第五章 中断及定时计数器.ppt.ppt

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1、u5.1 中断的相关概念中断的相关概念u5.2MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统u5.3中断程序的设计及应用举例中断程序的设计及应用举例u5.4MCS-51单片机的单片机的定时定时器器/计数器计数器u5.5定时器定时器/计数器的应用举例计数器的应用举例第第5章章 MCS-51 中断系统中断系统与定时器与定时器/计数器计数器 实时测控，单片机能及时地响应和处理单片机外实时测控，单片机能及时地响应和处理单片机外部事件或内部事件所提出的中断请求。部事件或内部事件所提出的中断请求。5.1 5.1 中断的概念中断的概念u CPU CPU正在执行程序时，单片机外部或内部发生正在执行程序时，单片机

2、外部或内部发生的某一的某一事件事件，请求，请求CPUCPU迅速去处理。迅速去处理。CPU CPU暂时中止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当前的工作，转到中断服务处理程序处理所发生的事件。事件。处理完该事件后，再回到原来被中止的地处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这称为方，继续原来的工作，这称为中断中断。CPUCPU处理事件处理事件的过程，称为的过程，称为CPUCPU的的中断响应过程。中断响应过程。中断实际上是中断实际上是CPUCPU与外设之间交换信息的一种方式与外设之间交换信息的一种方式.5.1 中断的相关概念中断的相关概念u举一个生活类似的事例举一个

3、生活类似的事例 :在家看书在家看书中断发生时所执行的处理程序称为中断服务程序。中断发生时所执行的处理程序称为中断服务程序。中断方式中断方式优点优点：大大地大大地提高了提高了CPUCPU的工作效率。的工作效率。2.2.中断与调用子程序的区别中断与调用子程序的区别u子程序的执行是由子程序的执行是由程序员事先安排好的程序员事先安排好的（由一条调用（由一条调用子程序指令来转入），而中断服务程序是由子程序指令来转入），而中断服务程序是由随机的中断随机的中断事件引起的；事件引起的；u子程序的子程序的执行受到主程序或上一级子程序的控制执行受到主程序或上一级子程序的控制，而，而中断服务程序中断服务程序一般与被

4、中断的程序毫无关系一般与被中断的程序毫无关系；u有有可能发生多个中断事件同时请求可能发生多个中断事件同时请求CPUCPU服务的情况。服务的情况。几个基本概念：几个基本概念：u中断源：中断源：引起中断的原因引起中断的原因,中断申请的来源，中断源中断申请的来源，中断源可以是可以是I/O设备、故障、时钟、调试中人为设设备、故障、时钟、调试中人为设置。置。中断源向中断源向CPUCPU提出的处理请求，称为提出的处理请求，称为中断中断请求请求(或中断申请或中断申请)。u保护现场：保护现场：保护有关的工作寄存器、累加器、标志位等保护有关的工作寄存器、累加器、标志位等信息信息u恢复现场恢复现场：在完成中断服务

5、程序后，恢复有关的工作寄在完成中断服务程序后，恢复有关的工作寄存器，累加器，标志位内容存器，累加器，标志位内容u中断返回中断返回 单片机执行完中断中断服务程序后，再单片机执行完中断中断服务程序后，再回到原来中断的地方，这称为中断返回回到原来中断的地方，这称为中断返回u中断优先级中断优先级 更重要的事就是优先级较高的事情更重要的事就是优先级较高的事情 通常情况下，一个计算机系统中会带有几个中断源，如磁盘机、磁带机、打印机、键盘等，这就可能出现两个或两个以上的中断源同时提出中断请求的情况，另外，当CPU正在处理某个中断源的中断请求并执行它的中断服务程序时，又有新的中断源发出中断请求，这时CPU将如

6、何处理呢?这就牵涉到中断优先级或优先权的问题。所谓中断优先级是用户事先根据各个中断源中断请求的轻重缓所谓中断优先级是用户事先根据各个中断源中断请求的轻重缓急，来确定急，来确定CPU对每一个中断源响应的顺序。对每一个中断源响应的顺序。例如磁盘机和打印机相比，前者的中断优先级就高。这样一来，CPU就可以根据中断源的优先级顺序，先响应中断优先级高的中断请求，再响应中断优先级低的中断请求。实现优先级判别的方法，可分为软件、硬件二种。实现优先级判别的方法，可分为软件、硬件二种。(一一)软件法软件法 当CPU响应某个中断后，首先进入一个软件查询程序，按照事先确定的中断优先级别从高到低依次查询，先查到的中断

7、请求先响应，这就实现了先响应的是优先级别高的中断源。下图是一个软件中断优先级排队的接口电路，它把8个外设的中断请求触发器组组合合成成一一个个端端口口，作为中断寄存器使用，并并赋赋以以地地址址。各外设的中断请求信号相“或”后作为中断请求信号INT送给CPU，只要一个或多个外设有中断请求，都能向CPU提出中断请求，CPU在查询时，读取中断寄存器端口的内容，从高位到低位依次检测，先检测到的，就先执行相应的中断服务程序，由于寄存器从高位到低位，依次是优先级高到低的中断源的中断请求触发器的状态，故查询实现了优先级高的先响应。图中给出了查询式中断的流程。(二二)硬件排队硬件排队实现中断优先级排队的硬件电路

8、常用的有链式电路链式电路和优先级编码电路优先级编码电路。这里介绍优先级编码电路，如图613。核心部件是一个用编码器组成的中断优先级判决器，它有八个输入端，可以分别联到八个中断源的中断请求输入端，当八个中断源中只要有一个有中断请求时，判断电路就会产生一个中断请求信号送往CPU，在CPU响应这个中断请求并送回一个中断响应信号INTA给判断电路以后，判断电路的内部控制逻辑将自动向CPU送出当前提出中断请求的所有中断源中优先级别最高的那个中断源的编码并把这一编码作为中断向量或是中断类型号送给CPU，从而得到该中断源的中断服务程序的入口地址。在上述编码器电路中可以用000111分别表示八个中断源的中断类

9、型号，若000为编码最高级，则111为编码最低级，使用时应将优先级最高的中断源的中断请求信号接到对应为000的那个信号输入端，其余依照优先级的顺序从高到低分别接到对应信号为001111的输入端。在以上提到的二种方法各自特点：软件查询不需要增加设备，但中断源较多时，查询所花费时间也较长，影响CPU的响应速度，而硬件电路的响应时间不受中断源数量的影响，响应速度较快，但费用增加。u中断嵌套中断嵌套 发生在一个中断已产生，又有一个中断发生在一个中断已产生，又有一个中断产生的情况产生的情况3.3.中断的作用中断的作用 中断作为一项重要的计算机技术，在计算机中得到了广中断作为一项重要的计算机技术，在计算机

10、中得到了广泛的应用。中断技术实质上就是一种资源共享技术，其主要泛的应用。中断技术实质上就是一种资源共享技术，其主要作用如下：作用如下：中断技术能实现中断技术能实现CPUCPU与多个外部设备并行工作，提高了与多个外部设备并行工作，提高了CPUCPU的利用率及数据的输入的利用率及数据的输入/输出效率输出效率；中断技术能对计算机运行过程中中断技术能对计算机运行过程中某个事件的出现或突然某个事件的出现或突然发生的故障发生的故障,做到及时发现并进行自动处理，做到及时发现并进行自动处理，即实现实时处理；即实现实时处理；中断技术能使我们中断技术能使我们通过键盘发出请求，随时对运行中的通过键盘发出请求，随时对

11、运行中的计算机进行干预，即可以实现人机联系；计算机进行干预，即可以实现人机联系；实现多道程序的切换运行；实现多道程序的切换运行；在多机系统中，实现各处理机之间的信息交换和任务切在多机系统中，实现各处理机之间的信息交换和任务切换。换。中断源名称及入口地址中断源名称及入口地址中断源符号、名中断源符号、名 称称默认优先级默认优先级中断入口中断入口（汇编）（汇编）序号（序号（C C语言）语言）INT0-外部中断外部中断0 0最高最高0003H0INT1-外部中断外部中断1 1第第2 20013H1T0-定时器定时器0 0中断中断第第3 3000BH2T1-定时器定时器1 1中断中断第第4 4001BH

12、3TI/RI-串行口中断串行口中断第第5 50023H4单片机执行中断时程序跳转过程单片机执行中断时程序跳转过程：5 5个中断请求源，两个中断优先级。中断系统结构示意图个中断请求源，两个中断优先级。中断系统结构示意图5.2MCS-51单片机的中断系统1 1、TCONTCON为定时器为定时器/计数器的控制寄存器，计数器的控制寄存器，字节地址为字节地址为8888H H。包含：包含：（1 1）T0T0和和T1T1的溢出中断请求标志位的溢出中断请求标志位TF1TF1和和TF0TF0（2 2）外部中断请求标志位外部中断请求标志位IE1IE1与与IE0IE0。格式如格式如图图所示：所示：各标志位的功能：各

13、标志位的功能：（1 1）IT0IT0选选择择外外中中断断请请求求0 0为为跳跳沿沿触触发发方方式式还还是是电电平平触触发发方方式：式：IT0=0 IT0=0，为为电平触发电平触发方式。方式。IT0=1 IT0=1，为为跳沿触发跳沿触发方式。方式。可由软件置可由软件置“1”“1”或清或清“0”“0”。（2 2）IE0IE0外部中断请求外部中断请求0 0的中断请求标志位。的中断请求标志位。IE0=0 IE0=0，无中断请求无中断请求。IE0=1IE0=1，外外部部中中断断0 0有有中中断断请请求求。当当CPUCPU响响应应该该中中断断，转转向向中中断服务程序时，由硬件清断服务程序时，由硬件清“0”

14、“0”IE0IE0。（3 3）IT1IT1外外部部中中断断请请求求1 1为为跳跳沿沿触触发发方方式式还还是是电电平平触触发发方方式式，意义与意义与IT0IT0类似。类似。（4 4）IE1IE1外部中断请求外部中断请求1 1的中断请求标志位，意义与的中断请求标志位，意义与IE0IE0类似。类似。（5 5）TF0TF0T0T0溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。T0T0计计数数后后，溢溢出出时时，由由硬硬件件置置“1”“1”TF0TF0，向向CPUCPU申申请请中中断断，CPUCPU响响应应TF0TF0中中断断时时，硬硬件件自自动动清清“0”“0”TF0TF0，TF0TF0也也可可由由软软件清

15、件清0 0。（6 6）TF1TF1T1T1的溢出中断请求标志位，功能和的溢出中断请求标志位，功能和TF0TF0类似。类似。TR1 TR1、TR0 TR0 2 2个位与中断无关。个位与中断无关。当当MCS-51MCS-51复位后复位后，TCONTCON被清被清0 0，则，则CPUCPU关中断，关中断，所有中断请求所有中断请求被禁止。被禁止。2 2、SCONSCON为串行口控制寄存器，字节地址为为串行口控制寄存器，字节地址为9898H H。串行口的。串行口的发发送中断送中断和和接收中断接收中断的中断请求标志的中断请求标志TITI和和RIRI，格式如格式如图图。各标志位的功能：各标志位的功能：（1

16、1）TITI发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数发送中断请求标志位。串口每发送完一帧串行数据后，硬件自动置据后，硬件自动置“1”“1”TITI。必须在中断服务程序中用必须在中断服务程序中用软件软件对对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，硬接收中断请求标志位。串口接收完一个数据帧，硬件自动置件自动置“1”“1”RIRI标志。标志。必须在中断服务程序中用必须在中断服务程序中用软件软件对对RIRI标志清标志清“0”“0”。3 3、中断允许寄存器、中断允许寄存器IEIE CPUCPU对中断源的开放或屏蔽，由片内的对中断源的开放或屏蔽，由片内

17、的中断允许寄存器中断允许寄存器IEIE控控制。制。字节地址字节地址A8HA8H，可位寻址。格式如下可位寻址。格式如下图图。IEIE对中断的开放和关闭为对中断的开放和关闭为两级两级控制控制 总的开关中断控制位总的开关中断控制位EAEA（IE.7IE.7位）位）:EA=0 EA=0，所有中断请求被屏蔽。，所有中断请求被屏蔽。EA=1 EA=1，CPUCPU开放中断，但五个中断源的中断请求是否允许，开放中断，但五个中断源的中断请求是否允许，还要由还要由IEIE中的中的5 5个中断请求允许控制位决定。个中断请求允许控制位决定。IEIE中各位的功能如下：中各位的功能如下：（1 1）EAEA：中断允许总控

18、制位中断允许总控制位0 0：CPUCPU屏蔽所有的中断请求屏蔽所有的中断请求(CPUCPU关中断关中断)；1 1：CPUCPU开放所有中断开放所有中断(CPUCPU开中断开中断)。（2 2）ESES：串行口中断允许位串行口中断允许位0 0：禁止串行口中断；禁止串行口中断；1 1：允许串行口中断。允许串行口中断。（3 3）ET1ET1：定时器定时器/计数器计数器T1T1的溢出中断允许位的溢出中断允许位0 0：禁止禁止T1T1溢出中断；溢出中断；1 1：允许允许T1T1溢出中断。溢出中断。（4 4）EX1EX1：外部中断外部中断1 1中断允许位中断允许位0 0：禁止外部中断禁止外部中断1 1中断；

19、中断；1 1：允许外部中断允许外部中断1 1中断。中断。（5 5）ET0ET0：定时器定时器/计数器计数器T0T0的溢出中断允许位的溢出中断允许位0 0：禁止禁止T0T0溢出中断；溢出中断；1 1：允许允许T0T0溢出中断。溢出中断。（6 6）EX0EX0：外部中断外部中断0 0中断允许位。中断允许位。0 0：禁止外部中断禁止外部中断0 0中断；中断；1 1：允许外部中断允许外部中断0 0中断。中断。MCS-51MCS-51复位后复位后，IEIE清清0 0，所有中断请求被禁止。所有中断请求被禁止。若使某一个中断源被允许中断，若使某一个中断源被允许中断，除了除了IEIE相应的位的被置相应的位的被

20、置“1”“1”，还必须使，还必须使EAEA位位=1=1。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：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断源源的的中断请求。编写设置中断请求。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 EX0CL

21、R 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或者用：或者用：MOV 0A8HMOV 0A8H，#8AH#8AH ；A8HA8H为为IEIE寄存器字节地址寄存器字节地址4 4、中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP两个中断优先级，可实现两级中断嵌套。如两个中

22、断优先级，可实现两级中断嵌套。如图图5-65-6。可归纳为下面可归纳为下面两条基本规则两条基本规则：（1 1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。（2）同级中断不会被它的同级中断源所中断。）同级中断不会被它的同级中断源所中断。若若CPUCPU正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源所中断正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源所中断。图图5-5-6 6中中断断优优先先级级寄寄存存器器IPIP，其其字字节节地地址址为为B8HB8H，格格式式如如图图5-75-7。IPIP各个位的含义：各个位的含义：（1 1）PSPS串行口中断优先级控制位串行口中断优先

23、级控制位1 1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。（2 2）PT1PT1定时器定时器T1T1中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。（3 3）PX1PX1外部中断外部中断1 1中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。（4 4）PT0PT0定时器定时器T0T0中断优先级控制位中断优先级控制位1 1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。（5 5）PX0PX0外部中断外部中断0 0中断优先级控制位中断优先级控制位1

24、1：高优先级中断；高优先级中断；0 0：低优先级中断。低优先级中断。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。MCS-51MCS-51的中断系统的中断系统有有两个两个不可寻址的不可寻址的“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。均被阻止。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。都被阻止，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

25、个同一优先级的中断请求时，时，优先响应哪一个优先响应哪一个中断，取决于中断，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例例5-15-1 设置设置IPIP寄存器的初始值，使寄存器的初始值，使2 2个外中断请求为高优先个外中断请求为高优先级，其它中断请求为低优先级。级，其它中断请求为低优先级。（1 1）用位操作指令）用位操作指令 SETB PX0 SETB PX0 ；2

26、 2个外中断为高优先级个外中断为高优先级 SETB PX1 SETB PX1 CLR PS CLR PS ；串口为低优先级中断串口为低优先级中断CLR PT0 CLR PT0 ；2 2个定时器个定时器/计数器低优先级中断计数器低优先级中断CLR PT1CLR PT1（2 2）用字节操作指令用字节操作指令 MOV IPMOV IP，#05H#05H或：或：MOV 0B8HMOV 0B8H，#05H#05H；B8HB8H为为IPIP寄存器的字节地址寄存器的字节地址5.2.3 中断处理的过程中断处理的过程 中断处理过程可分为中断处理过程可分为3个阶段：中断个阶段：中断请求，中断查询和响应，中断处理和

27、中请求，中断查询和响应，中断处理和中断返回。断返回。中断请求是由硬件完成的，定时中断和串中断请求是由硬件完成的，定时中断和串行中断在单片机芯片内部自动完成，中断请行中断在单片机芯片内部自动完成，中断请求完成后，相应的中断请求标志位被直接置求完成后，相应的中断请求标志位被直接置位。位。外部中断的中断请求信号要分别从（P3.2）和(P3.3)2个引脚由片外输入。片片内中断控制系统在内中断控制系统在每个机器周期的每个机器周期的S5P2对引对引脚信号进行采样根据采样的结果来设置中断脚信号进行采样根据采样的结果来设置中断请求标志位的状态，中断请求完成后，中断请求标志位的状态，中断请求完成后，中断请求标志

28、位被置位。请求标志位被置位。一、中断请求 中断的查询和中断的响应也是由硬件自动完成的。中断的查询和中断的响应也是由硬件自动完成的。1、所谓查询、所谓查询:就是由就是由CPU测试测试TCON和和SCON中的各标中的各标志位的状态志位的状态，以确定有无中断请求以及是那一个中断请求。以确定有无中断请求以及是那一个中断请求。在程序执行过程中，中断查询是在指令执行的每个机器周在程序执行过程中，中断查询是在指令执行的每个机器周期中不停地重复进行的。期中不停地重复进行的。2 2、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

29、）首先是该中断源有中断请求 ，即即该该中中断断源源对对应应的的中中断请求标志为断请求标志为“1”“1”。（2 2）IE IE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。二、中断查询和响应二、中断查询和响应（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。这两条可通过编程来设置。这两条可通过编程来设置。（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。3 3、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 addr16 LCALL a

30、ddr16 ；addr16addr16就是相应的中断的入口地址就是相应的中断的入口地址 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，再将再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入口地址固定固定，如，如表表所示：所示：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T1T10

31、01BH001BH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不是所当前正在执行指令的最后一个机器周期机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。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。需要再需要再

32、去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。去执行完一条指令，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，而未能响应的中断请求，待而未能响应的中断请求，待上述原因消失时该中断请求标志却已消失，那么该中断不上述原因消失时该中断请求标志却已消失，那么该中断不再被响应。也就是说，再被响应。也就是说，MCS-51MCS-51对查询的结果不作记忆，查对查询的结果不作记忆，查询过程在下个机器周期重新进行。询过程在下个机器周期重新进行。4 4、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

33、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）硬件子程序调用指令转到相应的中断服务程序入口，）硬件子程序调用指令转到相应的中断服务程序入口，需需2 2个机器周期个机器周期。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，刚好是开始进行中断标志查询时，刚好是开始执行执行RETIRETI或是访问或是访问IEIE或或IPIP的指令的指令，则，则需把当前指令执行完需把当前指令执行完再继续再继续执行一条指令后，才能响应中断，执行一条指令后，才能响应中断，当前指令当前指令执行完执行完最长最长需需

34、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和除和除法指令法指令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个机个机器周期器周期。所以，所以，外部中断响应最长时间为外部中断响应最长时间为8 8个机器周期个机器周期。（3 3）如果已在处理同级或更高级中断，如果已在处理同级或更高级中断，响应时间无法计算。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

35、单片机单片机对外部中断对外部中断请求的响应的时间总是在请求的响应的时间总是在3 38 8个机器周期个机器周期之间。之间。5 5 中断请求的撤消中断请求的撤消 CPUCPU响响应应中中断断后后，应应撤撤销销该该中中断断请请求求，否否则则会会引引起起再再次次中中断断。下下面面按按中中断断请请求求源源的的类类型型分分别别说说明明中中断断请请求求的的撤撤销销方法。方法。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 外部中断的触发方式选择外部中断的触发方式

36、选择两种触发方式两种触发方式：电平触发电平触发方式和方式和跳沿触发跳沿触发方式。方式。电平触发方式电平触发方式 CPU CPU在在每个机器周期采样每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平。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）的情况部中断请求（即外部中断输入电平又变为高电

37、平）的情况 跳沿触发方式跳沿触发方式 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。（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

38、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求信号引脚从低电平强制改变为高电平请求信号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。所所需需的的负负脉脉冲可增加如下两条指令得到：冲可增加如下两条指令得到：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”所所以以，电电平平

39、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，是是通过软硬件相结合通过软硬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，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的撤消求的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

40、清RIRI标志位标志位 1.1.中断服务程序设计的任务：中断服务程序设计的任务：（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条条一一般般放放在在主主程程序序的的初初始始化化程程序序段段中中。中中断断处处理理应应根根据据具具体体要要求求编编写写中中断断服服务务程程序序。在在程程序序中中要要注注意意以以下下2 2个个问问题题：现现场场保保护

41、护和和现现场场恢恢复复;关关中中断断和和开开中断中断 三、三、中断处理和中断返回中断处理和中断返回5.3 中断程序的设计及应用举例中断程序的设计及应用举例5.3.1 中断程序的设计中断程序的设计中断程序一般包含中断控制程序（即中断初始化程序）中断程序一般包含中断控制程序（即中断初始化程序）和中断服务程序两部分。和中断服务程序两部分。1.中断初始化程序的设计中断初始化程序的设计 中断控制程序即中断初始化程序，一般不独立编写，中断控制程序即中断初始化程序，一般不独立编写，而是包含在主程序中，根据需要进行编写。而是包含在主程序中，根据需要进行编写。u1）开总中断，设置中断允许控制寄存器）开总中断，设

42、置中断允许控制寄存器IE相关位。相关位。u 2）某一中断源中断请求的允许与禁止（屏蔽），设置）某一中断源中断请求的允许与禁止（屏蔽），设置中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IE相关位相关位;u3)确定各中断源的优先级别，设置中断优先级寄存器确定各中断源的优先级别，设置中断优先级寄存器IP；u4）若是外部中断请求，则要设定触发方式是电平触发）若是外部中断请求，则要设定触发方式是电平触发还是边沿触发。还是边沿触发。例例 假设允许外部中断假设允许外部中断0 0中断，并设定它为高中断，并设定它为高级中断，其它中断源为低级中断，采用跳沿级中断，其它中断源为低级中断，采用跳沿触发方式。触发方式。在主程序

43、中编写如下程序段：在主程序中编写如下程序段：SETB EA SETB EA ；CPUCPU开中断开中断 SETB ET0 SETB ET0；允许外中断允许外中断0 0产生中断产生中断 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中断服务程序中断服务程序 1）采用中断时）采用中断时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

44、 XXXXHORG XXXXHMAINMAIN：主主 程程 序序INTINT：中断服务程序中断服务程序 2 2）中断服务程序的流程）中断服务程序的流程 如如图图所示：所示：例例5-25-2：根根据据图图的的中中断断服服务务程程序序流流程程，编编出出中中断断服服务务程程序序。假假设设，现现场场保保护护只只需需将将PSWPSW和和A A的的内内容容压压入入堆堆栈栈中中保保护护。典典型的中断服务程序如下：型的中断服务程序如下：INTINT：CLR EACLR EA；CPUCPU关中断关中断PUSH PSWPUSH PSW；现场保护现场保护PUSH ACCPUSH ACC；SETB EASETB EA

45、；CPUCPU开中断开中断 中断处理程序段中断处理程序段 CLR EACLR EA；CPUCPU关中断关中断POP ACCPOP ACC；现场恢复现场恢复POP PSW POP PSW SETB EASETB EA；CPUCPU开中断开中断 RETI RETI；中断返回，恢复断点中断返回，恢复断点几点说明：几点说明：（1 1）现场保护仅涉及到）现场保护仅涉及到PSWPSW和和A A的内容，的内容，如还有其如还有其它需保护的内容它需保护的内容，只需要在相应的位置再加几条，只需要在相应的位置再加几条PUSHPUSH和和POPPOP指令即可。指令即可。（2 2）“中断处理程序段中断处理程序段”，应根

46、据任务的具体要，应根据任务的具体要求，来编写。求，来编写。（3 3）如果本中断服务程序）如果本中断服务程序不允许被其它的中断所不允许被其它的中断所中断中断。可将。可将“中断处理程序段中断处理程序段”前后的前后的“SETB SETB EA”EA”和和“CLR EA”CLR EA”两条指令去掉。两条指令去掉。（4 4）中断服务程序的）中断服务程序的最后一条指令最后一条指令必须是返回指必须是返回指令令RETIRETI。3 3）中断返回）中断返回 中断服务程序的最后一条指令必须是中中断服务程序的最后一条指令必须是中断返回指令断返回指令RETIRETI，CPUCPU执行这条指令时，执行这条指令时，把响把

47、响应中断时置位的优先级触发器复位应中断时置位的优先级触发器复位，再从堆，再从堆栈中弹出断点地址送栈中弹出断点地址送PCPC，使程序回到断点处，使程序回到断点处重新执行先前被中断了的程序。重新执行先前被中断了的程序。由于由于RETIRETI的的作用不同于作用不同于RETRET，所以中断的返回不能用，所以中断的返回不能用RETRET指令来替代。指令来替代。5.3.2中断程序系统应用举例中断程序系统应用举例u实例实例1：例例6-36-3在下图中，单片机的外部中断在下图中，单片机的外部中断0 0的输入引脚的输入引脚P3.2P3.2接接一个弹性小按键，引脚一个弹性小按键，引脚P0.0P0.0接一个接一个

48、LEDLED，当快速按下小按键时，通过当快速按下小按键时，通过INT0INT0向向CPUCPU申请中断。要求：单片机上电后，申请中断。要求：单片机上电后，LEDLED点亮，按下按键，产生一次点亮，按下按键，产生一次中断，中断，LEDLED闪烁点亮闪烁点亮1010次。试编写程序。次。试编写程序。解完整的源程序如下：ORG0000HAJMPMAIN；跳转至主程序ORG0003H；T0中断入口地址AJMPINTLED；跳至T0中断子程序ORG0030HMAIN：MOVIE，#81H；使能中断也可用 SETB EA SETB EX0MOVTCON，#01H；设定为负边沿触发 STEB IT0CLRIT

49、0MOVSP，#60H；设定堆栈栈底START：MOVA，#0FEH；LED亮ROTATE：MOVP0，A ACALLDELAY AJMPROTATEDELAY：MOVR3，#0FFH；延时子程序DEL：MOVR4，#0FFH DJNZR4，DJNZR3，DELRETIINTLED：PUSHPSW；中断子程序PUSHACC；保护现场CLREA；关中断SETBRS0；选择第一组寄存器CLRRS1 MOVR0，#09H LOOP：MOVA，#0FEH；由端口P0输出，LED一亮一灭MOVP0，A ACALLDELAYMOVA，#0FFH MOVP0，A ACALLDELAY DJNZR0，LOOP

50、 POPACC；取出保存数据POPPSWSETBEA；开中断RETI；中断返回END 实例2：利用外部中断和查询相结合的方法扩展外部中断u5个外部中断源：个外部中断源：DVT0DVT4。其均其均为高电平有效（书上是低有效）。为高电平有效（书上是低有效）。uDVT0为最高级中断，为外部中断为最高级中断，为外部中断0输入输入信号。信号。uDVT1DVT4输入到输入到P1.0P1.3，同时同时线或接外部中断线或接外部中断1，采用电平触发方式。，采用电平触发方式。u 如图返回ORG0000HLJMP MAINORG0003HLJMP PINT0ORG0013HLJMP PINT1ORG1000H MA