中断系统的应用举例 (含源程序)
中断系统及应用
4、优先级控制
51单片机有5个中断源，为处理方便，每个中断源有两级控制：高优 先级和低优先级，通过内部的中断优先级寄存器IP来设置
PT2：定时/计数器T2的中断优先级控制位，用于52 PS：串行口中断优先级控制位 PT1：定时/计数器T1中断优先级控制位 PX1：外部中断INT1的中断优先级控制位 PT0：定时/计数器T0的中断优先级控制位 PX0：外部中断INT0的中断优先级控制位 若某位置1，则对应中断源设置为高优先级，清零设置为低优先级， 对于同级中断源则按照默认优先权顺序：外部中断INT0、定时/计数 器T0、外部中断INT1、定时/计数器T1、串行口、定时/计数器T2
END
2、中断源
中断源:产生中断请求信号的事件、原因称为中断源。
51单片机提供5个硬件中断源：两个外部中断源INT0和
INT1，两个定时/计数器T0和T1的溢出中断TF0和TF1；1个串行口发 送T1和接受R1中断。
2、中断源
外部中断INT0和INT1
a.中断请求信号从外部引脚P3.2和P3.3输入 b.两种触发方式：电平触发及跳变（边沿）触发，通过对TCON低四位编 程实现
通过中断来实现，计算机与外部环境设备之间的信息传送常常采用中断处理方式。什么是中断？在 计算机中，由于计算机内外部的原因或软硬件的原因，是CPU从当前正在执行的程序中暂停下来， 而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。执行完服务程序后，再返回被暂停 的位置继续执行原来的程序，这个过程称为中断，实现中断的硬件系统和软件系统称为中断系统。
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51单片机的中断系统 及其应用
组长：钟明辉 组员：张靖平、卜雨豪、黄和正、郭晨曦
目录
中断系统的简述 中断源
中断在操作系统中的应用
中断服务程序
中断处理
返回断点
中断源：指能够引起中断的原因或发出中断申请 的来源。主要有以下几类：
（1）外部设备请求中断。一般的外部设备如键盘、 磁盘驱动器、磁带机、打印机等在工作告一段落后 发出中断请求，要求CPU为它服务。 （2）实时时钟请求中断。如定时/计数器，先有CPU 发出指令，让时钟电路开始计时工作，待规定的时 间到，时钟电路发出中断申请，CPU转入中断服务程 序进行中断处理。
输入 锁存器 三态 缓冲器
输入 设备
数据总线
中断请求 ＋5 V D Q &
端口 译码
地址总线 RD
Q 中断屏蔽 & INT
中断排队：通常，系统中有多个中断源，当有多个中断源同时发出 中断请求时，要求计算机能确定哪个中断更紧迫，以便首先响应。 为此，计算机给每个中断源规定了优先级别，称为优先权。这样， 当多个中断源同时发出中断请求时，优先权高的中断能先被响应， 只有优先权高的中断处理结束后才能响应优先权低的中断。计算机 按中断源优先权高低逐次响应的过程称优先权排队，这个过程可通 过硬件电路来实现，亦可通过软件查询来实现。 1．中断优先级 中断请求是随机发生的，当系统具有多个中断源时，有时会同时出 现多个中断请求，CPU只能按一定的次序予以响应和处理，这个响应的次 序称为中断优先级。对于不同级别的中断请求，一般的处理原则是： (1) 不同优先级的多个中断源同时发出中断请求，按优先级由高到低依 次处理。 (2) 低优先级中断正在处理，出现高优先级请求，应转去处理高优先级 请求，服务结束后再 返回原优先级较低的中断服务程序继续执行。 (3) 高优先级中断正在处理，出现低优先级请求，可暂不响应。 (4) 中断处理时，出现同级别请求，应在当前中断处理结束以后再处理 新的请求。
单片机中的中断系统设计与应用实例
单片机中的中断系统设计与应用实例中断是单片机系统中一种重要的实时任务处理机制，用于处理紧急事件或高优先级任务。
中断系统的设计和应用在单片机开发中是至关重要的一部分。
本文将介绍单片机中的中断系统设计原则，并提供一个实际应用的案例。
一、中断系统设计原则1. 中断优先级排序：在设计中断系统时，应根据任务的重要性和紧急性为每个中断设置优先级。
高优先级中断可以打断低优先级中断的执行，确保紧急任务的及时处理。
2. 中断服务程序：每个中断都需要编写相应的中断服务程序（ISR）。
ISR负责处理中断事件，包括保存当前执行状态、中断请求的判定、中断相关的处理操作等。
3. 中断向量表：中断向量表是一个存储中断向量地址的数据表。
当发生中断时，单片机会根据中断号在中断向量表中查找对应的中断服务程序的入口地址，从而完成中断服务的调用。
4. 中断屏蔽和使能：单片机的中断系统通常提供屏蔽和使能中断的机制。
中断屏蔽允许开发者在需要时暂时关闭特定中断，以避免干扰当前任务的执行。
而使能中断则允许开发者在适当的时候开启相应的中断。
二、中断系统应用实例：采集温度数据假设我们需要设计一个温度采集系统，通过单片机实时采集并处理温度数据。
当温度超过一定阈值时，系统要发出警报。
这种情况下，我们可以使用中断系统来监听温度传感器并实现相应的处理。
首先，我们需要编写一个中断服务程序来处理温度中断。
在这个中断服务程序中，我们需要获取温度传感器的数值并与阈值进行比较。
如果超过阈值，则触发警报。
接下来，我们需要配置单片机的中断向量表，并设置中断优先级。
由于温度采集任务是紧急任务，我们可以将温度中断设置为最高优先级，以确保及时响应。
然后，我们需要配置温度传感器的中断输出引脚，并连接到单片机的中断引脚。
当温度超过阈值时，传感器会通过中断引脚向单片机发送中断请求，这将触发中断系统的工作。
最后，我们可以在主函数中启用中断，并进行其他的温度采集和处理操作。
当温度中断触发时，单片机将自动跳转到温度中断服务程序进行处理，完成相应的警报操作。
中断程序的编程实例
中断程序的编程实例哎呀，今天真是忙得不可开交，一大早就被老板叫去开会，说是要讨论一个新项目的编程实例。
我心里嘀咕着，这项目可不简单，得好好琢磨琢磨。
一进会议室，就看到老张坐在那儿，手里拿着杯咖啡，眉头紧锁。
我走过去拍了拍他的肩膀，笑着说：“老张，怎么了？又被代码折磨了？”老张抬头看了我一眼，叹了口气：“可不是嘛，这中断程序的编程实例，简直是个大坑。
我昨晚熬到半夜，愣是没搞定。
”我坐下来，拿起桌上的资料翻了翻，心里也有些打鼓。
这中断程序可不是闹着玩的，稍有不慎，整个系统都得崩溃。
我一边翻资料，一边和老张讨论起来。
“你说，这中断程序的核心是什么？”我问道。
老张想了想，说：“我觉得关键是中断处理函数的编写，得确保它能在最短的时间内完成任务，不影响系统的正常运行。
”我点点头，觉得老张说得有道理。
“对，而且还得考虑中断的优先级，不能让低优先级的中断打断高优先级的任务。
”正说着，小李也进来了，手里拿着笔记本，一脸疲惫。
“你们在讨论什么呢？”他问道。
“我们在说中断程序的编程实例，”我回答，“你有什么想法吗？”小李坐下来，揉了揉太阳穴，说：“我觉得我们可以考虑用状态机来管理中断，这样能更好地控制中断的流程。
”我眼前一亮，觉得小李的建议挺有创意。
“好主意！状态机确实能提高中断处理的效率。
”老张也点头表示赞同：“对，我们可以试试用状态机来实现中断处理函数。
”我们三个人你一言我一语，讨论得热火朝天。
时间不知不觉就过去了，转眼间已经到了中午。
我看了看手表，笑着说：“走吧，先去吃饭，下午再继续讨论。
”老张和小李也站了起来，我们一边往外走，一边还在讨论中断程序的细节。
虽然任务艰巨，但有伙伴们的支持，我觉得信心满满。
下午回到办公室，我们继续投入到编程实例的编写中。
虽然过程中遇到了不少困难，但我们互相鼓励，互相帮助，最终还是顺利完成了任务。
当最后一个bug被修复，程序成功运行时，我们三个人都松了一口气，相视而笑。
老张拍了拍我的肩膀，说：“兄弟，干得不错！”我笑着回应：“都是大家的功劳，没有你们的帮助，我一个人可搞不定。
中断系统及应用PPT资料优选版
动又返回原来的程序继续运行。
级中断请求所中断。 ⑴ 中断技术实现了CPU与外部设备并行工作，提高了CPU的效率；
0；
S选E取TB外E中X断0④为脉冲正触；发方在式 进行的低优先级中断服务程序，能被高优
引起中断的原因或发出中断申请的来源。
51单片机有5个中断源，分为3类：外部中断源 （输入）2个，定时计数器中断源2个，串行口发送 或接收中断源（串行中断）1个。
5、外部中断
外中断0和1共2个，请求信号分别从INT0（P3.2） 和 INT1(P3.3) 引脚输入。两种形式：一种是电平方 式，低电平有效， CPU在信号输入端采样到有效的 低电平，即产生中断。另外是脉冲方式，脉冲后沿 有效。CPU在两个相邻机器周期对中断请求引入端 进行的采样中，前一次为高电平，后一次为低电平， 即产生中断。
日常生活中的中断与计算机中断的比较：
某人看书 执行主程序
日常事务
铃响 中断信号如INT=0 中断请求
暂停看书 暂停执行主程序 中断响应
书中作记号 当前PC入栈
保护
断点
谈话 执行中断程序
中断
服务
继续看书 返回主程序
中断返
2、中断的作用
中断是一项重要的计算机技术，在计算机中得 到了广泛的应用。其主要作用如下：
（4）51单片机中断优先级的原则：
① CPU同时接收到几个中断请求时，先响应优先级
最高的中断求。 START: LJMP MAIN
；
SJMP LOOP ；
N相O应P的中断②允许；位几被置位个，即同某个一中断源优允许先中断级。 的中断源同时向CPU请求中断，
中断系统工作原理及应用
中断系统工作原理及应用中断是指在计算机运行过程中，发生某个特定事件时，系统会暂停当前任务，转而去处理这个事件，待事件处理完毕后再回到原来的任务上继续执行。
中断的工作原理是通过计算机的硬件和软件来实现的。
中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。
硬件中断是由外部设备发出的中断信号，例如键盘输入、鼠标移动等。
当这些设备发出中断信号时，CPU会暂停当前任务，保存当前执行上下文，并跳转到相应的中断处理程序去处理该事件。
中断处理程序负责处理特定的中断事件，处理完毕后会恢复之前的执行上下文，继续执行原来的任务。
软件中断是由程序内部生成的中断信号，例如系统调用、异常等。
中断的应用非常广泛，几乎所有的计算机系统都会使用中断来处理外部事件。
以下是一些中断的应用：1. 外部设备控制：计算机系统中的各种外部设备，例如键盘、鼠标、打印机等，都可以通过中断与计算机系统进行通信。
当外部设备有输入或输出需要处理时，会发出中断信号，从而通知计算机系统进行相应的操作。
2. 实时处理：中断可以用于实时处理系统中，当实时事件发生时可以立即进行处理。
例如在工业自动化控制系统中，可以利用中断来实时响应传感器的信号，实现对生产过程的实时监控和控制。
3. 操作系统：中断也是操作系统中的一个重要机制。
操作系统中有很多例程需要通过中断来实现，例如时钟中断、异常处理、系统调用等。
时钟中断可以用于实现多任务调度，让不同的任务轮流执行；异常处理可以处理非法操作或错误情况，保证系统的稳定性；系统调用可以实现用户程序与操作系统之间的交互。
4. 数据通信：中断可以用于实现计算机之间的数据通信。
例如网络数据传输中，当数据包到达时，计算机可以通过中断来通知操作系统进行相应的处理。
中断可以提高数据通信的效率和响应速度。
中断的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 中断发生：当外部设备发生需要处理的事件时，会向CPU发送中断信号。
中断信号可以通过硬件触发中断，例如外部设备通过中断控制器发送中断请求。
计算机原理软硬中断实例
计算机原理软硬中断实例全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算机原理是计算机科学的基础，软硬中断是计算机系统中的一种重要的概念。
软中断是在软件层面触发的，一般由程序员通过系统调用来发起，用于处理一些系统服务请求；硬中断是由硬件设备发起的，用于处理硬件设备的事件或错误。
在计算机系统中，软硬中断的实现非常重要，可以保证系统的稳定性和可靠性。
下面我们来简单了解一下软硬中断的原理和实例。
一、软中断的实例：1.系统调用：系统调用是计算机系统提供给用户程序访问内核功能的一种方式。
当用户程序需要访问一些特权操作或系统资源时，可以通过系统调用来触发软中断。
比如打开文件、关闭文件、创建进程等操作都需要通过系统调用来实现。
2.时钟中断：时钟中断是操作系统中常见的一种软中断，用于定时触发系统调度和进程切换。
在一个多任务系统中，时钟中断可以保证每个进程都有机会执行，避免一个进程长时间占用CPU资源。
3.网络中断：网络中断是指当网络设备接收到数据包或发送数据包时，会触发软中断来通知操作系统。
操作系统可以根据网络中断处理数据包，实现网络通信功能。
4.系统调度中断：系统调度中断是操作系统中用于实现进程调度的软中断。
当一个进程的时间片用完或出现阻塞时，操作系统会触发系统调度中断来选择下一个要执行的进程。
1.键盘中断：键盘是计算机系统中常见的输入设备，当用户按下键盘的按键时，键盘会发送一个硬中断给CPU来通知操作系统。
操作系统可以通过键盘中断来处理用户输入。
总结：第二篇示例：计算机原理中的软硬中断是操作系统中一个非常重要的概念，它们在操作系统的运行过程中起着至关重要的作用。
软中断是由软件触发的中断，而硬中断是由硬件设备触发的中断，通过这两种中断机制，操作系统能够及时响应各种事件，保证系统的稳定运行。
下面我们以实例的形式来介绍计算机原理中的软硬中断：1. 软中断实例：假设一台计算机正在运行一个文件传输程序，用户想要中途暂停传输任务。
PIE中断系统及其应用
返回
3) CPU级中断
❖ 一旦向CPU请求中断，相应于INTx的CPU级中 断标志位(IFR)置1。中断标志位锁存到IFR后， 只有CPU中断使能寄存器(IER)或调试中断使能 寄存器(DBGIER)和全局中断屏蔽位(INTM)被使 能时才会响应中断请求；
处理流程：某个可屏蔽中断产生后 首先将中断标志寄存器(IFR)置位为1 单独使能IER和全局使能INTM 涉及到的寄存器：IFR、IER、INTM
4.1 PIE配置及控制寄存器
…………………………………
PIEVECT:这些位表明获取PIE矢量表的起始地址; ENPIE:使能PIE模块 ➢ENPIE=1表明所有矢量都从PIE矢量表中获取； ➢ENPIE=0时表明所有数量都从boot ROM或外部
❖ 但软件分离的方法势必会影响中断的响应速度， 因此，在实时性要求高的应用中不能使用。因此 就涉及到如何加快中断服务程序的问题。
3.2 中断向量的映射方式
在F2812中采用外设中断扩展模块(PIE)以 加快中断服务程序；
中断向量表可以映射到5个不同的存储空 间。实际应用中，只使用PIE中断向量表映 射；
❖ 除此之外，每组PIE中断(INT1~INT12)有一个 响应标志位(PIEACKx)
2) PIE级中断
❖ 一旦PIE控制器有中断请求，相应的中断标志位 被置1(PIEIFRx.y)；
❖ 如果相应的PIE中断使能位(PIEIERx.y)被置1， 则PIE检查相应的PIEACKx位以确定CPU是否准 备响应该中断；
PIE矢量表用来存放每一个中断服务的地址；不 论是复用还是非复用的中断都对应着一个矢量表;
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中断系统的应用举例 (含源程序) 6.4.1 外部中断举例 【例 6-3】使用外部中断 0，当每次响应中断时，P1 口依次输出高电 平，使 8 个发光二极管依次循环熄灭闪烁。 1) 电路设计 ORG0000H LJMPMAIN；转主程序 ORG0003H；外部中断 0 入口地址 LJMPEXTER；转中断程序 ORG1000H MAIN：SETBIT0；外部中断 0 下降沿有效 SETBEX0；外部中断 0 允许 SETBEA；总中断允许 LOOP：AJMPLOOP；等待中断 ORG1050H；中断程序入口 EXTER：MOVR2， #0FFH；置循环次数 MOVA， #01H；灯亮初值 FLASH：RRA；右移一位 MOVR7， #0FFH；定时 LOOP1：MOVR6， #0FFH
MOVTMOD， #20H；定时器 1 工作方式 2 MOVIE, #88H；定时器 1 允许中断 L1：MOVDPTR， #3FFFH MOVA， R0；取数 INCR0；修改指针 MOVCA， @A+PC；查表 JZMAIN MOVR1， A；计算计数初值 MOVA， #0FFH CLRC SUBBA， R1 RLA MOVTH1， 延时 SUBBA， #01H MOVDPL， A MOVA， DPH SUBBA， #00H MOVDPH， A ORLA， DPL JNZL2 CLRTR1 SJMPL1
LOOP2：NOP NOP DJNZR6， LOOP2 DJNZR7， LOOP1 MOVP1， A；控制灯的亮灭 DJNZR2， FLASH；循环 RETI；中断返回 END 定时器举例 通过定时器 1 来产生中断，控制 P1.0 线上的脉冲输出，并经三极管驱动扬 声器，发出音调信号。 1) 电路设计 ORG0000H LJMPMAIN ORG001BH；中断入口地址 CPLP1.0 RETI ORG1000H MAIN：MOVR1， #00H MOVR0， #23H
END ORG1031H；歌曲“送别”编码 DB 33H,33H,3DH,33H,26H DB 26H, 26H, 26H,2DH,2DH DB 26H,2DH,33H,33H,33H DB 33H, 33H,33H,4DH,45H DB 45H, 45H45H, 45H, 45H DB 45H, 45H,33H,33H,3DH DB 33H,26H,26H,26H, 28H DB 2DH, 2DH, 26H,26H,33H DB 33H,33H,33H,45H,3DH