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采用了中断技术后的计算机, 可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题, 使计算机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息, 同时, 它也提高了计算机处理故障与应变的能力。 “中断”与“查询”相比: 执行效率↑ 实时性 ↑ * 第5章 MCS - 51单片机的中断 单元七 MCS - 51单片机的中断 一、 中断的概述 二、 MCS - 51中断系统 三、 中断系统的应用 5.1 中 断 的 概 述 1. 中断 中断是指计算机在执行某一程序的过程中, 由于计算机系统内、 外的某种原因, 而必须中止原程序的执行, 转去执行相应的处理程序, 待处理结束之后, 再回来继续执行被中止的原程序的过程。 2. 中断源 中断源是指在计算机系统中可以向CPU发出中断请求的来源。 通常有I/O设备、实时控制系统中的随机参数和信息故障源等。 3. 中断优先级 中断优先级越高, 则响应优先权就越高。当CPU正在执行中断服务程序时, 又有中断优先级更高的中断申请产生, 这时CPU就会暂停当前的中断服务转而处理高级中断申请, 待高级中断处理程序完毕再返回原中断程序断点处继续执行, 这一过程称为“中断嵌套”。 4. 中断响应的一般过程 (1) 在每条指令结束后, 系统都自动检测中断请求信号, 如果有中断请求,且CPU处于开中断状态下, 则响应中断。 (2) 保护现场, 在保护现场前, 一般要关中断, 以防止现场被破坏。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器推入堆栈。 (3) 中断服务, 即为相应的中断源服务。 (4) 恢复现场, 用堆栈指令将保护在堆栈中的数据弹出来, 在恢复现场前要关中断, 以防止现场被破坏。在恢复现场后应及时开中断。 (5) 返回, 此时 CPU将推入到堆栈的断点地址弹回到程序计数器, 从而使CPU继续执行刚才被中断的程序。 5.2 MCS - 51中断系统 图5.1 MCS - 51中断系统结构框图 5.2.1 中断源 表 5.1 8051 中 断 源 中断标志(Flag) IE0:外部中断0中断标志 TF0:定时器/计数器0中断标志 IE1:外部中断1中断标志 TF1:定时器/计数器1中断标志 TI:串行口发送中断标志 RI:串行口接收中断标志 1. 定时器控制寄存器TCON的格式(88H ) IT0 IE0 IT1 IE1 TR0 TF0 TR1 TF1 (MSB) (LSB) IT0:外部中断0触发方式选择位 0:低电平触发 1: 负跳变触发 IE0:外部中断0中断请求标志 IT1、IE1 类似 IT0、IE0 TR0:定时/计数器0运行控制位 0:停止 1:运行 TF1:定时/计数器0中断请求标志位 TR1、TF1 类似 TR0、TF0 2. 特殊功能寄存器SCON的格式(98H) SM0和SM1:串行口工作方式选择位 SM2:多机通信使能位 REN: 接收允许位 TB8:发送数据位8 RB8:接收数据位8 TI: 串行口发送中断请求标志 RI: 串行口接收中断请求标志 RI TI RB0 TB0 REN SM2 SM1 SM0 MSB LSB 5.2.2 中断控制 1. 中断允许控制 MCS - 51单片机有 5个(8052有 6个)中断源, 为了使每个中断源都能独立地被允许或禁止, 以便用户能灵活使用, CPU内部在每个中断信号的通道中设置了一个中断允许触发器, 它控制CPU能否响应中断。只有对应的中断允许触发器被使能(置“1”),相应的中断才能得到相应。 EX0:外部中断0允许位 ET0:定时器/计数器0中断允许位 EX1:外部中断1允许位 ET1:定时器/计数器1中断允许位 ES : 串行口中断允许位 EA :中断总允许位 EX0 ET0 EX1 ET1 ES - - EA (MSB) (LSB) 中断允许控制寄存器IE (0A8H) 2. 中断优先级控制寄存器IP(0B8H) PX0 PT0 PX1 PT1 PS - - - (MSB) (LSB) PX0:外部中断0允许位 PT0:定时器/计数器0中断允许位 PX1:外部中断1允许位 PT1:定时器/计数器1中断允许位 PS : 串行口中断允许位 当两个以上的中断源同时提出申请时,CPU到底相应哪个中断呢? 中断响
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