第5章 89C51的中断系统---部分习题解答

16．为什么89C51单片机在执行RETI或访问IE、IP指令时。 不能立即响应中断?
答：若正在执行RETI指令，则牵涉到前一个中断断口地址
问题，必须等待前一个中断返回后，才能响应新的中断；访 问IE、IP指令牵涉到有可能改变中断允许开关状态和中断优
先级次序状态，必须等其确定后，按照新的IE、IP控制执行
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14．89C51中断处理过程包括哪四个步骤?简述中断处理过程。 答：中断处理过程大致可分为四步：中断请求、中断响应、中 断服务和中断返回。 ①中断请求：由中断源向CPU发出中断请求信号。 ②中断响应：在满足中断响应条件下，响应中断，保存断点地 址，将相应中断的入口地址送入PC。 ③中断服务：执行中断服务程序，完成中断源要求的相应操作。 ④中断返回：恢复断点地址，开放同级中断。 15．89C51响应中断有什么条件? 答：中断响应条件： ①该中断已经“开中”； ②CPU此时没有响应同级或更高优先级的中断； ③当前正处于所执行指令的最后一个机器周期； ④正在执行的指令不是RETI或者是访向IE、IP的指令；否则必 须再另外执行一条指令后才能响应。
18．在CPU未执行同级或更高优先级中断服务程序的条件 下。中断响应等待时间最少需要几个机周?最长需要几个机 周?
答：在CPU未执行同级或更高优先级中断服务程序的条 件下，中断响应等待时间最少需要3个机周，最长需要8个 机周。
19．简述89C51外中断的触发方式，电平触发方式时，如何防 止CPU重复响应外中断? 答：80C51外中INT0/INTl有两种触发方式：电平触发和边 沿触发方式。采用电平触发方式时,CPU响应中断后,虽用硬件 自动清除了相应中断请求标志IE0/IEl，但相应引脚(P3.2/P3.3) 的低电平信号若继续保持下去(一般可能保持时间较长)，中断 请求标志IE0/IEl就无法清零，就会发生重复响应中断情况， 引起出错。需要采取软硬件结合的方法撤消引起重复中断相应 引脚的低电平信号。 硬件电路如教材书图5-4所示。当外部设备有中断请求时， 中断请求信号经反相，加到锁存器CP端，作为CP脉冲。由于 D端接地为0，Q端输出低点平，触发INT0产生中断。当CPU 响应中断后，应在该中断服务程序中按排两条指令： CLR P1.0； SETB P1.0； 使P1.0输出一个负脉冲信号，加到锁存器Sp端(强迫置“1” 端)，Q端输出高点平，从而撤消引起重复中断的INT0低电平 信号。因此一般来说，对外中断INT0、INT1，应尽量采用边 沿触发方式，以简化硬件电路和软件程序。
2．80C51有几个中断源?写出其名称。 答：80C51单片机共有5个中断源，其中2个为外部中断 源，3个为内部中断源： 1) INT0一外部中断0，中断请求信号由P3.2输入。 2) INT1一外部中断1，中断请求信号由P3.3输入。 3) T0一定时/计数器0溢出中断，对外部脉冲计数由P3.4 输入。 4) T1一定时/计数器1溢出中断，对外部脉冲计数由P3.5 输入。 5) 串行中断(包括串行接收中断RI和串行发送中断TI)。
区别： ①中断优先级可设置；中断优先权是固定的，不能设置。
②中断优先级用于不同中断优先级之间，高优先级可以
中断正在响应的低优先级中断；中断优先权仅用于相同优 先级之间同时请求中断时的CPU优先响应权。
实际上，中断优先权发挥作用的概率很低很低。两个
同一优先级的中断同时请求中断，几乎是不存在的，但计 算机(包括单片机)就应该包容任何可能发生的情况
3．涉及89C51单片机中断控制的有哪几个特殊功能寄存器? 答：涉及80C51单片机中断控制的有中断请求、中断允许 和中断优先级控制3个方面、4个特殊功能寄存器： ①中断请求：定时和外中断控制寄存器TCON、串行控制
寄存器SCON；
②中断允许控制寄存器IE； ③中断优先级控制寄存器IP。
4．写出89C51五个中断源的中断请求标志名称、位地址和在 哪一个特殊功能寄存器中? 答：①T1溢出中断请求标志TFl， 位地址8FH, 在TCON中。 ②T0溢出中断请求标志TF0， 位地址8DH, 在TCON中。 ③外中断INT1中断请求标志IEl， 位地址8BH, 在TCON中。 ④外中断INT0中断请求标志IE0，位地址89H, 在TCON中。 ⑤串行口发送中断请求标志TI， 位地址99H, 在SCON中。 串行口接收中断请求标志RI， 位地址89H, 在SCON中。 5．按下列要求分别设置相关控制位。 ①INT0为边沿触发方式； ②INT1为电平触发方式； ③T0启动运行； ④T1停止运行； 解：①INT0为边沿触发方式：SETB IT0； ②INTl为电平触发方式：CLR ITl； ③TD运行： SETB TR0； ④T1停止运行： CLR TRl；
21．什么叫中断嵌套?中断嵌套有什么限制?中断嵌套与子程 序嵌套有什么区别? 答，高优先级中断“中断”正在执行的低优先级中断，这 就是中断嵌套。 中断嵌套只能高优先级“中断”低优先级，低优先级不 能“中断”高优先级，同一优先级之间也不能相互“中断”。 中断嵌套与子程序嵌套的区别： ①子程序嵌套是在程序中事先按排好的；中断嵌套是随 机发生的。 ②子程序嵌套无次序限制，中断嵌套只允许高优先级 “中断”低优先级。
2．89C51在响应中断的过程中，PC值是如何变化的?
答：响应中断前，PC值为中断断点地址；中断开始 时，PC值为相应的中断入口地址；中断期间，按PC+1顺 序或跳转地址；中断返回时，恢复中断断点地址。 3．写出89C51五个中断源的中断入口地址。有什么特点? 答：中断入口地址：INT0：0003H；TO：000BH； INT1：0013H；T1：001BH； 串行口：0023H。 特点： ①中断入口地址固定； ②排列顺序与IE、IP和中断优先权中5个中断源的排列 顺序相同； ③相互间隔只有8个字节。
1．什么叫中断?设置中断有什么优点和功能? 答：CPU暂时中止其正在执行的程序，转去执行请求中 断的那个外设或事件的服务程序，等处理完毕后再返回执 行原来中止的程序，叫做中断。 设置中断的优点和功能： 1) 可以提高CPU工作效率，CPU不必花费大量时间等待 和查询外设工作。 2) 具有实时处理功能，对实时控制系统中的各种参数和 状态做出快速响应、及时处理。 3) 具有故障处理功能，在掉电中断服务程序中将需要保 存的数据和信息及时转移到具有备用电源的存储器中保护 起来，待电源正常时再恢复。 4) 实现分时操作，控制多个外设同时工作。 此外，中断系统还能用于程序调试、多机连接等方面。 因此，中断系统是计算机中重要的组成部分。可以说，只 有有了中断系统后，计算机才能比原来无中断系统的早期 计算机演绎出多姿多彩的功能。
9．什么叫中断优先级?如何设置? 89C51中断优先级和中断 优先权有什么区别? 答：89C51将5个中断源划分为两个中断优先级：高优先级 和低优先级。高优先级可以中断正在响应的低优先级中断。 反之则不能。 中断优先级可通过中断优先级控制寄存器IP设置。相应 位置“1”，定义为高优先级；相应位清“0”，定义为低优先 级。但若置5个中断源全部为高优先级，就等于不分优先级。 中断优先权用于同一中断优先级之间的中断优先。若同 一优先级中有多个中断源同时请求中断，CPU就先响应优先 权高的中断，后响应优先权低的中断。中断优先权是固定的， 不能设置，其从高到低的顺序为：INT0、T0、INT1、T1、 串行口。
20．89C51五个中断源中，哪些中断在CPU响应中断后，中断 请求标志会自动清除? 答：定时/计数器T0、T1中断和外中断INT0、INT1边沿触 发方式，CPU响应中断时就用硬件自动清除予相应的中断请 求标志。 外中断INT0、INT1采用电平触发方式时，由于引起中断 的相应引脚(P3.2或P3.3)上的低电平信号未去除，仍会重复产 生中断请求，使中断请求标志置“1”。 串行口中断(包括串发TI、串收RI)，中断请求标志不会 自动清除，必须由用户在串行中断服务程序中用指令对TI或 RI清0。
断服务程序均大大超出8个字节长度。因此，必须跳转到其他 合适的地址空间。
22．中断初始化包括哪些内容？
答：中断初始化内容包括：设置堆栈指针SP、定义中断优 先级、定义外中断触发方式、开放中断和中断发生前主程序 应完成的操作内容。 23．为什么一般情况下，在中断入口地址区间要设置一条跳
转指令，转移到中断服务程序的实际入口处?
答：由于89C51相邻两个中断人口地址间只有8字节的空间， 8个字节只能容纳一个有3～8条指令的极短程序，一般情况中
中断响应。因此，正在执行的指令不可以是唧或者是访问IE、 IP的指令，否则必须再另外执行一条指令后才能响应。
17．什么叫保护现场?需要保护哪些内容?什么叫恢复现场?恢 复现场与保护现场有什么关系?须遵循什么原则? 答：在中断服务程序中，通常会涉及到一些特殊功能寄存器， 如Acc、PSW和DPTR等，而这些特殊功能寄存器中断前的数 据在中断返回后还要用到，若在中断服务程序中被改变，返回 主程序后将会出错。因此，要求把这些特殊功能寄存器中断前 的数据保存起来，待中断返回时恢复。 所谓保护现场, 是指把断点处有关寄存器的内容压入堆栈 保护。 需要保护的内容即中断返回时需要恢复的内容,不需要恢复 就不需要保护。通常是特殊功能寄存器Acc、PSW和DPTR等。 恢复现场与保护现场相对应,是指在中断返回前,将原来保 护现场时压人堆栈的内容从堆栈中弹出,送回到原有关寄存器。 恢复现场与保护现场是对应的,恢复的内容就是保护的内容。 对80C51,利用堆栈保护和恢复现场需要遵循先进后出、后进先 出的原则。
1．89C51有几个中断源?有几个中断标志? 这些中断标志如何置 位复位? 答：89C51有5个中断源，6个中断标志。 1)TF0：TO溢出中断标志，T0定时/计数溢出时置位，CPU响应 该中断时自动清0。 2)TF1：T1溢出中断标志，Tl定时/计数溢出时置位，CPU响应 该中断时自动清0。 3)TI：串行发送中断标志，串行发送一帧数据完毕置位，必 须用软件清0。 4)RI：串行接收中断标志，串行接收一帧数据完毕置位，必 须用软件清0。 5)IE0：外中断INT0而中断标志，INT0而中断有两种触发方式： ①跳变触发时，下降沿引发IE0置位，CPU响应该中断时自 动清0。 ②电平触发时，低电平引发IE0置位，除非INT0而(P3．2) 引脚低电平撤除，否则IE0无法清0。 6)IEl：外中断INT1中断标志，置位复位情况同IE0。