05中断系统单片机课件(最新版).ppt
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1、2主要内容主要内容5.1 中断概述中断概述5.1.1中断的基本概念中断的基本概念5.1.2中断系统的功能中断系统的功能5.2 51单片机中断系统结构单片机中断系统结构5.2.1中断系统结构中断系统结构5.2.2中断的控制中断的控制5.3 中断的响应中断的响应5.3.1 中断响应条件中断响应条件5.3.2 中断的响应中断的响应中断处理流程中断处理流程5.3.3 系统的复位系统的复位5.4 中断系统的应用(以外部中断为例)中断系统的应用(以外部中断为例)5.4.1 中断程序的初始化中断程序的初始化5.4.2 外部中断源的应用外部中断源的应用35.1 中断概述中断概述 CPU正在执行程序时,单片机外
2、部或内部发生的某一正在执行程序时,单片机外部或内部发生的某一事事件件,请求,请求CPU迅速去处理;迅速去处理;CPU暂停当前的程序,转到中断服务程序去处理所发生暂停当前的程序,转到中断服务程序去处理所发生的事件;的事件;处理完该事件后,再回到原来被中止的地方,继续原来处理完该事件后,再回到原来被中止的地方,继续原来的程序,这就是的程序,这就是中断中断。CPU处理事件的过程,称为处理事件的过程,称为CPU的的中断响应过程。中断响应过程。对事件的整个处理过程,称为对事件的整个处理过程,称为中断处理中断处理(或中断服务或中断服务)。单片机实现上述中断功能的部件称为单片机实现上述中断功能的部件称为中断
3、系统中断系统。产生中断的请求源称为产生中断的请求源称为中断请求源中断请求源。中断源向中断源向CPU提出的处理请求称为提出的处理请求称为中断请求中断请求。4中断的优点:中断的优点:提高提高CPU效率效率解决速度矛盾解决速度矛盾实现并行工作实现并行工作应付突发事件应付突发事件中断服务程序中断服务程序中断涉及的几个环节:中断涉及的几个环节:中断源中断源 中断申请中断申请开放中断开放中断保护现场保护现场中断服务中断服务恢复现场恢复现场中断返回中断返回55.2 中断系统结构中断系统结构 51系列单片机中断系统:系列单片机中断系统:n有有5个中断源个中断源(52系列有系列有6个个)2个外部中断源个外部中断
4、源 2个定时中断源个定时中断源 1个串行中断个串行中断n两级中断优先级,能实现两级中断嵌套两级中断优先级,能实现两级中断嵌套n每个中断源的优先级都可由每个中断源的优先级都可由IP编程确定编程确定n中断请求能否得到响应,由中断请求能否得到响应,由IE编程控制编程控制6IE0TF0IE1TF1INT0INT1T0T1TIRIEX0ET0EX1ET1ES1EAPX0PT0PX1PT1PS中断中断向量地址向量地址高高低低查询循序查询循序PC高级中断请求高级中断请求PC低级中断请求低级中断请求中断中断向量地址向量地址高高低低01IT1IT01010101010TXRX查询循序查询循序01SCONIEIP
5、TCON硬件查询硬件查询71、中断源、中断源(1)外部中断源外部中断源 INT0、INT1:由引脚由引脚P3.2、P3.3输入的两个中断源;输入的两个中断源;可直接触发可直接触发TCON的的IE0、IE1标志位;标志位;触发方式:边沿触发、电平触发;触发方式:边沿触发、电平触发;触发方式由触发方式由TCON中的中的IT0、IT1来选择。来选择。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(MSB)(LSB)TCON(88H)EAIE0INT0EX0PX001IT010高优先级高优先级低优先级低优先级IEIPTCON8IE0:INT0的中断请求标志位。的中断请求标志位。当当INT0引脚上出现
6、低电平或下降沿时,由引脚上出现低电平或下降沿时,由硬件自硬件自动动将将IE0置置“1”,产生中断请求标志。,产生中断请求标志。IT0:INT0触发方式控制位,由触发方式控制位,由软件软件来选择。来选择。IT0=1:INT0为下降沿有效。为下降沿有效。IT0=0:INT0为低电平有效。为低电平有效。IE1:INT1的请求标志位。同的请求标志位。同IE0。IT1:INT1触发方式控制位。同触发方式控制位。同IT0。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(MSB)(LSB)TCON(88H)9(2)内部中断源内部中断源 T0、T1,TI/RIT0、T1:定时器定时器/计数器计数器(T/C0
7、、1)溢出中断源溢出中断源 T/C0、1内部有各自的计数器,当计满溢出时,使标内部有各自的计数器,当计满溢出时,使标志位志位TF0、TF1置置“1”,产生中断请求;,产生中断请求;TF0:T/C0的溢出中断标志位;的溢出中断标志位;TF1:T/C1的溢出中断标志位。的溢出中断标志位。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(MSB)(LSB)TCON(88H)EATF0T0ET0PT010IEIPTCON高优先级高优先级低优先级低优先级10TI/RI:串口串口发送发送/接收中断源接收中断源 可直接触发可直接触发SCON的的TI、RI标志位;标志位;TI:发送中断请求标志。发送中断请求标
8、志。RI:接收中断请求标志。接收中断请求标志。串口的发送和接收中断串口的发送和接收中断(逻辑或逻辑或)共用一个中断源共用一个中断源。SM0SM1SM2RENTB0RB0TIRI(MSB)(LSB)SCON(98H)EATIRIES1PS10TXRXIEIPSCON高优先级高优先级低优先级低优先级112.中断优先级中断优先级 51系列单片机中断系统:系列单片机中断系统:有有5个中断源;个中断源;两级中断优先级,能实现两级中断嵌套;两级中断优先级,能实现两级中断嵌套;每个中断源的优先级都可由每个中断源的优先级都可由IP编程确定;编程确定;中断请求能否得到响应,由中断请求能否得到响应,由IE控制。控
9、制。主程序或子程序主程序或子程序中断服务中断服务1中断服务中断服务2断点断点PT2PSPT1PX1PT0PX0(MSB)(LSB)IP(0B8H)12 51中断系统有中断系统有4个个SFR:(88H):(98H):(0A8H):(0B8H):单片机中断系统就是由这单片机中断系统就是由这4个个SFR来控制的。来控制的。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0PT2PSPT1PX1PT0PX0SM0SM1SM2RENTB0RB0TIRIEAET2ESET1EX1ET0EX013(1)TCON的中断标志位的中断标志位 TCON为为T/C控制寄存器,也锁存控制寄存器,也锁存T0和和T1的溢出中
10、的溢出中断标志和断标志和INT0和和INT1的中断标志等。的中断标志等。当中断源有中断时,由硬件当中断源有中断时,由硬件自动自动对相应位置对相应位置“1”。响应中断后由硬件响应中断后由硬件自动清除自动清除相应的标志位。相应的标志位。TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0(MSB)(LSB)TCON(88H)14(2)SCON的中断标志位的中断标志位 SCON为串口控制寄存器为串口控制寄存器,锁存锁存TI和和RI的中断标志。的中断标志。串口的发送和接收中断串口的发送和接收中断(逻辑或逻辑或)共用一个中断源。共用一个中断源。当发送或接收有中断时,由当发送或接收有中断时,由硬件硬件对对TI
11、或或RI置置“1”。中断响应后需要由中断响应后需要由软件软件判断判断TI和和RI位,并位,并只能由软只能由软件清除件清除TI或或RI标志位。标志位。SM0SM1SM2RENTB0RB0TIRI(MSB)(LSB)SCON(98H)15EAET2ESET1EX1ET0EX0(MSB)(LSB)IE(0A8H)中断申请后,中断申请后,CPU是否相应中断,由是否相应中断,由IE相应位控制,相应位控制,可通过对可通过对IE编程来设置。编程来设置。IE各位如下各位如下(1有效有效):lEX0:INT0中断允许位;中断允许位;lET0:T/C0中断允许位;中断允许位;lEX1:INT1中断允许位;中断允许
12、位;lET1:T/C1中断允许位;中断允许位;lES:串口中断允许位;串口中断允许位;lET2:T/C2中断允许位中断允许位(仅仅52系列有系列有);lEA:CPU中断总允许位。中断总允许位。1651单片机复位后,单片机复位后,IE被清被清“0”,即所有中断被禁止。,即所有中断被禁止。要使某一个中断源被允许中断,除了要使某一个中断源被允许中断,除了IE相应的位的相应的位的被置被置“1”,还必须使,还必须使EA位位=1。改变改变IE的内容,可由位操作指令来实现,即:的内容,可由位操作指令来实现,即:SETB bit;CLR bit。也可按自己来实现:也可按自己来实现:MOV IE,#XXHEAE
13、T2ESET1EX1ET0EX0(MSB)(LSB)IE(0A8H)17例例1 若允许片内若允许片内2个定时器个定时器/计数器中断,禁止其它中断源的计数器中断,禁止其它中断源的中断请求。编写设置中断请求。编写设置IE的相应程序段。的相应程序段。(1)用位操作指令来编写如下程序段:用位操作指令来编写如下程序段:CLR ES ;禁止串行口中断;禁止串行口中断 CLR EX1 ;禁止外部中断;禁止外部中断1中断中断 CLR EX0;禁止外部中断;禁止外部中断0中断中断 SETB ET0;允许定时器;允许定时器/计数器计数器T0中断中断 SETB ET1;允许定时器;允许定时器/计数器计数器T1中断中
14、断 SETB EA;CPU开中断开中断(2)用字节操作指令来编写:用字节操作指令来编写:MOV IE,#8AHEAET2ESET1EX118PT2PSPT1PX1PT0PX0(MSB)(LSB)IP(0B8H)5个中断源可分个中断源可分2个优先级,由个优先级,由IP通过编程来设置。通过编程来设置。IP各位如下各位如下(“1”选为高级,选为高级,“0”选为低级选为低级):lPX0:INT0优先级设定位;优先级设定位;lPT0:T/C0优先级设定位;优先级设定位;lPX1:INT1优先级设定位;优先级设定位;lPT1:T/C1优先级设定位;优先级设定位;lPS:串行口优先级设定位;串行口优先级设定
15、位;lPT2:T/C2优先级设定位优先级设定位(仅仅52系列有系列有)。19由软件可改变各中断源的中断优先级。由软件可改变各中断源的中断优先级。51的中断系统有两个不可寻址的的中断系统有两个不可寻址的“优先级激活触发器优先级激活触发器”:一个是指示某高优先级的中断正在执行,所有后来的中一个是指示某高优先级的中断正在执行,所有后来的中断均被阻止。断均被阻止。另一个是指示某低优先级的中断正在执行,所有同级中另一个是指示某低优先级的中断正在执行,所有同级中断都被阻止,但不阻断高优先级的中断请求。断都被阻止,但不阻断高优先级的中断请求。当几个同一优先级的中断请求时,优先响应哪一个中断,当几个同一优先级
16、的中断请求时,优先响应哪一个中断,取决于内部的查询顺序。取决于内部的查询顺序。查询顺序如下:查询顺序如下:20中断源中断源中断标志中断标志同级内优先级同级内优先级外部中断外部中断0(INT0)IE0最高最高定时器定时器0溢出中断溢出中断(T0)TF0外部中断外部中断1(INT1)IE1定时器定时器1溢出中断溢出中断(T1)TF1串口中断串口中断RI或或TI定时器定时器2溢出中断溢出中断(T2)TF2或或EXF最低最低 2个优先级中,个优先级中,同级中断的优先次序如下:同级中断的优先次序如下:21例例2 设置设置IP寄存器的初始值,使寄存器的初始值,使2个外部中断请求为高优先个外部中断请求为高优
17、先级,其它中断请求为低优先级。级,其它中断请求为低优先级。(1)用位操作指令用位操作指令SETB PX0;2个外中断为高优先级个外中断为高优先级SETB PX1CLR PS;串口为低优先级中断;串口为低优先级中断CLR PT0;2个定时器个定时器/计数器低优先级中断计数器低优先级中断CLR PT1(2)用字节操作指令用字节操作指令MOV IP,#05HPT2 PS PT1 PX1 PT0 PX022一、中断响应条件一、中断响应条件中断请求被响应需满足以下必要条件:中断请求被响应需满足以下必要条件:(1)中断源有请求;中断源有请求;(2)IE的的EA=1,且,且IE相应的中断允许位为相应的中断允
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