单片机课件第6章中断系统

处理外部中断举例 要求每次按动按键，使外接发光二极管LED改变一次亮灭状态。 解：INT0输入按键信号，P1.0输出改变LED状态。 +5V 1．跳变触发：每次跳变引起一次中断请求。
ORG 0000H；复位入口 单片机 AJMP MAIN INT0 ORG 0003H ；中断入口 AJMP PINT0 P1.0 ORG 0100H ；主程序 MAIN：MOV SP，#40H；设栈底 SETB EA ；开总允许开关 SETB EX0 ；开INT0中断 SETB IT0 ；负跳变触发中断 H： SJMP H ；执行其它任务 ORG 0200H ；中断服务程序 PINT0：CPL P1.0 ；改变LED RETI ；返回主程序
一个机器周期
S1
P1 P2
S2
S3
S4
S5
S6
S1
P1 P2
S2
S3
S4
S5
S6
2．中断控制 MCS-51单片机设置了4个专用寄存器用于中断控制，用 户通过设置其状态来管理中断系统。
以上6个中断请求标志位分别分布在TCON、SCON两个寄存器中。 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
1
2. 电平触发：避免一次按键引起多次中断响应。 +5V 1．软件等待按键释放。 2．硬件清除中断信号。
单片机 ORG 0000H；复位入口 AJMP MAIN INT0 ORG 0003H ；中断入口 AJMP PINT0 P1.0 ORG 0100H ；主程序 MAIN：MOV SP，#40H；设栈底 SETB EA ；开总允许开关 SETB EX0 ；开INT0中断 CLR IT0 ；低电平触发中断 H： SJMP H ；执行其它任务 ORG 0200H ；中断服务程序 PINT0：CPL P1.0 ；改变LED WAIT：JNB P3.2，WAIT；等按键释放 RETI ；返回主程序
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
3.2.4 MCS-51扩展外部中断请求输入口
8051单片机只提供了两个外部中断请求输入端，如果需要 使用多于两个的中断源，就必须扩展外部中断请求输入口。 1．定时器/计数器用于扩展外部中断请求输入口
8051单片机有两个定时器/计数器，它们作为计数器使用时，
计数输入端T0（或T1）发生负跳变将使计数器加1，利用此特
TF1—— T1的溢出中断标志 硬件置1，硬件清0（也可软件清0） TF0 —— T0的溢出中断标志。（同TF1，只是针对T0的）
IE1 —— 外部中断1（/INT1）请求标志。
外部有中断请求时，硬件使IE1置1，硬件清0。 IE0 —— 外部中断0（/INT0）请求标志。 IT1 —— 外部中断1（/INT1）触发类型控制位。 IT1 = 0 ，低电平触发。IT1 = 1 ， 下降沿触发。
INTI MOV MOV CJNE AJMP CALL D20 ; 延时去抖动 P1,#0FFH ;P1口送全1值（准双向口原因） A, P1 ; 读P1口各引脚(设另四口未用） A, #0FFH，CLOSE ; 验证是否确实有键闭合 INT0 ; 无键按下（按键时间过短）则退 ；出中断
CLOSE: JNB ACC.3, KEY 0 ; 查询0号键 JNB ACC.2, KEY 1 ; 查询1号键 JNB ACC.1, KEY 2 ; 查询2号键 JNB ACC.0，KEY 3 ; 查询3号键 INT0: RETI KEY 0: …… ; 7号键处理程序 KEY 01: MOV A, P1 ; 再读P1口各引脚 JNB ACC.0, FUNC71 ; 确认键是否释放 RETI KEY 1: …… ; 其他键处理程序 …… D20: …… ; 20ms延时子程序 …… END
§6 MCS-51中断系统
一、概述
什么叫中断？
举例：某同学正在教室写作业，忽然被人叫出去，回来 后，继续写作业。这就是生活中中断的例子。 与上对比，单片机中也有同样的问题。CPU正 在执行原程序，突然，被意外事情打断，转去执行 新程序。CPU执行新程序结束后，又回到原程序中 继续执行。这样的过程就叫
• LOOP：MOV P1，A • DEC A • ACALL DELAY • ACALL DELAY • DJNZ R1, LOOP • SJMP RES
中断服务程序
• EXT0：PUSH ACC • MOV A，#00 • MOV P1，A • ACALL DELAY • ACALL DELAY • CPL A • MOV P1，A • ACALL DELAY • ACALL DELAY • POP ACC • RETI •
子程序2 事件2
中断 中断
四、MCS-51中断的响应过程
日常生活中的中断与单片机中断的比较：
某同学 正在看书 有人找出去 暂停看书 书中作记号 出去做事 回来继续看 单片机 执行主程序 中断信号 暂停执行主程序 当前PC入栈 执行中断程序 返回主程序 过程说明
中断请求 中断响应 保护断点 中断服务 中断返回
中断请求的撤消
1．定时器/计数器中断请求的撤消 中断请求被响应后。硬件会自动清TF0或TF1。 2．外部中断请求的撤消 （1）跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消 的。 （2）电平方式外部中断请求的撤消。 除了标志位清“0”之外，还需在中断响应后 把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高 电平，如下图所示。
叫做：“五源中断，两级管理” 二、中断请求源（“五源中断”） 五个中断源： 入口地址
外部中断0（/INT0）
T0溢出中断 外部中断1（/INT1） T1溢出中断 串口中断
0003H
000BH 0013H 001BH 0023H
利用中断请求标志位来通知！！！
中断源的中断请 求，如何通知 CPU？
CPU识别中断申请的依据： 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,将启动中断机制。
例 1外部中断的应用：8051单片机的P1口控制8个LED 灯，要求8个灯加1移位点亮，当中断来时，灯全灭后 全亮，然后继续加1移位点亮。
• ORG 0H • AJMP ST • ORG 0003H • AJMP EXT0 • ORG 0030H • ST：MOV SP，#70H • MOV IE，#81H • MOV IP，#01H • MOV TCON，#00H • RES：MOV R1，#08H • MOV A，#0FFH
性，适当设置计数初值，就可以把计数输入端T0（或T1）作为
外部中断请求输入口。其特点是以占用内部定时中断为代价的。
中断服务程序的入口地址仍然为000BH或001BH。
2．查询方式扩展外部中断请求输入口
把多个中断源通过硬件（如与非门）引入外部中断输入端， 同时又连到某个I/O口。当有中断源申请中断时，在中断服务程 序中通过软件查询可确定哪一个是正在申请的中断源，其查询 的次序可由中断优先级决定。其特点是中断响应速度较慢。 适 用于外部中断源较多的场合。下页例题中，我们采用74LS21A 四输入端双与门实现该任务。 3．使用专用芯片扩展外部中断请求输入口 当外部中断源较多，同时又要求中断响应速度很高时，查 询方式扩展外部中断请求输入口的方法很难满足要求。这时可 以使用专用接口芯片进行外部中断请求输入口的扩展。下面例 题中，我们采用74LS21A四输入端双与门实现该任务。
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）
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
中断
。
中断的作用：
• • 对突发事故，做出紧急处理。
根据现场随时变化的各种参数、信息，做出实时监控。
• CPU与外部设备并行工作,以中断方式相联系,提高工 作效率。 • 解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾。
• 在多项外部设备同时提出中断请求情况下，CPU能根 据轻重缓急响应外设的中断请求。
对于MCS-51单片机中断系统的组成可以用一句话来讲，
IT0 —— 外中断0（/INT0）触发类型控制位，用法同IT1。
SCON SM0 SM1 SM2 REN
TB8 RB8
TI
RI
TI —— 串口发送中断标志位。 发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLR TI） RI —— 串行口接收中断标志位。 硬件置1，软件清0。
三、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
设计程序如下：
ORG LJMP ORG LJMP ORG SETB SETB SETB 0000H MAIN 0003H INT 0100H EA EX0 IT0 …… ; 外部中断0中断服务入口地址 ; 转中断服务 ; 开总中断允许 ; 开INT0中断 ; 下降沿有效
MAIN:
中断服务程序清单如下：
查询方式扩展外部中断请求输入口的电路实现：
74ls21的逻辑表是：当输入全高时输出为高，任一输入低则输出就为低。 电路分析：当没有按键按下时，由于上拉电阻的作用，74ls21输出高，使 INT0口为高电平，此时中断程序不被触发。如果任何一个按键按下，则 74ls21输出低电平，触发中断程序。 中断程序设计为：如果程序设计检测次序是P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口， 优先级即按顺序排列，如果同时有多个键被按下，可根据实际要求设定 为 1、仅仅只响应最优先中断；2、按优先级顺序依次执行各个中断。
1
[例题3] 通过外部中断控制八盏灯循环点亮。 解：通过P1口扩展八盏灯，在 INT1 引脚接一个按钮开关到地， 每按一下按钮就wenku.baidu.com请一次中断，点亮一盏灯，中断服务则是： 依次点亮八盏灯中的一盏。采用边沿触发。硬件电路如下图 所示。
程序如下：
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H ; 中断服务程序入口地址 LJMP IN11 MAIN：SETB EA ; 开总中断允许“开关” SETB EX1 ; 开分中断允许“开关” CLR PX1 ; 低 优先级（也可不要此句） SETB IT1 ; 边沿触发 MOV A , #01H ; 给累加器A赋初值 SJMP $ ; 原地等待中断申请 IN11：RL A ; 左环移一次 MOV P1，A ; 输出到P1口 RETI ; 中断返回 END
只要P1.0端输出一个负脉冲就可以使D触发器置“1” ， 从而撤消了低电平的中断请求信号。所需的负脉冲 可增加如下两条指令得到： ORL P1，#01H ；P1.0为“1”
ANL
P1，#0FEH
；P1.0为“0”
电平方式的外部中断请求信号的完全撤消，是 通过软硬件相结合的方法来实现的。 3．串行口中断请求的撤消 响应串行口的中断后，CPU无法知道是接收中 断还是发送中断，还需测试这两个中断标志 位的状态，以判定是接收操作还是发送操作， 然后才能清除。所以串行口中断请求的撤消 只能使用软件的方法 CLR TI ；清TI标志位 CLR RI ；清RI标志位