單片機第中斷系統(tǒng)課件

第5章MCS-51的中斷系統(tǒng)實時測控，單片機能及時地響應和處理單片機外部事件或內(nèi)部事件所提出的中斷請求。中斷的概念CPU正在執(zhí)行程序時，單片機外部或內(nèi)部發(fā)生的某一事件，請求CPU迅速去處理。CPU暫時中止當前的工作，轉到中斷服務處理程序處理所發(fā)生的事件。處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼續(xù)原來的工作，這稱為中斷。CPU處理事件的過程，稱為CPU的中斷響應過程。對事件的整個處理過程，稱為中斷處理（或中斷服務）。

MCS-51及其5l子系列的其它成員都具有相同的中斷結構。8051有5個中斷源——2個外部中斷源INT0和INT1，2個片內(nèi)定時器／計數(shù)器溢出中斷源，1個片內(nèi)串行口中斷源。分為兩級——高級中斷和低級中斷。其中任何一個中斷源的優(yōu)先級均可由軟件設定為高級或低級，能實現(xiàn)兩級中斷服務程序嵌套。

都是可屏蔽的，由軟件設定。MCS-51的中斷系統(tǒng)概述中斷允許寄存器IE控制中斷優(yōu)先級寄存器IP控制中斷觸發(fā)方式位IT控制2.中斷請求標志

(1)TCON的中斷標志TCON是專用寄存器，字節(jié)地址為88H，它鎖存了外部和的中斷請求標志及T0和T1的溢出中斷請求標志TCON

88HD7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0

1)IT0：選擇外部中斷0（INT0）觸發(fā)方式控制位。IT0=0INT0為電平觸發(fā)方式。2)IE0：外部中斷0請求標志位。IE0＝1，外部中斷0向CPU申請中斷。

3)IT1：選擇外部中斷1（INT1）觸發(fā)方式控制位。4)1E1：外部中斷1請求標志位。IE1＝1時，外部中斷1向CPU申請中斷。5)TF0：片內(nèi)定時器T0溢出中斷請求標志。T0被啟動后，從初始值開始進行加1計數(shù)，當最高位產(chǎn)生溢出時置TF0＝1，向CPU申請中斷，直到CPU響應該中斷時，才由硬件自動將TF0清0，也可由軟件查詢該標志，并用軟件清0。

6)TF1：片內(nèi)定時器T1溢出中斷請求標志，其操作功能與TF0類同。SCON是串行口控制寄存器，與中斷有關的是它的低兩位TI和RI。1)TI（SCON.1）：串行口發(fā)送中斷標志位。每發(fā)送完一個串行幀，由硬件置位TI。CPU響應中斷時，不能清除TI，TI必須由軟件清除。2）RI(SCON.0)：串行口接收中斷標志位，當允許串行口接收數(shù)據(jù)時，每接收完一個串行幀，由硬件置位RI。同樣，RI必須由軟件清除。TIRISCON2)SCON的中斷標志(98H)二、MCS—51的中斷控制

1、中斷允許寄存器IE(0A8H)——中斷的允許與開放

由軟件可改變各中斷源的中斷優(yōu)先級。MCS-51的中斷系統(tǒng)有兩個不可尋址的“優(yōu)先級激活觸發(fā)器”:一個用來指示某高優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有后來的中斷均被阻止。另一個用來指示某低優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有同級中斷都被阻止，但不阻斷高優(yōu)先級的中斷請求。在同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，優(yōu)先響應哪一個中斷，取決于內(nèi)部的查詢順序。查詢順序如下： 中斷源中斷級別

外部中斷0 最高 T0溢出中斷 外部中斷1 T1溢出中斷 串行口中斷

最低例5-2設置IP寄存器的初始值，使2個外中斷請求為高優(yōu)先級，其它中斷請求為低優(yōu)先級。（1）用位操作指令SETBPX0；2個外中斷為高優(yōu)先級SETBPX1CLRPS；串口為低優(yōu)先級中斷

CLRPT0；2個定時器/計數(shù)器低優(yōu)先級中斷

CLRPT1

（2）用字節(jié)操作指令

MOVIP，#05H 或： MOV0B8H，#05H；B8H為IP寄存器的字節(jié)地址兩級中斷嵌套概念當CPU正在處理一個中斷請求時，又出現(xiàn)了另一個優(yōu)先級比它高的中斷請求，這時，CPU就暫時中止執(zhí)行對原來優(yōu)先級較低的中斷源的服務程序，保護當前斷點，轉去響應優(yōu)先級更高的中斷請求，并為它服務。待服務結束，再繼續(xù)執(zhí)行原來較低級的中斷服務程序。該過程稱為中斷嵌套。該中斷系統(tǒng)稱為多級中斷系統(tǒng)。返回MCS-51中斷系統(tǒng)結構MCS51系列單片機上集成有中斷系統(tǒng)，從使用者的角度出發(fā)，MCS51的中斷系統(tǒng)就是一些SFR，如IE、IP、TCON、SCON。

返回INT0定時器1串行口外設外設0INT10IE0IE1TF0TF1定時器0TCONRITISCONEX0EX1ET0ET1ES＆IEEAPX001PX101PT001PT101PS01IP0003H000BH0013H001BH0023H0003H000BH0013H001BH0023HPC高低中斷源MCS-51中斷源

MCS51單片機有5個中斷源。5個中斷源分為2種：2個外中斷（由P3.2和P3.3引入）和3個內(nèi)中斷（T0、T1和串口）。每個中斷源對應一個中斷標志位，當某個中斷源有中請時，相應的中斷標志位置1，各個中斷源的中斷標志位在TCON和SCON中。返回INT0定時器1串行口外設外設0INT10IE0IE1TF0TF1定時器0TCONRITISCONEX0EX1ET0ET1ES＆IEEAPX001PX101PT001PT101PS01IP0003H000BH0013H001BH0023H0003H000BH0013H001BH0023HPC高低中斷源中斷處理過程一般分為三個階段，即中斷響應、中斷處理和中斷返回。三、響應中斷的條件及過程

1.中斷響應（1）中斷響應的條件

1）有中斷源發(fā)出請求信號2）中斷是開放的（總允許、源允許）3）沒有封鎖（受阻），受阻情況是：

①CPU正在執(zhí)行同級或高一級的中斷服務程序；②現(xiàn)行機器周期不是正在執(zhí)行的指令的最后一個機器周期，即現(xiàn)行指令完成前．不響應任何中斷請求；③當前正在執(zhí)行的是子程序返回指令RET,中斷返回指令RETI或訪問專用寄存器IE或IP的指令。也就是說，在執(zhí)行RET,RETI或是訪問IE、IP的指令后，至少需要再執(zhí)行—條其他指令，才會響應中斷請求。2.中斷服務與返回

在編寫中斷服務程序時加注意的幾點：

1)因各入口地址之間只相隔8個字節(jié)，一般的中斷服務程序是存放不下的。所以通常在中斷入口地址單元處存放—條無條件轉移指令，這樣就可使中斷服務程序靈活地安排在64KB程序存儲器的任何空間。2)若要在執(zhí)行當前中斷程序時禁止更高優(yōu)先級中斷，可先用軟件關閉CPU中斷，或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開放中斷。3)注意在保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場。4）中斷服務程序的最后一條是返回指令RETI，該指令將清除響應中斷時被置位的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，然后自動將斷點地址從棧頂彈出，裝入程序計數(shù)器PC，使程序返回到被中斷的程序斷點處，繼續(xù)向下執(zhí)行。

3.中斷請求的撤除CPU響應中斷請求后，在中斷返回(RETI)前，該中斷請求信號必須撤除，否則會引起另外一次中斷。注意：采用邊沿觸發(fā)的外部中斷標志IE0或IEl和定時器中斷標志TF0或TFl，CPU響應中斷后能用硬件自動清除。但在電平觸發(fā)時，IE0或IEl受外部引腳中斷信號(或)的直接控制，CPU無法控制IE0或IEl，需要另外考慮撤除中斷請求信號的措施，如通過外加硬件電路，并配合軟件來解決；串行口中斷請求標志TI和RI也不能由硬件自動清除，需要在中斷服務程序中，用軟件來清除相應的中斷請求標志

。

小結：1、中斷源2、4大中斷控制寄存器3、響應中斷的條件及過程

4.2.3MCS-51中斷系統(tǒng)的應用1、中斷系統(tǒng)初始化在使用MCS51單片機內(nèi)部的中斷系統(tǒng)時，需要對其初始化，89C51的中斷系統(tǒng)的初始化包括：開中斷、確定優(yōu)先級、若是外中斷，應確定觸發(fā)方式。例設引腳P3.2接有一個開關，當開關按下并抬起時，產(chǎn)生一次中斷，試對中斷系統(tǒng)初始化。

MOVSP，#60HMOVIE，#81HSETBIT0

2、中斷系統(tǒng)應用舉例例1用中斷實現(xiàn)如下功能：將30H—60H單元的內(nèi)容送微型打印機打印。例2用中斷實現(xiàn)如下功能：2個開關K1和K2，1個數(shù)碼管，當K1按下時數(shù)碼管加1，K2按下時數(shù)碼管減1。返回例2：用中斷實現(xiàn)如下功能：2個開關K1和K2，1個數(shù)碼管，當K1按下時數(shù)碼管加1，K2按下時數(shù)碼管減1。返回P1.0P1.1P1.2P1.389C51P1.4P1.5P1.6P1.7COMabcdefg共陰極LEDK1K2P3.2P3.3+5V；每按鍵一次，數(shù)碼顯示加1AINT0:INCR7CJNER7,#10,AINT01MOVR7,#0AINT01:RETI；每按鍵一次，數(shù)碼顯示減1BINT1:DECR7CJNER7,#0FFH,BINT11MOVR7,#9BINT11:RETITAB：DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH；0-9段碼表（ROM數(shù)據(jù)表格）

ORG0000H；復位后入口地址LJMPMAIN；轉主程序ORG0003H；外部中斷0入口地址LJMPAINT0；跳到外中斷0服務程序處ORG0013H；外部中斷1入口地址LJMPBINT1；跳到外中斷1服務程序處MAIN：MOVSP，#60H