第5章_89C51的中断系统.ppt

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1、 中断的基本概念中断的基本概念 8 89C519C51中断源中断源 中断控制寄存器中断控制寄存器 中断处理过程中断处理过程 中断优先控制和中断嵌套中断优先控制和中断嵌套 中断系统的应用中断系统的应用第第5 5章章 89C5189C51的中断系统的中断系统 5.1 5.1 中断的概念中断的概念 CPU CPU正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一事件事件，请，请 求求CPUCPU迅速去处理。迅速去处理。CPUCPU暂时中止当前的工作，暂时中止当前的工作，转到中断服务处理程序处理所发生的事件。处理完该事转到中断服务处理程序处理所发生的事件。处理完该事件

2、后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这件后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这称为称为中断中断。CPU CPU处理事件的过程，称为处理事件的过程，称为CPUCPU的的中断响应过程。中断响应过程。图图5-15-1所示。对事件所示。对事件的整个处理过程，称的整个处理过程，称为为中断处理中断处理（或中断或中断服务服务）。）。能够实现中断处理功能的部件称为能够实现中断处理功能的部件称为中断系统中断系统；产生；产生中断的请求源称为中断的请求源称为中断请求源中断请求源。中断源向中断源向CPUCPU提出的提出的处理请求，称为处理请求，称为中断请求中断请求(或中断申请或中断申请)。进入中断进入

3、中断保护现场保护现场中断处理恢复现场中断处理恢复现场 中断返回中断返回 为什么要设置中断？为什么要设置中断？提高提高CPUCPU工作效率工作效率 具有实时处理功能具有实时处理功能 具有故障处理功能具有故障处理功能 实现分时操作实现分时操作中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志中断源中断源 中断申请中断申请开放中断开放中断保护现场保护现场中断服务中断服务恢复现场恢复现场中断返回中断返回中断涉及的几个环节5.2 5.2 89C5189C51中断系统的结构中断系统的结构有有5 5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。

4、中断系统结构示意图中断系统结构示意图如如图图5-25-2所示。所示。图图5-5-2 2P22P22表表2-32-3P19P19图图2-32-3 INT0INT0:外部中断外部中断0 0，中断请求信号由，中断请求信号由P3.2P3.2输入。输入。INT1INT1:外部中断外部中断1 1，中断请求信号由，中断请求信号由P3.3P3.3输入。输入。T0T0:定时定时/计数器计数器0 0溢出中断溢出中断，对外部脉冲计数由，对外部脉冲计数由P3.4P3.4输入。输入。T1T1:定时定时/计数器计数器1 1溢出中断溢出中断，对外部脉冲计数由，对外部脉冲计数由P3.5P3.5输入。输入。串行中断串行中断:包

5、括包括串行接收中断串行接收中断RIRI和和串行发送中断串行发送中断TITI。中断源是指能发出中断请求，引起中断的装置或事件。中断源是指能发出中断请求，引起中断的装置或事件。8 89C519C51单片机的中断源共有单片机的中断源共有5 5个，其中个，其中2 2个为外部中断源，个为外部中断源，3 3个为内部中断源：个为内部中断源：5.3 5.3 中断请求源中断请求源 中断请求：定时和外中断控制寄存器中断请求：定时和外中断控制寄存器TCONTCON;串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSCON;中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IEIE;中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IPIP。中断控制寄

6、存器中断控制寄存器 8 89C519C51单片机中涉及中断控制的有单片机中涉及中断控制的有3 3个方面个方面,4 4个特殊功能寄存器个特殊功能寄存器：INT0INT0、INT1INT1、T0T0、T1T1中断请求标志放在中断请求标志放在TCONTCON中中串行中断请求标志放在串行中断请求标志放在SCONSCON中。中。中断请求控制寄存器中断请求控制寄存器 字节地址为字节地址为8888H HTCONTCOND7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名称位名称TF1TF1TF0TF0IE1IE1IT1IT1IE0IE0IT0IT0位地址位地址8 8FHFH8 8EHEH8

7、8DHDH8 8CHCH8 8BHBH8 8AHAH8989H H8888H H功能功能 T1 T1 中断请中断请求标志求标志T0T0中断请中断请求标志求标志 中断请中断请求标志求标志 触发触发方式方式 中断请中断请求标志求标志触发触发方式方式TCONTCON的结构、位名称、位地址和功能如下：的结构、位名称、位地址和功能如下：TCONTCON位功能位功能:TF1 TF1 T1T1溢出中断请求标志溢出中断请求标志 T1T1计数溢出后，计数溢出后，TF1=1TF1=1 TF0TF0 T0T0溢出中断请求标志溢出中断请求标志 T0T0计数溢出后，计数溢出后，TF0=1TF0=1TF0/TF1TF0/

8、TF1：定时器溢出中断申请标志位：定时器溢出中断申请标志位：=0 =0：定时器未溢出；：定时器未溢出；=1 =1：定时器溢出申请中断：定时器溢出申请中断,进中断后进中断后自动清零。自动清零。IE1IE1 外中断中断请求标志外中断中断请求标志 当当P3.3P3.3引脚信号有效时，引脚信号有效时，IE1=1IE1=1 IE0IE0 外中断中断请求标志外中断中断请求标志 当当P3.2P3.2引脚信号有效时，引脚信号有效时，IE0=1IE0=1IE0/IE1IE0/IE1：外部中断申请标志位：外部中断申请标志位：=0 =0：没有外部中断申请；：没有外部中断申请；=1 =1：有外部中断申请。：有外部中断

9、申请。CPUCPU响响应中断应中断 IT1IT1 外中断触发方式控制位外中断触发方式控制位 IT1=1IT1=1，边沿触发方式，即边沿触发方式，即P3.3P3.3出现出现下下跳边跳边 脉冲有效；脉冲有效；IT1=0IT1=0，电平触发方式。电平触发方式。IT0IT0 外中断触发方式控制位外中断触发方式控制位 其意义和功能与其意义和功能与IT1IT1相似。相似。IT0/IT1IT0/IT1：外部中断请求的触发方式选择位：外部中断请求的触发方式选择位：=0 =0：在：在INT0/INT1INT0/INT1端申请中断的信号低电平有效端申请中断的信号低电平有效;=1 =1：在：在INT0/INT1IN

10、T0/INT1端申请中断的信号负跳变有效端申请中断的信号负跳变有效.当当89C5189C51复位后复位后，TCONTCON被清被清0 0，则，则CPUCPU关中断，关中断，所有中断请求被所有中断请求被禁止。禁止。脉冲触发方式脉冲触发方式串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSCON字节地址为字节地址为9898H H。串行口的。串行口的发送中断发送中断和和接收中断接收中断的中的中断请求标志断请求标志TITI和和RIRI，SCONSCOND7D7 D6D6 D5D5D4D4 D3D3 D2D2D1D1D0D0位名称位名称 TITIRIRI位地址位地址 9999H H9898H H功能功能 串行发送串

11、行发送中断标志中断标志串行接收串行接收中断标志中断标志 TITI 串行口发送中断请求标志串行口发送中断请求标志 RIRI 串行口接收中断请求标志串行口接收中断请求标志 各标志位的功能：各标志位的功能：（1 1）TITI发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据后，硬件自动置数据后，硬件自动置“1 1”TITI。必须在中断服务程序中必须在中断服务程序中用用软件软件对对TITI标志清标志清“0 0”。（2 2）RIRI接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧，接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧，硬件自动置硬件自动置“1 1”RIRI标志。标志。必须在

12、中断服务程序中用必须在中断服务程序中用软软件件对对RIRI标志清标志清“0 0”。8080C51C51对中断源的开放或关闭由中断允许控对中断源的开放或关闭由中断允许控制寄存器制寄存器IEIE控制。控制。字节地址字节地址A8HA8H，可位寻址可位寻址IEIE的的结构、位名称和位地址如下：结构、位名称和位地址如下：5.4 5.4 中断控制中断控制5.4.1 5.4.1 中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IEIEIEIED7D7D6D6 D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名称位名称EAEA ESESET1ET1EX1EX1ET0ET0EX0EX0位地址位地址AFHAFH ACHAC

13、HABHABHAAHAAHA9HA9HA8HA8H中断源中断源CPUCPU 串行串行口口T1T1T0T0 EAEA CPUCPU中断允许控制位中断允许控制位(总开关）总开关）EA=1EA=1，CPUCPU开中；开中；EA=0EA=0，CPUCPU关中，且屏蔽所有关中，且屏蔽所有5 5个中断源。个中断源。EX0EX0 外中断外中断INT0INT0中断允许控制位中断允许控制位 EX0=1EX0=1，INT0INT0开中；开中；EX0=0EX0=0，INT0INT0关中。关中。EX1EX1 外中断外中断INT1INT1中断允许控制位中断允许控制位 EX1=1EX1=1，INT1INT1开中；开中；E

14、X1=0EX1=0，INT1INT1关中。关中。ET0ET0 定时定时/计数器计数器T0T0中断允许控制位中断允许控制位 ET0=1ET0=1，T0T0开中；开中；ET0=0ET0=0，T0T0关中。关中。ET1ET1 定时定时/计数器计数器T1T1中断允许控制位中断允许控制位 ET1=1ET1=1，T1T1开中；开中；ET1=0ET1=0，T1T1关中。关中。ESES 串行口中断串行口中断(包括串发、串收包括串发、串收)允许控制位允许控制位 ES=1ES=1，串行口开中；串行口开中；ES=0ES=0，串行口关中。串行口关中。说明说明:8 89C519C51对中断实行对中断实行两级两级控制，控

15、制，总控制位是总控制位是EAEA，每每一中断源还有各自的控制位。一中断源还有各自的控制位。首先首先要要EA=1EA=1，其次其次还要还要自身的控制位置自身的控制位置“1 1”。例如例如:要使要使INT0INT0开中开中(其余关中其余关中)，可执行下列指令：，可执行下列指令：MOV IEMOV IE，#1000000lB#1000000lB；或者：或者：SETB EA SETB EA ；SETB EX0 SETB EX0 ；IEIED7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名称位名称EAEAESESET1ET1EX1EX1ET0ET0EX0EX0位地址位地址AFHAFHA

16、CHACHABHABHAAHAAHA9HA9HA8HA8H中断源中断源CPUCPU串行串行口口T1T1T0T0中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IEIE改变改变IEIE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：SETB bitSETB bit；CLR bit CLR bit。例例5-15-1 若若允允许许片片内内2 2个个定定时时器器/计计数数器器中中断断，禁禁止止其其它它中中断源的中断请求。编写设置断源的中断请求。编写设置IEIE的相应程序段的相应程序段（1 1）用位操作指令来编写如下程序段）用位操作指令来编写如下程序段：CLR ES CLR ES ；禁止串行口中

17、断；禁止串行口中断 CLR EX1 CLR EX1 ；禁止外部中断禁止外部中断1 1中断中断CLR EX0CLR EX0；禁止外部中断禁止外部中断0 0中断中断 SETB ET0 SETB ET0 ；允许定时器允许定时器/计数器计数器T0T0中断中断 SETB ET1 SETB ET1 ；允许定时器允许定时器/计数器计数器T1T1中断中断 SETB EA SETB EA ；CPUCPU开中断开中断（2 2）用字节操作指令来编写）用字节操作指令来编写：MOV IEMOV IE，#8AH ;#8AH ;1 10000001 10 01 10B0B或者用：或者用：MOV 0A8HMOV 0A8H，#

18、8AH#8AH ；A8HA8H为为IEIE寄存器字节地址寄存器字节地址IEIED7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名称位名称EAEAESESET1ET1EX1EX1ET0ET0EX0EX0位地址位地址AFHAFHACHACHABHABHAAHAAHA9HA9HA8HA8H中断源中断源CPUCPU串行串行口口T1T1T0T05.4.2 5.4.2 中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IPIP 89C51 89C51有有5 5个中断源，划分为个中断源，划分为2 2个中断优先级：个中断优先级：高优先级高优先级和低优先级和低优先级。8 89C519C51中断优先控制的

19、基本原则：中断优先控制的基本原则：高优先级中断高优先级中断可以中断可以中断正在响应的低优先级中断，反之则不能。正在响应的低优先级中断，反之则不能。同优先级中断同优先级中断不能互相中断不能互相中断。同一中断优先级中，若有多个中断源同时请求中断，同一中断优先级中，若有多个中断源同时请求中断，CPUCPU将将先响先响应应优先权高的中断，优先权高的中断，后响应后响应优先权低的中断。优先权低的中断。中断嵌套结构类似于中断嵌套结构类似于调用子程序嵌套，调用子程序嵌套，不同不同的是的是：子程序嵌套是在程序子程序嵌套是在程序中事先按排好的；中断中事先按排好的；中断嵌套是嵌套是随机随机发生的。发生的。子程序嵌套

20、无次序限子程序嵌套无次序限制，中断嵌套只允许高制，中断嵌套只允许高优先级优先级“中断中断”低优先低优先级。级。PX0PX0 ：INT0INT0中断优先级控制位。中断优先级控制位。PX0=1PX0=1，为为高高优先级；优先级；PX0=0PX0=0，为为低低优先级；优先级；PX1PX1 ：INT1INT1中断优先级控制位。控制方法同上。中断优先级控制位。控制方法同上。PT0PT0 ：T0T0中断优先级控制位。控制方法同上。中断优先级控制位。控制方法同上。PT1PT1 ：T1T1中断优先级控制位。控制方法同上。中断优先级控制位。控制方法同上。PS PS：串行口中断优先级控制位。控制方法同上。串行口中

21、断优先级控制位。控制方法同上。IPIPD7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名称位名称PSPSPT1PT1PX1PX1PT0PT0PX0PX0位地址位地址BCHBCHBBHBBHBAHBAHB9HB9HB8HB8H中断源中断源串行口串行口T1T1INT1INT1T0T0INT0INT0IPIP的结构、位名称和位地址如下：的结构、位名称和位地址如下：例如例如:若要将若要将INT1INT1、串行口设置为高优先级，其余中串行口设置为高优先级，其余中断源设置为低优先级，可执行下列指令：断源设置为低优先级，可执行下列指令：MOV IPMOV IP，#00010100B#000

22、10100B；需要指出的是，若置需要指出的是，若置5 5个中断源全部为高优先级，就个中断源全部为高优先级，就等于不分优先级。等于不分优先级。IEIED7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位名称位名称PSPSPT1PT1PX1PX1PT0PT0PX0PX0位地址位地址BCHBCHBBHBBHBAHBAHB9HB9HB8HB8H中断源中断源串行口串行口T1T1INT1INT1T0T0INT0INT0中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IPIP由软件可改变各中断源的中断优先级。由软件可改变各中断源的中断优先级。89C5189C51的中断系统的中断系统有有两个两个不可寻址

23、的不可寻址的“优先级激活触发器优先级激活触发器”:一个一个用来指示某高优先级的中断正在执行，所有后来的中断均用来指示某高优先级的中断正在执行，所有后来的中断均被阻止。被阻止。另一个另一个用来指示某低优先级的中断正在执行，所有同级中断都用来指示某低优先级的中断正在执行，所有同级中断都被阻止，但不阻断高优先级的中断请求。被阻止，但不阻断高优先级的中断请求。在同时收到在同时收到几个同一优先级的中断请求几个同一优先级的中断请求时，时，优先响应哪一个中优先响应哪一个中断，取决于断，取决于内部的查询顺序内部的查询顺序。查询顺序查询顺序如如表表5-15-1：表表5-15-1 中断查询次序中断查询次序 中断源

24、中断源 中断级别中断级别外部中断外部中断0 0最高最高T0T0溢出中断溢出中断外部中断外部中断1 1T1T1溢出中断溢出中断串行口中断串行口中断最低最低5.5 5.5 响应中断请求的条件响应中断请求的条件 一个中断请求被响应，需满足以下必要条件：一个中断请求被响应，需满足以下必要条件：（1 1）IEIE寄存器中的中断总允许位寄存器中的中断总允许位EA=1EA=1。（2 2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中中 断请求标志为断请求标志为“1 1”。（3 3）该中断源的）该中断源的中断允许位中断允许位=1=1，即该中断没有被屏蔽。，即该中断没有被屏蔽。（

25、4 4）无同级或更高级中断正在被服务。）无同级或更高级中断正在被服务。中断响应的主要过程：中断响应的主要过程：首先由硬件自动生成一条长调用指令首先由硬件自动生成一条长调用指令:LCALL addr16LCALL addr16接着就由接着就由CPUCPU执行该指令执行该指令,将将PCPC的内容压入堆栈以保护断点的内容压入堆栈以保护断点，再，再将将中断入口地址装入中断入口地址装入PCPC。各中断源服务程序的各中断源服务程序的入口地址固定入口地址固定，如如表表5-25-2所示：所示：(P22,(P22,表表2-3)2-3)表表5-25-2 中断查询次序中断查询次序 中断源中断源 入口地址入口地址 外

26、部中断外部中断0 0 00030003H H 定时器定时器/计数器计数器T0 T0 000BH000BH外部中断外部中断1 1 00130013H H 定时器定时器/计数器计数器T1T1001BH001BH串行口中断串行口中断00230023H H中中断断响响应应是是有有条条件件的的，遇遇到到下下列列三三种种情情况况之之一一时时，中中断断响响应应被被封锁：封锁：（1 1）CPUCPU正在处理同级的或更高优先级的中断正在处理同级的或更高优先级的中断。（2 2）所查询的机器周期所查询的机器周期不是所当前正在执行指令的最后一个机不是所当前正在执行指令的最后一个机器周期器周期。只有在当前指令执行完毕后

27、，才能进行中断响应。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。（3 3）正在执行的指令是正在执行的指令是RETIRETI或是或是访问访问IEIE或或IPIP的指令。的指令。需要再去需要再去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。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，如果存在上述三种情况之一，CPUCPU将丢弃中断查询结果，不能对将丢弃中断查询结果，不能对中断进行响应。中断进行响应。中断处理过程中断处理过程 中断处理过程大致可分为四步：中断处理过程大致可分为四步：中断请求、中断响应、中断服务、中断返回中断请求、中断响应、中断服务、中断返回 中断请求中断请求 中断源发出中

28、断请求信号，相应的中断请求标志位中断源发出中断请求信号，相应的中断请求标志位(在中断控制寄存器在中断控制寄存器TCONTCON、SCONSCON中中)置置“1 1”。中断响应中断响应 CPUCPU查询（检测）到某中断标志为查询（检测）到某中断标志为“1 1”，在满足中，在满足中断响应条件下，响应中断。断响应条件下，响应中断。中断响应条件中断响应条件：该中断已经该中断已经“开中开中”；CPUCPU此时没有响应同级或更高级的中断；此时没有响应同级或更高级的中断；当前正处于所执行指令的最后一个机器周期；当前正处于所执行指令的最后一个机器周期；正在执行的指令不是正在执行的指令不是RETIRETI或者是

29、访向或者是访向IEIE、IPIP的指令的指令,否则必须再另外执行一条指令后才能响应。否则必须再另外执行一条指令后才能响应。中断响应操作中断响应操作 CPUCPU响应中断后响应中断后,进行下列操作：进行下列操作：保护断点地址；保护断点地址；撤除该中断源的中断请求标志；撤除该中断源的中断请求标志；关闭同级中断；关闭同级中断；将相应中断的入口地址送入将相应中断的入口地址送入PCPC；80C5180C51五个中断入口地址五个中断入口地址：INT0INT0：0003H0003H；T0 T0：000BH000BH；INT1 INT1：0013H0013H；T1 T1：001BH001BH；串行口：串行口：

30、00230023H H 执行中断服务程序执行中断服务程序 中断服务程序应包含以下几部分：中断服务程序应包含以下几部分：保护现场保护现场 执行中断服务程序主体，完成相应操作执行中断服务程序主体，完成相应操作 恢复现场恢复现场保护现场：保护现场：在中断服务程序中，通常会涉及到一些在中断服务程序中，通常会涉及到一些特殊功能寄存器，如特殊功能寄存器，如AccAcc、PSWPSW和和DPTRDPTR等，而这些特等，而这些特殊功能寄存器中断前的数据在中断返回后还要用到，殊功能寄存器中断前的数据在中断返回后还要用到，若在中断服务程序中被改变，返回主程序后将会出若在中断服务程序中被改变，返回主程序后将会出错。

31、因此，要求把这些特殊功能寄存器中断前的数错。因此，要求把这些特殊功能寄存器中断前的数据保存起来，待中断返回时恢复。据保存起来，待中断返回时恢复。中断返回中断返回 在中断服务程序最后，必须安排一条中断返回指令在中断服务程序最后，必须安排一条中断返回指令RETIRETI，当当CPUCPU执行执行RETIRETI指令后，自动完成下列操作：指令后，自动完成下列操作：恢复断点地址。恢复断点地址。开放同级中断，以便允许同级中断源请求中断。开放同级中断，以便允许同级中断源请求中断。恢复断点地址恢复断点地址:将原来压入堆栈中的将原来压入堆栈中的PCPC断点地址从堆栈断点地址从堆栈中弹出，送回中弹出，送回PCP

32、C。这样这样CPUCPU就返回到原断点处，继续执就返回到原断点处，继续执行被中断的原程序。行被中断的原程序。初学者容易模糊的是初学者容易模糊的是，中断返回，中断返回，返回哪里返回哪里?答案是：从什么地方来，回什么地方去。不答案是：从什么地方来，回什么地方去。不是返回到相应中断的入口地址，而是返回到中断断点地是返回到相应中断的入口地址，而是返回到中断断点地址。址。5 5 中断请求的撤除中断请求的撤除 中断源发出中断请求，相应中断请求标志置中断源发出中断请求，相应中断请求标志置“1 1”。CPUCPU响应中断后，响应中断后，必须必须清除中断请求清除中断请求“1 1”标志。否则中标志。否则中断响应返

33、回后，将再次进入该中断，引起死循环出错。断响应返回后，将再次进入该中断，引起死循环出错。对定时对定时/计数器计数器T0T0、T1T1中断，外中断中断，外中断INT0INT0、INT1INT1，若采用若采用边沿触发边沿触发方式，方式，CPUCPU响应中断时就用响应中断时就用硬件自动清硬件自动清除除了相应的中断请求标志了相应的中断请求标志TF0TF0、TF1TF1。对外中断对外中断INT0INT0、INT1INT1，若采用若采用电平触发方式，需电平触发方式，需要采取要采取软硬结合的方法软硬结合的方法消除后果。消除后果。对串行口中断，用户应在串行中断服务程序中用对串行口中断，用户应在串行中断服务程序

34、中用软件清除软件清除TITI或或RIRI。例：例：硬件电路如图所示。当外部设备有中断请求时，中硬件电路如图所示。当外部设备有中断请求时，中断请求信号经反相，加到锁存器断请求信号经反相，加到锁存器CPCP端，作为端，作为CPCP脉冲。由脉冲。由于于D D端接地为端接地为0 0，Q Q端输出低点平，触发端输出低点平，触发 INT0INT0生中断。生中断。当当CPUCPU响应中断后，应在该中断服务程序中按排两条指令响应中断后，应在该中断服务程序中按排两条指令：CLR P1.0CLR P1.0 SETB P1.0 SETB P1.0 从而撤消引起重复中断的从而撤消引起重复中断的INT0INT0低电平信

35、号。低电平信号。因此一般来说因此一般来说，对外中断，对外中断INT0INT0、INTlINTl，应尽量采用应尽量采用边沿触发方式，以简化硬件电路和软件程序。边沿触发方式，以简化硬件电路和软件程序。5.6 5.6 外部中断的响应时间外部中断的响应时间外部中断的外部中断的最短最短的响应时间为的响应时间为3 3个机器周期个机器周期:（1 1）中断请求标志位查询占）中断请求标志位查询占1 1个机器周期个机器周期。（2 2）子程序调用指令）子程序调用指令LCALLLCALL转到相应的中断服务程序入口，需转到相应的中断服务程序入口，需2 2个机个机器周期器周期。外部中断响应的外部中断响应的最长最长的响应时

36、间为的响应时间为8 8个机器周期个机器周期：（1 1）发生在发生在CPUCPU进行中断标志查询时，进行中断标志查询时，刚好是开始执行刚好是开始执行RETIRETI或是访或是访问问IEIE或或IPIP的指令，则需把当前指令执行完再继续执行一条指令后，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，当前指令执行完才能响应中断，当前指令执行完最长需最长需2 2个机器周期个机器周期。（2 2）接着再执行一条指令，按最长指令（乘法指令接着再执行一条指令，按最长指令（乘法指令MULMUL和除法指令和除法指令DIVDIV）来算，也只有来算，也只有4 4个机器周期个机器周期。（3 3）加上加上

37、硬件子程序调用硬件子程序调用指令指令LCALLLCALL的执行，需要的执行，需要2 2个机器周期个机器周期。所以，外部中断响应最长时间为所以，外部中断响应最长时间为8 8个机器周期。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。如果已在处理同级或更高级中断，响应时间无法计算。在一个单一中断的系统里，在一个单一中断的系统里，MCS-51MCS-51单片机对外部中断请求的响应的单片机对外部中断请求的响应的时间总是在时间总是在3 38 8个机器周期个机器周期之间。之间。5.7 5.7 外部中断的触发方式选择外部中断的触发方式选择(中断返回中断返回)两种触发方式两种触发方式：电平触发电平

38、触发方式和方式和负负跳沿触发跳沿触发方式。方式。5.7.1 5.7.1 电平触发方式电平触发方式CPUCPU在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平。在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平。在中断服务程序返回之前，外部中断请求输入必须无效（即在中断服务程序返回之前，外部中断请求输入必须无效（即变为高电平），变为高电平），否则否则CPUCPU返回主程序后会再次响应中断。返回主程序后会再次响应中断。适于外中断以低电平输入且中断服务程序能清除外部中适于外中断以低电平输入且中断服务程序能清除外部中断请求（即外部中断输入电平又变为高电平）的情况。断请求（即外部中断输入电平又变为高电平）的情况。5.

39、7.2 5.7.2 边沿触发方式边沿触发方式（负跳变）连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高，下一个机器周期采样为低，则置高，下一个机器周期采样为低，则置“1 1”中断请求标志，中断请求标志，直到直到CPUCPU响应此中断时，该标志才清响应此中断时，该标志才清0 0。这样不会丢失中断，。这样不会丢失中断，但但输入的负脉冲宽度至少保持输入的负脉冲宽度至少保持1 1个机器周期个机器周期。5.8 5.8 中断请求的撤消中断请求的撤消1 1定时器定时器/计数器中断请求计数器中断请求的撤消的撤消 中断请求被响应后。硬件会中断请求被响应后。硬件会自动

40、清自动清TF0TF0或或TF1TF1。2 2外部中断请求外部中断请求的撤消的撤消 （1 1）跳沿跳沿方式外部中断请求的撤消是方式外部中断请求的撤消是自动撤消自动撤消的。的。（2 2）电平电平方式外部中断请求的撤消方式外部中断请求的撤消:除除了了标标志志位位清清“0 0”之之外外，还还需需在在中中断断响响应应后后把把中中断断请请求求信信号号引脚从低电平强制改变为高电平引脚从低电平强制改变为高电平，如，如图图5-85-8所示。所示。只只要要P1.0P1.0端端输输出出一一个个负负脉脉冲冲就就可可以以使使D D触触发发器器置置“1 1”，从从而而撤撤消消了了低低电电平平的的中中断断请请求求信信号号。

41、所所需需的的负负脉脉冲冲可可增增加加如如下两条指令得到：下两条指令得到：ORL P1ORL P1，#01H#01H ；P1.0P1.0为为“1 1”ANL P1 ANL P1，#0FEH#0FEH；P1.0P1.0为为“0 0”ORL P1ORL P1，#01H#01H；P1.0P1.0为为“1 1”电电平平方方式式的的外外部部中中断断请请求求信信号号的的完完全全撤撤消消，是是通通过过软软硬硬件相结合件相结合的方法来实现的。的方法来实现的。3 3串行口中断请求的撤消串行口中断请求的撤消响响应应串串行行口口的的中中断断后后，CPUCPU无无法法知知道道是是接接收收中中断断还还是是发发送送中中断断

42、，还还需需测测试试这这两两个个中中断断标标志志位位的的状状态态，以以判判定定是是接接收收操操作作还还是是发发送送操操作作，然然后后才才能能清清除除。所所以以串串行行口口中中断断请请求求的的撤消撤消只能用软件清除只能用软件清除CLR TI CLR TI ；清清TITI标志位标志位CLR RI CLR RI ；清清RIRI标志位标志位 5.9 5.9 中断服务程序的设计中断服务程序的设计1.1.中断服务程序设计的任务中断服务程序设计的任务 基本任务：基本任务：（1 1）设置中断允许控制寄存器）设置中断允许控制寄存器IEIE。（2 2）设置中断优先级寄存器）设置中断优先级寄存器IPIP。（3 3）对

43、外中断源，是采用电平触发还是跳沿触发。）对外中断源，是采用电平触发还是跳沿触发。（4 4）编写中断服务程序，处理中断请求）编写中断服务程序，处理中断请求。前前2 2条一般放在主程序的初始化程序段中。条一般放在主程序的初始化程序段中。例例5-35-3 假假设设允允许许外外部部中中断断0 0中中断断，并并设设定定它它为为高高级级中中断断，其其它它中中断断源源为为低低级级中中断断，采采用用跳跳沿沿触触发发方方式式。在在主主程程序序中中编编写写如如下程序段：下程序段：SETB EA SETB EA ；CPUCPU开中断开中断 SETB EX0 SETB EX0；允许外中断允许外中断0 0产生中断产生中

44、断 SETB PX0 SETB PX0；外中断外中断0 0为高级中断为高级中断 SETB IT0 SETB IT0 ；外中断外中断0 0为跳沿触发方式为跳沿触发方式 2 2采用中断时的主程序结构采用中断时的主程序结构常用的常用的主程序结构主程序结构如下：如下：ORG 0000HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAINORG ORG 中断入口地址中断入口地址LJMP INTLJMP INT ORG XXXXHORG XXXXHMAINMAIN：主主 程程 序序INTINT：中断服务程序中断服务程序3 3中断服务程序的流程中断服务程序的流程 如如图图5-95-9所示。所示。图图5-9

45、5-9补充：补充：中断系统的应用中断系统的应用 中断初始化中断初始化 设置堆栈指针设置堆栈指针SPSP 定义中断优先级定义中断优先级 定义外中断触发方式定义外中断触发方式 开放中断开放中断 安排好等待中断或中断发生前主程序应完成的操作内容。安排好等待中断或中断发生前主程序应完成的操作内容。中断服务主程序中断服务主程序 中断服务子程序内容要求：中断服务子程序内容要求：在中断服务入口地址设置一条跳转指令，转移到中断服务在中断服务入口地址设置一条跳转指令，转移到中断服务程序的实际入口处。程序的实际入口处。根据需要保护现场。根据需要保护现场。中断源请求中断服务要求的操作。中断源请求中断服务要求的操作。

46、恢复现场。与保护现场相对应，注意先进后出、后进先出恢复现场。与保护现场相对应，注意先进后出、后进先出操作原则。操作原则。中断返回，最后一条指令必须是中断返回，最后一条指令必须是RETIRETI。中断初始化中断初始化 设置堆栈指针设置堆栈指针SPSP 因中断涉及保护断点因中断涉及保护断点PCPC地址和保护现场数据，且均地址和保护现场数据，且均要用堆栈实现保护，因此要设置适宜的要用堆栈实现保护，因此要设置适宜的堆栈深度堆栈深度。深度要求不高且工作寄存器组深度要求不高且工作寄存器组1 13 3不用时，可维不用时，可维持复位时状态：持复位时状态：SP=07HSP=07H，深度为深度为2424B(20H

47、2FHB(20H2FH为位寻址为位寻址区区)。要求有一定深度时，可设置要求有一定深度时，可设置SP=60HSP=60H或或5050H H，深度深度分别为分别为3232B B和和4848B B。定义中断优先级定义中断优先级根据中断源的轻重缓急，划分高优先级和低优先级。用根据中断源的轻重缓急，划分高优先级和低优先级。用MOV IPMOV IP，#XXH#XXH或或SETB XXSETB XX指令设置。指令设置。定义外中断触发方式定义外中断触发方式 一般情况，定义边沿触发方式为宜。若外中断信号一般情况，定义边沿触发方式为宜。若外中断信号无法适用边沿触发方式，必须采用电平触发方式时，应无法适用边沿触发

48、方式，必须采用电平触发方式时，应在硬件电路上和中断服务程序中采取撤除中断请求信号在硬件电路上和中断服务程序中采取撤除中断请求信号的措施。的措施。开放中断开放中断 注意开放中断必须同时开放二级控制，即同时置位注意开放中断必须同时开放二级控制，即同时置位EAEA和需要开放中断的中断允许控制位。可用和需要开放中断的中断允许控制位。可用MOV IEMOV IE，#XXH#XXH指令设置，也可用指令设置，也可用SETB EASETB EA和和SETB XXSETB XX位操作指令设位操作指令设置。置。安排好等待中断或中断发生前主程序应完成的操作安排好等待中断或中断发生前主程序应完成的操作内容。内容。中断

49、服务主程序中断服务主程序 中断服务子程序内容要求：中断服务子程序内容要求：在中断服务入口地址设置一条跳转指令，转移到在中断服务入口地址设置一条跳转指令，转移到中断服务程序的实际入口处。中断服务程序的实际入口处。由于由于8080C51C51相邻两个中断入口地址间只有相邻两个中断入口地址间只有8 8B B的空间的空间，8 8B B只能容纳一个有只能容纳一个有3838条指令的极短程序，一般情况中条指令的极短程序，一般情况中断服务程序均大大超出断服务程序均大大超出8 8B B长度。因此，必须跳转到其他长度。因此，必须跳转到其他合适的地址空间。跳转指令可用合适的地址空间。跳转指令可用SJMPSJMP、A

50、JMPAJMP或或LJMPLJMP指令，指令，SJMPSJMP、AJMPAJMP均受跳转范围影响，均受跳转范围影响，建议用建议用LJMPLJMP指令指令，则可，则可将真正的中断服务程序不受限制地安排在将真正的中断服务程序不受限制地安排在6464KBKB任何地方。任何地方。根据需要保护现场根据需要保护现场。保护现场保护现场不是不是中断服务程序的必需部分。中断服务程序的必需部分。通常是保护通常是保护AccAcc、PSWPSW和和DPTRDPTR等特殊功能寄存器中的内容。若中断服务等特殊功能寄存器中的内容。若中断服务程序中不涉及程序中不涉及AccAcc、PSW,DPTRPSW,DPTR，则不需保护，