第5章(1)-外部中斷

單片機(jī)原理及應(yīng)用物理與電子工程學(xué)院：李剛

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第5章(1)---外部中斷中斷的基本概念二.中斷涉及的SFR三.外部中斷工作方式四.小結(jié)2中斷的比喻任何一件事情的發(fā)生都會(huì)中斷小林看電視的進(jìn)程而去響應(yīng)和處理事件。例如，郵遞員上門(mén)送信，小林必須去開(kāi)門(mén)簽收信件，當(dāng)事件處理完后，小林回去接著看電視。這里，小林比喻的就是單片機(jī)，而5個(gè)可能發(fā)生的事件為單片機(jī)的5個(gè)中斷源——外部中斷0、外部中斷1、Timer0中斷、Timer1中斷、串行通信中斷。中斷的基本概念中斷的基本概念中斷服務(wù)的指揮——中斷向量表89C51單片機(jī)有5個(gè)中斷源：外部中斷0（/INT0）、外部中斷1（/INT1）、Timer0中斷（TF0）、Timer1中斷（TF1）、串行通信中斷（RI/TI）。當(dāng)中斷使能后，任何一個(gè)中斷發(fā)生時(shí)單片機(jī)都會(huì)到上表所示的對(duì)應(yīng)地址上去執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。中斷的基本概念中斷的響應(yīng)及處理51單片機(jī)的中斷源有5種，也就是說(shuō)有5種方式使單片機(jī)產(chǎn)生中斷。當(dāng)一個(gè)中斷產(chǎn)生時(shí)，單片機(jī)會(huì)按以下的步驟進(jìn)行響應(yīng)與處理。①立即暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的任何指令，并把下一條將要執(zhí)行的指令地址壓入堆棧中。②根據(jù)中斷的類(lèi)型在中斷向量表中找到對(duì)應(yīng)的地址。③到該地址上開(kāi)始執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，直到遇到指令“RETI”，中斷服務(wù)子程序結(jié)束。④執(zhí)行完中斷服務(wù)子程序后，從堆棧中彈出在中斷產(chǎn)生時(shí)保存的將要執(zhí)行的下一條指令的地址到程序計(jì)數(shù)器PC中，單片機(jī)開(kāi)始從PC指示的地址繼續(xù)執(zhí)行程序。中斷的基本概念中斷的響應(yīng)及處理一個(gè)潛在的問(wèn)題：每一個(gè)中斷服務(wù)子程序的存放空間都非常有限，例如，外部中斷0的中斷向量為0003H，而Timer

0中斷向量地址為000BH，可見(jiàn)外部中斷0的中斷服務(wù)子程序只有000BH-0003H=8個(gè)字節(jié)的空間來(lái)存放，這8個(gè)字節(jié)的空間實(shí)在也放不了幾條指令。解決這個(gè)問(wèn)題：可以把指令“ORG”與跳轉(zhuǎn)指令“JMP”結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)子程序的跳轉(zhuǎn)，從而在另一個(gè)更為廣闊的的空間中來(lái)放置中斷服務(wù)子程序。二.中斷涉及的SFR單片機(jī)上電復(fù)位之后，默認(rèn)所有中斷都被屏蔽（關(guān)閉），這意味著即使任何一種中斷產(chǎn)生，單片機(jī)也不會(huì)去響應(yīng)。為了使單片機(jī)能對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng)，或者說(shuō)使能中斷，需要對(duì)中斷使能寄存器IE進(jìn)行操作。中斷使能寄存器IE是一個(gè)特殊功能寄存器，位于特殊功能寄存器區(qū)的地址A8H上。二.中斷涉及的SFR中斷使能寄存器IE中斷使能寄存器IE的操作：①I(mǎi)E的位7是EA，是所有中斷的“總開(kāi)關(guān)”。只有EA=1時(shí)，中斷才會(huì)開(kāi)放，這時(shí)IE中的其他位將使能或屏蔽某一個(gè)中斷。如果EA=0，所有中斷都不會(huì)被響應(yīng)（全被屏蔽）。②

如果EA=1時(shí)，相應(yīng)的中斷由IE中相應(yīng)的位來(lái)控制。控制位置1使能中斷；清0則屏蔽中斷。9中斷優(yōu)先級(jí)如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的中斷同時(shí)產(chǎn)生，單片機(jī)該先服務(wù)方便呢？89C51單片機(jī)有一個(gè)默認(rèn)的中斷優(yōu)先級(jí)，外部中斷0的中斷優(yōu)先級(jí)最高，串行通信中斷優(yōu)先級(jí)最低，其他中斷的優(yōu)先級(jí)依次按表中排列依次降低。例如，Timer0中斷和外部中斷1如果同時(shí)產(chǎn)生，單片機(jī)會(huì)先去響應(yīng)Timer0中斷并處理它的中斷服務(wù)子程序。完成之后再響應(yīng)外部中斷1，進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。

二.中斷涉及的SFR10二.中斷涉及的SFR中斷優(yōu)先級(jí)如果想改變中斷優(yōu)先級(jí)順序，可通過(guò)對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP設(shè)置來(lái)完成。寄存器IP位于特殊功能寄存器區(qū)的地址B8H上是專(zhuān)門(mén)用于設(shè)置單片機(jī)中斷優(yōu)先級(jí)的寄存器。二.中斷涉及的SFR■

外部中斷0（/INT0）和外部中斷1（/INT1）89C51單片機(jī)的/INT0端（12管腳）和/INT1端（13管腳）是外部中斷信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)的通道。外部中斷0和外部中斷1的中斷服務(wù)子程序入口地址，即中斷向量分別為0003H和0013H。這兩個(gè)外部中斷分別由中斷使能寄存器IE中的EX0和EX1位來(lái)使能或屏蔽。外部的脈沖信號(hào)或按鈕開(kāi)關(guān)S1都可以作為中斷信號(hào)輸入到/INTx端使單片機(jī)產(chǎn)生中斷。二.中斷涉及的SFR外部中斷的低電平觸發(fā)使單片機(jī)產(chǎn)生外部中斷的信號(hào)有兩種方式，一是低電平觸發(fā)，二是下降沿觸發(fā)。當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位后，使能外部中斷時(shí)就默認(rèn)以低電平方式觸發(fā)。在低電平觸發(fā)模式下，外部中斷信號(hào)輸入端/INT0和/INT1出現(xiàn)低電平就會(huì)觸發(fā)外部中斷0或外部中斷1。外部中斷產(chǎn)生時(shí)，單片機(jī)會(huì)立即停止正在執(zhí)行的指令，并根據(jù)中斷向量表中的中斷向量轉(zhuǎn)入相應(yīng)的地址執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序。在單片機(jī)進(jìn)入中斷服務(wù)子程序執(zhí)行并在中斷結(jié)束指令“RETI”之前，這個(gè)低電平必須撤走，否則將會(huì)使單片機(jī)執(zhí)行完指令“RETI”后因/INT0或/INT1仍為低電平而再次進(jìn)入中斷服務(wù)子程序。二.中斷涉及的SFR這樣看來(lái)，低電平的保持時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)造成中斷服務(wù)子程序重復(fù)被執(zhí)行的問(wèn)題。那如果低電平的時(shí)間太短會(huì)有什么問(wèn)題？根據(jù)單片機(jī)的技術(shù)文檔，一般為保證單片機(jī)對(duì)外部中斷信號(hào)的相應(yīng)，低電平的時(shí)長(zhǎng)至少需要4個(gè)機(jī)器周期。外部中斷的下降沿觸發(fā)除了低電平觸發(fā)外，邊沿觸發(fā)也是一種常用的觸發(fā)外部中斷的模式。在該模式下，/INT0端或/INT1端出現(xiàn)下降沿即可使單片機(jī)產(chǎn)生中斷。與低電平觸發(fā)不同，下降沿觸發(fā)方式不是單片機(jī)默認(rèn)的中斷觸發(fā)方式，所以需要指令來(lái)設(shè)置單片機(jī)工作在該模式下。方法是通過(guò)Timer控制寄存器TCON中的IT0位和IT1位來(lái)分別控制/INT0和/INT1觸發(fā)方式。二.中斷涉及的SFR二.中斷涉及的SFR低電平與下降沿觸發(fā)的區(qū)分：在低電平觸發(fā)方式下，如果單片機(jī)正在執(zhí)行中斷服務(wù)子程序時(shí)，外部中斷再次發(fā)生，由于電平觸發(fā)信號(hào)不會(huì)被鎖存，所以單片機(jī)在執(zhí)行本次中斷服務(wù)子程序后不會(huì)響應(yīng)執(zhí)行期間產(chǎn)生的中斷。在下降沿觸發(fā)方式下，如果單片機(jī)正在執(zhí)行中斷服務(wù)子程序時(shí)，外部中斷再次發(fā)生，下降沿帶來(lái)的中斷信號(hào)將保存在TCON寄存器的IE位中，并且一直維持著，等單片機(jī)執(zhí)行完本次中斷服務(wù)子程序之后自動(dòng)檢測(cè)IE位，發(fā)現(xiàn)在中斷服務(wù)子程序執(zhí)行期間又發(fā)生了一次中斷，則單片機(jī)又進(jìn)入中斷服務(wù)程序中再次執(zhí)行。所以，可以粗略地歸納為：?jiǎn)纹瑱C(jī)執(zhí)行中斷服務(wù)子程序時(shí)，低電平觸發(fā)方式會(huì)“漏掉”新的中斷，而下降沿觸發(fā)方式會(huì)“保留”新的中斷。三.外部中斷工作方式實(shí)例1.外部0中斷實(shí)驗(yàn)，低電平觸發(fā)，中斷一次，小燈向下移動(dòng)一次。三.外部中斷工作方式程序：現(xiàn)象：按一次按鍵移動(dòng)多次，原因就是執(zhí)行了多次中斷措施：等待按鍵彈起，是否還有其他方法？注意：默認(rèn)觸發(fā)方式是低電平觸發(fā)，程序中沒(méi)有顯示寫(xiě)出IT0=0三.