第5章 中断系统PPT课件
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单片机原理及实用技术第5章中断系统及应用课件
第5章 中断系统及应用
2. 中断源 中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请求的事件。
中断源可以是人为设定的，也可以是突发的随机事件。如定 时器中断就是由定时器溢出产生的中断。
第5章 中断系统及应用 3. 中断优先级
由于在实际应用系统中往往有多个中断源，且中断申请是 随机的，有时还可能会有多个中断源同时提出中断申请，但 CPU一次只能响应一个中断源发出的中断请求，这时CPU响应 哪个中断请求，就需要用软件或硬件按中断源工作性质的轻重 缓急给它们安排一个优先顺序，即所谓的优先级排队。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，CPU就会暂停原来 的中断处理程序而转去处理优先级更高的中断请求，处理完毕 后再返回原低级中断服务程序，这一过程称为中断嵌套，具有 这种功能的中断系统称为多级中断系统。没有中断嵌套功能的 则称为单级中断系统。
第5章 中断系统及应用
表5.2 中断控制寄存器功能表
中断控制位 中断向量
中断源
B15
FIQ_Fosc/1024
B14
FFF6H IRQ0_Fosc/1024
B13
FIQ_ TMA
B12
FFF8H IRQ1_TMA
B11
FFF9H FIQ_TMB
B10
FFFAH IRQ2_TMB
《单片机原理及应用》课件第5章-中断模块结构
例1.在下图中P1.4～P1.7接有四个发光二极 管，P1.0～P1.3接四个开关，消抖电路产生 中断请求信号，当消抖电路的开关来回拔动 一次产生一个下降沿信号，通过INT0向CPU申 请中断。
要求： 初时发光二极管全灭，每中 断一次，P1.0～P1.3所接的 开关状态反映到发光二极管 上，且要求开关断开的对应 发光二极管亮
int1( ) interrupt 2
｛i++；
/*计中断次数*/
P1=tab［i］; /*查表，次数送显示*/
｝
main()
｛
EA=1;
EX1=1;
IT1=1; ap5: P1=0x3f;
/*显示“0”*/
for(i=0;i＜16;); /*当I<16等待中断*/
goto ap5;
/*当i=16重复下 一轮16次中*/
程序： ORG AJMP ORG AJMP ORG
MAIN: MOV SETB SETB SETB SJMP ORG
SER1： MOV 中 MOV 断 SWAP 服 MOV 务 RETI
END
0000H MAIN 0003H SER1 0030H P1，#0FH IT0 EX0 EA $ 0050H P1，#0FH A，P1 A P1，A
TF1
RI ≥1 TI
SCON
ET1 1 ES 1
第5章 中断系统
定时计数器1计数回零溢出 定时计数器2中断(TF2或 T2EX信号） 串行通信完成一帧数据发送 或接收引起中断
0013H 000BH
001BH 002BH 0023H
5.2.2 中断优先级以及对多中断源并发的处理次序
• 中断优先级 预先安排的响应次序。 多个中断源同时向CPU申请中断时，CPU优先响 应最需紧急处理的中断请求，处理完毕再响应优先 级别较低的 。
符号 INT0
名 称
中 断 引 起 原 因
外部 中断0 INT1 外部 中断1 T0 定时器0 中断 T1 定时器1 中断 * T2 定时器2 中断 TI/RI 串行口中 断
中断服务 程序入口 P3.2引脚的低电平或下降 0003H 沿信号
P3.3引脚的低电平或下降沿 信号 定时计数器0计数回零溢出
汇编语言的中断服务程序按规定的中断矢量 地址存入，由于五个中断矢量地址0003H、 000BH 、0013H、001BH、0023H之间相距 很近，往往装不下一个中断服务程序，通常将 中断服务程 序安排在程序存贮器的其他地址空 间，而在矢量地址的单元中安排一条转移指令。
中断服务的程序框架： ORG 0000H ←复位后程序的起始地址 AJMP MAIN ←引导程序执行转移到主程序所处地址 ORG 中断入口地址 LJMP INT01 ←转移到中断服务子程序所处的存储空间 ┇ ORG 0030H ←主程序所处的存储空间首地址 MAIN： ┇ ←中断相关寄存器的初始化部分 ┇ ORG 中断服务程序所处首地址 INT01：CLR TI/RI ←中断请求标志清零，仅串口中断需要 PUSH dir1 PUSH dir2 ←现场保护 ┇ ←中断处理程序段 POP dir2 POP dir1 ←现场恢复，与现场保护成对出现 RETI ←返回主程序
0013H 000BH
001BH 002BH 0023H
5.2.2 中断优先级以及对多中断源并发的处理次序
• 中断优先级 预先安排的响应次序。 多个中断源同时向CPU申请中断时，CPU优先响 应最需紧急处理的中断请求，处理完毕再响应优先 级别较低的 。
符号 INT0
名 称
中 断 引 起 原 因
外部 中断0 INT1 外部 中断1 T0 定时器0 中断 T1 定时器1 中断 * T2 定时器2 中断 TI/RI 串行口中 断
中断服务 程序入口 P3.2引脚的低电平或下降 0003H 沿信号
P3.3引脚的低电平或下降沿 信号 定时计数器0计数回零溢出
汇编语言的中断服务程序按规定的中断矢量 地址存入，由于五个中断矢量地址0003H、 000BH 、0013H、001BH、0023H之间相距 很近，往往装不下一个中断服务程序，通常将 中断服务程 序安排在程序存贮器的其他地址空 间，而在矢量地址的单元中安排一条转移指令。
中断服务的程序框架： ORG 0000H ←复位后程序的起始地址 AJMP MAIN ←引导程序执行转移到主程序所处地址 ORG 中断入口地址 LJMP INT01 ←转移到中断服务子程序所处的存储空间 ┇ ORG 0030H ←主程序所处的存储空间首地址 MAIN： ┇ ←中断相关寄存器的初始化部分 ┇ ORG 中断服务程序所处首地址 INT01：CLR TI/RI ←中断请求标志清零，仅串口中断需要 PUSH dir1 PUSH dir2 ←现场保护 ┇ ←中断处理程序段 POP dir2 POP dir1 ←现场恢复，与现场保护成对出现 RETI ←返回主程序
第5章 中断系统
01
（2）中断响应与返回：CPU采集到中断请求信号后，怎样转向特定的中断服务子程序及执 行完中断服务子程序怎样返回被中断的程序继续执行。中断响应与返回的过程中涉及CPU响应 中断的条件、现场保护、现场恢复等问题。
（3）优先级控制：一个计算机应用系统，特别是计算机实时测控系统，往往有多个中断源， 各中断源的重要程度又有轻重缓急之分。与人处理问题的思路一样，希望重要紧急的事件优先 处理，而且如果当前处于正在处理某个事件的过程中，有更重要、更紧急的事件到来，就应当 暂停当前事件的处理，转去处理新事件。这就是中断系统优先级控制所要解决的问题。中断优 先级控制形成了中断嵌套。8051系列单片机中断系统原理及组成如图5-2所示。a
CONTNTS
03
中断处理过程分四步：中断请求、中断响应、中断服务和 中断返回。如图5-4所示为中断处理流程图。
1.中断请求 当中断源要求CPU为它服务时，必须发出一个中断请求信 号。若是外部中断源，则需将中断请求信号送到规定的外部中 断引脚上，CPU将相应的中断请求标志位置l。为保证该中断得 以实现，中断请求信号应保持到CPU响应该中断后才能取消。 若是内部中断源，则内部硬件电路将自动置位该中断请求标志。 CPU将不断地及时地查询这些中断请求标志，一旦查询到某个 中断请求标志置位，CPU就响应该中断源中断。
本章要点： • 中断的基本概念 • 8051中断系统的结构 • 单片机中断系统 • 8051中断的使用 • 中断服务程序
第5章中断技术ppt课件
二、中断过程
分为四个阶段 中断请求 中断响应 中断服务 中断返回
1.中断请求 ① 外设先发送“中断请求”信号给CPU。 ② CPU检查“中断请求”输入线。 ③ CPU有权决定是否响应中断：
a.若允许申请，用开中断 STI指令把中断标志IF位置1； b.若不允许申请，用关中断 CLI指令把中断标志IF位置0。
应周期； ③ 进行断点及标志保存
如：段地址（CS），偏移地址（IP）以及标志FR 压入堆栈。
④ 读取中断类型号，找到中断源； ⑤ 装入中断服务程序的入口地址（CS，IP）
3.中断服务 ① 转入中断服务程序后，其服务程序的内容有： a.与CPU交换数据，进行I/O操作； b.外部期望CPU给以控制，进行参数修改。 ② 在程序开头，将可能使用的寄存器内容进栈， 即保护现场。 ③ 在服务程序的未尾，将入栈的寄存器内容弹出， 即恢复现场。
5.2 中断向量与中断向量表
1、中断服务程序的入口问题 中断过程的实质是程序转移的过程，即由主程
序转移到服务程序去。如何获取中断服务程序的 入口地址是关键。
实模式：引入中断向量及中断向量表，微处理 器通过中断向量表中的中断向量获取入口地址。
保护模式：引入中断门描述符及中断描述符表 IDT，微处理器通过IDT中的中断门描述符获取入 口地址。
采用中断门描述符来指向中断服务程序的入 口地址。
(单片机完整课件PPT)第五章
单片机原理与应用技术
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
第五章 片内中断系统
51中断管理系统具有如下基本特征： (1) 有5个固定的可屏蔽中断源，2个在片外，3个 在片内。 (2) 在程序存储器的低地址处(0003H～002AH) 有5个中断服务程序的入口地址。 (3) 5个中断源分成2个中断优先级，可形成中断 嵌套。 (4) 用于中断控制和优先级设置的中断寄存器有4 个：TCON、SCON、IE和IP。
现行程序
中断断点
中断服务程序
继续执行 中断示意图
能够实现中断处理功能的部件称为中断系统；产 生中断的请求源称为中断请求源。 中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求(或 中断申请)。
2．中断源和中断分类
中断源：
（1）外围设备：A/D、键盘、打印机等。
（2）故障源：掉电、溢出 （3）定时器和实时时钟 （4）为调试程序设置的中断源（如单步调试）
电平触发方式： INT x 低电平有效，申请中断。 使用中注意两点： (1)请求中断的低电平必须保持足够的时间，使CPU响 应中断，否则会丢失中断请求。这是因为对于低电平 触发方式，外部中断申请触发器是随外部输入线的电
平状态变化而变化的。
(2)CPU中断响应返回前必须撤除低电平请求信号（变 为高电平），否则会产生多余的中断。 边沿触发方式：外部中断申请触发器能锁存外部输 入
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
第五章 片内中断系统
51中断管理系统具有如下基本特征： (1) 有5个固定的可屏蔽中断源，2个在片外，3个 在片内。 (2) 在程序存储器的低地址处(0003H～002AH) 有5个中断服务程序的入口地址。 (3) 5个中断源分成2个中断优先级，可形成中断 嵌套。 (4) 用于中断控制和优先级设置的中断寄存器有4 个：TCON、SCON、IE和IP。
现行程序
中断断点
中断服务程序
继续执行 中断示意图
能够实现中断处理功能的部件称为中断系统；产 生中断的请求源称为中断请求源。 中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求(或 中断申请)。
2．中断源和中断分类
中断源：
（1）外围设备：A/D、键盘、打印机等。
（2）故障源：掉电、溢出 （3）定时器和实时时钟 （4）为调试程序设置的中断源（如单步调试）
电平触发方式： INT x 低电平有效，申请中断。 使用中注意两点： (1)请求中断的低电平必须保持足够的时间，使CPU响 应中断，否则会丢失中断请求。这是因为对于低电平 触发方式，外部中断申请触发器是随外部输入线的电
平状态变化而变化的。
(2)CPU中断响应返回前必须撤除低电平请求信号（变 为高电平），否则会产生多余的中断。 边沿触发方式：外部中断申请触发器能锁存外部输 入
第5章MCS-51中断系统
2.外部中断触发方式选择位：IT0、IT1 外部中断触发方式选择位：IT0 IT1 它们： 负边沿触发中断请求； 低电平触发中断请求。 它们： =1负边沿触发中断请求；= 0：低电平触发中断请求。
中断允许寄存器IE(A8H) 5.2.2 中断允许寄存器IE(A8H)
中断允许控制位：EA、ES、ET1 EX1 ET0 EX0 中断允许控制位：EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0 开中断； 关中断。 =1开中断；= 0关中断。 允许CPU响应INT CPU响应INT0 例：允许CPU响应INT0的中断请求 SETB EX0 EX0 SETB EA
1.当CPU未执行完一条指令。 CPU未执行完一条指令。 未执行完一条指令 当有同级或高级中断服务。 2.当有同级或高级中断服务。 执行RETI指令或访问IE IP的指令后 不能立即响应中断。 RETI指令或访问IE、 的指令后， 3.执行RETI指令或访问IE、IP的指令后，不能立即响应中断。
ห้องสมุดไป่ตู้
5.3.4 中断返回
5.3 中断响应和中断返回
5.3.1中断响应周期时序
每个机器周期采样中断标志位，若有中断请求， 每个机器周期采样中断标志位，若有中断请求，将在下一 个机器周期按优先级顺序进行中断查询。 个机器周期按优先级顺序进行中断查询。
5.3.2. 各中断源中断服务程序的入口地址
第五章 中断系统
(三)中断处理 中断处理就是执行中断服务程序，一般要完成以下操作： 1．保护现场 由于在执行服务程序时需要使用CPU的某些寄存器来进行运算、传送、保存 中间结果，这样一来，使得断点处的这些寄存器的原值被改变，中断返回后，继 续执行主程序时就会产生错误。因此，在正式执行服务程序之前必须采取保护措 施，将断点处的有关寄存器的值送入堆栈保护，具体保护哪些寄存器的内容，应 根据具体情况而定。 2．中断服务 执行中断源所需要的服务程序，例如使用输入／输出指令和外设交换信息等 ，不同的中断源，有各自不同的服务程序。 3．恢复现场 执行完服务程序之后，要回到主程序，为此，必须将前面保护现场时送到堆 栈中的CPU各相应寄存器的内容，重新从堆栈中弹回到各寄存器，使主程序能正 确执行，这一工作称为恢复现场。 4．开中断返回 由于CPU响应中断后已自动关中断，因此在返回主程序之前必须用指令开中 断，这样才能保证CPU在回到主程序后能响应新的中断请求。为使服务程序执行 完毕后能正确回到断点去执行主程序，在中断服务程序的最后安排一条中断返回 指令RETI，该指令的功能是将堆栈中保存的断点地址弹出到指令计数器PC中， 以返回主程序运行。中断响应和处理的过程见图6—10。
六、中断优先级 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急，来确定 CPU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。 (一)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，先查到的中断请求先响应，这就实现了先响应的是 优先级别高的中断源。
第5章MCS-51的中断系统
第五章 MCS-51的中断系统
一、中断的基本概念 二、MCS-51中断系统 中断请求源 中断控制 三、中断处理过程 四、中断请求的撤除
单片机原理及应用——自动化系
中断的基本概念
CPU 主 程 序 随机事件发生
主 程 序
中 断 服 务 子 程 序
★中断：是指由于某种随机事 件的发生，计算机暂停现在程序 的运行，转向执行另一个程序， 处理完毕后又自动返回原来的程 序继续运行。 ★能引起中断的事件称为中断源 ★CPU现执行的程序称为主程序 ★处理中断事件的程序称为中断 服务子程序。
★若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位的被置“1” ，还必须 使EA位=1。 ★改变IE的内容，可由两种方式实现 （1）位操作指令 SETB EA SETB ET0 （2）用字节操作指令来编写： MOV IE，#82H 或者用：MOV 0A8H，#82H ；A8H为IE寄存器字节地址
单片机原理及应用——自动化系
单片机原理及应用——自动化系
——中断源
MCS-51单片机有5个中断请求源 ：
★外部中断输入中断源INT0*(P3.2) ★外部中断输入中断源INT1*(P3.3) ★片内定时器T0的溢出 ★片内定时器T1的溢出 ★片内串行口发送或接收中断源
单片机
或 或
INT0 INT1
T0 T1 串行口
单片机原理及应用——自动化系
一、中断的基本概念 二、MCS-51中断系统 中断请求源 中断控制 三、中断处理过程 四、中断请求的撤除
单片机原理及应用——自动化系
中断的基本概念
CPU 主 程 序 随机事件发生
主 程 序
中 断 服 务 子 程 序
★中断：是指由于某种随机事 件的发生，计算机暂停现在程序 的运行，转向执行另一个程序， 处理完毕后又自动返回原来的程 序继续运行。 ★能引起中断的事件称为中断源 ★CPU现执行的程序称为主程序 ★处理中断事件的程序称为中断 服务子程序。
★若使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位的被置“1” ，还必须 使EA位=1。 ★改变IE的内容，可由两种方式实现 （1）位操作指令 SETB EA SETB ET0 （2）用字节操作指令来编写： MOV IE，#82H 或者用：MOV 0A8H，#82H ；A8H为IE寄存器字节地址
单片机原理及应用——自动化系
单片机原理及应用——自动化系
——中断源
MCS-51单片机有5个中断请求源 ：
★外部中断输入中断源INT0*(P3.2) ★外部中断输入中断源INT1*(P3.3) ★片内定时器T0的溢出 ★片内定时器T1的溢出 ★片内串行口发送或接收中断源
单片机
或 或
INT0 INT1
T0 T1 串行口
单片机原理及应用——自动化系
第5章MCS-51的中断系统
IP（B8H）：中断优先级寄存器，锁存各中断优先级 的控制位，用户可由软件设定。
PS PT1PX1PT0PX0
BCH BBH BAH B9H B8H
PS：串行口中断优先级控制位。当PS=1时，串行口中 断被定义为高优先级中断，当PS=0，串行口中断被定 义为低优先级中断。 PT1：T/C1中断优先级控制位。当PT1=1时，T/C1中 断被定义为高优先级中断，当PT1=0，T/C1中断被定 义为低优先级中断。
PX1：外部中断1中断优先级控制位。当PX1=1时，外 部中断1中断被定义为高优先级中断，当PX1=0，外部 中断1中断被定义为低优先级中断。
PT0：T/C0中断优先级控制位。当PT0=1时，T/C0中 断被定义为高优先级中断，当PT0=0，T/C0中断被定 义为低优先级中断。
PX0：外部中断0中断优先级控制位。当PX0=1时，外 部中断0中断被定义为高优先级中断，当PX0=0，外部 中断0中断被定义为低优先级中断。
可在中断服务程序开 头安排如下程序： INSVR:ANL P1 ,#0FEH
ORL P1,#01H …
RETI END
§4 中断系统的初始化及应用
一、中断系统的初始化 中断初始化是指用户对TCON、SCON、IE等特殊功能 寄存器中的各控制位进行赋值。
中断系统的初始化步骤： 1、 CPU开中断或关中断 2、 某中断源中断请求的允许或禁止（屏蔽） 3、 设定所用中断的中断优先级 4、若为外部中断，则应规定低电平还是负边沿的中断 触发方式
PS PT1PX1PT0PX0
BCH BBH BAH B9H B8H
PS：串行口中断优先级控制位。当PS=1时，串行口中 断被定义为高优先级中断，当PS=0，串行口中断被定 义为低优先级中断。 PT1：T/C1中断优先级控制位。当PT1=1时，T/C1中 断被定义为高优先级中断，当PT1=0，T/C1中断被定 义为低优先级中断。
PX1：外部中断1中断优先级控制位。当PX1=1时，外 部中断1中断被定义为高优先级中断，当PX1=0，外部 中断1中断被定义为低优先级中断。
PT0：T/C0中断优先级控制位。当PT0=1时，T/C0中 断被定义为高优先级中断，当PT0=0，T/C0中断被定 义为低优先级中断。
PX0：外部中断0中断优先级控制位。当PX0=1时，外 部中断0中断被定义为高优先级中断，当PX0=0，外部 中断0中断被定义为低优先级中断。
可在中断服务程序开 头安排如下程序： INSVR:ANL P1 ,#0FEH
ORL P1,#01H …
RETI END
§4 中断系统的初始化及应用
一、中断系统的初始化 中断初始化是指用户对TCON、SCON、IE等特殊功能 寄存器中的各控制位进行赋值。
中断系统的初始化步骤： 1、 CPU开中断或关中断 2、 某中断源中断请求的允许或禁止（屏蔽） 3、 设定所用中断的中断优先级 4、若为外部中断，则应规定低电平还是负边沿的中断 触发方式
微机原理-05 中断
；中断服务程序
二、应用举例
VCC
P1.7 ～ P1.0
驱 动 器
INT0
ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0050H MAIN: MOV A,#00H MOV P1,A KK: JNB P3.2,WW SJMP KK WW: CPL A MOV P1,A
例1：按一次全亮，再按一次全黑
IE EA － － ES ET1 EX1 ET0 EX0
Βιβλιοθήκη Baidu
中断允许标志 0 禁止
所有中断 1 开放中断
外部中断0 1 允许中断
T0的溢出中断 1 允许中断
外部中断1 1 允许中断
串行口中断允许位 1 允许中断
T1的溢出中断 1 允许中断
例：假设允许片内定时器/计数器中断，禁止 其他中断。试根据假设条件设置IE的相应值。
DL6: DJNZ R6,DL6
DJNZ R7,DL1
RET
2.如果想通过按键控制红绿灯的切换，硬件应该怎样改电路图， 软件怎样编程序?
+5V
MOV A , #03H
P1.0
红灯
MOV P1,A
DDD:JB P3.2,DDD
P1.1
红灯
CPL A
MOV P1,A
P1.2
绿灯
DD1:JNB P3.2,DD1
第5章 MCS-51中断系统
CPU执行主程序 CPU执行主程序 CPU执行低级 CPU执行低级 CPU执行高级 CPU执行高级 中断服务程序 中断服务程序
低级中 断请求
高级中 断请求
RETI
RETI
三.MCS-51单片机的中断矢量与优先级
(P.105)
2.中断优先级处理原则 同时发生多个中断申请时 多个中断申请时： 对同时发生多个中断申请时： (1)不同优先级的中断同时申请 很难遇到) 不同优先级的中断同时申请( (1)不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——先高后低 先高后低 (2)相同优先级的中断同时申请 很难遇到) 相同优先级的中断同时申请( (2)相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——按序执行 按序执行 (3)正处理低优先级中断又接到高级别中断 (3)正处理低优先级中断又接到高级别中断 ——高打断低 高打断低 (4)正处理高优先级中断又接到低级别中断 (4)正处理高优先级中断又接到低级别中断 ——高不理低 高不理低
二.单片机的中断源 2.CPU识别中断申请的依据: 2.CPU识别中断申请的依据: CPU识别中断申请的依据 在每个机器周期的S5P2期间, S5P2期间 CPU 在每个机器周期的S5P2期间,会自动查 询各个中断申请标志位 若查到某标志位被置位, 中断申请标志位, 询各个中断申请标志位,若查到某标志位被置位, 将启动中断机制。 将启动中断机制。 Tc=1/fosc Ts=6Tc Tm=12Tc=6Ts
低级中 断请求
高级中 断请求
RETI
RETI
三.MCS-51单片机的中断矢量与优先级
(P.105)
2.中断优先级处理原则 同时发生多个中断申请时 多个中断申请时： 对同时发生多个中断申请时： (1)不同优先级的中断同时申请 很难遇到) 不同优先级的中断同时申请( (1)不同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——先高后低 先高后低 (2)相同优先级的中断同时申请 很难遇到) 相同优先级的中断同时申请( (2)相同优先级的中断同时申请(很难遇到) ——按序执行 按序执行 (3)正处理低优先级中断又接到高级别中断 (3)正处理低优先级中断又接到高级别中断 ——高打断低 高打断低 (4)正处理高优先级中断又接到低级别中断 (4)正处理高优先级中断又接到低级别中断 ——高不理低 高不理低
二.单片机的中断源 2.CPU识别中断申请的依据: 2.CPU识别中断申请的依据: CPU识别中断申请的依据 在每个机器周期的S5P2期间, S5P2期间 CPU 在每个机器周期的S5P2期间,会自动查 询各个中断申请标志位 若查到某标志位被置位, 中断申请标志位, 询各个中断申请标志位,若查到某标志位被置位, 将启动中断机制。 将启动中断机制。 Tc=1/fosc Ts=6Tc Tm=12Tc=6Ts
第5章MCS-51中断系统
第5章 MCS - 51单片机的中断
第5章 MCS - 51单片机的中断
5.1 中断的概述 5.2 中断源 5.3 中断控制 5.4 中断处理过程 5.5 中断的编程应用
第5章 MCS - 51单片机的中断
教学目的
• 了解中断的基本概念和功能。 • 掌握中断系统的结构和控制方式。 • 掌握中断系统的中断处理过程。
0
PT1 1
0
PS 1
0
优先级
高
自
级
然
中
优
断
先
请
级
求
中断
矢量地址
PC
低
自
级
然
中
优
断
先
请
级
求
中断
矢量地址
PC
硬件查询 源允许
第5章 MCS - 51单片机的中断
1. 定时器控制寄存器TCON
控制定时器的启动与停止，保存T0、T1的溢出中断标志位和外部中断 的中断标志位。CPU通过检测TCON中的中断标志位IE0、IE1、TF0、TF1是 否被置1来判断是否有中断源向CPU申请中断。 TCON的格式：
5.2 中断源
51单片机的中断源共有5个，其中2个为外部中断源， 3个为内部中断源。
• （1）外部中断0：中断请求信号由P3.2输入。 • （2）外部中断1：中断请求信号由P3.3输入。 • （3）定时/计数器0中断：对外部脉冲计数，由P3.4输
第5章 MCS - 51单片机的中断
5.1 中断的概述 5.2 中断源 5.3 中断控制 5.4 中断处理过程 5.5 中断的编程应用
第5章 MCS - 51单片机的中断
教学目的
• 了解中断的基本概念和功能。 • 掌握中断系统的结构和控制方式。 • 掌握中断系统的中断处理过程。
0
PT1 1
0
PS 1
0
优先级
高
自
级
然
中
优
断
先
请
级
求
中断
矢量地址
PC
低
自
级
然
中
优
断
先
请
级
求
中断
矢量地址
PC
硬件查询 源允许
第5章 MCS - 51单片机的中断
1. 定时器控制寄存器TCON
控制定时器的启动与停止，保存T0、T1的溢出中断标志位和外部中断 的中断标志位。CPU通过检测TCON中的中断标志位IE0、IE1、TF0、TF1是 否被置1来判断是否有中断源向CPU申请中断。 TCON的格式：
5.2 中断源
51单片机的中断源共有5个，其中2个为外部中断源， 3个为内部中断源。
• （1）外部中断0：中断请求信号由P3.2输入。 • （2）外部中断1：中断请求信号由P3.3输入。 • （3）定时/计数器0中断：对外部脉冲计数，由P3.4输
第5章：中断系统2
• 4.中断返回 • （1）中断返回 • 中断返回是把程序运行从中断服务程序转回到被中 断的主程序上去，中断返回通过执行中断返回指令 RETI来实现，该指令的功能是首先将相应的优先 级状态触发器置0，以开放同级别中断源的中断请 求；其次，从堆栈区把断点地址取出，送回到程序 计数器PC中。 • 因此，不能用RET指令代替RETI指令，而且这条 指令必然是中断服务程序的最后一条指令。
中断服务程序的开始部分 中 断 请 求 信 号
INT0
Q
SD
8051
D CP
1
P1.0
INT0： ANL P1，#0FEH ORL P1，#01H CLR IE0 …
中断优先控制和中断嵌套（补充）
• 1．中断优先控制 • 80C51中断优先控制首先根据中断优先级，此外，还规定 • • • •
了同一中断优先级之间的中断优先权。其从高到低的顺序 为：/INT0、T0、/INT1、T1、串行口。 中断优先级是可编程的，而中断优先权是固定的，不能设 置，仅用于同级中断源同时请求中断时的优先次序。因此 80C51中断优先控制的基本原则是： （1）高优先级中断可以中断正在响应的低优先级中断， 反之则不能。 （2）同优先级中断不能互相中断。 （3）同一中断优先级中，若有多个中断源同时请求中断， CPU将先响应优先权高的中断，后响应优先权低的中断。
第五章MCS-51中断系统
§5.3 中断请求源
二．中断源信号锁存特殊寄存器TCON、SCON、 T2CON （88H、98H 、0C8H ）
T2CON
TF2：T2的计数满的中断标志。 EXF2：T2外部中断标志。 T2CON中其余各位的功能请参阅有关T2的功能资料。
SCON
TI：串行口发送完一个数据的中断标志，当串行口发送完一个数据， 则TI=1。 RI：串行口接收完一个数据的中断标志，当串行口接收完一个数据， 则RI=1。
§5.9 中断服务程序设计
（4）编写外部中断0（INN0）中断服务字程序 ORG 6000H INT0: PUSH ACC PUSH PSW CLR RS0 ;改变工作寄存区 SETB RS1 MOV R0,#40H ;基础地址 MOV R2,#10 ;传递数据的数量 MOV DPTR,#8000H ;数据地址 LOOP: MOVX A,@DPTR ;传送循环
第五章 MCS－51中断系统
§5.1 中断的概念
§5.2 MCS－51中断系统的实现结构
§5.3 中断请求源
§5.4 中断控制
§5.5 中断响应 §5.6 外部中断的响应时间 §5.7 外部中断的触发方式选择 §5.8 中断请求的撤消
§5.9 中断服务程序的设计
§5.10 多外部中断源系统设计
§5.1 中断的概念
§5.9 中断服务程序设计
第5章stm32单片机外部中断ppt课件
第5章 STM32单片机外部中断
5.1 中断相关概念 5.2 STM32F103中断系统组成 5.3 中断控制 5.4 中断执行过程和中断嵌套 5.5 STM32外部中断应用设计
退出
5.1 中断的相关概念
中断：单片机执行主程序时，由于某个事件的原因，暂停主 程序的执行，调用相应的程序处理该事件，处理完毕后再自 动继续执行主程序的过程。 中断的优先级：由中断的嵌套可以看出，不同事件的重要程 度不同。重要的事件可以打断相对不重要的事件的处理，用 户可以根据自己的需求对不同的事件设定重要级别，称为中 断的优先级。 中断的嵌套：如果在执行一个中断时又被另一个更重要的事 件打断，暂停该中断处理过程转去处理这个更重要的事件， 处理完毕后再继续处理本中断的过程，叫作中断的嵌套。 中断源：可以引起中断的事件称为中断源。
5.2.3中断控制器
IPR[15]：全称Interrupt Priority Registers，是一个中断优先 级控制的寄存器组。 这个寄存器组比较重要，STM32F103系列单片机的外部中断 分组与这个寄存器组密切相关。 因为STM32F103系列单片机的外部中断有60个，所以采用中 断分组的办法来确定中断的优先级。IPR寄存器组由15个32位 的寄存器组成，每个可屏蔽中断占用8位
5.2.3 中断控制器
STM32F103支持的60个中断通道已固定分配给相应的外部 设备，每个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节 PRI_n，每4个通道的8位中断优先级控制字构成一个32位的 优先级寄存器。 IPR[0]的[0~7]，[8~15]，[16~23]，[24~31]分别对应中断编号 为0~3，依此类推，总共对应60个外部中断。 而每个可屏蔽中断占用的8bit并没有全部使用，只采用高4位 。这4位，又分为抢占优先级和响应优先级。抢占优先级在 前，响应优先级在后。
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（5）串行口中断请求，中断请求标志为发送中断TI或接收中
断RI。
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5.2.2 中断请求标志寄存器 5个中断请求源的中断请求标志分别由特殊功能寄存器
TCON和SCON的相应位锁存（见图5-2）。 1. TCON寄存器 为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址
。该寄存器中既包括T0和T1的溢出中断请求标志位TF0和 TF1，也包括了两个外部中断请求的标志位IE1与IE0，此 外还包括了两个外部中断请求源的中断触发方式选择位。 特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所示。
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5.1 AT89S51中断技术概述
在单片机系统中，中断技术主要用于实时监测与控制，也就 是要求单片机能及时地响应中断请求源提出的服务请求， 并作出快速响应并及时处理。这些工作就是由单片机片内 的中断系统来实现的。当中断请求源发出中断请求时，如 果中断请求被允许的话，单片机暂时中止当前正在执行的 主程序，转到中断服务处理程序处理中断服务请求。中断 服务处理程序处理完中断服务请求后，再回到原来被中止 的程序之处（断点），继续执行被中断的主程序。
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图5-3 特殊功能寄存器TCON的格式
TCON寄存器中与中断系统有关的各标志位的功能如下： （1）TF1—片内定时器/计数器T1的溢出中断请求标志位。 当启动T1计数后，定时器/计数器T1从初值开始加1计数， 当最高位产生溢出时，由硬件使TF1置“1”，向CPU申请中 断。CPU响应TF1中断时，TF1标志由硬件自动清“0”，TF1 也可由软件清“0”。
5.2 AT89S51中断系统结构 中断系统结构如图5-2所示。共有5个中断请求源（简称中断
源），2个中断优先级，可实现2级中断服务程序嵌套。每 一中断源可用软件独立地控制为允许中断或关中断状态； 每一中断源的中断优先级别均可用软件来设置。
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图5-2 AT89S51的中断系统结构
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由图5-2可见，中断系统共有5个中断请求源，它们是：
（1）INT0*—外部中断请求0，中断请求信号由引脚输入，中 断请求标志为IE0。
（2） INT1*—外部中断请求1，中断请求信号由引脚输入， 中断请求标志为IE1。
（3）定时器/计数器T0计数溢出发出的中断请求，中断请求 标志为TF0。
（4）定时器/计数器T1计数溢出发出的中断请求，中断请求 标志为TF1。
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（2）TF0—片内定时器/计数器T0的溢出中断请求标志位，功 能与TF1类似。
（3）IE1—外部中断请求1的中断请求标志位。 （4）IE0—外部中断请求0的中断请求标志位，其功能与IE1类
似。 （5）IT1—选择外部中断请求1为跳沿触发方式还是电平触发
方式。 IT1=0，为电平触发方式，加到INT1*引脚上的外部中断请求输
入信号为低电平有效，并把IE1置“1”。转向中断服务程序 时，则由硬件自动把IE1清“0”。 IT1=1，为跳沿触发方式，加到INT1*引脚上的外部中断请求输
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入信号电平从高到低的负跳变有效，并把IE1置“1”。转向 中断服务程序时，则由硬件自动把IE1清“0”。
（6）IT0—选择外部中断请求0为跳沿触发方式还是电平触 发方式，其意义与IT1类似。
11Hale Waihona Puke Baidu
请求标志TI和RI，其格式如图5-4所示。
图5-4 SCON中的中断请求标志位
SCON中各标志位的功能如下： （1）TI—串行口的发送中断请求标志位。CPU将一个字节的 数据写入串行口的发送缓冲器SBUF时，就启动一帧串行数据 的发送，每发送完一帧串行数据后，硬件使TI自动置“1”。
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CPU响应串行口发送中断时，并不清除TI中断请求标志，TI标 志必须在中断服务程序中用指令对其清“0”。
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5.3.1 中断允许寄存器IE AT89S51的CPU对各中断源的开放或屏蔽，是由片内的中断
允许寄存器IE控制的。IE的字节地址为A8H，可进行位寻址 ，其格式如图5-5所示。
图5-5 中断允许寄存器IE的格式
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（2）ES—串行口中断允许位。 ES=0，禁止串行口中断。 ES=1，允许串行口中断。 （3）ET1—定时器/计数器T1的溢出中断允许位。 ET1=0，禁止T1溢出中断。 ET1=1，允许T1溢出中断。 （4）EX1—外部中断1中断允许位。 EX1=0，禁止外部中断1中断。 EX1=1，允许外部中断1中断
图5-1显示了单片机对外围设备中断服务请求的整个中断响 应和处理过程。
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图5-1 中断响应和处理过程
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如果单片机没有中断系统，单片机的大量时间可能会浪费在 查询是否有服务请求发生的定时查询操作上，即不论是否 有服务请求发生，都必须去查询。采用中断技术完全消除 了单片机在查询方式中的等待现象，大大地提高了单片机 的工作效率和实时性。由于中断工作方式的优点极为明显 ，因此，单片机的片内硬件中都带有中断系统。
第5章 中断系统
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内容概要 本章介绍AT89S51片内中断系统的硬件结构和工作原理。 中断系统能够实时地响应片内功能部件和外围设备发出的中断
请求并及时进入中断服务子程序进行处理。通过本章学习， 读者应重点掌握与中断系统有关的特殊功能寄存器以及中断 系统的应用特性，以及熟练地进行中断系统应用的编程。
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（4）EX1—外部中断1中断允许位。 EX1=0，禁止外部中断1中断。 EX1=1，允许外部中断1中断。 （5）ET0—定时器/计数器T0的溢出中断允许位。 ET0=0，禁止T0溢出中断。 ET0=1，允许T0溢出中断。 （6）EX0—外部中断0中断允许位。 EX0=0，禁止外部中断0中断。 EX0=1，允许外部中断0中断。 AT89S51复位以后，IE被清“0”，所有的中断请求被禁止。IE
（2）RI—串行口接收中断请求标志位。在串行口接收完一个 串行数据帧，硬件自动使RI中断请求标志置“1”。CPU在响 应串行口接收中断时，RI标志并不清“0”，必须在中断服务 程序中用指令对RI清“0”。
5.3 中断允许与中断优先级的控制 实现中断允许控制和中断优先级控制分别由特殊功能寄存器区
中的中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP来实现的。下 面介绍这两个特殊功能寄存器。
当AT89S51复位后，TCON被清“0”，5个中断源的中断请 求标志均为0。
TR1（D6位）、TR0（D4位）这2位与中断系统无关，仅与 定时器/计数器T1和T0有关，将在第6章介绍。
2. SCON寄存器
SCON为串行口控制寄存器，字节地址为98H，可位寻址。 SCON的低二位锁存串行口的发送中断和接收中断的中断