单片机原理与嵌入式设计-习题及答案 ch05.docx

第五章定时器/计数器与中断一、请简单描述中断的定义以及中断响应的过程。中断的定义：计算机的中断是指CPU正在处理某件事情时，由于内部/外部发生了某一 事件(如一个电平的变化、一个脉冲沿的发生或定时器/计数器的溢出等)或由程序预先安排的 事件，请求CPU迅速去处理，于是CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事情或转 入预先安排的程序中。中断服务处理完成后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作, 这样的过程称为中断。实现这种功能的部件称为中断系统，产生中断的请求称为中断源。2.中断响应过程(1)中断源提出中断申请，并建立相应的中断标志。(2)断点保护：CPU结束当前工作，响应该中断申请，同时把主程序断点地址(PC值)压入堆栈。断点是指当前指令的下一条指令地址。(3)保护现场：把断点处的有关信息(如工作寄存器、累加器、标志位的内容)压入堆栈。(4)清除中断请求标志(中断撤销)。(5)识别中断源：被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址送入PC,程序转入 中断服务程序入口处。(6)执行中断服务程序。(7)恢复现场：执行中断返回指令，把断点地址从栈顶弹出。(8)返回主程序，从断点处继续执行主程序。二、请列举出8051单片机专门用于中断控制的寄存器。L定时器/计数器控制寄存器(TCON)TCON是定时器/计数器控制寄存器，在片内RAM的字节地址为88H,可以位寻址。2,串行口控制寄存器(SCON)SCON是串行控制寄存器，在片内RAM的字节地址为98H,可以位寻址。3 .中断允许控制寄存器(IE)IE的片内字节地址为A8H,可以进行位寻址。中断允许控制寄存器中有6位用于中断 控制。4 .中断优先级控制寄存器(IP)8051单片机的中断请求设置了两个优先级，由IP把各中断源的优先级分为高、低。三、中断优先级关系遵循规则是什么。(1)低优先级中断可以被高优先级中断打断，但高优先级中断不能被低优先级中断打断。(2)所有中断得到响应后，不能被同级中断源所中断。因此，一个中断源被设置为高优 先级后，在执行该中断源的服务程序时，不会再被任何中断请求中断。(1)中断响应的条件中断响应处于开放状态：IE的中断允许总控制位BA=1,相应的中断允许控制位都处 于开放状态。中断源发出中断请求：中断源对应的中断请求标志位为“1”。无同级或更高级中断正在被服务。执行完当前指令，如果CPU处于正在执行中断返回指令(汇编语言为RETI指令)或访 问IP、IE寄存器的指令状态，则CPU必须等待，直到当前指令的下一条指令后，才响应其 中断请求。(2)中断响应内容CPU响应中断时，首先要进行断点保护，将-PC值进行堆栈(先进栈低8位，后进栈高8 位)，然后根据中断标志，即将相应的中断服务程序的入口地址送入PC, CPU转去执行中断 服务程序。(3)中断响应被封锁的三种情况CPU正在处理相同的或更高优先级的中断。所查询的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期，为了保证指令执行的完整性, 只有在执行完该指令后，才能响应中断。正在执行中断返回指令或是访问IE、IP的指令，需要再执行一条指令才能响应新的 中断请求。五、请简单描述8051单片机的定时器/计数器有4种工作方式。1 .工作方式。定时器/计数器工作方式0可以通过将Ml、M0位设置为00来实现。2 .工作方式1定时器/计数器工作方式1可以通过将Ml、MO位设置为01来实现，工作方式1为16 位定时器/计数器，其特性和工作方式0相同，工作方式。和工作方式1的区别只有计数器 的位数不同。3 .工作方式2定时器/计数器工作方式2可以通过将Ml、MO位设置为10来实现。工作方式2是自 动装入计数初值的8位定时器/计数器工作方式。工作方式0和工作方式1在计数溢出后， 计数器全为0。如果将工作方式。或工作方式1用作循环定时或循环计数，就需要用指令来 反复载入计数初值，指令载入计算初值的过程会影响精度，而工作方式2无须重新载入计数 初值，有效地解决了此问题。4 .工作方式3定时器/计数器工作方式3可以通过将Ml、MO位设置为11来实现。工作方式3只适用 于TO,此时将T1也设置为工作方式3的控制字会使T1停止计数(相当于TR1=O), T1可以 用于串行口波特率发生器。六、请写出中断系统的初始化步骤。中断系统的初始化步骤如下。(1)开中断，包括总中断和与之相对的所有中断。，(2)设置中断优先级。(3)若存在外部中断请求，则设置中断请求触发方式。中断服务程序包括保护现场、中断服务程序、现场恢复和中断返回(RETI)。