中断控制定时计数器与串行口更齐全学习教案.pptx

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1、会计学1中断中断(zhngdun)控制定时计数器与串行控制定时计数器与串行口更齐全口更齐全第一页，共256页。在计算机系统中，在计算机系统中，CPU速度快，外设速度速度快，外设速度慢，这样慢，这样CPU与外设之与外设之间进行数据交换时，就间进行数据交换时，就遇到了遇到了CPU与外设之间与外设之间的同步问题。例如，当的同步问题。例如，当CPU读外设送来的数据读外设送来的数据时，外设必须处于准备时，外设必须处于准备就绪状态，就绪状态，CPU方可读方可读取数据总线上的数据；取数据总线上的数据；当当CPU向外设输出数据向外设输出数据时，必须确认外设是否时，必须确认外设是否处于空闲状态，否则外处于空闲状

2、态，否则外设可能无法接收设可能无法接收CPU送送来的数据。目前，外围来的数据。目前，外围设备与设备与CPU之间常用的之间常用的通信方式有三种：查询通信方式有三种：查询方式、中断传输方式和方式、中断传输方式和直接存储器存取直接存储器存取(简称简称DMA)方式。由于在单方式。由于在单片机控制系统中，外设片机控制系统中，外设与与CPU之间需要之间需要(xyo)传送的数据量传送的数据量较少，对传输率要求不较少，对传输率要求不高，一般不用高，一般不用DMA方式，方式，这里也就不介绍了。这里也就不介绍了。4.1 CPU与外设通信(tng xn)方式概述第1页/共256页第二页，共256页。4.1.1 查询

3、方式查询方式查询方式包括查询方式包括(boku)查询查询输出方式和查询输入方式。所谓输出方式和查询输入方式。所谓查询输入方式，是指查询输入方式，是指CPU读外设读外设数据前，先查询外设是否处于准数据前，先查询外设是否处于准备就绪状态备就绪状态(即外设是否已将数据即外设是否已将数据输出到输出到CPU的数据总线上的数据总线上)；查；查询输出方式是指询输出方式是指CPU向外设输出向外设输出数据前，先查询外设是否处于空数据前，先查询外设是否处于空闲状态闲状态(即外设是否可以接收即外设是否可以接收CPU输出的数据输出的数据)。第2页/共256页第三页，共256页。下面以下面以CPU向外设输出数据向外设输

4、出数据为例，简要介绍查询传输方式的为例，简要介绍查询传输方式的工作过程。当工作过程。当CPU需要向外设输需要向外设输出数据时，先将控制命令出数据时，先将控制命令(如外如外设的启动命令设的启动命令)写入外设的控制写入外设的控制端口，然后端口，然后(rnhu)不断读外设不断读外设的状态口，当发现外设处于空闲的状态口，当发现外设处于空闲状态后，就将数据写入外设的数状态后，就将数据写入外设的数据口，完成数据的输出过程。据口，完成数据的输出过程。可见，查询方式硬件开销少、可见，查询方式硬件开销少、传输程序简单。但缺点是传输程序简单。但缺点是CPU占占用率高，因为在外设未准备就绪用率高，因为在外设未准备就

5、绪或处于非空闲状态前，或处于非空闲状态前，CPU一直一直处于查询状态，不能执行其他操处于查询状态，不能执行其他操作，任何时候都只能与一个外设作，任何时候都只能与一个外设进行数据交换。进行数据交换。第3页/共256页第四页，共256页。4.1.2 中断传输方式中断传输方式采用中断传输方式通信可以采用中断传输方式通信可以克服采用查询方式进行通信时存克服采用查询方式进行通信时存在的缺陷。当在的缺陷。当CPU需要向外设输需要向外设输出出(shch)数据时，将启动命令数据时，将启动命令写入外设控制口后就继续执行随写入外设控制口后就继续执行随后的指令序列，而不是被动等待；后的指令序列，而不是被动等待；当外

6、设处于空闲状态，可以接收当外设处于空闲状态，可以接收数据时，由外设向数据时，由外设向CPU发出允许发出允许数据传送的请求信号数据传送的请求信号(即中断请求即中断请求信号信号)，如果满足中断响应条件，如果满足中断响应条件，CPU将暂停执行随后的指令序列，将暂停执行随后的指令序列，转去执行预先安排好的数据传送转去执行预先安排好的数据传送程序程序(即中断服务程序即中断服务程序)。第4页/共256页第五页，共256页。CPU响应响应(xingyng)外设中断请外设中断请求的过程称为中断响应求的过程称为中断响应(xingyng)；待完成数据传送后，；待完成数据传送后，再返回断点处继续执行被中断了再返回断

7、点处继续执行被中断了的程序的过程称为中断返回。可的程序的过程称为中断返回。可见，在中断传输方式中，见，在中断传输方式中，CPU发发出控制命令后将继续执行控制命出控制命令后将继续执行控制命令后的指令序列，而不是通过检令后的指令序列，而不是通过检测外设的状态来确定外设是否处测外设的状态来确定外设是否处于空闲状态。这不仅提高了于空闲状态。这不仅提高了CPU的利用率，而且只要能合理安排的利用率，而且只要能合理安排相应中断的优先级以及同优先级相应中断的优先级以及同优先级中断的查询顺序即可同时与多个中断的查询顺序即可同时与多个外设进行数据交换。因此，中断外设进行数据交换。因此，中断传输方式是传输方式是CP

8、U与外设之间最常与外设之间最常见的一种数据传输方式。见的一种数据传输方式。第5页/共256页第六页，共256页。1.中断源中断源在计算机控制系统中，把引在计算机控制系统中，把引起起(ynq)中断的事件称为中断中断的事件称为中断源。在单片机控制系统中，常见源。在单片机控制系统中，常见的中断源有：的中断源有：外部中断，如外部中断，如CPU某些特某些特定引脚电平变化引起定引脚电平变化引起(ynq)的的中断。中断。各类定时各类定时/计数器溢出中计数器溢出中断断(即定时时间到或计数器满中即定时时间到或计数器满中断断)。串行发送结束中断。串行发送结束中断。串行接收有效中断。串行接收有效中断。电源掉电中断。

9、电源掉电中断。第6页/共256页第七页，共256页。在计算机控制系统中，外设在计算机控制系统中，外设一般以中断方式与一般以中断方式与CPU进行数据进行数据交换，中断源的数目较多，为此交换，中断源的数目较多，为此需要需要(xyo)一套能够管理、控一套能够管理、控制多个外设中断请求的部件制多个外设中断请求的部件中断控制器。计算机内中断控制中断控制器。计算机内中断控制器的功能越强，能管理、控制的器的功能越强，能管理、控制的中断源个数越多，该计算机系统中断源个数越多，该计算机系统的性能也就越高。的性能也就越高。第7页/共256页第八页，共256页。2.中断优先级中断优先级当多个外设以中断方式与当多个外

10、设以中断方式与CPU进行数据交换时，可能遇到进行数据交换时，可能遇到两个或两个以上外设中断请求同两个或两个以上外设中断请求同时有效的情形。在这种情况下，时有效的情形。在这种情况下，CPU先响应哪一个外设的中断请先响应哪一个外设的中断请求？这就涉及到中断优先级问题。求？这就涉及到中断优先级问题。一般来说，为了能够一般来说，为了能够(nnggu)处理多个中断请求，中断控制系处理多个中断请求，中断控制系统均提供中断优先级控制。有了统均提供中断优先级控制。有了中断优先级控制后，就可以解决中断优先级控制后，就可以解决多个中断请求同时有效时，先响多个中断请求同时有效时，先响应哪一个中断请求的问题，以及应哪

11、一个中断请求的问题，以及高优先级中断请求可中断低优先高优先级中断请求可中断低优先级中断处理进程，实现中断嵌套。级中断处理进程，实现中断嵌套。第8页/共256页第九页，共256页。3.中断开关中断开关有时为避免某一处理过程被有时为避免某一处理过程被中断，中断控制器给每一个中断中断，中断控制器给每一个中断源都设置了一个中断请求屏蔽位，源都设置了一个中断请求屏蔽位，用于屏蔽用于屏蔽(即禁止即禁止)相应中断源的相应中断源的中断请求。当某一中断源的中断中断请求。当某一中断源的中断请求处于禁止状态时，即使该中请求处于禁止状态时，即使该中断请求有效，断请求有效，CPU也不响应也不响应(xingyng)，相当

12、于中断源的，相当于中断源的中断被关掉。此外，还设有一个中断被关掉。此外，还设有一个总的中断请求屏蔽位，当该位处总的中断请求屏蔽位，当该位处于禁止状态时，于禁止状态时，CPU将忽略所有将忽略所有中断源的中断请求，相当于中断中断源的中断请求，相当于中断源的总开关。源的总开关。第9页/共256页第十页，共256页。4.中断处理过程中断处理过程中断处理过程包含中断查询中断处理过程包含中断查询和中断响应两个方面，涉及以下和中断响应两个方面，涉及以下(yxi)几个问题，即当某一事几个问题，即当某一事件发生时，对应的中断标志，即件发生时，对应的中断标志，即中断请求何时有效？中断请求何时有效？CPU什么时什么

13、时候查询中断标志？在什么情况下候查询中断标志？在什么情况下CPU会响应中断请求？下面结合会响应中断请求？下面结合增强型增强型MCS-51中断控制系统逐一中断控制系统逐一介绍。介绍。第10页/共256页第十一页，共256页。增强型增强型MCS-51系列内嵌的中系列内嵌的中断控制器可以管理具有断控制器可以管理具有4个中断个中断优先级的优先级的6个中断源个中断源(增强型增强型MCS-51 CPU可管理的中断源个可管理的中断源个数与标准数与标准MCS-52子系列相同子系列相同(xin tn)，其结构如图，其结构如图4-1所所示。示。4.2 增强型MCS-51中断(zhngdun)控制系统第11页/共2

14、56页第十二页，共256页。n n图4-1 增强型MCS-51中断(zhngdun)控制系统结构第12页/共256页第十三页，共256页。在增强型在增强型MCS-51系列中，系列中，6个中断源对应个中断源对应8个中断请求标志，个中断请求标志，每一中断源对应一个中断开关每一中断源对应一个中断开关(串行发送结束中断标志串行发送结束中断标志TI和串和串行接收有效中断标志行接收有效中断标志RI相相“或或”后作为一个中断源后作为一个中断源串行口中串行口中断，共用一个中断开关；定时器断，共用一个中断开关；定时器T2溢出中断溢出中断TF2和外部触发中断和外部触发中断EXF2相相“或或”后作为一个中断后作为一

15、个中断源源定时器定时器T2中断，共用一个中断，共用一个中断开关中断开关)。当某一中断请求标。当某一中断请求标志有效时，志有效时，CPU是否是否(sh fu)查查询相应中断请求标志，由中断控询相应中断请求标志，由中断控制寄存器制寄存器IE相应位决定相应位决定(其中其中EA是中断总开关是中断总开关)。增强型。增强型MCS-51系列具有系列具有4个中断优先级，中断个中断优先级，中断源优先级由优先级控制寄存器源优先级由优先级控制寄存器IPH、IP对应位编码确定。同级对应位编码确定。同级中断硬件查询顺序依次是外中断中断硬件查询顺序依次是外中断、定时器、定时器T0溢出中断、外中断溢出中断、外中断、定时器、

16、定时器T1溢出中断、串行口中溢出中断、串行口中断和定时器断和定时器T2溢出中断。溢出中断。第13页/共256页第十四页，共256页。4.2.1 中断源及中断标志中断源及中断标志增强型增强型MCS-51 CPU在每个在每个机器周期的机器周期的S5P2时刻顺序采样各时刻顺序采样各中断源，当发现某一中断有效中断源，当发现某一中断有效(出出现现)时，相应中断标志置时，相应中断标志置1，表明，表明对应事件发生了。其中外中断对应事件发生了。其中外中断、外中断以及定时、外中断以及定时/计数计数器器T0、T1的中断标志存放的中断标志存放(cnfng)在定时在定时/计数控制寄存计数控制寄存器器TCON中，该寄存

17、器各位含义中，该寄存器各位含义如图如图4-2所示。所示。寄存器寄存器TCON的的IT0位和位和IE0位与外中断有关，其中位与外中断有关，其中IE0为外中断中断标志；为外中断中断标志；IT0为外中断触发方式选为外中断触发方式选择位择位(0为低电平触发；为低电平触发；1为下降沿为下降沿触发触发)。第14页/共256页第十五页，共256页。外中断从外中断从P3.2引脚输引脚输入，可以入，可以(ky)选择低电平触发选择低电平触发或下降沿触发。当或下降沿触发。当IT0位为位为0时，时，外中断被定义为低电平触外中断被定义为低电平触发。发。MCS-51在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2相检测并锁存相检

18、测并锁存P3.2引脚的电引脚的电平状态，当检测到平状态，当检测到P3.2引脚为低引脚为低电平时，便将外中断中断电平时，便将外中断中断标志标志IE0位置位置1。为防止漏检，采。为防止漏检，采用低电平触发时，外中断用低电平触发时，外中断低电平保持时间不能小于一个机低电平保持时间不能小于一个机器周期。例如，当晶振频率为器周期。例如，当晶振频率为12MHz时，在时，在“12时钟时钟/机器周机器周期期”模式下，一个机器周期为模式下，一个机器周期为1s，则外中断低电平有，则外中断低电平有效时间必须大于效时间必须大于1s。第15页/共256页第十六页，共256页。n n图4-2 与中断(zhngdun)功能

19、有关的寄存器TCON各位含义第16页/共256页第十七页，共256页。当当IT0位为位为1时，外中断时，外中断被定义为下降沿触发。被定义为下降沿触发。MCS-51 CPU在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2相采相采样样P3.2引脚，如果相邻两个机器引脚，如果相邻两个机器周期的采样值分别为高、低电平周期的采样值分别为高、低电平(即前一机器周期的即前一机器周期的S5P2相采样相采样到高电平，而后一机器周期的到高电平，而后一机器周期的S5P2相采样到低电平相采样到低电平)，就将外，就将外中断的中断标志中断的中断标志IE0位置位置1。由于仅在每个机器周期的由于仅在每个机器周期的S5P2相相采样采样

20、P3.2引脚电平状态，因此采引脚电平状态，因此采用下降沿触发方式时，外中断用下降沿触发方式时，外中断高、低电平的保持时间也必须大高、低电平的保持时间也必须大于一个于一个(y)机器周期，否则也机器周期，否则也可能出现漏检。例如，当晶振频可能出现漏检。例如，当晶振频率为率为12MHz时，在时，在“12时钟时钟/机机器周期器周期”模式下，外部中断信号模式下，外部中断信号的最高频率是的最高频率是500kHz的方波。的方波。第17页/共256页第十八页，共256页。IT1位和位和IE1位与外中断位与外中断有关，其中有关，其中IT1位用于选择外中位用于选择外中断的触发方式，断的触发方式，IE1位为位为外中

21、断有效标志，含义与外中断有效标志，含义与IT0和和IE0位相同。位相同。TF0位和位和TF1位分别是定时位分别是定时/计数器计数器T0和和T1的溢出中断标志。的溢出中断标志。而定时而定时/计数器计数器T2溢出中断标志溢出中断标志TF2存放在定时存放在定时/计数器计数器T2控制控制(kngzh)寄存器寄存器T2CON中，有中，有关定时器溢出中断下节将详细介关定时器溢出中断下节将详细介绍。绍。串行发送结束标志串行发送结束标志TI和串行和串行接收有效标志接收有效标志RI存放在串行口控存放在串行口控制制(kngzh)寄存器寄存器SCON中，本中，本章后面将详细介绍。章后面将详细介绍。第18页/共256

22、页第十九页，共256页。4.2.2 中断控制中断控制1.中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IE当某一中断当某一中断(事件事件)出现时，出现时，相应的中断请求标志位置相应的中断请求标志位置1(即中即中断有效断有效)，但该中断请求能否被，但该中断请求能否被CPU查询，由中断控制寄存器查询，由中断控制寄存器IE相应位决定相应位决定(MCS-51 CPU在每个在每个机器周期的机器周期的S6状态查询处于允许状态查询处于允许状态的中断请求标志状态的中断请求标志)，中断控制，中断控制寄存器寄存器IE各位含义各位含义(hny)如图如图4-3所示。所示。EA中断允许中断允许/禁止位禁止位(0禁止，禁止，1允许

23、允许)，即中断请求的总，即中断请求的总开关。当开关。当EA为为0时，将屏蔽所有时，将屏蔽所有中断请求。中断请求。EX0允许允许/禁止禁止中断中断(0禁止，禁止，1允许允许)，当，当EX0位位为为0时，禁止中断。时，禁止中断。EX1允许允许/禁止中禁止中断断(0禁止，禁止，1允许允许)，当，当EX1位为位为0时，禁止中断。时，禁止中断。第19页/共256页第二十页，共256页。n n图4-3 中断(zhngdun)控制寄存器IE各位含义第20页/共256页第二十一页，共256页。ET0允许允许(ynx)/禁止禁止定时器定时器T0中断中断(0禁止，禁止，1允许允许(ynx)，当，当ET0位为位为0

24、时，禁止时，禁止定时定时/计数器计数器T0中断。中断。ET1允许允许(ynx)/禁止禁止定时器定时器T1中断中断(0禁止，禁止，1允许允许(ynx)，当，当ET1位为位为0时，禁止时，禁止定时定时/计数器计数器T1中断。中断。ES允许允许(ynx)/禁止串禁止串行口中断，当行口中断，当ES位为位为0时，禁止时，禁止串行口中断。串行口中断。ET2允许允许(ynx)/禁止禁止定时器定时器T2中断中断(0禁止，禁止，1允许允许(ynx)，当，当ET2位为位为0时，禁止时，禁止定时定时/计数器计数器T2中断。中断。第21页/共256页第二十二页，共256页。由于由于IE寄存器具有位寻址功寄存器具有位寻

25、址功能能(gngnng)，因此可通过位操，因此可通过位操作指令允许或禁止其中的任一中作指令允许或禁止其中的任一中断，如：断，如：SETB EA；开中断；开中断SETB EX0；允许；允许中断中断CLR ES；禁止串行口；禁止串行口中断中断例如当例如当TCON的的IT0位为位为0时，时，只要在只要在S5P2相采样到相采样到P3.2引脚为引脚为低电平，中断请求标志低电平，中断请求标志IE0就为就为1。但当。但当EX0或或EA之一为之一为0时，时，CPU将不查询将不查询IE0的中断请的中断请求标志求标志(即该中断请求被即该中断请求被CPU忽忽略略)。第22页/共256页第二十三页，共256页。2.中

26、断中断(zhngdun)优先级优先级控制寄存器控制寄存器IP及及IPH标准标准MCS-51内核只有两个中内核只有两个中断断(zhngdun)优先级，各中断优先级，各中断(zhngdun)源优先级由源优先级由IP寄存寄存器控制器控制(0为低优先级，为低优先级，1为高优为高优先级先级)，中断，中断(zhngdun)优先级优先级控制寄存器控制寄存器IP各位含义如图各位含义如图4-4(a)所示。所示。增强型增强型MCS-51内核中断内核中断(zhngdun)控制器具有四个中控制器具有四个中断断(zhngdun)优先级，除了标优先级，除了标准准MCS-51 CPU的中断的中断(zhngdun)优先级控制

27、寄存器优先级控制寄存器IP外，还增加了一个中断外，还增加了一个中断(zhngdun)优先级高位控制寄优先级高位控制寄存器存器IPH(字节地址为字节地址为B7H)，IPH寄存器各位含义如图寄存器各位含义如图4-4(b)所示，即中断所示，即中断(zhngdun)源的源的优先级由优先级由IPH、IP对应位编码决对应位编码决定，具体情况如下：定，具体情况如下：第23页/共256页第二十四页，共256页。IPH.x位位IP.x位位优先级优先级00 0级级(优先级优先级最低最低)01 1级级10 2级级11 3级级(优先级优先级最高最高)第24页/共256页第二十五页，共256页。n n图图4-4 4-4

28、 中断中断(zhngdun)(zhngdun)优先级控制寄存器优先级控制寄存器n n(a)(a)中断中断(zhngdun)(zhngdun)优先级控制寄存器优先级控制寄存器IPIP各位含义；各位含义；(b)(b)中断中断(zhngdun)(zhngdun)优先级控制优先级控制寄存器高位寄存器高位IPHIPH各位含义各位含义第25页/共256页第二十六页，共256页。PX0H、PX0外中断外中断优先级高、低位。优先级高、低位。PX1H、PX1外中断外中断优先级高、低位。优先级高、低位。PT0H、PT0定时定时/计数计数器器T0优先级高、低位。优先级高、低位。PT1H、PT1定时定时/计数计数器器

29、T1优先级高、低位。优先级高、低位。PSH、PS串行口中断优串行口中断优先级高、低位。先级高、低位。PT2H、PT2定时定时/计数计数器器T2优先级高、低位。优先级高、低位。可见，当可见，当IPH为为xx000000B时，时，中断优先级仅由中断优先级仅由IP寄存器决定，寄存器决定，即与标准即与标准(biozhn)MCS-51内核内核中断优先级兼容。中断优先级兼容。第26页/共256页第二十七页，共256页。3.硬件查询顺序硬件查询顺序改变改变IPH、IP寄存器的值，寄存器的值，即可使相应中断源优先级升高即可使相应中断源优先级升高(shn o)或降低。增强型或降低。增强型MCS-51具有六个中断

30、源，而只有具有六个中断源，而只有四个中断优先级，这就必然存在四个中断优先级，这就必然存在两个或两个以上中断源优先级相两个或两个以上中断源优先级相同。例如，当同。例如，当IPH为为00010001B而而IP为为00001001B时，外中断时，外中断优先级为优先级为3(最高最高)，串行口中断优，串行口中断优先级为先级为2，定时，定时/计数器计数器T1中断优中断优先级为先级为1，而其他三个中断源优，而其他三个中断源优先级均为先级均为0(最低最低)。复位后，。复位后，IPH、IP初值为初值为00000000，即所有中断，即所有中断优先级均为优先级均为0。第27页/共256页第二十八页，共256页。为此

31、，为此，MCS-51约定当同一优约定当同一优先级中断请求有效时，先级中断请求有效时，CPU响应响应(xingyng)顺序为：顺序为：外中断外中断定时定时/计数器计数器T0溢出中断溢出中断外中断外中断定时定时/计数器计数器T1溢出中断溢出中断串行口中断串行口中断定时定时/计数器计数器T2溢出中断溢出中断第28页/共256页第二十九页，共256页。4.2.3 中断响应过程及中断服务中断响应过程及中断服务程序入口地址程序入口地址对于外中断来说，对于外中断来说，MCS-51 CPU在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2相锁相锁存引脚的电平状态，设置中断请存引脚的电平状态，设置中断请求标志求标志(若中

32、断有效，相应中断标若中断有效，相应中断标志位置志位置1；若中断无效，标志位；若中断无效，标志位置置0，如图，如图4-5中的中的M1周期周期)，并，并在下一机器周期在下一机器周期(如图如图4-5中的中的M2周期周期)的的S6状态按优先级顺序查询状态按优先级顺序查询所有没有被禁止所有没有被禁止(jnzh)的中断请的中断请求标志，如果满足下列中断响应求标志，如果满足下列中断响应条件，则在下一机器周期条件，则在下一机器周期(如图如图4-5中的中的M3周期周期)的的S1状态响应优先状态响应优先级最高的中断请求，并执行相应级最高的中断请求，并执行相应的中断服务程序，否则继续执行的中断服务程序，否则继续执行

33、当前程序。当前程序。第29页/共256页第三十页，共256页。n n图4-5 中断(zhngdun)响应时序第30页/共256页第三十一页，共256页。1.中断响应条件中断响应条件MCS-51中断响应条件为：中断响应条件为：(1)当前不执行同级或更高当前不执行同级或更高优先级中断服务程序。优先级中断服务程序。这是为了这是为了防止防止(fngzh)同级或低级中断同级或低级中断请求中断同级或更高优先级中断。请求中断同级或更高优先级中断。(2)当前机器周期必须是当当前机器周期必须是当前指令的最后一个机器周期，否前指令的最后一个机器周期，否则等待。执行某些指令需要两个则等待。执行某些指令需要两个或两个

34、以上机器周期，如果当前或两个以上机器周期，如果当前机器周期不是指令的最后一个机机器周期不是指令的最后一个机器周期，则不响应中断请求。也器周期，则不响应中断请求。也就是说，不允许中断一条指令的就是说，不允许中断一条指令的执行过程，这是为了保证指令执执行过程，这是为了保证指令执行过程的完整性。行过程的完整性。第31页/共256页第三十二页，共256页。(3)如果当前指令是中断返如果当前指令是中断返回指令回指令RETI，或改写中断控制，或改写中断控制寄存器寄存器IE、优先级寄存器、优先级寄存器IP或或IPH，则必须再执行一条指令后，则必须再执行一条指令后才能响应中断请求。也就是说，才能响应中断请求。

35、也就是说，中断控制器各状态位尚未稳定前，中断控制器各状态位尚未稳定前，不响应中断，以免出现不确定后不响应中断，以免出现不确定后果。果。由此可见：当不处于同级或由此可见：当不处于同级或更高优先中断响应状态时，中断更高优先中断响应状态时，中断有效到中断响应的最短时间有效到中断响应的最短时间(shjin)为为3个机器周期个机器周期(即中即中断在当前指令最后一个机器周期断在当前指令最后一个机器周期有效，且下一指令不是有效，且下一指令不是RETI或或改写中断控制寄存器改写中断控制寄存器IE、IP、TPH)，最长为，最长为8个机器周期个机器周期(即即中断在乘法、除法指令的第一机中断在乘法、除法指令的第一机

36、器周期有效，且下一指令为器周期有效，且下一指令为RETI或改写中断控制寄存器或改写中断控制寄存器IE、IP、TPH)，以上时间，以上时间(shjin)未考虑中断入口处长跳转指令未考虑中断入口处长跳转指令“LJMP xxxx”执行时间执行时间(shjin)。第32页/共256页第三十三页，共256页。如果不满足以上条件，将忽如果不满足以上条件，将忽略该机器周期对中断标志的查询略该机器周期对中断标志的查询结果，下一机器周期再继续结果，下一机器周期再继续(jx)查询。因此可能存在这样查询。因此可能存在这样一种情况：某一中断发生了，不一种情况：某一中断发生了，不满足响应条件，满足响应条件，CPU不响应

37、，又不响应，又发出了新的中断请求，则尚未响发出了新的中断请求，则尚未响应的中断请求将被忽略。应的中断请求将被忽略。第33页/共256页第三十四页，共256页。例如，低电平触发的外中断例如，低电平触发的外中断INT0低电平维持时间为低电平维持时间为1个机器个机器(j q)周期，假设在周期，假设在M1机器机器(j q)周期有效，则周期有效，则M1机器机器(j q)周期的周期的S5P2状态后，标志位状态后，标志位IE0为为1；尽管在；尽管在M2机器机器(j q)周期周期的的S6状态，状态，CPU查询到查询到IE0有效，有效，但不满足中断响应条件，即但不满足中断响应条件，即M3机机器器(j q)周期不

38、响应周期不响应INT0的中断的中断请求，继续执行随后指令序列。请求，继续执行随后指令序列。在该中断请求未被响应前，如果在该中断请求未被响应前，如果P3.2引脚又出现了低电平引脚又出现了低电平(即出现即出现了新的中断请求了新的中断请求)，则在，则在M1机器机器(j q)周期出现的中断请求将被周期出现的中断请求将被忽略。因为每一中断源毕竟只有忽略。因为每一中断源毕竟只有一个标志位，不能分辨中断标志一个标志位，不能分辨中断标志是什么时候产生的。是什么时候产生的。另外，在中断响应过程中，另外，在中断响应过程中，如果在如果在M4周期的周期的S6状态查询到优状态查询到优先级更高的中断标志为先级更高的中断标

39、志为1(即在即在M2M3机器机器(j q)周期内优先级更周期内优先级更高的中断请求出现高的中断请求出现)，则在，则在M5、M6机器机器(j q)周期将响应高优先周期将响应高优先级中断，而不执行低优先级中断级中断，而不执行低优先级中断服务程序。服务程序。第34页/共256页第三十五页，共256页。2.中断响应过程及中断服务中断响应过程及中断服务程序程序(chngx)入口地址入口地址如果满足中断响应条件，将如果满足中断响应条件，将进入中断响应过程：进入中断响应过程：(1)CPU先将对应中断的优先将对应中断的优先级触发器置先级触发器置1(每一中断源对应每一中断源对应一个中断优先级触发器，一个中断优先

40、级触发器，图图4-1中并未没画出该触发器中并未没画出该触发器)，阻止，阻止CPU再响应同级或更低再响应同级或更低级的中断请求。级的中断请求。(2)将程序将程序(chngx)计数器计数器PC的当前值压入堆栈，以保证中的当前值压入堆栈，以保证中断服务程序断服务程序(chngx)执行结束执行结束后正确返回；将中断源入口地址后正确返回；将中断源入口地址装入装入PC，以便执行相应的中断服，以便执行相应的中断服务程序务程序(chngx)。这一过程由。这一过程由硬件完成，相当于执行了一条长硬件完成，相当于执行了一条长调用指令调用指令“LCALL xxxx”。中断服。中断服务程序务程序(chngx)入口地址如

41、表入口地址如表4-1所示。所示。第35页/共256页第三十六页，共256页。n n表表4-1 中断中断(zhngdun)服务程序服务程序入口地址入口地址第36页/共256页第三十七页，共256页。由于各中断服务程序入口地由于各中断服务程序入口地址仅相隔址仅相隔8个字节，难以容纳中个字节，难以容纳中断服务程序，为此可在中断程序断服务程序，为此可在中断程序入口处放置入口处放置(fngzh)一条长跳一条长跳转指令，这样实际的中断服务程转指令，这样实际的中断服务程序就可以放在存储器区内的任意序就可以放在存储器区内的任意位置位置(一般放在主程序后一般放在主程序后)，程序，程序如下所示：如下所示：ORG

42、0003HLJMP INT0；在外中断入；在外中断入口处放一条长跳转指令口处放一条长跳转指令ORG 0100HMAIN:；主程序；主程序INT0:；外中断的中断；外中断的中断服务程序服务程序第37页/共256页第三十八页，共256页。(3)清除中断请求标志。进清除中断请求标志。进入入(jnr)中断服务程序后，中断服务程序后，CPU能自动清除的中断请求标志能自动清除的中断请求标志位如下：位如下：定时器定时器T0中断请求标志中断请求标志TF0；定时器定时器T1中断请求标志中断请求标志TF1；下降沿触发的外中断下降沿触发的外中断的中断请求标志的中断请求标志IE0；下降沿触发的外中断下降沿触发的外中断

43、的中断请求标志的中断请求标志IE1。CPU不能自动清除的中断请不能自动清除的中断请求标志位如下：求标志位如下：串行发送结束中断标志串行发送结束中断标志TI；串行接收有效中断标志串行接收有效中断标志RI；定时定时/计数器计数器T2溢出中断溢出中断标志标志TF2；定时定时/计数器计数器T2外触发标外触发标志志EXF2；电平触发方式下的外中断电平触发方式下的外中断标志标志IE0和和IE1。第38页/共256页第三十九页，共256页。对于不能自动清除的中断请对于不能自动清除的中断请求标志，需要在中断服务程序中求标志，需要在中断服务程序中用用“CLR 位地址位地址”或或“ANL IE，#XXH”指令清除

44、。指令清除。值得注意的是某一事件发生值得注意的是某一事件发生后，相应的中断标志必然有效，后，相应的中断标志必然有效，如果不满足中断响应条件如果不满足中断响应条件(tiojin)，CPU不响应该中断不响应该中断请求，但该中断标志不因事件消请求，但该中断标志不因事件消失而被清零。例如，对于低电平失而被清零。例如，对于低电平触发的外中断，只要触发的外中断，只要P3.2引脚出现了宽度大于一个机器周引脚出现了宽度大于一个机器周期的负脉冲，中断标志期的负脉冲，中断标志IE0就有就有效，虽然不满足中断响应条件效，虽然不满足中断响应条件(tiojin)，CPU不响应不响应IE0中中断请求，但断请求，但IE0标

45、志不会消失，标志不会消失，尽管在随后的机器周期里尽管在随后的机器周期里P3.2引引脚已变为高电平。脚已变为高电平。第39页/共256页第四十页，共256页。(4)中断返回。中断服务程中断返回。中断服务程序最后一条指令是中断返回指令序最后一条指令是中断返回指令“RETI”，执行了中断返回指令，执行了中断返回指令“RETI”后，先将对应后，先将对应(duyng)中断的优先级触发器中断的优先级触发器清零清零(以便返回后以便返回后CPU能够响应能够响应同级或更低级的中断请求同级或更低级的中断请求)，并，并将堆栈内的两个字节弹到程序计将堆栈内的两个字节弹到程序计数器数器PC，以便从断点处继续执行，以便从

46、断点处继续执行被中断程序的后续指令。被中断程序的后续指令。第40页/共256页第四十一页，共256页。4.2.4 中断初始化及中断服务程中断初始化及中断服务程序结构序结构中断初始化是指通过设置中断初始化是指通过设置TCON、IP、IPH及及IE等寄存器等寄存器内容，确定外中断触发方式内容，确定外中断触发方式(低电低电平触发还是下降沿触发平触发还是下降沿触发)、设置中、设置中断优先级及开中断等。例如，可断优先级及开中断等。例如，可通过如下指令将定义通过如下指令将定义(dngy)为为下降沿触发，优先级为下降沿触发，优先级为3(最高最高)，并允许中断：并允许中断：SETB IT0；外中断采；外中断采

47、用下降沿触发用下降沿触发ORL IPH，#01H；由于；由于IPH寄存器没有位寻址功能，寄存器没有位寻址功能，只能通过只能通过“或或”指令将指令将IPH的的；PX0H位置位置1SETB PX0；IP寄存器寄存器具有位寻址功能，可通过具有位寻址功能，可通过SETB指令将指定位置指令将指定位置1SETB EX0；允许中断；允许中断SETB EA；开中断；开中断第41页/共256页第四十二页，共256页。中断服务程序结构与子程序中断服务程序结构与子程序类似，大致类似，大致(dzh)包含以下几包含以下几部分：部分：；必要时保护现场；必要时保护现场PUSH PSWPUSH AccSETB RS0；切换工

48、作寄存；切换工作寄存器区，根据需要可使器区，根据需要可使用用03区中的任一区区中的任一区CLR RS1；由于中断出；由于中断出现的不确定性，因此只现的不确定性，因此只 要中断服务程序中使用了要中断服务程序中使用了寄存器寄存器；组；组R0R7，就，就需要切换工作区需要切换工作区；中断服务程序体；中断服务程序体(略略)第42页/共256页第四十三页，共256页。CLR 中断请求标志中断请求标志；对；对于不能自动清除中断请求标志的于不能自动清除中断请求标志的中断响应过程中断响应过程(guchng)，需要，需要通过通过“CLR；中断请求标；中断请求标志位志位”指令清除中指令清除中断断请求标志，以防止同

49、一请求请求标志，以防止同一请求被多次被多次；响应；响应POP AccPOP PSW；恢复现场；恢复现场RETI；中断返回指；中断返回指令令第43页/共256页第四十四页，共256页。可见，中断与子程序调用的可见，中断与子程序调用的区别在于区别在于(ziy)：(1)中断出现是随机的，可中断出现是随机的，可能出现，也可能不出现，中断出能出现，也可能不出现，中断出现的时间也是无法确定的，即无现的时间也是无法确定的，即无法预测被中断程序的断点。而子法预测被中断程序的断点。而子程序的执行由调用指令程序的执行由调用指令LCALL或或ACALL实现，只要满足特定条件，实现，只要满足特定条件，一定会发生，断点

50、由程序员控制。一定会发生，断点由程序员控制。因此只要中断服务程序中出现写因此只要中断服务程序中出现写寄存器组寄存器组R7R0之一，就需要切之一，就需要切换工作寄存器区。由于同级中断换工作寄存器区。由于同级中断不能嵌套，因此同一优先级中断不能嵌套，因此同一优先级中断服务程序可使用同一工作寄存器服务程序可使用同一工作寄存器区，但不同优先级中断服务程序区，但不同优先级中断服务程序一般不能使用同一工作寄存器区。一般不能使用同一工作寄存器区。第44页/共256页第四十五页，共256页。在中断服务程序中，只要使在中断服务程序中，只要使用了某一寄存器，如用了某一寄存器，如Acc、B或或DPTR等就需要在中断