單片機(jī)原理及應(yīng)用單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

1、8051 8051 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 本節(jié)主要介紹8051單片機(jī)中斷系統(tǒng)，將介紹以下具體內(nèi)容： 中斷源、中斷方式 、中斷控制寄存器、中斷響應(yīng)、中斷請(qǐng)求的撤除。 在程序的執(zhí)行過程中，由于某種外界的在程序的執(zhí)行過程中，由于某種外界的原因，必須終止當(dāng)前執(zhí)行的程序，而去原因，必須終止當(dāng)前執(zhí)行的程序，而去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，待處理結(jié)束后，執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，待處理結(jié)束后，再回來繼續(xù)執(zhí)行被終止的程序。這個(gè)過再回來繼續(xù)執(zhí)行被終止的程序。這個(gè)過程叫中斷。程叫中斷。 一、中斷的概念 執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)中斷請(qǐng)求中斷響應(yīng)執(zhí)行中斷處理程序中斷返回5 5個(gè)中斷源，具有二個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可實(shí)

2、現(xiàn)二級(jí)中個(gè)中斷源，具有二個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)程序的嵌套。每個(gè)中斷源均可軟件編程為高斷服務(wù)程序的嵌套。每個(gè)中斷源均可軟件編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，允許或禁止向優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，允許或禁止向CPUCPU請(qǐng)求中請(qǐng)求中斷。斷。有關(guān)的特殊功能寄存器（有關(guān)的特殊功能寄存器（SFRSFR）有：）有：中斷允許寄存器中斷允許寄存器IEIE中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IPIP中斷源寄存器（中斷源寄存器（TCONTCON、SCONSCON中的有關(guān)位）中的有關(guān)位）注：均可位尋址。注：均可位尋址。二、二、80518051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) IE0TF0IE1TF1T

3、IRI中斷請(qǐng)求標(biāo)志EX0ET0EX1ET1ES1PX0PT0PX1PT1PS高級(jí)低級(jí)內(nèi)部查詢內(nèi)部查詢?nèi)肟诘刂啡肟诘刂稩NT0INT1T0T1TIRI中斷允許控制中斷優(yōu)先級(jí)EA中斷源中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖80518051單片機(jī)共有單片機(jī)共有五五個(gè)中斷源，分別是個(gè)中斷源，分別是外部中斷外部中斷、定時(shí)定時(shí)中斷中斷和和串行中斷。串行中斷。2 2個(gè)外部中斷是：個(gè)外部中斷是：外部中斷外部中斷0-INT00-INT0，由，由P3.2P3.2提供，提供，外部中斷外部中斷1INT11INT1，由，由P3.3P3.3提供，提供，外部中斷有兩種觸發(fā)方式，即低電平方式和負(fù)邊沿外部中斷有兩種觸發(fā)方式，即低電平方式和負(fù)邊沿方式。

4、方式。定時(shí)器和串行口中斷分別是：定時(shí)器和串行口中斷分別是：T0T0溢出中斷溢出中斷； 由片內(nèi)定時(shí)由片內(nèi)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0提供提供T1T1溢出中斷溢出中斷； 由片內(nèi)定時(shí)由片內(nèi)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 1提供提供串行口中斷串行口中斷RI/TIRI/TI； 由片內(nèi)串行口提供由片內(nèi)串行口提供 中斷源中斷源中斷方式中斷方式 單片機(jī)的中斷為單片機(jī)的中斷為向量中斷向量中斷，即一響應(yīng)中斷就轉(zhuǎn)入，即一響應(yīng)中斷就轉(zhuǎn)入固固定入口地址定入口地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序。執(zhí)行中斷服務(wù)程序。具體如下：具體如下： 中斷源中斷源 入口地址入口地址 INT0INT0 0003 0003 T0T0 000BH 000BH IN

5、T1 INT1 0013H 0013H T1 T1 001BH 001BH RI/TI RI/TI 0023H 0023H在這些單元中往往放一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到真正的中在這些單元中往往放一條跳轉(zhuǎn)指令，跳到真正的中斷服務(wù)程序，這是因?yàn)榻o每個(gè)中斷源安排的空間只斷服務(wù)程序，這是因?yàn)榻o每個(gè)中斷源安排的空間只有有8 8個(gè)單元。個(gè)單元。 三、與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器三、與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器 與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器有四個(gè)：與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器有四個(gè)：TCON-TCON-定時(shí)控制寄存器，定時(shí)控制寄存器， IE-IE-中斷允許控制寄存器，中斷允許控制寄存器，IP-IP-中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器，中斷

6、優(yōu)先級(jí)控制寄存器，SCON-SCON-及串行口控制寄存器。及串行口控制寄存器。1定時(shí)控制寄存器TCON D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TF0IE1IT1IE0IT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志觸發(fā)方式選擇0 低電平1 下降沿l注意：電平觸發(fā)時(shí)，在中斷返回前應(yīng)撤除中斷源。注意：電平觸發(fā)時(shí)，在中斷返回前應(yīng)撤除中斷源。2串行口控制寄存器SCON D7D6D5D4D3D2D1D0TIRI串行中斷請(qǐng)求標(biāo)志3中斷允許控制寄存器IE D7D6D5D4D3D2D1D0EAESET1EX1ET0EX04中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IP） D7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0PX00 禁止1允許0 低級(jí)別1高

7、級(jí)別實(shí)現(xiàn)兩級(jí)控制 注意：復(fù)位時(shí)，禁止所有中斷每一中斷源可編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，以實(shí)現(xiàn)二級(jí)嵌套。默認(rèn)的優(yōu)先次序?yàn)椋篒NT0、C/T0、INT1、C/T1、串行口中斷（依次從高到低）注意：響應(yīng)中斷后，CPU并不清零中斷標(biāo)志位，必須軟件清零。四、中斷響應(yīng) 響應(yīng)條件-CPU要響應(yīng)中斷需滿足下列條件： 無同級(jí)或高級(jí)中斷正在服務(wù)； 當(dāng)前指令周期結(jié)束，如果查詢中斷請(qǐng)求的機(jī)器 周期不是當(dāng)前指令的最后一個(gè)周期，則不行； 若現(xiàn)行指令是RETI、RET或訪問IE、IP指令，則需要執(zhí)行到當(dāng)前指令及下一條指令方可響應(yīng)。響應(yīng)過程-單片機(jī)響應(yīng)中斷后，自動(dòng)執(zhí)行下列操作： 置位中斷優(yōu)先級(jí)有效觸發(fā)器，即關(guān)閉同級(jí)和低級(jí) 中

8、斷： 調(diào)用入口地址，斷點(diǎn)入棧，相當(dāng)于LCALL指令； 進(jìn)入中斷服務(wù)程序。 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間-從查詢中斷請(qǐng)求標(biāo)志位到轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)入口地址所需的機(jī)器周期數(shù)。（1）最快響應(yīng)時(shí)間以外部中斷的電平觸發(fā)為最快。從查詢中斷請(qǐng)求信號(hào)到中斷服務(wù)程序需要三個(gè)機(jī)器周期： 1個(gè)周期（查詢）2個(gè)周期（長調(diào)用LCALL）（2）最長時(shí)間若當(dāng)前指令是RET、RETI和IP、IE指令，緊接著下一條是乘除指令發(fā)生，則最長為8個(gè)周期：2個(gè)周期執(zhí)行當(dāng)前指令（其中含有1個(gè)周期查詢）4個(gè)周期乘除指令2個(gè)周期長調(diào)用8個(gè)周期。中斷返回中斷返回中斷處理程序的最后一條指令是RETI，它使CPU結(jié)束中斷處理程序的執(zhí)行，返回到斷點(diǎn)處，繼續(xù)執(zhí)行主程序

9、。 中斷系統(tǒng)初始化開相應(yīng)中斷源的中斷；（IE)設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)；(IP)若為外部中斷，設(shè)定外部中斷的觸發(fā)方式。 中斷應(yīng)用舉例中斷應(yīng)用舉例外設(shè)每準(zhǔn)備好一個(gè)數(shù)據(jù)后，發(fā)出選通信號(hào)，使D觸發(fā)器輸出1再經(jīng)非門得0至INT0，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU 響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求后，在中斷處理程序中先撤除中斷請(qǐng)求信號(hào)，（通過發(fā)P3.0=0，使INT0=1）再由P1口輸入數(shù)據(jù)到單片機(jī)內(nèi)部。P1口P3.0QDCLKCLR選通信號(hào)+5V1INT0數(shù)據(jù)8031程序清單：ORG 0000HSTART:LJMP MAIN ORG 0003H LJMP IINT0 ORG 0030H ;主程序MAIN: CLR IT0 ;低電平

10、觸發(fā) SETB EA ;開中斷 SETB EX0 MOV DPTR,#1000H . ;其它處理 ORG 0100HIINT0:PUSH PSW ;中斷服務(wù)程序 PUSH ACC CLR P3.0 MOV A,P1MOVX DPTR,APOP ACCRETI 單片機(jī)的節(jié)電工作方式單片機(jī)的節(jié)電工作方式 對(duì)于8051單片機(jī)來說，有待機(jī)方式和掉電保護(hù)方式兩種低功耗方式。通過設(shè)置電源控制寄存器PCON的相關(guān)位可以確定當(dāng)前的低功耗方式。PCON寄存器格式如下： 其中SMOD：波特率倍增位 GF0，GF1：通用標(biāo)志位 PD：掉電方式位，PD1為掉電方式 IDL：待機(jī)方式位，IDL1為待機(jī)方式位序 B7 B6 B5B4B3B2B1B0位符號(hào)SMOD /GF1GF0PDIDL1. 待機(jī)方式 將