单片机中断部分经典PPT学习

日常中断的例子
你正在专心看书，突 然电话铃响，于是你记下 正在看的书的页数，去接 电话，接完电话后再回来 接着看书。
计算机中的中断概念
中断是指由于某种随机事件的发生， 计算机暂停现行程序的运行，转去 执行另一程序，以处理发生的事件， 处理完毕后又自动返回原来的程序 继续运行。 将能引起中断的事件称为中断源。
002AH
使用时，通常在这些入口地址 处存放一条跳转指令，使程序 跳转到用户安排的中断服务程 序起始地址上去！
0023H：串行口中断入口

001BH：定时器1溢出中断入口

0013H：外部中断1入口

000BH：定时器0溢出中断入口

0003H：外部中断0入口
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
为什么要有 中断优先级？
CPU同一时间只能响应一个中断请求。若同时来了两个或两个 以上中断请求，就必须有先有后。 ！！！
为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。
IP —— —— —— PS PT1 PX1 PT0 PX0
P S —— 串口的中断优先级别 PT1 —— 定时 / 计数器T1的中断优先级别 PX1 —— 外部中断1 的中断优先级别 PT0 —— 定时 / 计数器T0的中断优先级别 PX0 —— 外部中断0 的中断优先级别 该位是“1”时，为高级优先级 该位是“ 0”时，为低级优先 级
同一级中的5个中断源的优先顺序是： 高 /INT0中断
T0溢出中断 出厂前已由厂家固化顺序 ——事先约定
/INT1中断
T1溢出中断 串口中断
低 中断优先原则：（概括为四句话）
1、低级不打断高级
2、高级不睬低级 3、同级不能打断 4、同级、同时中断，事先约定。
中断嵌套的概念：
主程序
子程序1 事件1
包含T0中断服务子程序的 程序结构： 程序存储器ROM ORG 0000H AJMP MAIN 002AH ORG 000BH 0023H：串行口中断入口 AJMP INTT0 ORG 0100H 001BH：定时器1溢出中断入口 MAIN: . . 0013H：外部中断1入口 . AJMP INTT0 INTT0:. 000BH：定时器0溢出中断入口 . . 0003H：外部中断0入口 RETI AJMP MAIN END
边沿激活的外部中断：CPU在响应中断后，也是用硬件自动
清除有关的中断请求标志IE0或IE1。
串行口中断：CPU响应中断后，没有用硬件清除T1、R1，
故这些中断不能自动撤除，而要靠软件来清除相应的标志。
电平触发的外部中断源中断标志的撤除 电平触发外部中断撤除方法较复杂。
因为在电平触发方式中，CPU响应中断时不会自动清 除IE1或IE0标志，所以在响应中断后应立即撤除INT0或 INT1引脚上的低电平。
相应位为1，对应的中断源被设置为高优先级，相应位为0，对应 的中断源被设置为低优先级 系统复位时，均为低优先级 该寄存器可以位寻址
中断控制（两级管理） 1、中断屏蔽（第一级管理） 在中断源与CPU之间有二级中断允许控制逻辑电路，类似开关，其 中第一级为一个总开关，第二级为五个分开关，由IE控制。 IE EA — — — — ES ET1 EX1 ET0 EX0
中断源发中断请求 中断响应条件 是否满足？
N
Y Y
中断是否受阻？
由硬件 自动完成
N
把PC断点地址压入堆栈 相应中断源的中断入口地址 送入PC，转向中断服务程序
关中断
中 断 服 务 程 序
保护现场 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 开中断 中断返回
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断，以 免现场遭到 破坏。
址取出，送回到程序计数器 PC中去。另外，它还通知中 断系统已完成中断处理，将
应 响 断 中 中 断 返 回
清除优先级状态触发器。 特别注意：不能用RET指 令代替RETI指令！ 保护断点与保护现场以及恢 复断点与恢复现场的区别。 外部中断响应时间在3 ~ 8个 机器周期之间。
中断处理过程示意图
EA —— 总控制位
“—” —— 未定义位 ES —— 串口控制位 ET1—— T1中断控制位 EX1—— /INT1控制位 ET0—— T0中断控制位 EX0—— /INT0控制位 若为“1”，开关接通，允 许
例如 SETB EA
若为“0”，开关断开，不 允许
例如 CLR IE.7
2、中断优先级（第二级管理）
CPU现行运行的程序称为主程序。
处理随机事件的程序称为中断服务 子程序。
中断技术的优点
分时操作 ——CPU可以同多个外设“同时”工作 实时处理 ——CPU及时处理随机事件 故障处理 ——电源掉电、存储出错、运算溢出

MCS-51中断系统
中断源 中断标志 中断允许 中断优先级 MCS-51中断系统结构 中断寄存器
中断服务 子程序的 入口地址
ZD0
应 响 断 中
入口地址(通常称矢量地址)。 特别注意：这些工作是硬件 自动完成的！
断点 地址
中断响应
中断服务子程序入口地址又称 为中断矢量或中断向量。 单片机中5个中断源的矢量地 址是固定的，不能改动。
应 响 断 中
中断服务 子程序的 入口地址
断点 地址
程序存储器ROM
中断请求 中断响应 保护断点 中断服务 中断返回
外部中断0入口地址
中断响应(以外部中断0为例) 0003
中断响应：在满足CPU的中断 响应条件之后，CPU对中断源 中断请求予以处理。 中断响应过程： 保护断点地址； 把程序转向中断服务程序的
ZD0 AJMP
ORG 0003H AJMP ZD0
0000H：复位后，程序的入口地址(PC=0000H)
中断处理
入口地址
中断服务程序从中断子程序入 口地址开始执行，直到返回指
应 响 断 中
令RETI为止，这个过程称为中
断处理(或中断服务)。 中断服务子程序一般包括两部 分内容，一是保护和恢复现场， 二是处理中断源的请求。
RETI
中断处理
INTT0: PUSH ACC PUSH PUSH PUSH DPH DPL PSW 保护现场

MCS-51的中断系统——中断源
8051单片机有5个中断请求源：
单片机
外部输入中断源INT0(P3.2) 外部输入中断源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
或 或
INT0
T0
INT1
T1
串行口
MCS-51的中断系统——中断标志
中断源 中断标志位
CPU
INT0
T0 INT1 T1
串口
IE0 TF0 IE1 TF1 TI RI
主 程 序
每一个中断源都有相应的中断标志位； 某一个中断源申请中断，相应中断标志位置1。
MCS-51的中断系统——中断允许
中断源 中断标志位 中断允许
CPU
INT0 T0 INT1 T1 串口
保护和恢复现场之后 的开中断是为了允许 有更高级中断打断此 中断服务程序。
断点地址由堆栈弹入PC
硬件自 动完成
中断请求的撤除
CPU响应某中断请求后，在中断返回前，应该撤除该中断 请求，否则会引起另一次中断。
定时器0或1溢出：CPU在响应中断后，硬件清除了有关的中
断请求标志TFO或TF1，即中断请求是自动撤除的。
PX0
CPU
高
INT0 T0 INT1 T1
IE0 TF0 IE1 TF1 TI SI
EX0
ET0 EX1 ET1 ES EA
PT0
PX1 PT1 PS
主 程 序
低
串口
单片机中有两个中断优先级，即高优先级中断和低优先级中断， 前者优先权高于后者（在程序中设置，相应位=1，为高优先级）；
同一优先级别的中断源按照自然优先级顺序确定优先级别（硬件 形成，无法改变）。
SCON寄存器——串行口控制寄存器
SCON 98H 7 6 5 4 3 2 1 TI 0 RI
TI (SCON.1)——串行发送中断标志。 RI (SCON.0)——串行接收中断标志。 注意：该寄存器可以位寻址。
IE寄存器——中断允许寄存器
IE A8H 7 EA 6 5 4 ES 3 2 1 0 ET1 EX1 ET0 EX0
IE0 TF0 IE1 TF1 TI RI
EX0 ET0 EX1 ET1 ES EA
主 程 序
EA——总中断允许位，EA=1开放所有中断，EA=0，禁止所有中断；
某一个中断源还有相应的中断允许位，1允许相应中断源的中断，0禁 止相应中断源的中断。
MCS-51的中断系统——中断优先级
自然优先级 中断源 中断标志位 中断允许 优先控制
子程序2 事件2
中断 中断
中断处理过程
中断处理过程分为三个阶段：中断响应、中断 处理和中断返回。 中断响应 中断处理(又称中断服务)
应 响 断 中 中 断 返 回


中断返回
中断请求的撤除
四、MCS-51中断的响应过程
CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有 中断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在：
中断源服务 POP POP PSW DPL 恢复现场
POP
POP RETI
DPH
ACC
中断返回
中断返回是指中断服务完
应 响 断 中 中 断 返 回
后，计算机返回到原来暂停
的位置(即断点)，继续执行 原来的程序。
中断返回由专门的中断返