围绕中断响应条件及过程展开
单片机原理及应用教程(C语言版)-第5章 MCS-51单片机的中断系统
5.2.5 中断允许控制
例5-1 假设允许INT0、INT1、T0、T1中断，试 设置IE的值。 （2）汇编语言程序 按字节操作： MOV IE,#8FH 按位操作： SETB EX0 ;允许外部中断0中断 SETB ET0 ;允许定时器/计数器0中断 SETB EX1 ;允许外部中断1中断 SETB ET1 ;开定时器/计数器1中断 SETB EA ;开总中断控制位
IP (B8H)
D7 —
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 — PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0
PT2：定时器/计数器T2的中断优先级控制位 PT2设置1则T2为高优先级，PT2设置0则T2为 低优先级。 后面各位均是如此，设置1为高优先级，设置0 为低优先级，不再一一赘述。 PS：串行口的中断优先级控制位。 PT1：定时器/计数器1的中断优先级控制位。 PX1：外部中断1的中断优先级控制位。 PT0：定时器/计数器0的中断优先级控制位。 PX0：外部中断0的中断优先级控制位。
5.2.4 中断请求标志
4．定时器/计数器T2中断请求标志
T2CON D7 D6 D5 (C8H) TF2 EXF2 D4 D3 D2 D1 D0
EXF2：定时器/计数器2的外部触发中断请求标志 位。T2以自动重装或外部捕获方式定时、计数，当 T2EX（P1.1）引脚出现负跳变时，TF2由硬件置1， 向CPU请求中断，CPU响应中断后，EXF2不会被硬 件清0，需要在程序中以软件方式清0。
5.2.3 外中断触发方式
TCON格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
IT0=1，外中断0为下降沿触发 CPU在每一个机器周期的S5P2期间对P3.2引 脚采样，若上一个机器周期检测为高电平，紧挨着 的下一个机器周期为低电平，则使IE0置1。 IT1：外中断1触发方式控制位。功能同IT0
中断响应过程及响应时间
本例中，单片机并行接口P3的一位T0输出作为该信号的输入，打印缓冲区仍就在内部数据存储器的10H-11H单元，公三字节。下面我们来看看程序：
中断响应过程及响应时间
第一条指令ORG 0000H是一条伪指令，意义是：告诉编译系统紧跟其后的那条指令从程序存储器的0000H单元开始存放。
指令MOV P2,10H的意义是：将内部数据存储器10H单元送上并行接口P2,其物理意义是发送第一打印数据。
指令CLR P3.4的意义为：对端口P3.4，即T0引脚清0，其物理意义向打印机发送选通信号的前沿，打印机检测到选通信号的前沿后，置引脚BUSY的状态为高电平，然后开始打印。
指令SETB P3.4的意义是 ，对端口P的意义是：对R0的内容加1，物理意义是改变打印缓冲区中下一个待打数据的指针，这条指令运行后，R0中的内容为12H，即下一个待打印数据在12H单元中。
指令CJNE RO,#13H LAB1的意义是：判断R0的内容是否为13H，如是则继续往下运行，否则跳转到标号为LAB1的地方，物理意义为如果待打印数据的指针向13H，即表示所有的数据都打印完毕，则运行关中断指令，否则表示数据末打印完，则跳过关中断指令。
外部中断响应时间
外部中断INT0和INT1的 电平在每个机器周期，经反向后锁存到IE0和IE1的标志位，CPU在下一个机器周期才会查询到新置入的IE0和IE1，这时如果满足响应条件，CPU响应中断时，要用二个机器周期执行一条硬件长调用指令“LCALL”。所以，从产生外部中断到开始执行中断程序至少需要三个完整的机器周期。如果在中断申请时，CPU正在长指令，如乘法和除法指令等四周期指令，则额外等待时间增加三个周期；若正在执行“RETI”指令或访问IE,IP的指令，则额外等待时间又增加两个周期。综上估计，在单一中断系统里，外部中断响应时间约在3－8个机器周期之间。
单片机原理与应用答辩题库
单片机原理与应用答辩题库1.P0 口做普通IO 口使用时，应该如何处理？答：接上拉电阻。
2.P3 口作为第二功能口使用时，各个引脚的功能分别是什么？答：3.定时计数器有几种工作方式？各有什么特点？答：4.串行口有几种工作方式？分别应用在什么场合？答:多机通讯主要用方式2和方式3。
5.单片机中断源有几个？答：有5个。
风别是外部中断0，定时器0，外部中断1，定时器1，串行口。
6.单片机中断触发方式有几种？分别是什么方式触发？答：有5种。
分别是：1 高电平触发；2 低电平触发；3 上升沿触发；4 下跳沿触发；5 沿触发。
7.MCS-51 单片机是几位机?答：是8位机。
8.请画出独立式键盘的接法，并说明软件编码方式？答：循环检测是否有低电平。
9.请画出矩阵式键盘的接法，说明扫描原理？答：扫描原理：(1)逐行扫描法。
依次从第一至最末行线上发出低电平信号, 如果该行线所连接的键没有按下的话, 则列线所接的端口得到的是全“1”信号, 如果有键按下的话, 则得到非全“1”信号。
(2)线反转法。
该法比行扫描速度快, 但在硬件上要求行线与列线外接上拉电阻。
先将行线作为输出线, 列线作为输入线, 行线输出全“0”信号, 读入列线的值, 那么在闭合键所在的列线上的值必为0；然后从列线输出全“0”信号，再读取行线的输入值，闭合键所在的行线值必为0。
这样,当一个键被按下时, 必定可读到一对唯一的行列值。
再由这一对行列值可以求出闭合键所在的位置。
10. 数码管有几种类型？原理如何?答：有两种，分别是共阴极和共阳极。
共阴极就是把所有的阴极连在一起共地，共阳极就是把所有的阳极连在一起接在VCC。
10.请说明共阳极数码管码表的推导过程？答：如图，如果显示1的话，b、c为0，其余都为1，即为10011111。
11.数码管有几种显示方式？优缺点是什么？答：有静态和动态两种显示方式。
静态可以稳定的同时显示各自的字形，动态的可一节省I/O口。
CPU响应中断的条件最全版
yrty
1
CPU对中断的响应
• • • • • • 关中断 保留断点 保护现场 给出中断入口，转入相应的中断服务程序 恢复现场 开中断与返回
yrty
2
执行一条指令
No
取下一条指令
最后一个总线周期的最后一个T状态？
No
有INTR？
Yes Yes Yes
No
中断开放？ (FR中的IF=1?)
8259A内部逻辑框图
yrty 12
…
2. 读/写控制逻辑
CS : 接高位地址的译码输出。 A0：常常与地址信号线A0相连。 8259A的两 个端口地址
CPU 通常利用：
OUT 指令， WR与CS, A0配合写入有关的控制字。 IN 指令，
RD与CS, A0配合读出8259A 内部 有关寄存器的内容。
从片A标志码：011，从片B标志码：110
yrty 15
(2) SP / EN引脚
① 当8259A 工作于非缓冲方式 (直接与
CPU 的DB 相连)
SP 为输入，是主从芯片定义引脚。
SP 1, 主片 SP 0, 从片
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16
② 当8259A 工作于缓冲方式 (通过总线缓冲器与
CPU 的DB 相连)
中断服务
恢复现场 开中断，返回
yrty
9
6.3 8259A 可编程中断控制器
在微机系统中，可以使用 8259A 扩展
外部中断， Intel 8259A 可编程中断控制
器，主要有以下功能：
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10
1. 1片8259A 能管理8级中断，通过级联用9
片8259A可以构成64 级主从式中断系统。 2. 每一级中断可以屏蔽或允许。 3. 在中断响应周期， 8259A 可提供相应的 中断类型号。 4. 可编程使8259A 工作在多种不同的方式。
简述单片机中断响应过程
简述单片机中断响应过程在单片机中，中断是一种机制，用于在程序执行过程中暂停正在执行的任务，转而执行一个特定的中断服务程序。
中断可以根据不同的情况触发，如外部信号的变化、定时器溢出等。
中断响应是指当中断事件发生时，单片机执行相应的中断服务程序。
单片机中断响应过程可以分为以下几个步骤：1. 中断触发：中断事件发生时，会触发中断请求信号。
中断事件可以是外部信号的变化，如按键按下、传感器检测到特定条件等；也可以是定时器溢出或其他定时事件。
2. 中断请求处理：当中断事件触发后，单片机会检测中断请求信号。
如果中断请求信号有效，即表示有中断事件发生，单片机会进入中断请求处理阶段。
3. 中断优先级判断：如果有多个中断请求同时发生，单片机会根据中断优先级来判断哪个中断请求应该被优先处理。
每个中断都有一个优先级，优先级高的中断会被优先处理。
4. 中断屏蔽：在中断请求处理之前，单片机会根据中断屏蔽寄存器的设置来判断是否屏蔽某个中断。
中断屏蔽是一种机制，可以阻止某些中断请求的处理，以避免中断过于频繁或干扰关键任务的执行。
5. 中断服务程序执行：当确定了要处理的中断请求后，单片机会跳转到相应的中断服务程序。
中断服务程序是一段特定的代码，用于处理中断事件。
中断服务程序执行完毕后，单片机会返回到之前被中断的地方继续执行。
6. 中断标志清除：在中断服务程序执行完毕后，单片机会清除相应的中断标志位。
中断标志位用于记录中断事件是否发生过，清除中断标志位可以表示中断事件已经得到处理。
7. 中断返回：当中断服务程序执行完毕后，单片机会执行中断返回指令，将之前被中断的程序状态恢复，继续执行被中断的任务。
需要注意的是，中断响应过程中的每个步骤都需要在规定的时间内完成，以保证中断的及时响应。
此外，中断服务程序的编写也需要考虑到实时性和效率，以充分发挥中断的作用。
单片机中断响应过程是一种有效的机制，可以在程序执行过程中及时响应外部事件，并执行相应的中断服务程序。
简述中断响应阶段要完成的具体工作
简述中断响应阶段要完成的具体工作哎呀，这可是个大问题啊！咱们先来聊聊中断响应阶段要完成的具体工作吧。
我们得知道什么是中断响应阶段。
简单来说，就是在计算机运行过程中，突然遇到了一个需要处理的问题，这时候就需要中断响应阶段来帮忙解决。
中断响应阶段具体要完成哪些工作呢？咱们一步一步来分析。
1.1 确定中断类型中断响应阶段得知道这个中断是什么类型的。
比如说，是因为程序执行出了问题，还是因为硬件故障导致的。
这就像是医生在看病之前，得先了解病人的症状和病史一样。
只有知道了问题的根源，才能更好地解决问题。
1.2 保存现场在确定了中断类型之后，接下来就是要保存现场。
这就像是在手术之前，医生得先把病人的身体状况记录下来，以免手术过程中出现意外。
同样地，中断响应阶段也需要保存当前正在执行的任务的状态，以便在处理完中断之后能够恢复到原来的状态。
1.3 选择处理方法既然知道了中断的类型和需要保存的状态，那么接下来就要选择合适的处理方法了。
这就像是医生根据病人的症状来选择治疗方法一样。
不同的中断类型可能需要采用不同的处理方法，而处理方法的选择又会影响到后续的操作。
2.1 分配处理器资源在选择了处理方法之后，接下来就需要分配处理器资源了。
这就像是医生在给病人做手术之前，得先准备好手术所需的各种器械和设备一样。
只有准备好了足够的资源，才能够顺利地进行手术。
2.2 执行处理方法分配好了处理器资源之后，接下来就是执行处理方法了。
这就像是医生开始给病人做手术一样。
在执行处理方法的过程中，可能会遇到各种各样的问题，需要不断地调整和优化处理方法，以便能够更好地解决问题。
3.1 恢复现场在完成了中断处理之后，接下来就是要恢复现场了。
这就像是医生在手术结束后，要把病人的身体状况恢复到手术之前一样。
只有恢复到了原来的状态，才能够继续执行后续的任务。
3.2 更新任务状态在恢复现场之后，还需要更新任务状态。
这就像是医生在给病人做完手术之后，要把病人的身体状况记录下来，以便下次看病时能够更快地找到问题所在一样。
微机原理14162中断处理过程
8
§7.2 中断处理过程
二、CPU对中断的响应
3. 识别中断源
CPU要对中断进行处理，必须找到相应的中断服 务程序的入口地址，这就是中断源的识别。
4. 保护现场
为了不使中断服务程序的运行影响主程序的状态， 必须把断点处的相关寄存器及标志寄存器压栈保 护。
5. 执行中断服务程序
6. 恢复现场 7. 开中断及返回
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4
§7.2 中断处理过程
一、CPU响应中断的条件
中断允许触发器的状态可用指令CLI和 STI来改 变，下述三种情况可关闭中断：
1) 当CPU复位时，中断允许触发器处于关中 断状态；
2) 中断请求被响应后，CPU自动关中断； 3) CPU执行关中断指令CLI后，中断关闭。
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§7.2 中断处理过程
二、CPU对中断的响应
CPU进入中断响应周期后，中断响应过程如下：
1. 关中断
CPU在响应中断后，发出中断响应信号INTA，同 时内部自动关中断，以禁止接受其它的中断请求。
2. 保护断点 把断点处的IP及CS值入栈保存，以备中断处理完 后能正确返回断点。
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四、中断优先级
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§7.2 中断处理过程
实现方法：
将8个外 设的中断 请求触发 器组合为 一个端口， 并给这个 端口赋以 设备号 (口地址)，
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四、中断优先级
18
§7.2 中断处理过程
四、中断优先级
然后，把各外设的中断请求信号相或后作为INTR信 号。任何外设有中断请求时，都可向CPU发出INTR 信号。CPU响应中断后，把中断寄存器的状态作为 一个输入端口读进CPU，然后逐位检测其状态，若 有中断请求就转入相应的中断服务程序，这样优先 级的级别取决于软件查询的顺序，先测试的中断源 具有较高的优先级。
中断响应条件
其基本步骤如下。
（1）开放相应中断源的中断。
（2）设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所用中断源的中断优先级。
（3）若为外部中断，则应规定其为低电平还是负边沿的中断
触发方式。
历的时间。在单片机的实时控制系统中，为了满足控制速度的要求，需要
明确知道CPU响应中断所需的时间。
下面通过MCS-51单片机的中断响应时序，对中断响应时间进行分析。
中断响应时序
4.中断的初始化
7
中断系统的初始化指的是用户根据各中断源的具体要求，
对与中断控制有关的特殊功能寄存器中的各控制位进行赋值，
RETI时，首先将响应中断时压入堆栈保存的断点地址从堆栈弹
出到PC，使CPU从原来中断的地方继续执行程序；然后将与已
响应中断源对应的中断优先级状态触发器清0，通知中断系统
，该中断服务程序已执行完毕，在没有更高级别的中断请求发
生时，允许CPU响应同优先级别或低优先级的中断请求。
3.中断响应时间
6
中断响应时间指的是从中断源发出中断请求，到CPU响应中断需要经
被响应中断源的中断服务程序入口地址。执行这条指令时，先把断点（发生中
断的当前指令的下一条指令首地址）压入堆栈，以便中断返回时使用；然后将
相应的中断服务程序入口地址送入PC，于是CPU转去执行相应的中断服务程序。
MCS-51单片机的中断服务程序入口地址
2.中断响应过程
5
（4）执行到中断服务程序的最后一条指令——中断返回指令
中途打断）。
（5）若CPU正在执行的指令是RET、RETI或任何访问特殊功能寄存器IE或
IP的指令，则在当前指令执行完后，还要紧接着再执行完下一条指令。
2.中断响应过程
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应用举例----关于保护现场
任务2描述：单片机上电，单灯按1Hz频率循环，一旦按下P3.2所接 的按键，发光二极管全亮，2秒钟后，单灯继续原来的循环。
1、流水灯的源程序
2、流水灯的源程序+中断初始化程序 3、中断服务程序及延时子程序
4、 用查询程序实现上述任务 5、从INT0输入，并采用了去抖动电路。
只要P1.0端输出一个负脉冲就可以使D触发器置“1”，从而 撤消了低电平的中断请求信号。 所需的负脉冲可增加如下两条指令得到： ORL P1，#01H ；P1.0为“1” ANL P1，#0FEH ；P1.0为“0” 电平方式的外部中断请求信号的完全撤消，是通过软硬件 相结合的方法来实现的。
五、中断服务程序的设计
C1 U1 X1 C2
CRYSTAL 18 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
任务2描述：单片机上电，单灯按1Hz频率循环，一旦按下P3.2所接 的按键，发光二极管全亮，2秒钟后，单灯继续原来的循环。 1、流水灯的源程序 2、流水灯的源程序+中断初始化程序 3、中断服务程序及延时子程序 4、 用查询程序实现上述任务 5、从INT0输入，并采用了去抖动电路。
举例：
C3
22uF 1nF 19
一个用来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。 另一个用来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。
用中断优先级寄存器IP设置每个中断源的级别
可归纳为下面两条基本规则： （1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。 （2）同级中断不会被它的同级中断源所中断。 两个中断优先级，可实现两级中断嵌套。如图5-6示。
2. 采用中断时的主程序结构 常用的主程序结构如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 中断入口地址 LJMP INT ORG XXXXH MAIN： 主程序 ⋮ SJMP $ INT：中断服务程序
⋮
RETI END
3. 中断服务程序的流程
几点说明： （1）现场保护仅涉及到PSW和A的内容， 如还有其它需保护的内容，只需要在相应 的位置再加几条PUSH和POP指令即可。 （2） “中断处理程序段”，应根据任务 的具体要求，来编写。 （3）如果本中断服务程序不允许被其它 的中断所中断,可将“中断处理程序段” 前后的“开中断”和“关中断”两条去掉。 （4）中断服务程序的最后一条指令必须 是返回指令RETI。见例5-4P113
一、复习中断的概念
围绕中断响应条件及过程展开 中断系统涉及到的SFR 中断的软硬件设计的四个要素
二、中断优先级 三、图5-2 中断系统的结构 四、外中断触发方式及中断请求的撤销 五、中断服务程序的设计 六、多中断源的系统设计
二、89C51的中断优先级
89C51有两个中断优先级。 每个中断请求源均可编程为高优先级中断或低优先级中断。 MCS-51的中断系统有两个不可寻址的“优先级激活触发器”:
1.2 跳沿触发方式 连续两次采样，一个机器周期采样到外部中断输入为高，下 一个机器周期采样为低，则置“1”中断请求标志(IE0/IE1)， 直到CPU响应此中断时，该标志才清0。但输入的负脉冲宽 度至少保持1个机器周期。
2. 外部中断请求的撤消 （1）跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的。 （2）电平方式外部中断请求的撤消: 除了标志位清“0”之外，还需在中断响应后把中断请 求信号引脚从低电平强制改变为高电平，如图5-8所示。
最低
三、图5-2 中断系统的结构
四、外中断触发方式及中断请求的撤销
1. 外部中断的触发方式选择(IT0/IT1) 两种触发方式：电平触发方式和跳沿触发方式。
适于外中断以低电平输入且 中断服务程序能清除外部中 断请求的情况。
1.1 电平触发方式 CPU在每个机器周期采样到的外部中断输入线的电平。 在中断服务程序返回之前，外部中断请求输入必须无效 （即变为高电平），否则CPU返回主程序后会再次响应 中断。
例5-4
INT：
典型的中断服务程序如下：
CLR PUSH PUSH SETB EA PSW ACC EA ；CPU关中断 ；现场保护 ； ；CPU开中断
中断处理程序段
CLR POP POP SETB RETI EA ACC PSW EA ；CPU关中断 ；现场恢复 ；CPU开中断 ；中断返回，恢复断点
CPU在执行主程序
CPU执行低级 中断服务程序
CPU执行高级 中断服务程序
低级中 断请求
高级中 断请求
图5-6 二级中断嵌套
特殊情况下中断优先级排列顺序
当同时接收到几个同一优先级的中断请求时，响应哪个中所示。P107 中断源 外部中断0 T0溢出中断 外部中断1 T1溢出中断 串行口中断 中断级别 最高
1. 中断服务程序设计的任务 （1）设置中断允许控制寄存器IE。 （2）设置中断优先级寄存器IP。 （3）对外中断源，是采用电平触发还是跳沿触发,要 设置IT0/IT1。 （4）编写中断服务程序，处理中断请求。 前3条一般放在主程序的初始化程序段中。
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。 在主程序中编写如下程序段： SETB SETB SETB SETB EA ；CPU开中断 EX0 ；允许外中断0产生中断 PX0 ；外中断0为高级中断 IT0 ；外中断0为跳沿触发方式