MCS51单片机的中断系统

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MCS-51系列单片机的中断系统

MCS-51系列单片机的中断系统
单片机原理与接口技术
大连理工大学出版社
第5章 中断
当断不断必受其乱
第5章 中断系统
5.1 概述 MCS-51系列单片机的中断系统 5.2 MCS-51系列单片机的中断系统 5.3 中断程序设计方法
第5 章
中断系统
中断控制是单片机最重要的技术之一, 实时控制及人机交互等应用都是通过中 断实现的。 本章主要介绍中断的基本概念、MCS-51 系列单片机单片机的中断机制及其简单 应用。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制
1.中断允许 MCS-51系列单片机中断系统通过中断允许控制 寄存器IE实现开中断和关中断的功能。 (1)IE寄存器 IE寄存器由一个中断允许总控制位和各中断源 的中断允许控制位构成,从而进行两级中断允 许控制。IE寄存器的各位定义如下:
5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.2中断控制 IE寄存器
EX1(IE.2)——外中断1的中断允许控 制位。中断总允许时,EX1=0,禁止外中 断1中断;EX1=1,允许外中断1中断。 ET1(IE.3)——定时器T1的中断允许控 制位。中断总允许时,EX1=0,禁止T1中 断;ET1=1,允许T1中断。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.1中断源和中断标志
当MCS-51系列单片机的外中断源以脉冲方式触 发时,负脉冲有效。CPU在一个机器周期采样到 INT0(或者 INT1 )引脚上为高电平,在接下 来的一个机器周期采样到INT0(或者INT1)引 脚上是低电平,即出现了下降沿的跳变(负脉 冲)时,就认为是外中断0(或者外中断1)的 一个有效的中断请求信号。因为两次检测的间 隔时间为一个机器周期,负脉冲对应的高低电 平持续时间都应至少维持一个机器周期,从而 保证CPU能够检测到电平的跳变。

MCS51的中断系统有几个中断源

MCS51的中断系统有几个中断源

.MCS51的中断系统有几个中断源?几个中断优先级?中断优先级是如何控制的?在出现同级中断申请时,CPU按什么顺序响应(按由高级到低级的顺序写出各个中断源)?各个中断源的入口地址是多少?答:MCS51单片机有5个中断源,2个中断优先级,中断优先级由特殊功能寄存器IP控制,在出现同级中断申请时,CPU按如下顺序响应各个中断源的请求:INT0、T0、INT1、T1、串口,各个中断源的入口地址分别是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。

3.MCS51系列单片机的内部资源有哪些?说出8031、8051和8751的区别。

答:MCS51系列单片机上有1个8位CPU、128B的RAM、21个SFR、4个并行口、1个串行口、2个定时计数器和中断系统等资源。

8031、8051和8751的区别是8031内无ROM;8051内有4KB的掩膜ROM;8751内有4KB的EPROM。

五、作图题(10分)用6264(8K*8)构成16K的数据存储系统。

要求采用线选法产生片选信号,并计算6264的地址范围答:WR接6264的WERD接6264的OEAB0---AB12接6264的A0---A12DB0—DB7接6264的D0—D7AB15、AB14分别接Y0和Y1地址:0000H---1FFFH;2000H---3FFFH六、设计题(1题13分;2题12分,共25分)1.某单片机控制系统有8个发光二极管。

试画出89C51与外设的连接图并编程使它们由左向右轮流点亮。

2.某控制系统有2个开关K1和K2,1个数码管,当K1按下时数码管加1,K2按下时数码管减1。

试画出8051与外设的连接图并编程实现上述要求1.某单片机控制系统有8个发光二极管。

试画出89C51与外设的连接图并编程使它们由右向左轮流点亮。

答:图 (5分) 构思 (3分)MOV A,#80H (1分)UP:MOV P1,A (1分)RR A (2分)SJMP UP (1分2.某控制系统有2个开关K1和K2,1个数码管,当K1按下时数码管加1,K2按下时数码管减1。

MCS-51单片机的中断系统

MCS-51单片机的中断系统

MCS-51单⽚机的中断系统单⽚机中断技术概述在任何⼀款事件驱动型的CPU⾥⾯都应该会有中断系统,因为中断就是为响应某种事件⽽存在的。

中断的灵活应⽤不仅能够实现想要的功能,⽽且合理的中断安排可以提⾼事件执⾏的效率,因此中断在单⽚机应⽤中的地位是⾮常重要的。

单⽚机中断(Interrupt)是硬件驱动事件,它使得CPU暂停当前的主程序,转⽽去执⾏⼀个中断服务⼦程序。

为了更形象地理解中断,下⾯以学⽣上⾃习时接电话为例阐述⼀下中断的概念。

单⽚机的中断系统有5个中断源、2个中断优先级,可实现两级中断服务程序嵌套。

如果单⽚机没有中断系统,单⽚机的⼤量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发⽣的定时査询操作上。

采⽤中断技术完全消除了单⽚机在査询⽅式中的等待现象,⼤⼤地提⾼了单⽚机的⼯作效率和实时性。

单⽚机中断系统结构及中断控制中断系统结构图如图5-2所⽰。

由图5-2可见,MCS-51中断系统共有5个中断请求源:INT0——外部中断请求0,中断请求信号由INT0引脚输⼊。

定时/计数器T0计数溢出发出的中断请求。

INT1——外部中断请求1,中断请求信号由INT1引脚输⼊。

定时/计数器T1计数溢出发出的中断请求。

串⾏⼝中断请求。

中断优先级从⾼到底排列。

单⽚机如何知道有中断请求信号?是否能够响应该中断?若5个中断源请求信号同时到来,单⽚机如何响应?这些问题都可以由中断寄存器来解决。

单⽚机中断寄存器有中断标志寄存器TCON和SCON、中断使能寄存器IE和中断优先级寄存器IP,这些寄存器均为8位。

中断标志寄存器5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和SCON的相应位锁存,单⽚机通过这些中断标志位的状态便能知道具体是哪个中断源正在申请中断。

TCON寄存器TCON寄存器为定时/计数器的控制寄存器,字节地址为88H,可位寻址。

特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所⽰。

TCON各标志位功能如下。

TF1——定时/计数器T1的溢出中断请求标志位。

第05章 MCS-51单片机的中断与定时(1-4)

第05章 MCS-51单片机的中断与定时(1-4)

2
1
TH0
;P1.0输出“0” ;P1.0输出“1”
5.2 MCS-51单片机的中断系统
五、外中断应用举例
1. 中断初始化程序
设置外中断源的触发方式 设置中断允许寄存器IE 设置中断优先级寄存器IP
2. 中断服务程序
保护现场 中断处理 恢复现场
23/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-3】 设外部中断0为下降沿触发方 式,高优先级,试编写中断初始化程序
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-4】 将单脉冲接到外中断0(INT0)引脚,利 用P1.0作为输出,经反相器接发光二极管。编写程 序,每按动一次按钮,产生一个外中断信号,使发 光二极管的状态发生变化,由亮变暗,或反之
P1.0 单脉冲 发生器 INT0
1
+5V
8031
26/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
串口:0023H
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5.2 MCS-51单片机的中断系统
四、中断请求的撤除
1.定时/计数器中断请求标志TF0/TF1会自动撤除 2.串行口中断请求标志TI/RI要用指令撤除
CLR TI ;清TI标志位 CLR RI ;清RI标志位
3.负脉冲触发的外中断请求标志IE0/IE1会自动撤除 4.低电平触发的外中断请求信号需要外加电路撤除
下次课前请预习5.3节
30/65
5.3 51单片机的定时器/计数器
MCS-51单片机内部有两个16位定时/计数器 T0和T1,简称定时器0和定时器1
在特殊功能寄存器TMOD和TCON的控制下, 它们既可以设定成定时器使用,也可以设定 成计数器使用
定时/计数器有4种工作方式,具有中断功能, 可以完成定时、计数、脉冲输出等任务

第5章-MCS-51单片机中断系统-PPT

第5章-MCS-51单片机中断系统-PPT
CPU在每一个机器周期得S5P2期间对P3、 3引脚采样,若P3、3为低电平,则使IE1置1,否 则IE1清0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
IT1=1,外中断1为下降沿触发 采样:CPU在每一个机器周期得S5P2期间 对P3、3引脚采样,若上一个机器周期检测为 高电平,紧挨着得下一个机器周期为低电平,则 使IE1置1。 IT0:外中断0触发方式控制位。
CPU主要就是通过标志寄存器、控制 寄存器、优先级寄存器对中断源进行管
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
(1)与中断标志相关得SFR
主要有:定时器/计数器T0、T1控制寄 存器TCON
串行口控制寄存器SCON 定时器/计数器2控制寄存器T2CON(第 6章介绍) (2)中断控制寄存器:TCON、IE (3)中断优先级寄存器:IP
DMA释放总线:当一批数据传送后, DMA控制器再向CPU发出“结束总线请 求”,CPU响应请求,收回总线使用权。
DMA方式速度高、效率高,可以与CPU 并行工作。
5、1、2 中断得相关概念
1、中断得概念
CPU在正常运行得时候, 外部或者内部发生了请求 CPU迅速去处理得事件,CPU 暂时中断当前得程序,去处理 所发生得事件,处理完事件后, 再返回到原来被中断得程序 继续运行。此过程称为中断。
图5-3 定时器得控制寄存器
TCON可位寻址。复位后TCON=00H。 TF1(TCON、7):T1溢出标志位
当T1计满溢出时,由内部硬件置位; 中断响应后自动清 0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
TF0:T0溢出标志位 功能同TF1。
IT1:外中断1触发方式设置位 IT1=0,外中断1为低电平触发
5、1、1 微机得输入/输出方式

第五章 MCS-51的中断系统

第五章 MCS-51的中断系统

第5章MCS-51单片机的中断系统【例5-1】设允许外部中断0和串行口中断,禁止其它中断源的中断申请。

试根据假设条件设置IE的相应值。

解:⑴用位操作指令来编写如下程序段:SETB EX0 ;允许外部中断0中断SETB ES ;允许串行口中断CLR EX1 ;禁止外部中断1中断CLR ET0 ;禁止定时器/计数器T0中断CLR ET1 ;禁止定时器/计数器T1中断SETB EA ;CPU开中断⑵用字节操作指令来编写:MOV IE, #91H【例5-2】设置中断优先级控制寄存器IP的初始值,使得8031的2个外中断请求为高优先级,其它中断请求为低优先级。

解:⑴用位操作指令SETB PX0;2个外中断为高优先级SETB PX1CLR PS ;串行口、2个定时器为低优先级中断CLR PT0CLR PT1⑵用字节操作指令MOV IP,#05H【例5-3】假设允许外部中断0中断,并设定它为高级中断,其它中断源为低级中断,采用跳沿触发方式。

在主程序中可编写如下程序段:SETB E A ;EA位置“1”,CPU开中断SETB E X0 ;EX0位置“1”,允许外部中断0产生中断SETB P X0 ;PX0位置“1”,外部中断0为高级中断SETB I T0 ;IT0位置“1”,外部中断0为跳沿触发方式【例5-4】根据图5-9的中断服务程序流程,编写出中断服务程序。

假设现场保护只需要将PSW寄存器和累加器A的内容压人堆栈中保护起来。

解一个典型的中断服务程序如下:INT: CLR E A ;CPU关中断PUSH PSW ;现场保护PUSH ASETB E A ;CPU开中断中断处理程序段CLR E A ;CPU关中断POP A ;现场恢复POP PSWSETB E A ; CPU开中断RETI ;中断返回,恢复断点上述程序有几点需要说明的是:⑴本例的现场保护假设仅仅涉及到PSW和A的内容,如果还有其它的需要保护的内容,只需要在相应的位置再加几条PUSH和POP指令即可。

第5章 MCS-51单片机的中断系统

第5章 MCS-51单片机的中断系统
系统
(2)实现实时处理
在实时控制中,现场的参数、信息是不断变化的。 有了中断功能,外界的这些变化量可随时向CPU 发出中断请求,CPU可以马上响应加以处理。
(3)故障处理
单片机运行过程中,出现一些故障时(如掉电、 存储出错、运算溢出等),有了中断功能,单片 机就能自行处理而不必停机。 外界的中断请求是随机的,单片机响应请求后要 转到中断服务程序,与调用子程序相类似,需要 注意对现场进行保护。
ORG 0100H
MAIN: …;
第五章 MCS-51单片机的中断系统
ORG 1000H INT1:PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL PUSH R0 PUSH R1 … POP R1 POP R0 POP DPL POP DPH POP ACC RETI
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3 中断处理过程
中断响应
中断处理
中断返回
第五章 MCS-51单片机的中断系统
5.3.1 中断响应
1. CPU响应中断的基本条件 (1)有中断源提出中断请求; (2)中断没有被禁止; (3)没有正在响应的同级或更高优先级的中断; (4)当前的指令周期已经结束;(也就是说,中 断申请时,正在执行的这条指令完成后,才会响 应中断请求) (5)若当前指令为RETI或访问IE、IP指令, CPU在执行完当前指令后,要再执行一条指令才 会响应中断请求。
第五章 MCS-51单片机的中断系统
2.中断响应过程 (1)根据响应的中断源的中断优先级,使相应的优 先级状态触发器置1; (2)清除相应的中断请求标志位(串行口中断请求 标志RI和TI除外);
(3)把当前程序计数器PC的内容压入堆栈;
(4)把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入 口地址送入PC,从而转入相应的中断服务程序。 CPU响应中断请求后,在中断返回(执行RETI)前, 中断请求必须被清除,即中断标志位=0,否则会再 一次引起中断响应。

MCS-51单片机的中断系统

MCS-51单片机的中断系统

其各位格式为: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 -- -- -- PS PT1 PX1 PT0 PX0
如果CPU接收到几个相同优先级的中断请求源时,响应哪一个 中断申请要取决于一个内部的硬件查询序列,此时应按照下表所 示的优先权结构先后响应中断请求。
中断源 外部中断0(IE0) 定时器T0中断(TF0) 外部中断1(IE1) 定时器T1中断(TF1) 串行口中断(RI、TI)
主程序的中断处理
1.2 CPU响应及处理中断机制
一般来说,根据中断源的轻重缓急排序,CPU优先处理最 紧急事件的中断请求源。也就是说,需要对各个中断源设定 相应的优先级,CPU总是最先响应级别最高的中断。中断源可 以分为两个中断优先级:高优先级和低优先级。用户可以用 关中断指令或复位指令来屏蔽所有中断请求,也可以用开中 断指令使CPU接收中断申请。
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
1.4 中断控制及中断优先级
1.中断允许控制寄存器IE(字节地址A8H)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EA -- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0
使用汇编语言程序控制中断请求信号的允许 或禁止的程序示例如下:
CLR EA ; 禁止所有中断请求
MOV SP, #60H SETB PX0 SETB IT0 SETB ET0 SETB EX0 SETB EA
【例2】若要求外部中断引脚 采用边沿触发方式,处于高优先 级,初始化程序可以采用位操作指令,也可以用字节型指令进行编 制。
位操作指令: SETB EA SETB EX1 SETB PX1 SETB IT1
送/接收后引起。
2.中断请求标志 1)TCON寄存器中的中断标志 TCON是定时/计数器T0、T1的控制寄存器,格式如下:
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第5章 单片机的中断
例如:要以中断方式使用T0,编写初始化程序。
MOV IE,#82H
;1000 0010B
也可以用下面的位操作指令实现: SETB EA SETB ET0
第5章 单片机的中断 (2).中断优先级控制寄存器(IP)
MCS-51单片机中断系统具有两级中断优先级管理。 中断优先级寄存器IP的字节地址为0B8H,位地址为0B8H~0BFH。
④ .IT0、IT1分别为INT0和 INT1的触发方式
“0”电平触发方式,低电平有效。 “1”脉冲触发方式,下降沿有效。
第5章 单片机的中断
注意: 1. 在电平触发方式下:
一定要撤消外部中断0引脚上的低电平,使IE0置0,否则将再 次引起中断。
2. 在边沿触发方式下触发方式下: CPU在采样外部中断0引脚输入电平。采样为脉冲下降沿,则置IE0 标志为1,表示外部中断0正在向CPU申请中断。 当CPU响响应中断后,IE0由硬件自动清0。 为保证CPU在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变,必须保证
(4) 中断技术是CPU具有处理设备故障、掉电等突发事件的能
力,提高计算机系统本身的可靠性。
第5章 单片机的中断 2. 定义: (1) 中断源 (2)中断服务程序 (3)中断响应
图5-1 中断响应示意图
第5章 单片机的中断
(1) 中断源 是指计算机在执行某一程序的过程中(A程序),中止原程序 的执行,转去执行相应的处理程序(B程序),待处理结束之后, 再回来继续执行被中止的原程序。B程序称为中断源。
② 该寄存器的访问
• 可以用直接寻址方式,地址为88H。 • 可以用位控的方法,地址分别88H~8FH
位控时书写格式:
88H IT0 Tcon.0
第5章 单片机的中断
③ .TF0、TF1 的两个 IE0、IE1 功能:
① 可以做为中断源有中断申请的标志, 用于中断工作方式。
② 可以做为时间到,使该位置1,用 于查询工作方式。
PS PT1 PX1 PT0 PX0
INT0 T0 INT1 T1 串口
第5章 单片机的中断
注:① 高优先级与低优先级的确定 “1” 高
= “0” 低
② 同一级优先级同时中断申请时,CPU 响应中断的顺序 INT0 > T0 > INT1 > T1 > 串口
高优先级状态触发器
低优先级 状态触发 器
第5章 单片机的中断 第5章 MCS-51单片机的中断系统
一、 计算机中断技术的概念
1.中断技术的必要性
(1)可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题; (2) 及时处理系统中许多随机的参数和信息,提高计算机处理 问题的实时性和灵活性。 (3) 使用中断方式,可允许多个外围设备与CPU同时工作,实 现分时操作,大大提高计算机的利用率。
第5章 单片机的中断
例:编写初始化程序,对INT0、INT1两个中断源采用脉冲触 发方式向CPU申请中断,且INT1的优先级高于INT0。
第5章 单片机的中断
4. 中断响应条件 (1)有中断源申请中断 (2)对该中断源未屏蔽 (3)CPU对中断源的中断申请是开放的 (4)CPU执行完现行指令响应中断申请
5.MCS-51中断系统的结构 MCS-51共有5个中断源,可实现二级
中断服务嵌套。
内中断:定时/计数器T0、定时/计数器T1 外中断:INT0 (P3.2)、 INT1(P3.3) 、串行通信
中断允许寄存器: 说明对INT0、INT1、T0、T1 ,串
IE
行通信的中断申请是否屏蔽,及
CPU是否响应中断。
中断优先级控制寄存器:IP
第5章 单片机的中断 中断源请求标志寄存器 中断响应控制寄存器
1.中断源请求标志寄存器 定时器/计数器控制寄存器TCON 串行控制寄存器SCON 根据这些位的状态就能确定有无中断请求及中断的来源。
第5章 单片机的中断
它由中断请求标志位、中断允许寄存器IE、中断优先级寄存 器IP硬件查询电路组成。
TCON
IE
SCON
IP
第5章 单片机的中断 二、与中断有关的控制字
定时器控制寄存器
中断标志寄存器: 说明INT0、INT1、T0、T1中断源
Tcon
是否申请中断。
串行口控制寄存器: 说明串行接收或发送中断申请。 Scon
② TI——发送中断申请标志位,即发送完一帧数 据,请求CPU再发送下一帧数据的中断 申请标志位。
③ SCON寻址方式:直接寻址、位寻址。
第5章 单片机的中断
注意:CPU复位后,TCON和SCON各位清0。
第5章 单片机的中断
2. 中断响应的控制
(1).中断允许控制寄存器(IE) 字节地址为A8H,位地址为0A8H~0AFH。 控制CPU对中断源的开放或禁止,以及对每一中断源是否允许中断。
第5章 单片机的中断
中断优先级管理遵循的基本原则是:
①高优先级中断源可中断正在执行的低优先级中断服务程
序,同级或低优先级中断源不能中断正在执行的中断服务程序。
②如果同一级的几个中断源同时向CPU申请中断,CPU按
自然优先级决定响应顺序。
注:当系统复位时,IP寄存器被清0,将5个中断源均设置为低优先级中断。
外部中断源输入的高电平和低电平的持续时间在12个时钟周期以上。
第5章 单片机的中断
2) 串行口控制寄存器(SCON) SCON是串行口控制寄存器,寄存器地址98H
位地址98H~9FH。 与中断有关的只有它的低两位TI和RI
注: ① RI——接受中断申请标志,即接收到一帧的数 据,请求CPU取走数据的中断申请标志 位。
(2)中断服务程序
A程序我们称为主程序,B程序称为中断服务程序,即执行 中断源所要求执行的程序。 (3)中断响应
某种原因中止原程序的执行称为中断请求,执行B程序的过 程称为中断响应。
第5章 单片机的中断
3.中断系统的功能 ① 能判断是否响应中断; ② 判断多个中断源的优先级; ③ 保护断点; ④ 实现多个中断源的嵌套。
第5章 单片机的中断
1) 定时器/计数器控制寄存器(TCON) 它用于保存外部中断请求
字节地址为88H,位地址88H~8FH。
INT0、INT1以及定时器T0、
T1的中断申请标志。
Байду номын сангаас
第5章 单片机的中断 说明:
① .该寄存器能表示哪个中断源有中断申请,分别是 INT0—IE0、INT1—IE1、T0—TF0、T1—TF1。
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