第5章STC15F2K60S2单片机中断系统.ppt

S2TI：串行口2发送中断标志。串行口2以方式0发送时，每 当发送完8位数据，由硬件置1；若以方式1、方式2或方式3 发送时，在发送停止位的开始时置1。S2TI=1表示串行口2已 发送完一帧数据，正在向CPU申请中断(发送中断)。值得注 意的是，CPU响应发送中断请求，转向执行中断服务程序时 并不将S2TI清0，S2TI必须由用户在中断服务程序中清0。
TI：串行口1发送中断标志。串行口1以方式0发送时，每当 发送完8位数据，由硬件置1；若以方式1、方式2或方式3发 送时，在发送停止位的开始时置1。TI为1表示串行口已发送 一帧数据，串行口1正在向CPU申请中断(发送中断)。值得注 意的是，CPU响应发送中断请求，转向执行中断服务程序时 并不将TI清0，TI必须由用户在中断服务程序中清0。
第5章STC15F2K60S2单片机中断系统
5.1 中断的概念 5.2 STC15F2K60S2单片机的中断系统结构 5.3 中断允许及其优先级管理 5.4 单片机中断处理过程 5.5 中断的应用举例
5.1 中断的概念
在单片机应用系统中，中断技术主要用于实时监测与 控制，能对外界发生的事件进行及时的处理。中断系统是 为使CPU具有对外界紧急事件的处理能力而设置的。
1. IE寄存器
IE寄存器主要负责总中断允许控制和外部中断0、外部中断1、 定时器T0、定时器T1、串口1、A/D转换、低压检测等中断源中 断允许控制，IE的字节地址为A8H，可位寻址。
EA：CPU的总中断允许控制位，EA=1，CPU开放总中断，EA=0， CPU屏蔽所有的中断申请。EA的作用是使中断允许形成两级控制。 即各中断源首先受EA控制；其次还受各中断源自己的中断允许控 制位控制。
TR0：定时/计数器T0的运行控制位。其功能与TR1类似。
IE1：外部中断1请求源（INT1/P3.3）标志位。IE1为1时， 外部中断1向CPU请求中断，当CPU响应该中断时由硬件将IE1 清0。
IT1：外部中断1中断触发方式选择位，当IT1为0时， INT1/P3.3引脚上的上升沿或下降沿均可触发外部中断1。 IT1为1时，为下降沿触发方式。
EX1：外部中断1中断允许位。EX1=1，允许外部中断1中断； EX1=0，禁止外部中断1中断。
ET0：定时/计数器T0的溢出中断允许位。ET0=1，允许T0中断； ET0=0禁止T0中断。
EX0：外部中断0中断允许位。EX0=1，允许外部中断0中断； EX0=0禁止外部中断0中断。
2. IE2寄存器
CCON寄存器是可编程计数器阵列(PCA)模块控制寄存器，地 址为D8H，可位寻址。CCON寄存器格式如下：
CF：PCA计数器阵列溢出标志位。当PCA计数器溢出时，CF由硬 件置1。如果CMOD寄存器的ECF位置1，则CF标志可用来产生中 断。CF位可通过硬件或软件置1，但只可通过软件清0。
CR：PCA计数器阵列运行控制位。该位为1时，启动PCA计数器 阵列计数；该位为0时，关闭PCA计数器。
IE0：外部中断0请求源（INT0/P3.2）标志位。与IE1功能 类似。
IT0：外部中断0中断触发方式选择位，功能与IT1类似。
2. SCON和S2CON寄存器
SCON为串行口1控制寄存器，包括了串行口发送和接收 中断的请求标志位TI和RI。SCON寄存器的字节地址为98H，可 位寻址，其格式如下：
ELVD：低压检测中断允许位。ELVD=1，允许低压检测中断； ELVD=0，禁止低压检测中断。
EADC：A/D转换中断允许位。EADC=1，允许A/D转换中断；EADC=0， 禁止A/D转换中断。
ES：串行口1中断允许位。ES=1，允许串行口1中断；ES=0，禁止 串行口1中断。
ET1：定时/计数器T1的溢出中断允许位。ET1=1，允许T1中断； ET1=0，禁止T1中断。
IE2寄存器主要负责定时器T2、SPI和串口2等中断源的中断允许 控制，地址为AFH。其格式如下：
ET2：定时器T2中断允许位。ET2=1时，允许T2中断；ET2=0，
禁止T2中断。
ESPI：SPI中断允许位。ESPI=1，允许SPI中断；SPI=0，禁止
SPI中断。 ES2：串行口2中断允许位。ES2=1，允许串行口2中断；ES2=0，
在进入掉电工作状态前，如果低压检测电路未被允许可产 生中断，则在进入掉电模式后，该低压检测电路不工作以降低功 耗。如果被允许可产生低压检测中断，则在进入掉电模式后，该 低压检测电路继续工作，在内部工作电压VCC低于低压检测门槛电 压后，产生低压检测中断，可将MCU从掉电状态唤醒。
5. CCON寄存器
在正常工作和空闲工作状态时，如果内部工作电压VCC低 于低压检测门槛电压，该位自动置1，与低压检测中断是否被允许 无关。即在内部工作电压VCC低于低压检测门槛电压时，不管有没 有允许低压检测中断，该位都自动为1。该位要用软件清0，清0后， 如内部工作电压VCC继续低于低压检测门槛电压，该位又被自动设 置为1。
主 程 序
断请求低级
响应低级中
中断 服务 程序
响应高级中断请求
中 断
断点
断点
服 务
继
继
程
续 执 行 主
返回主程序
续 执 行
返回低级中断程
序
程
序
序
图5-1 中断响应和处理过程
5.2 STC15F2K60S2单Βιβλιοθήκη Baidu机的中断系统结构
5.2.1 中断源
STC15F2K60S2单片机中断系统共有14个中断源，分 别为外部中断0（INT0）、定时器T0中断、外部中断1 （INT1）、定时器T1中断、串口1中断、A/D转换中断、低压 检测中断（LVD）、CCP/PWM/PCA中断、串口2中断、SPI中断、 外部中断2（INT2 ）、外部中断3（ INT3）、定时器T2中断、
外部中断4（INT4 ）。除外部中断2（ INT2）、外部中断3
（ INT3）、定时器T2中断、外部中断4（INT4 ）等4个中断 源固定为最低优先级中断外，其它的中断源都具有2个中断 优先级，可实现2级中断服务程序嵌套。
STC15F2K60S2单片机中断系统结构示意图如图5-2 所示。这些中断源与特殊功能寄存器TCON、SCON、S2CON、 CCON、PCON、ADC_CONTR、IE、IE2、INT_CLKO、IP等有关， 下面首先介绍与中断源有关的寄存器功能。
CCF2：PCA模块2中断标志。当出现匹配或捕获时该位由硬件置 1。该位必须通过软件清0。
CCF1：PCA模块1中断标志。与CCF2功能类似。 CCF0：PCA模块0中断标志。与CCF2功能类似。
6. SPSTAT寄存器
SPSTAT寄存器是SPI状态寄存器，地址为CDH。
SPIF：SPI传输完成标志。当一次串行传输完成时，SPIF置1，此 时，如果SPI中断被打开（ESPI＝1，EA＝1），则产生中断。当 SPI处于主模式且SSIG＝0时，如果为输入并被驱动为低电平， SPIF也将置1，表示“模式改变”。SPIF标志通过软件向其写入1 而清0。
禁止串行口2中断。 STC15F2K60S2单片机复位以后，IE和IE2被清0，所有的中
断被禁止。若要开放某些中断源，则可通过程序把IE和IE2中的相 应控制位置1，同时还必须把总中断EA置1。
3. INT_CLKO寄存器
STC15F2K60S2 单片机中断系统结
构示意图
5.2.2 中断源标志寄存器
1. TCON寄存器
TCON寄存器为定时/计数器T0、T1的控制寄存器，该 寄存器包括了T0和T1的溢出中断请求标志位TF0和TF1，也包 括了外部中断0（INT0）和外部中断1（INT1）的中断请求标 志位IE0和IE1，以及外部中断0和外部中断1的中断源的触发 方式。TCON寄存器的字节地址为88H，可位寻址，其格式如 下：
3. ADC_CONTR寄存器 ADC_CONTR为A/D转换控制寄存器，字节地址为BCH，
ADC_POWER：ADC电源控制位。当ADC_POWER为0时，关闭ADC电源； 当ADC_POWER为1时，打开ADC电源。
ADC_FLAG：ADC转换结束标志位，可用于请求A/D转换的中断。 当A/D转换完成后ADC_FLAG置1,要用软件清0。不管是A/D转换完 成后由该位申请产生中断，还是由软件查询该标志位A/D转换是 否结束，当A/D转换完成后，ADC_FLAG为1，一定要软件清0。
5.3 中断允许及其优先级管理
STC15F2K60S2单片机的中断允许控制及优先级控制 分别由中断允许寄存器IE、IE2、INT_CLKO（AUXR2） 以及中断优先级控制寄存器IP、IP2等控制。
5.3.1 中断允许寄存器 STC15F2K60S2单片机中的各中断源是否开放或禁止，
是由内部的中断允许寄存器IE、IE2、INT_CLKO控制。中 断采用两级控制方式，即总中断和各中断源分别独立控制。
RI：串行口1接收中断标志。若串行口1允许接收且以方式0 工作，则每当接收到第8位数据时置1；若以方式1、方式2或 方式3工作且SM2=0时，则每当接收到停止位的中间时置1； 当串行口以方式2或方式3工作且SM2=1时，则仅当接收到的 第9位数据RB8为1后，同时还要接收到停止位的中间时置1。 RI为1表示接收器已接收到一帧数据，串行口1正向CPU申请 中断(接收中断)，RI必须由用户的中断服务程序清0。
TF1：定时/计数器T1的溢出中断标志位。当启动T1计数后， 从初值开始计数，当产生溢出后由硬件将TF1置1，向CPU请 求中断，一直保持到CPU响应中断时，才由硬件清0，TF1也 可由软件清0。
TR1：定时/计数器T1的运行控制位。当TR1为1 时运行，为 0时停止运行。
TF0：定时/计数器T0溢出中断标志。其功能与TF1类似。
ADC_START：ADC转换启动控制位，设置为1时，开始转换，转换 结束后为0。 A/D转换控制寄ADC_CONTR中的其他位与中断无关，将在后续 相关章节介绍。
4.PCON寄存器
PCON为电源控制寄存器，与低压检测中断有关， PCON格式如下：
LVDF：低压检测标志位，同时也是低压检测中断请求标志位。
当中央处理器CPU正在处理某件事的时候外界发生了 紧急的事件请求，要求CPU暂停当前的工作，转而去处理 这个紧急事件，处理完以后，再回到原来被中断的地方 （断点），继续原来的工作，这样的过程称为中断。实现 这种功能的部件称为中断系统，请求CPU中断的请求源称 为中断源。
单片机的中断系统有多个中断源，当几个中 断源同时向CPU请求中断时，系统会根据其优先级来 处理，即先响应中断优先级高的中断源，再响应优 先级低的中断源。例如，若规定按键扫描处理优先 于显示器输出处理，则CPU在处理显示内容的过程中， 可以被按键的动作打断，转而处理键盘扫描问题， 待扫描结束后再继续进行显示器处理过程。
SCON寄存器的其他位与中断无关，将在后续相关章节 介绍。
S2CON为串行口2控制寄存器，字节地址为9AH，S2CON中 各位功能与串口1控制寄存器SCON类似，其中S2TI和S2RI为串 口2的发送和接收中断标志位。
S2RI：串行口2接收中断标志。若串行口2允许接收且以方式0 工作，则每当接收到第8位数据时置1；若以方式1、方式2或方 式3工作且SM2=0时，则每当接收到停止位的中间时置1；当串 行口2以方式2或方式3工作且S2SM2=1时，则仅当接收到的第9 位数据S2RB8为1后，同时还要接收到停止位的中间时置1。 S2RI为1表示串行口2已接收到一帧数据，正向CPU申请中断(接 收中断)，S2RI必须由用户的中断服务程序清0。
WCOL：SPI写冲突标志。在数据传输的过程中如果对SPI数据寄存 器SPDAT执行写操作，WCOL将置1，WCOL标志通过软件向其写入1而 清0。
使用单片机的外部中断0和外部中断1，当外部中断0发出中 断请求后点亮蓝色LED灯，当外部中断1发出中断请求后点 亮黄色LED灯。
如果两个中断的请求信号同时到达单片 机，哪个LED灯先点亮？ 如果在信号同时到达的条件下，需要指定 那个LED灯先亮，如何实现？