中断与中断系统的基本概念汇总

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第5章 中断系统

第5章 中断系统

PX1 外中断1优先级设定
PT0 定时器0优先级设定 PT1 定时器1优先级设定 PS 串行中断优先级设定
优先级别共二级
课件制作 唐中燕
当同时收到同一优先级的多个中断请求时,哪一个 中断能得到响应,取决于“内部查询次序”,相当于在 每个优先级中,还有一个“内部优先级”。 “内部查询次序”: 外中断0→定时中断0→外中断1→定时中断1→串口中断 中断源优先级控制还要用到两个不可寻址的优先级 状态触发器,一个用于指示正在响应某一高级中断,其 它高级中断则被屏蔽;另一个用于指示正在响应某一低 级中断,其它低级中断则被屏蔽,但不能屏蔽高级中断。
1.外部中断是指从单片机引脚/INT0、/INT1输入中 断请求信号的中断。 两种触发方式:电平触发及下跳变(脉冲)触发。 可以通过对特殊功能寄存器TCON编程来选择。 中断请求标志位:IE0、IE1。 当检测到有有效的中断请求信号时,自动由硬件置位 IE0(或IE1),并以此向CPU请求中断。当CPU响应中断转 向中断服务程序时由硬件自动将IE0(或IE1)清零。
课件制作
唐中燕

中断允许与中断禁止
为了不影响重要的程序执行,CPU内部设有 中断允许触发器,该触发器可根据需要开放或关 闭。当CPU执行重要程序时,不希望干扰,则可 用指令关闭该触发器,称为关中断。这时中断源 的中断请求信号CPU是不去处理的。而CPU执行的 程序不重要或不忙时,可用指令打开该触发器, 称为开中断,只有开中断时CPU才能响应中断。
数据及实现人机联系也常常采用中断方式。
课件制作 唐中燕

中断源与中断标志
• 51单片机有5个中断源: 2个外部中断源,3个内部中断中断源。 外中断 外部事件中断0( INT0) 外部事件中断1(INT1) 定时中断 定时器 / 计数器T0 计数溢出中断 定时器 / 计数器T1 计数溢出中断 串行数据传送中断 串行接收数据中断( RI ) 串行发送数据中断( TI ) • 为了使中断请求信号不丢失,为5个中断源分别 设立了相应的中断请求标志位,以便CPU查询。 课件制作 唐中燕

第七章 中断系统

第七章 中断系统

的中断请求从INT输出,CPU的INTR引脚。 若CPU处于开中断状态,在当前指令结束后,连续发2 个中断响应信号,8259A收到第一个中断响应信号,ISR 相应位置1,将IRR的相应位复位。
8259A在收到第二个中断响应信号后,把中断类型号
送到数据总线。 中断响应后,如8259A工作在自动结束中断方式,8259A 会在第二个中断响应结束后,把ISR相应位成0;如工作在普 通EOI方式,则必须由CPU发EOI命令。
CPU响应单级中断的条件
有中断请求信号 中断是开放的
单级中断的处理过程
中断请求 中断响应 中断处理 中断返回
发中断响应信号 关中断 保护处理器的现行状态 转去中断服务程序首地址 保护现场 中断服务 恢复现场 开中断 中断返回
第三节 多级中断
多级中断 优先权判别及中断源的识别
MOV AL, 1BH ;单片,电平触发,要ICW4 OUT 60H,AL
MOV AL, 1BH OUT 60H,AL MOV AL, 38H OUT 61H, AL MOV AL,09H OUT 61H,AL MOV AL, 22H OUT 61H, AL
;单片,电平触发,要ICW4
; IRR0的中断类型码为38H ;普通的全嵌套方式,缓冲方式, ;正常EOI ; 屏蔽IRR1和IRR5
2. OCW2
3. OCW3
3.8259A编程应用
1.初始化
例1:设IBM PC机接有一片8259A(两个端口地址为60H、61H),管理8个 中断源,采用普通完全嵌套方式,普通EOI方式,中断请求高电平有效, 优先级固定,IRR0最高,IRR7最低,IRR0的中断类型号为38H。IRR1、 IRR5需要被屏蔽。

中断系统名词解释

中断系统名词解释

中断系统是计算机的重要指标之一。

可以解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾,使之能并行工作。

可以及时处理随机参数及故障,提高可靠性。

1. 中断流程中断请求-中断响应-保护断点-中断服务-中断返回。

2. 中断概念(1)中断系统:实现中断功能的硬件系统和软件系统(2)中断源:产生中断的请求源(3)中断请求:中断源向CPU提出的处理请求。

(4)中断响应:CPU暂时中止自身的事情,转去处理事件的过程(5)中断服务:对事件的整个处理过程。

也称为中断处理(6)中断返回:中断处理完毕,在返回到原来被中止的地方3. 中断系统的一般功能中断系统一般应具有如下功能:•实现中断及返回当某中断源发出中断申请时,若允许响应,CPU必须在现行的指令执行完后,把断点处的PC值压入堆栈保存,称为保护断点。

(硬件自动完成)保护现场——响应中断后,将有关的寄存器内容和状态标志位压入堆栈保存。

恢复现场——执行中断服务程序后,恢复原保留的寄存器的内容和标志位的状态,并执行返回指令“RETI”(用户编程实现)•实现优先权排队当同时有多个中断请求信号,先响应优先级别高的中断请求。

•实现中断嵌套中断申请的中断源的优先权级别与正在处理的中断源同级或更低时,CPU暂时不响应这个中断申请,直至正在处理的中断服务程序执行完以后才去处理新的中断申请。

•实现中断的撤除在响应中断后,返回主程序之前,中断请求应该撤除,否则,将影响对其它中断申请的响应。

MCS-51中断系统只能对一部分中断申请,在响应后自动撤除,使用中应注意。

4. 调用中断服务程序与调用子程序的区别相同点:均能中断主程序执行本程序,然后再返回断点地址继续执行主程序。

不同点:•事先安排和随机发生•软件调用和硬件自动完成•中断服务程序入口地址是固定的,子程序调用入口地址是用户自己设定的。

•中断服务子程序返回指令除具有子程序返回指令所具有的全部功能之外,还有清除中断响应时被置位的中断请求标志位的功能。

PIC单片机中断系统详细汇总

PIC单片机中断系统详细汇总
详细描述
随着物联网、人工智能等技术的发展,中断系统与其他系 统的融合成为未来的发展方向。
在物联网和人工智能应用中,设备需要实时响应各种事件 ,如传感器数据变化、网络数据包到达等。因此,将中断 系统与操作系统、网络协议栈等其他系统进行融合,可以 实现更高效的事件处理和资源调度,提高系统的实时性和 可靠性。
串行通信中断的配置
需要设置串行通信的波特率、数据位、停止位、奇偶 校验等参数,以及中断触发方式。
串行通信中断的应用
在RS-232、RS-485、SPI等串行通信协议中广泛应 用。
外部事件中断
外部事件中断
01
用于实现外部事件触发中断,例如按键按下、传感器触发等。
外部事件中断的配置
02
需要设置外部事件的检测方式、触发条件以及中断处理程序。
中断的作用:提高CPU的效率,实现对外部事件的实时响应 和处理。
PIC单片机的中断源
外中断
由外部硬件设备产生的中断,例如定 时器溢出、串口接收数据等。
内中断
由单片机内部硬件产生的中断,例如 比较器匹配、捕获比较器等。
中断优先级和向量
中断优先级
用于标识不同中断的优先级,优先级高的中断会优先得到处理。
中断处理程序执行
一旦PIC单片机响应中断,它会跳转 到相应的中断向量表地址,执行中断 处理程序。
中断返回和清除
中断返回
中断处理程序执行完毕后,PIC单片机会自动返回到被中断的程序继续执行。
中断清除
某些中断源在响应后会自行清除中断标志位,而有些则需要手动清除。
03
PIC单片机中断系统的应用
定时器中断
中断处理程序应遵循一定的编写规范,以确 保程序正确、稳定地运行。例如,应避免在 中断处理程序中进行耗时的操作,以减小对 系统性能的影响。

中断与中断系统的基本概念汇总

中断与中断系统的基本概念汇总

中断与中断系统的基本概念汇总中断是计算机中的一种机制,用于在计算机运行过程中处理各种外部事件。

中断系统是计算机系统中实现中断机制的硬件和软件部分的总称。

在计算机系统中,中断机制起着非常重要的作用,它使得计算机可以同时处理多个任务,提高了计算机系统的效率。

中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。

硬件中断是由计算机系统中的硬件设备引起的中断,例如设备I/O完成、时钟中断等。

而软件中断是由计算机系统中的软件引起的中断,例如系统调用、异常等。

中断系统的基本概念主要包括中断向量表、中断服务程序和中断处理机制。

中断向量表是一张存储中断服务程序入口地址的表,其中每个表项对应一个中断源。

当一个中断源发生时,其对应的表项会被检索,从而找到相应的中断服务程序入口地址。

中断服务程序是一段用于处理中断的程序代码,它负责处理特定类型的中断事件。

中断服务程序通常由系统内核提供,并且在中断发生时被自动调用。

中断处理机制是指计算机系统对中断请求的检测、响应和恢复过程。

当一个中断事件发生时,计算机系统会首先检测中断请求信号,然后根据中断请求的优先级,响应并调用相应的中断服务程序。

在中断服务程序执行完毕后,系统会根据需要进行中断恢复操作,然后继续执行中断前的程序。

中断机制具有以下几个特点:1.异步性:中断机制使得计算机可以及时响应外部事件,提高了系统的实时性。

不需要由程序主动请求,而是在外部事件发生时自动触发中断。

2.多任务处理能力:通过中断机制,计算机可以在处理一个中断事件的同时,同时处理其他的任务。

这样可以充分利用计算机系统的资源,提高系统的处理能力。

3.优先级控制:中断机制可以根据中断请求的优先级,调用相应的中断服务程序。

这样可以灵活地对不同类型的中断事件进行优先处理。

4.可靠性:中断机制使得计算机系统对于外部事件的处理更加稳定。

即使系统正在执行一个重要的任务,也能够及时响应其他重要的外部事件。

5.可扩展性:通过增加中断源和相应的中断服务程序,可以很方便地扩展计算机系统的功能。

中断系统中断概念一中断的概念中断是指在计算机执行

中断系统中断概念一中断的概念中断是指在计算机执行

中断源
入口地址
INT0
0003H
T0
000BH
INT1
0013H
T1
001BH
串行口
0023H
(5)中断返回
S(E串ETM串串5(1.FEXSO)1行行行用10T:)V串:B口 口 口字EI行定自PEX节,T口#1时然00操:外中8/优计作HR断部先数指X允中级D器令00许断00:(T22控0133),中外HH制T断部位X标D中志(断位1)中断允许控制位
5.5 中断优先级控制 1、中断优先级寄存器
IP
BCH BCH BBH BAH B9H B8H
B8H X X X PS PT1 PX1 PT0 PX0
高优先级
MCS-51系列单片机有两级中断级
低优先级
PX0,PT0,PX1,PT1,PS分别为INT0,T0,INT1,T1 串行口中断优先级控制位,当相应位为0时为低优先级,相应 为1时为高优先级。
例5 .2 要将T1定时器定义为最高优先级,其他中断定义为低 优先级,如何设置IP?
(1M M)用OO字VV 节AIE操8,H作,##指88E令EHH E串串 例串P中IT串(TCTRRTUP0行行:行断行1000US:)::口 口口 源 口HE响外置TI定定应N1部相PT时时,中ES_中应//TWT断计计断2R的0:后数数:X定0优D触,器器00入0时先000(发于TT口222计级00333)方中地运 运数HHH触式断T址行行器发X选返控控TD器0择回制制(,状T前位位1)态,,T为2应中1该断撤控销制中位断请求。 (2S)E用T位B E操A作 P中生S…ITUE1断的…TS:B是 事 .H外E指件部TP在,1S中W计待断算处0机理触执完发行毕方程后式序,选的再择过返程回当来中执,行当原外来部被设中备断发的生程某序一。事件时,请求CPU处时,CPU暂时中断当前程序的执行,转去处理所发 SSSEEETTTBBB EEETTX010 EI(P先为ST中S1中生N0EXES假4级了断断的T0TT:)1串设,BB。 使 处 是 事转行允PEE这理指件T入TA口许些过在,00相中,打单程计待应断P开0元可算处X0的允0I的分机理01N0中B许,1T值为执完H31断控PH在三行毕及T服制1中个程后定,务位断阶序,时P程程段的再器S序分序:过返T入0别中中程回,T口为不断当来1,I禁被响中执NT止冲应,行0其,掉,当原他T,中外来0中在断部被,断进处设中IN,入理备断T试1中,发的设,断中生程置T1服断某序IE串务返一。. 行程回事口序。件中前时断,,优要请先将求级有C控P关U制寄处位存时,器,当保C相P护U应起暂位来时为。中0断时当为前低程优序先的级执,行相,应转为去1时处为理高所优发

第8章 中断系统

第8章 中断系统

中断执行示意图如下:
第18页
2012年6月11日星期一
第8章
结束当前指令?
内部中断?
中断系统

关中断 标志寄存器入栈 TEMP=TF(暂存) 清除IF、TF标志 断点(CS,IP)入栈 取中断向量 进入中断服务程序 开中断 执行中断服务程序 Y
N
有NMI?

无 N

有INTR?

IF=1?
Y Y
TF= N 1? 取中断类型码
第8页 2012年6月11日星期一
第8章
8.2.2 中断处理
中断系统
1.中断的处理过程 ⑴关中断。目的:在现场保护过程中,CPU不应该 响应更高级的中断源申请。 ⑵保存断点和现场。即将现行状态字和断点地址相 继压入堆栈。目的:在中断处理完后返回主程序时, 恢复原程序运行状态。 ⑶开中断。目的:允许更高级中断请求能够及时得 到响应,实现中断嵌套。 ⑷转入中断服务程序。目的:完成的最终目的。 ⑸ 退出中断。返回到主程序的执行。
第20页 2012年6月11日星期一
第8章
8.3.4 软件中断
中断系统
软件中断有如下特点: 1.INT n 指令,中断类型码是 n。 2.不执行中断响应总线周期,不读取中断类型码。 3.软件中断不受IF的影响。 4.可进行中断嵌套,即可以响应非屏蔽中断;当被软 件中断调用的中断处理子程序使IF=1时,那么也可响 应屏蔽中断的高优先级请求。 5.软件中断没有随机性,这是因为软件中断是由程序 中的中断指令引起的,何时执行,是事先知道的,所 以软件中断失去了随机性。
第21页 2012年6月11日星期一
第8章
8.4 中断控制器8259A
一、引言
中断系统

第五章 中断系统

第五章  中断系统

四、中断系统的功能 一般来说,一个中断系统具有以下功能: (一)实现中断及返回 当某中断源发出中断请求后,CPU应决定是否响应这个中断请求,如当前正 在执行更重要的工作可暂时不响应中断,若响应这个中断请求,CPU在当前指令 执行完后,就要保护断点地址和现场(即下条指令地址和相关寄存器内容),以便 执行完中断服务程序后能正确返回原处执行,然后转到需要处理的中断服务程序 的人口地址,去执行中断服务程序,当中断服务程序执行完毕再恢复现场和断点 ,去继续执行主程序。 (二)实现优先级排队 当计算机带有多个中断源时,可能会出现两个或两个以上中断源同时向CPU提 出中断请求的情况。这时CPU应能够根据事先确定的中断源的优先级别来先响应 高优先级的中断 并为它服务,然后再响应较低优先级的中断请求。 (三)实现中断嵌套 当CPU正在响应某一中断源的中断请求时,又有新的中断源发出请求,如果 新的请求的优先级别高于正在执行的中断源的优先级,则CPU暂停现行的服务程 序,转去执行更高级别的中断源的服务程序,执行完毕后再回到被中断的较低中 断源的服务程序继续执行,即实现了中断嵌套。若新的中断源的优先级别低于或 是等于正执行的中断源,则CPU不响应这个请求,直到正在处理的中断服务程序 执行完毕后,才去处理新的中断请求。
三、中断的分类 按中断产生的位置,中断可分为: (1)外部中断,或称外部硬件实时中断,它是由外部送到CPU的某一特定引脚 上产生的。 (2)内部中断,或称软件指令中断,是为了处理程序运行过程中发生的一些意 外情况或调试程序方便而提供的中断。 按接受中断的方式,中断可分为: (1)可屏蔽中断,可以通过指令使CPU根据具体情况决定是否接受中断请求。 (2)非屏蔽中断,只要中断源提出请求,CPU就必须响应,主要用于一些紧急 情况的处理,如掉电等。 以上从不同的角度对中断进行了分类,对于某一种类型的计算机可能只具备 其中的某几种方式,例如MCS—51就不具备非屏蔽中断方式。
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ORG 0003H AJMP WBZD1 ORG 000BH AJMP DSQZD1 … 硬件法的优点是速度特别快,缺点是程序预留地址。
§6-1 中断与中断系统的基本概念
四、中断响应和中断处理过程
一个完整的中断过程应该包括:中断请求、中断判优、中断响应、中断处理和中断返 回。
首先中断源提出中断申请,在该中断允许的情况下,CPU首先响应优先级别高的中 断源提出的中断请求,等处理完高优先级中断源的中断服务程序后再响应较低优先级别 的中断请求;CPU暂停现行程序,将PC中下一条指令的地址入栈保护起来,响应中断请 求,进入中断服务程序;中断服务程序首先保护现场,接着执行中断源服务程序主体部 分,然后恢复现场,最后返回主程序。
§6-2 MCS-51单片机中断系统的结构及中断控制
MCS-51单片机中断系统的结构图
§6-2 MCS-51单片机中断系统的结构及中断控制
一、MCS-51单片机的中断源
外部中断源: \INT0 —P3.2 \INT1 –P3.3 内部中断源: Counter/Timer0-P3.4 Counter/Timer1-P3.5 TI/RI 除串行口中断外,其余的在中断响应后,其中断标志位将由硬件自动清“0” 。
第六章 中断与中断系统
●教学目的:本章主要学习MCS-51单片机中断的概念,,MCS-51中断系统及
控制,中断处理过程和中断编程方法以及系统外部中断的扩展方法。通过本 章的学习,同学们应能掌握单片机中断系统所应用的特殊寄存器及其设置, 学会应用中断针对具体工程技术的简单编程。
§6-1 中断与中断系统的基本概念 §6-2 MCS-51单片机中断系统的结构及中断控制 §6-3 中断应用举例
TCON: TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
TF1-计数器/定时器T1产生的溢出中断请求标志位; TF0-计数器/定时器T0产生的溢出中断请求标志位; TR1-计数器/定时器的开关,=1时,计数器/定时器开始运行; TR0-计数器/定时器的开关,=1时,计数器/定时器开始运行; IE1-外部中断1的中断请求位。当外触发条件为“下降沿”时,CPU响应中断时,该 为自动清“0”;若为低电平工作方式,则IE1一直保持“1” ; IE0-外部中断0的中断请求位。意义同上。 IT1-外部中断1的触发方式选择,=1为下降沿,=0则为低电平。 IT0-外部中断0的触发方式选择,=1为下降沿,=0则为低电平。
§6-2 MCS-51单片机中断系统的结构及中断控制
二、中断控制
MCS-51单片机中断系统有4个特殊功能寄存器,分别为: 定时器控制寄存器 TCON; 串行口控制寄存器 SCON; 中断允许寄存器 IE; 中断优先级寄存器 IP。
§6-2 MCS-51单片机中断系统的结构及中断控制
二、中断控制—中断请求标志寄存器
中断源的设置—即使是最高级的计算机,也不能够处理全部的异常情况和特 殊事件,它只能根据应用目的设计一些事先确定的中断源。MCS-51有5个中 断源,分别是两个外部中断,两个定时器/计数器中断和一个串行口中断。
中断请求的提出—通常CPU为每个中断源设置一个中断请求触发器,把该触 发器置“1”时,向CPU发出中断请求且一直保持这一状态,直到CPU响应该 中断请求后才能而且必须清除这一请求信号,以防止重复中断。
JB 20H.0 ZDCH1 JB 20H.1 ZDCH2 … 软件法的优点是一个基本中断源入口可以完成很多的中断任务,缺点是响应速 度慢。
§6-1 中断与中断系统的基本概念
三、中断系统—中断源的识别 硬件法是利用硬件电路根据提出重点请求的中断源的不同,自动找到该中断源中
断服务程序入口的方法。如:MCS-51的外部中断、定时器/计数器中断及串行口中 断等:
§6-1 中断与中断系统的基本概念
一、中断的概念
当CPU正在正常运行时,外部发生的某一随机事件请求CPU去处理,于是 CPU暂时中止现行程序的运行而处理所发生的事件,处理完毕后,再回到原来被 中止的地方继续执行,这种能力和行为称为中断。 中断的技术名词: 中断系统—实现中断功能的部件 中断源—产生中断请求的事件 中断请求—中断源向CPU提出的处理请求 中断响应过程—CPU暂时中止程序,执行中断处理 中断服务—对事件处理的整个过程 中断返回—中断处理完毕,CPU返回原程序继续执行 中断子程序—响应中断之后执行的子程序
三、中断系统—中断屏蔽
为了增加控制的灵活性,每个中断源都对应一个中断屏蔽触发器来控制该中断源的申 请信号能否送到CPU。当该位为0时,CPU不响应该中断,此即为被屏蔽,反之为中断 开放。它是CPU响应中断的一个必要条件,而非充分条件,该中断响应与否还要看它与 CPU现在执行程序的优先级有关。
CPU可以利用软件将某个中断源的屏蔽触发器清“0”,以屏蔽该中断。另外,在响 应高级别的中断时,CPU自动清“0”低级中断源,禁止其中断。高优先级的中断程序运 行完后,再置位低级中断,允许其中断。
§6-1 中断与中断系统的基本概念
三U要响应某个中断源的中断请求时,如何找到该 中断源的中断服务程序入口地址,执行相应的中断处理程序,主要有软件法和硬件 法。
软件法是利用程序来识别中断源的。CPU响应中断后,硬件只提供一个中断入 口,所有的中断源都从该入口进入中断,然后再按事先编好的优先级检查和进入中 断。设20H内放有中断的标识位,则:
§6-1 中断与中断系统的基本概念
三、中断系统—中断优先级
当多个中断源同时提出中断时—设计者应根据事件处理的轻重缓急 规定中断的优先级,CPU先响应级别高的,然后才是级别低的。 中断时又有中断请求时的处理—级别高的,则低级中断再被中断; 级别低的,执行时目前中断后再响应,形成中断嵌套。
§6-1 中断与中断系统的基本概念
§6-1 中断与中断系统的基本概念
二、中断的用途
解决高速CPU和低速外设的匹配问题—CPU和打印机之间的数据传送 及时处理突发事件—事外事件的发生与处理 实时控制—工业生产线等的实时控制 实现人机联系—运行系统中的键盘按键处理 实现多机通讯—多机通讯可中断方式进行数据传送
§6-1 中断与中断系统的基本概念
三、中断系统—中断系统的任务
中断系统主要解决以下问题:
中断源以什么方式提出中断请求,CPU如何识别提出中断的中断源? 不同设备有不同的中断服务程序,CPU如何获得其程序入口地址? 中断是否再被中断? 同时申请中断时如何处理?
§6-1 中断与中断系统的基本概念
三、中断系统—中断系统的基础知识 中断系统主要解决以下问题:
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