中断请求时111T0发出中断请求时发出中断请求时T1发出中断请求时发出中断请求时停止停止T0计数计数启动启动T0开始计数开始计数停止停止T1计数计数启动启动T1开始计数开始计数00 11单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束（2）串行控制寄存器）串行控制寄存器SCON SFR之一，锁存之一，锁存中断请求标志，中断请求标志，字节地址字节地址98H，可位寻址。，可位寻址。结构、位名称、位地址及其功能如表结构、位名称、位地址及其功能如表5.2所示。其中只有所示。其中只有TI和和RI两位用来表示串行口两位用来表示串行口中断标志位。中断标志位。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束位编码位编码位名称位名称SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI位地址位地址9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H功功 能能 SCON.0串行发送中断串行发送中断标志位标志位串行接收串行接收中断标志位中断标志位SCON.1SCON.2SCON.3SCON.4SCON.5SCON.6SCON.7表表5.2 SCON的结构、位名称、位地址和功能的结构、位名称、位地址和功能单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 1)TI：为为串串行行口口发发送送中中断断标标志志位位，位位地地址址为为99H。在在串串行行口口发发送送完完一一组组数数据据时时，TI由由硬硬件件自自动动置置位位(TI=1)，请请求求中中断断，当当CPU响响应应中中断断进进入入中中断断服服务务程程序序后后，TI状状态态不不能能被被硬硬件件自自动动清清除，而必须在中断程序中由软件来清除。除，而必须在中断程序中由软件来清除。2)RI：为为串串行行口口接接收收中中断断标标志志位位，位位地地址址为为98H。在在串串行行口口接接收收完完一一组组串串行行数数据据时时，RI由由硬硬件件自自动动置置位位(RI=1)，请请求求中中断断，当当CPU响响应应中中断断进进入入中中断断服服务务程程序序后后，也也必必须须由由软软件件来来清清除除RI标志。标志。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 1)中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IE 2.中断控制中断控制 MCS-51没没有有专专门门的的开开中中断断和和关关中中断断指指令令，中中断断的的开开放放和和关关闭闭是是通通过过中中断断允允许许寄寄存存器器IE各各位位的的状状态态进进行行两两级级控控制制的的。所所谓谓两两级级控控制制是是指指所所有有中中断断允允许许的的总总控控制制位位和和各各中中断断源源允允许许的的单单独独控控制制位位，每每位位状状态态靠靠软软件件来来设设定定。中中断断允允许许控控制制寄寄存存器器IE各位的定义及其功能等如表各位的定义及其功能等如表5.3所示。所示。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束表表 5.3 IE的结构、位名称、位地址和功能的结构、位名称、位地址和功能 位编码位编码IE.7IE.6IE.5IE.4IE.3IE.2IE.1IE.0位名称位名称 EA ET2 ES ET1 EX1ET0 EX0位地址位地址 AFH ADH ACH ABH AAH A9H A8H功功 能能 中断总允许中断总允许控制位控制位定时器定时器T1的溢出的溢出中断允许控制位中断允许控制位 外部中断外部中断1的的中断允许控制位中断允许控制位定时器定时器T0的溢出的溢出中断允许控制位中断允许控制位外部中断外部中断0的的中断允许控制位中断允许控制位串行口中断串行口中断允许控制位允许控制位定时器定时器T2的溢出的溢出中断允许控制位中断允许控制位 SFR之一，控制中断开关，字节地址之一，控制中断开关，字节地址A8H，可位寻址。，可位寻址。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束表表 5.3 IE的结构、位名称、位地址和功能的结构、位名称、位地址和功能 位编码位编码IE.7IE.6IE.5IE.4IE.3IE.2IE.1IE.0位名称位名称 EA ET2 ES ET1 EX1ET0 EX0位地址位地址 AFH ADH ACH ABH AAH A9H A8H功功 能能 禁止所有禁止所有中断中断开通外部中断开通外部中断/INT0禁止其他中断禁止其他中断00 0 0 0 0 0开通总开通总中断中断1所有中断仍被禁止所有中断仍被禁止0 0 0 0 0 10 1 0 0 1 0开通开通T0和串行口中断和串行口中断禁止其他中断禁止其他中断 1 1 1 1 1 1开通所有中断开通所有中断单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 2）中断优先级控制寄存器）中断优先级控制寄存器IP MCS-51的中断源优先级是由中断优先的中断源优先级是由中断优先寄存器寄存器IP来进行控制的。其来进行控制的。其5个中断源划分个中断源划分为两个中断优先级：高优先级和低优先级。为两个中断优先级：高优先级和低优先级。相应位置相应位置“1”，定义为定义为高级中断高级中断 相应位清相应位清“0”，定义为定义为低级中断低级中断单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束表表 5.4 IP的结构、位名称、位地址和功能的结构、位名称、位地址和功能 位编码位编码IP.7IP.6IP.5IP.4IP.3IP.2IP.1IP.0位名称位名称 PT2 PS PT1 PX1PT0 PX0位地址位地址 BDH BCH BBH BAH B9H B8H功功 能能保留位保留位保留位保留位 定时器定时器T2中断中断优先级控制位优先级控制位串行口中断串行口中断优先级控制位优先级控制位定时器定时器T1中断中断优先级控制位优先级控制位定时器定时器T0中断中断优先级控制位优先级控制位/INT0中断中断优先级控制位优先级控制位/INT1中断中断优先级控制位优先级控制位 1 1 1 1 1 1高级中断（同为高级中断（同为1时时亦称其为同级中断）亦称其为同级中断）低级中断（同为低级中断（同为0时时亦称其为同级中断）亦称其为同级中断）0 0 0 0 0 0 SFR之一，控制中断优先级，字节地址之一，控制中断优先级，字节地址B8H，可位寻址。，可位寻址。优先级相同如何处理？优先级相同如何处理？单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 如如果果同同样样优优先先级级的的请请求求同同时时接接收收到到，则则内内部部对对中中断断源源的的查查询询次次序序决决定定先先接接受受哪哪一一个个请请求求，表表5.5列列出出了了同同(一优先一优先)级中断源的内部查询顺序。级中断源的内部查询顺序。中断源中断源 中断标志中断标志优先查询顺序优先查询顺序 外部中断外部中断0 定时器定时器T0中断中断 外部中断外部中断1 定时器定时器T1中断中断 串行口中断串行口中断IE0TF0IE1TF1RI+TI高高低低表表5.5 中断源的内部查询顺序中断源的内部查询顺序 例如：例如：某软件中对寄存器某软件中对寄存器IE、IP设置如下设置如下:MOV IE,8FH MOV IP,06H则此时该系统中则此时该系统中:CPU中断允许中断允许;允允许许外外部部中中断断0、外外部部中中断断1、定定时时器器/计计数数器器0、定定时时器器/计计数数器器1提出的中断申请提出的中断申请;允许中断源的中断优先次序为允许中断源的中断优先次序为:定时器定时器/计数器计数器0 外部中断外部中断1 外部中断外部中断0 定时器定时器/计数器计数器1。EAXET2ESET1EX1ET0EX01000111100000110IE单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.2.3 中断处理过程中断处理过程 中断处理过程大致可分为中断处理过程大致可分为4步：步：。1.中断请求中断请求 当中断源要求当中断源要求CPU为它服务时，必须发出为它服务时，必须发出一个中断请求信号。一个中断请求信号。CPU将相应的中断请求标将相应的中断请求标志位置志位置“1”。为确保该中断得以实现，中断请。为确保该中断得以实现，中断请求信号应保持到求信号应保持到CPU响应该中断后才能取消。响应该中断后才能取消。CPU会不断及时地查询这些中断请求标志位，会不断及时地查询这些中断请求标志位，一旦查询到某个中断请求标志置位，一旦查询到某个中断请求标志置位，CPU就响就响应这个中断源的中断请求。应这个中断源的中断请求。中断请求、中断请求、中断响应、中断响应、中断服务中断服务 和中断返回和中断返回单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 2.中断响应中断响应-条件条件 同时满足以下同时满足以下4个条件时，才可能响应中断。个条件时，才可能响应中断。（1）有中断请求；）有中断请求；（2）对应中断允许位为对应中断允许位为1；（3）开中断（即开中断（即EA=1）。）。（4）当前一条指令执行完。当前一条指令执行完。TF1TF0IE1IT1IE0IT0EAET2ESET1EX1ET0EX0TCONTIRISCONIEPSPT1PX1PT0PX0IPB8HA8H98H88H单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 2.中断响应中断响应-条件条件不响应中断的条件不响应中断的条件（满足之一）（满足之一）(1）正在执行同级或高优先级的中断服务程序正在执行同级或高优先级的中断服务程序;(2）不是指令的最后一个机器周期不是指令的最后一个机器周期;(该条指令没有执行完该条指令没有执行完)(3）执执行行RETI 或或 读读写写 IE/IP指指令令期期间间不不能能响响应应,或或不不是是其其后后面面一一条条指指令令的的最最后后一一个个机机器器周周期期。（即即如如果果是是RETI或或读读写写IP/IE指指令令后，需后，需再再执行一条指令后才能响应中断执行一条指令后才能响应中断）;(4)软件封锁（软件封锁（EA0）单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 2.中断响应中断响应-过程过程 单片机一旦响应中断请求单片机一旦响应中断请求,就由就由硬件自动完成硬件自动完成以下功能以下功能:(1）把把当当前前程程序序计计数数器器PC的的内内容容（中中断断点点地地址址）压压入入堆堆栈栈，以以便便在在RETI后返回原程序执行后返回原程序执行;(2）关闭中断关闭中断，以，以防止在响应中断期间受其它中断的干扰防止在响应中断期间受其它中断的干扰。(3）清清除除相相应应的的中中断断请请求求标标志志位位（串串行行口口中中断断请请求求标标志志RI和和TI除除外外）;(4）把把被被响响应应的的中中断断源源所所对对应应的的中中断断服服务务程程序序的的入入口口地地址址（中中断断矢矢量量）送入）送入PC,从而从而转入相应的中断服务程序转入相应的中断服务程序。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束表表5.6 MCS-51中断入口地址表中断入口地址表中断源中断源中断程序入口地址中断程序入口地址INT00003H定时器定时器T0000BHINT10013H定时器定时器T1001BH串行口中断串行口中断0023HORG 0013HLJMP WBZD1 一般在入口地址处放置一条跳转指令，转到相应的中断服一般在入口地址处放置一条跳转指令，转到相应的中断服务程序入口处。如对外部中断务程序入口处。如对外部中断1的中断响应：的中断响应：单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 3.中断响应时间中断响应时间最短：最短：3个机器周期个机器周期最长：最长：8个机器周期个机器周期第一机器周期：查询中断标志状态；第一机器周期：查询中断标志状态；第二、三机器周期：保护断点及跳转。第二、三机器周期：保护断点及跳转。若正在执行若正在执行RETI等指令需等指令需1个机器周期。个机器周期。下一条指令最长需下一条指令最长需4个机器周期（如乘法指令）。个机器周期（如乘法指令）。响应中断需响应中断需3个机器周期。个机器周期。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 4.中断请求的撤除中断请求的撤除 中断源发出中断请求后，相应中断源发出中断请求后，相应的中断请求的中断请求标志位自动置标志位自动置“1”，而而CPU响应中断后，响应中断后，必须及时清除必须及时清除中断请求中断请求“1”标志。标志。否则中断响否则中断响应返回后，将再次进入该中断，引应返回后，将再次进入该中断，引起死循环出错。起死循环出错。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束u边沿触发方式边沿触发方式的外部中断的外部中断/INT0和和/INT1请求请求u定时器定时器T0与与T1的中断请求的中断请求CPU在响应中断后，由硬件在响应中断后，由硬件自动清除自动清除相应的中断请相应的中断请求标志求标志TF0、TF1、IE0与与IE1。u串行中断请求串行中断请求TI和和RI需由软件指令进行清除：需由软件指令进行清除：CLR TI 或或 CLR RI人工清除人工清除对于对于对于对于单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束u电平触发方式电平触发方式的外部中断的外部中断/INT0和和/INT1请求请求由软硬件相结合进行清除。由软硬件相结合进行清除。INSVR：ANL P1,#0FEH ；P1.0=0,Q=1 撤销中断撤销中断ORL P1,#01H；P1.0=1，为下次中断作准备，为下次中断作准备CLR IE0 ；清除中断申请清除中断申请 对于对于单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5 中断返回中断返回 注意：注意：（1）不能用）不能用RET指令代替指令代替RETI指令。指令。（2）中断服务程序中）中断服务程序中PUSH与与POP须成对使用。须成对使用。MCS-51响响应应中中断断后后，自自动动执执行行中中断断服服务务程程序序。在在中中断断服服务务程程序序中中，只只要要遇遇到到RETI指指令令(不不论论在在什什么么位位置置)，单单片片机机就就结结束束本本次次中中断断服服务务，返返回回原原程程序序。因因此此，在在中中断断服服务务程程序序的的最最后后必必须有一条须有一条RETI指令，用于中断返回。指令，用于中断返回。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束5.3 中断系统的应用中断系统的应用(1)(1)开中断和允许中断源中断开中断和允许中断源中断;(2)(2)确定各中断源的优先级确定各中断源的优先级;(3)(3)若是外部中断若是外部中断,则应规定是电平触发还是边沿触发。则应规定是电平触发还是边沿触发。在中断服务程序编程时，在中断服务程序编程时，首先要对中断系统进行首先要对中断系统进行初始化初始化，也就是对几个特殊功能寄存器的有关控制位进，也就是对几个特殊功能寄存器的有关控制位进行赋值。具体来说行赋值。具体来说,就是要完成下列工作：就是要完成下列工作：单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 例例1：若若规规定定外外部部中中断断0为为电电平平触触发发方方式式，高高优优先先级级，试试写出有关的初始化程序。写出有关的初始化程序。解：一般可采用解：一般可采用位操作位操作指令来实现：指令来实现：SETB PX0;外中断外中断0定为高优先级定为高优先级 CLR IT0 ;电平触发电平触发 SETB EX0;允许外中断允许外中断0中断中断 SETB EA ;开中断开中断 TF1TF0IE1IT1IE0IT0EAET2ESET1EX1ET0EX0TCONTIRISCONIEPSPT1PX1PT0PX0IPB8HA8H98H88H单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束例例2：现现有有外外部部中中断断1提提出出申申请请,且且主主程程序序中中有有R0、DPTR、累累加加器器A需保护需保护,则编制程序应为则编制程序应为:ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H ；外部中断；外部中断1 LJMP INT11 ORG 0100H MAIN:;主程序开始主程序开始 SJMP MAINORG 1000HINT11:PUSH ACC;中断程序中断程序 PUSH DPH PUSH DPL PUSH 00H POP 00H POP DPL POP DPH POP ACC RETI END 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 编程中应注意编程中应注意:(1）在在0000H放放一一条条跳跳转转到到主主程程序序的的跳跳转转指指令令,这这是是因因为为 MCS-51单单片片机机复复位位后后,PC的的内内容容变变为为0000H,程程序序从从0000H开开始始执执行行,紧紧接接着着 0003H是中断程序入口地址是中断程序入口地址,故在此中间只能插入一条转移指令故在此中间只能插入一条转移指令;(2）响响应应中中断断时时,先先自自动动执执行行一一条条隐隐指指令令“LCALL 0013H”,而而 0013H至至 001BH（定定时时器器 1 溢溢出出中中断断入入口口地地址址）之之间间可可利利用用的的存存储单元不够储单元不够,故放一条无条件转移指令。故放一条无条件转移指令。(3）在在中中断断服服务务程程序序的的末末尾尾,必必须须安安排排一一条条中中断断返返回回指指令令RETI,使使程序自动返回主程序。程序自动返回主程序。(4)程序结束程序结束END。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束51例例3.P1.43.P1.4P1.7P1.7接有四个发光二极管，接有四个发光二极管，P1.0P1.0P1.3P1.3接有四个开关，通过接有四个开关，通过INT0INT0向向CPUCPU申请中断，申请中断，要求：初时发光二极管全黑，每中断一次，要求：初时发光二极管全黑，每中断一次，P1.0P1.0P1.3P1.3所接的开关状态反映到发光二极管上：所接的开关状态反映到发光二极管上：单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束52 ORG 0000H ORG 0000H AJMP MAIN AJMP MAIN ORG 0003H ORG 0003H ；INT0INT0中断入口中断入口 AJMP INTO0 AJMP INTO0 ；转中断服务程序转中断服务程序 ORG 0030H ORG 0030H ；主程序主程序 MAIN:MOV P1MAIN:MOV P1，#0FH#0FH ；灯灭全，低四位输入灯灭全，低四位输入 SETB IT0 SETB IT0 ；边沿触发中断边沿触发中断 SETB EX0 SETB EX0 ；允许外中断允许外中断0 0中断中断 SETB EA SETB EA ；开中断开关开中断开关 SJMP$SJMP$INTO0 INTO0：MOV AMOV A，P1 P1 ；输入开关状态；输入开关状态 SWAP A SWAP A ORL A ORL A，#0FH#0FH ；低；低4 4位置位置1 1 MOV P1 MOV P1，A A ；输出到；输出到P1P1高高4 4位位 RETI RETI END END 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 例例4 扩扩展展外外部部中中断断源源：在在变变频频调调速速器器中中都都设设有有过过流流(OC)、过过压压(OV)、欠欠压压(UV)、过过热热(OH)这这四四种种故故障障保保护护，当当任任一一故故障障发发生生时时，都都要要立立刻刻停停机机处处理理，避避免免故故障障范范围围扩扩大大。这这种种情情况况必必须须采采用用中中断断方方式式，使使单单片片机机立立刻刻响响应应中中断断处理。试设计其硬件电路和软件程序。处理。试设计其硬件电路和软件程序。单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束11111 INT0 INT1OHUVOVOC+5V图图5.6 扩展扩展4个外中断源电路个外中断源电路P1.0P1.1P1.2P1.3MCS-51单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束主程序和中断服务程序如下：主程序和中断服务程序如下：ORG0000 AJMPMAIN ；转主程序；转主程序 ORG 0013H AJMP INT1 ；转中断服务程序；转中断服务程序 ORG 0100HMAIN：MOV SP，#30H ；置堆栈指针；置堆栈指针 MOV IP，#04H ；设；设 INT1为最高级，为最高级，PX1位为位为1 CLR IT1 ；设；设 INT1为电平触发为电平触发 SETB EA ；开中断；开中断 SETB EX1 ；开外部中断；开外部中断1LOOP：其他处理程序：其他处理程序 AJMP LOOP单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术主目录主目录上一页上一页下一页下一页结结 束束 ORG