51单片机中断.ppt
2023-3-1016章中断系统中断系统2023-3-1026章、章、80C51的中断系统的中断系统 6 6.1 80C51.1 80C51的中断系统结构的中断系统结构一、中断的概念一、中断的概念 CPUCPU在处理某一事件在处理某一事件A A时，发生了另一事件时，发生了另一事件B B请请求求CPUCPU迅速去处理（迅速去处理（中断发生中断发生）；）； CPUCPU暂时中断当前的工作，转去处理事件暂时中断当前的工作，转去处理事件B B（中中断响应和中断服务断响应和中断服务）；）； 待待CPUCPU将事件将事件B B处理完毕后，再回到原来事件处理完毕后，再回到原来事件A A被被中断的地方继续处理事件中断的地方继续处理事件A A（中断返回中断返回），这一过），这一过程称为程称为中断中断 。2023-3-103MCS-51单片机的中断系统结构执行主程序主程序继续执行主程序断点中断请求中断响应执行中断处理程序中断返回2023-3-104引起引起CPU中断的根源，称为中断的根源，称为中断源中断源。中断源向。中断源向CPU提出提出的中断请求。的中断请求。CPU暂时中断原来的事务暂时中断原来的事务A，转去处理事件，转去处理事件B。对事件对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点断点），），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统中断系统（中（中断机构）。断机构）。2023-3-105 随着计算机技术的应用，人们发现中断技随着计算机技术的应用，人们发现中断技术不仅解决了快速主机与慢速术不仅解决了快速主机与慢速I/O设备的数据设备的数据传送问题，而且还具有如下优点：传送问题，而且还具有如下优点：v 分时操作分时操作。CPU可以分时为多个可以分时为多个I/O设备设备服务，提高了计算机的利用率；服务，提高了计算机的利用率；v实时响应实时响应。CPU能够及时处理应用系统的能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；随机事件，系统的实时性大大增强；v可靠性高可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。2023-3-106数据的输入数据的输入/ /输出传送方式输出传送方式查询传送方式查询传送方式(LOOK UP)(LOOK UP)：传送前一方先查询另一方的状态，若已经准备好传送前一方先查询另一方的状态，若已经准备好就传送，否则就继续查询就传送，否则就继续查询/ /等待等待中断传送方式中断传送方式(IRQ)(IRQ)：一方通过申请中断的方式与另一方进行数据传送一方通过申请中断的方式与另一方进行数据传送无条件传送方式：无条件传送方式：一方对另一方来说总是准备好的一方对另一方来说总是准备好的直接存储器存取方式直接存储器存取方式(DMA)(DMA)：双方直接通过总线传送数据双方直接通过总线传送数据, , 不经不经CPUCPU中转中转2023-3-107 数据传送的双方平时各自做自己的工作，一旦数据传送的双方平时各自做自己的工作，一旦甲方甲方要求与要求与乙方乙方进行数据传送，就主动进行数据传送，就主动发出信号发出信号提出申请，提出申请，乙方乙方接到申请后若接到申请后若同意同意传送，传送，安排好安排好当前的工作当前的工作，再，再响应响应与甲方发生数据传送。与甲方发生数据传送。完事完事后，回去继续后，回去继续做打断前的工作。做打断前的工作。中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志中断功能强弱是计算机性能优劣的重要标志提高提高CPUCPU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传送方式特点中断传送方式特点2023-3-108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中断涉及的几个环节中断涉及的几个环节（前面提到的（前面提到的甲方甲方）（甲方（甲方发出信号发出信号提出申请）提出申请）（乙方乙方同意同意传送）传送）（安排好当前的工作安排好当前的工作）（响应响应乙方乙方的要求）的要求）（完事后，回去完事后，回去）（继续继续做打断前的工作）做打断前的工作）2023-3-109单片机的单片机的中断源中断源及及TCONTCON CPUCPU在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2S5P2期间期间，会自动查询，会自动查询各个各个中断申请标志位中断申请标志位，若查到某标志位被置位，若查到某标志位被置位, ,将启动中断机制。将启动中断机制。5151子系列允许子系列允许5 5个个(52(52子系列子系列6 6个个) )中断源：中断源： 2 2个外部中断请求：个外部中断请求：INT0INT0，INT1INT1 2 2个片内定时器个片内定时器/ /计数器计数器T0T0和和T1T1中断请求：中断请求： TF0TF0，TF1TF1，(TF2TF25252子系列有子系列有T2T2） 1 1个串行口中断请求：个串行口中断请求：TI/RITI/RICPUCPU识别中断申请的依据识别中断申请的依据：2023-3-1010定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCONTCON (88H)(88H)TF1TF1 TR1TR1 TF0TF0 TR0TR0 IE1IE1 IT1IT1 IE0IE0 IT0IT0TCONTCONTF0/TF1TF0/TF1：定时器溢出中断申请标志位：定时器溢出中断申请标志位： =0=0：定时器未溢出；定时器未溢出； =1=1：定时器溢出申请中断，定时器溢出申请中断，进中断后自动清零进中断后自动清零。TR0/TR1TR0/TR1：定时器运行启停控制位：定时器运行启停控制位： =0=0：定时器停止运行；定时器停止运行； =1=1：定时器启动运行。定时器启动运行。TCONTCON：TimerTimer控制寄存器控制寄存器，是管理定时器工作的，是管理定时器工作的SFRSFR（其中低其中低4 4位管外部中断）位管外部中断）2023-3-1011定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCONTCON (88H)(88H)TF1TF1 TR1TR1 TF0TF0 TR0TR0 IE1IE1 IT1IT1 IE0IE0 IT0IT0TCONTCONIE0/IE1IE0/IE1：外部中断申请标志位：外部中断申请标志位： =0=0：没有外部中断申请；没有外部中断申请； =1=1：有外部中断申请。有外部中断申请。IT0/IT1IT0/IT1：外部中断请求的触发方式选择位：外部中断请求的触发方式选择位： =0=0：在：在INT0/INT1INT0/INT1端申请中断的信号端申请中断的信号低电平低电平有效有效; ; =1 =1：在在INT0/INT1INT0/INT1端申请中断的信号端申请中断的信号负跳变负跳变有效有效. .TCONTCON：TimerTimer控制寄存器控制寄存器，低低4 4位管理外部中断位管理外部中断2023-3-1012在在CPUCPU已经开放了外部中断允许的前提下：已经开放了外部中断允许的前提下：在在INT0INT0/ /INT1INT1引脚输入一个引脚输入一个负脉冲负脉冲或或低电平低电平， TCONTCON寄存器中的寄存器中的IE0/IE1IE0/IE1标志位自动变标志位自动变“1”1”，检测到检测到IE0/IE1IE0/IE1变变“1”1”后后, ,将产生指令：将产生指令： LCALL 0003HLCALL 0003H(/0013H)(/0013H)执行中断服务程序执行中断服务程序, ,并将并将IE0/IE1IE0/IE1标志位标志位自动清自动清“0”,0”,以备下次申请以备下次申请。外部中断外部中断(INT0,INT1)(INT0,INT1)申请过程申请过程2023-3-1013 PT2 PS PT1PT2 PS PT1 PX1 PX1 PT0 PX0PT0 PX0IPIP中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IP IP (0B8H)(0B8H)PX0/PX1PX0/PX1：INTINT0/10/1优先级控制位：优先级控制位： =0=0 时属时属低低优先级；优先级； =1=1 时属时属高高优先级。优先级。PT0/PT1/PT2PT0/PT1/PT2：T0/1/2T0/1/2中断优先级控制位：中断优先级控制位： =0=0 时属低优先级；时属低优先级； =1=1 时属时属高高优先级。优先级。PS1PS1：串行口中断优先级控制位：串行口中断优先级控制位： =0=0 时属时属低低优先级；优先级； =1=1 时属时属高高优先级。优先级。2023-3-1014对对同时发生同时发生多个中断申请时：多个中断申请时：不同优先级的中断同时申请不同优先级的中断同时申请 先高后低先高后低（很难遇到）（很难遇到）相同优先级的中断同时申请相同优先级的中断同时申请 按序执行按序执行（很难遇到）（很难遇到）正处理低优先级中断又接到高级别中断正处理低优先级中断又接到高级别中断 高打断低高打断低正处理高优先级中断又接到低级别中断正处理高优先级中断又接到低级别中断 高不理低高不理低中断优先级处理原则中断优先级处理原则2023-3-1015没有没有同级的中断或更高级别的同级的中断或更高级别的中断正在处理中断正在处理；在中断源提出了在中断源提出了中断申请中断申请且且CPUCPU此前已经此前已经允允许中断许中断的前提下，还须满足以下的前提下，还须满足以下三个条件三个条件: :正在执行的指令必须正在执行的指令必须执行完最后执行完最后 1 1个机器周期个机器周期；若正在执行若正在执行RETIRETI，或正在访问或正在访问IEIE或或IPIP寄存器寄存器, ,须须执行完上述指令和下一条指令以后方能响应中断。执行完上述指令和下一条指令以后方能响应中断。2023-3-1016 EAEA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0IEIE中断允许寄存器中断允许寄存器IE IE (0A8H)(0A8H) EX0/EX1/ET1/ET0/ES EX0/EX1/ET1/ET0/ES 位位： 分别是分别是INT0/1INT0/1，Timer0/1Timer0/1，串行口串行口的中断允的中断允 许控制位许控制位: : =0 =0 时禁止中断；时禁止中断； =1=1 时时允许允许中断。中断。ET2ET2：T2T2中断允许控制位（仅中断允许控制位（仅5252子系列子系列有）有） =0 =0 时禁止中断；时禁止中断； =1=1 时时允许允许中断。中断。EAEA：总的中断允许控制位（总开关）：总的中断允许控制位（总开关）： =0 =0 时禁止全部中断；时禁止全部中断；=1=1 时时允许允许中断。中断。2023-3-1017中断系统硬件结构中断系统硬件结构注注: :各中断允许控制位各中断允许控制位=0,=0,开关断开开关断开； =1,=1,开关接通开关接通IE0IE0EX0EX0TF0TF0IE1IE1TF1TF1TITIESESET1ET1EX1EX1ET0ET0外部中断外部中断 请求请求0 0外部中断外部中断 请求请求1 1内部内部 定时器定时器0 0内部内部 定时器定时器1 1内部内部 串行口串行口T TR RRIRIIEIE寄存器寄存器 EAEA位位IPIP寄存器寄存器各单路各单路开关开关 总开关总开关中断源标志中断源标志位查询机构位查询机构高中断级高中断级中断请求中断请求低中断级低中断级中断请求中断请求中断入口中断入口中断源中断源标志位标志位INT0INT0INT1INT1中断入口中断入口中断源中断源标志位标志位2023-3-101880C51中断系统的结构中断系统的结构 80C51的中断系统有的中断系统有5个中断源个中断源（8052有 6个） ，2个优先级，可实现二级中断嵌套个优先级，可实现二级中断嵌套 。2023-3-101980C5180C51的中断源的中断源 一、中断源
