单片机中的中断ppt.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本章内容,定时,/,计数器,C,语言的函数,中断系统,第,4,章 定时与中断系统,任务要求：,正常情况下,8,个霓虹灯（,LED,灯）依次顺序点亮，循环显示，时间间隔为,1s,。按键（按,P3.2,口）按下后,8,个霓虹灯同时亮灭一次，时间间隔为,0.5s,。用,T0,、工作方式,1,编制延时程序，按键动作采用外部中断,INT0,实现。,任务,9,可控霓虹灯控制,#include,void delay0_5s(),/,延时,0.5s,unsigned char i;,for(i=0;i0 x0a;i+),TH0=0 x3c;,TL0=0 xb0;,TR0=1;,while(!TF0);,TF0=0;,void delay_t(unsigned char t),unsigned char i;,for(i=0;it;i+),delay0_5s();,void int_0()interrupt 0,P1=0 x00;,delay0_5s();,P1=0 xff;,delay0_5s();,void main(),unsigned char i,w;,EA=1;,EX0=1;,IT0=1;,TMOD=0 x01;,while(1),w=0 x01;,for(i=0;i8;i+),P1=w;,w=1;delay_t(2);,中断是指通过硬件来改变,CPU,的运行方向,。计算机在执行程序的过程中，外部设备向,CPU,发出中断请求信号，要求,CPU,暂时中断当前程序的执行而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再继续执行原来被中断的程序。,这种程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况称为,“,中断,”,。,什么是中断,MCS-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,（,1,）,中断服务程序：,CPU,响应中断后，转去执行相应的处理程序，该处理程序通常称之为中断服务程序。,（,2,）,主程序：,原来正常运行的程序称为主程序。,（,3,）,断点：,主程序被断开的位置（或地址）称为断点。,（,4,）,中断源：,引起中断的原因，或能发出中断申请的来源，称为中断源。,（,5,）,中断请求：,中断源要求服务的请求称为中断请求（或中断申请）。,中断基本概念,同步工作：,中断是,CPU,和接口之间的信息传递方式之一，它使,CPU,与外设同步工作，较好地解决了,CPU,与慢速外设之间的配合问题。例如：打印输出。,异常处理：,针对难以预料的异常情况，如掉电、存储出错、运算溢出等，可以通过中断系统由故障源向,CPU,发出中断请求，再由,CPU,转到相应的故障处理程序进行处理。,实时处理：,CPU,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。,中断特点,中断系统的结构,1,、,4,个与中断有关的寄存器,:,中断标志,TCON,、,SCON,、,IE,、,IP,2,、,5,个中断源：,INT0,、,INT1,、,T0,、,T1,、,RI/TI,3,、中断标志位,4,、中断允许控制位,5,、中断源的中断优先级,MCS-51,系列单片机中断源,序号,中断源,说 明,1,INT0,外部中断,0,请求,由,P3.2,引脚输入，通过,IT0,位（,TCON.0,）来决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，即向,CPU,申请中断，并建立,IE0,（,TCON.1,）中断标志。任务,9,中采用下降沿有效，由按键产生下降沿。,2,INT1,外部中断,1,请求,由,P3.3,引脚输入，通过,IT1,位（,TCON.2,）来决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，即向,CPU,申请中断，并建立,IE1,（,TCON.3,）中断标志。,3,TF0,T0,溢出中断请求,当,T0,产生溢出时，,T0,溢出中断标志位,TF0,（,TCON.5,）置位（由硬件自动执行），请求中断处理。,4,TF1,T1,溢出中断请求,当,T1,产生溢出时，,T1,溢出中断标志位,TF1,（,TCON.7,）置位（由硬件自动执行），请求中断处理。,5,RI,或,TI,串行口中断请求,当接收或发送完一个串行帧时，内部串行口中断请求标志位,RI,（,SCON.0,）或,TI,（,SCON.1,）置位（由硬件自动执行），请求中断。,二、中断请求标志,1,、,TCON,的中断标志,IT0,（,TCON.0,），外部中断,0,触发方式控制位。,当,IT0=0,时，为电平触发方式。,当,IT0=1,时，为边沿触发方式（下降沿有效）。,IE0,（,TCON.1,），外部中断,0,中断请求标志位。,IT1,（,TCON.2,），外部中断,1,触发方式控制位。,IE1,（,TCON.3,），外部中断,1,中断请求标志位。,TF0,（,TCON.5,），定时,/,计数器,T0,溢出中断请求标志位。,TF1,（,TCON.7,），定时,/,计数器,T1,溢出中断请求标志位。,当中断源向,CPU,申请中断时，相应中断标志位由硬件自动置,1,。,CPU,在响应中断后即由硬件将各标志位自动复位。（串行中断除外）,2,、,SCON,的中断标志,RI,（,SCON.0,），串行口接收中断标志位。当允许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由硬件置位,RI,。注意，,RI,必须由软件清除。,TI,（,SCON.1,），串行口发送中断标志位。当,CPU,将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时，就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬件置位,TI,。,CPU,响应中断时，不能自动清除,TI,，,TI,必须由软件清除。,中断标志位,中断标志位,位名称,说 明,TF1,T1,溢出中断标志,TCON.7,T1,被启动计数后，从初值开始加,1,计数，计满溢出后由硬件置位,TF1,，同时向,CPU,发出中断请求，此标志一直保持到,CPU,响应中断后才由硬件自动清,0,。也可由软件查询该标志，并由软件清,0,。前述的定时器编程都是采用查询方式实现。,TF0,T0,溢出中断标志,TCON.5,T0,被启动计数后，从初值开始加,1,计数，计满溢出后由硬件置位,TF0,，同时向,CPU,发出中断请求，此标志一直保持到,CPU,响应中断后才由硬件自动清,0,。也可由软件查询该标志，并由软件清,0,。,IE1,外部中断,1,中断标志,TCON.3,IE1=1,，外部中断,1,向,CPU,申请中断。,IT1,中断触发方式控制位,TCON.2,当,IT1=0,，外部中断,1,控制为电平触发方式；当,IT1=1,，外部中断,1,控制为边沿（下降沿）触发方式。,IE0,外部中断,0,中断标志,TCON.1,IE0=1,，外部中断,0,向,CPU,申请中断。,IT0,中断触发方式控制位,TCON.0,当,IT0=0,，外部中断,0,控制为电平触发方式；当,IT0=1,，外部中断,0,控制为边沿（下降沿）触发方式。,TI,串行发送中断标志,SCON.1,CPU,将数据写入发送缓冲器,SBUF,时，启动发送，每发送完一个串行帧，硬件都使,TI,置位；但,CPU,响应中断时并不自动清除,TI,，必须由软件清除。,RI,串行接收中断标志,SCON.0,当串行口允许接收时，每接收完一个串行帧，硬件都使,RI,置位；同样，,CPU,在响应中断时不会自动清除,RI,，必须由软件清除。,中断的开放和禁止,MCS-51,系列单片机的,5,个中断源都是可屏蔽中断，中断系统内部设有一个专用寄存器,IE,，用于控制,CPU,对各中断源的开放或屏蔽。,IE,寄存器格式如下：,EA,ES,ET1,EX1,ET0,EX0,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,IE(A8H),中断的开放和禁止,中断允许位,位名称,说明,EA,总中断允许控制位,IE.7,EA=1,，开放所有中断，各中断源的允许和禁止可通过相应的中断允许位单独加以控制；,EA=0,，禁止所有中断。,ES,串行口中断允许位,IE.4,ES=1,，允许串行口中断；,ES=0,禁止串行口中断。,ET1,T1,中断允许位,IE.3,ET1=1,，允许,T1,中断；,ET1=0,，禁止,T1,中断。,EX1,INT1,中断允许位,IE.2,EX1=1,，允许外部中断,1,中断；,EX1=0,，禁止外部中断,1,中断。,ET0,T0,中断允许位,IE.1,ET0=1,，允许,T0,中断；,ET0=0,，禁止,T0,中断。,EX0,INT0,中断允许位,IE.0,EX0=1,允许外部中断,0,中断；,EX0=0,，禁止外部中断,0,中断。,EA,ES,ET1,EX1,ET0,EX0,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,IE(A8H),1,、,自然优先级,中断优先级,MCS-51,系列单片机有两个中断优先级：高优先级和低优先级。,每个中断源都可以通过设置中断优先级寄存器,IP,确定为高优先级中断或低优先级中断，实现二级嵌套。同一优先级别的中断源可能不止一个，因此，也需要进行优先权排队。同一优先级别的中断源采用自然优先级。,中断优先级寄存器,IP,，用于锁存各中断源优先级控制位。,IP,中的每一位均可由软件来置,1,或清,0,，,1,表示高优先级，,0,表示低优先级。,中断优先级,中断优先级控制位,位名称,说明,PS,串行口中断优先控制位,IP.4,PS=1,，设定串行口为高优先级中断；,PS=0,，设定串行口为低优先级中断。,PT1,定时器,T1,中断优先控制位,IP.3,PT1=1,，设定定时器,T1,为高优先级中断；,PT1=0,，设定定时器,T1,为低优先级中断。,PX1,外部中断,1,中断优先控制位,IP.2,PX1=1,，设定外部中断,1,为高优先级中断；,PX1=0,，设定外部中断,1,为低优先级中断。,PT0,T0,中断优先控制位,IP.1,PT0=1,，设定定时器,T0,为高优先级中断；,PT0=0,，设定定时器,T0,为低优先级中断。,PX0,外部中断,0,中断优先控制位,IP.0,PX0=1,，设定外部中断,0,为高优先级中断；,PX0=0,，设定外部中断,0,为低优先级中断。,中断处理过程,中断响应,中断响应是指,CPU,对中断源中断请求的响应。,CPU,并非任何时刻都能响应中断请求，而是在满足所有中断响应条件、且不存在任何一种中断阻断情况时才会响应。,CPU,响应中断的条件有：有中断源发出中断请求；中断总允许位,EA,置,1,；申请中断的中断源允许位置,1,。,CPU,响应中断的阻断情况有：,CPU,正在响应同级或更高优先级的中断；当前指令未执行完；正在执行中断返回或访问寄存器,IE,和,IP,。,中断处理过程,中断响应过程就是自动调用并执行中断函数的过程。,C51,编译器支持在,C,源程序中直接以函数形式编写中断服务程序。常用的中断函数定义语法如下：,void,函数名（）,interrupt n,其中,n,为中断类型号，,C51,编译器允许,0,31,个中断，,n,取值范围,0,31,。下面给出了,8051,控制器所提供的,5,个中断源所对应的中断类型号和中断服务程序入口地址：,中断源,n,入口地址,外部中断,0 00003H,定时,/,计数器,0 1000BH,外部中断,1 20013H,定时,/,计数器,1 3 001BH,串行口,4 0023H,中断处理过程,中断响应时间,中断响应时间是指从中断请求标志位置位到,CPU,开始执行中断服务程序的第一条语句所需要的时间。,1,）中断请求不被阻断的情况,外部中断响应时间至少需要,3,个机器周期，这是最短的中断响应时间。一般来说，若系统中只有一个中断源，则中断响应时间为,3,8,个机器周期。,2,）中断请求被阻断的情况,如果系统不满足所有中断响应条件、或者存在任何一种中断阻断情况，那么中断请求将被阻断，中断响应时间将会延长。,中断的设定,1,、开启中断开关（设定,IE,寄存器）,例：,EA=1;EX0=1;,2,、中断优先级的设定（设定,IP,寄存器）,例：,PT1=1;,3,、中断信号的设定（设定,TCON,寄存器）,例：,IT01;,练习：,1,、利用外部中断,INT1,来控制,P1.1,的,LED,灯，当有外部中断时,LED,的状态取反。,2,、控制,P1.1,的,LED,灯每隔,0.5s,状态取反一次，要求用定时器,T0,的工作方式,1,进行计时。分别以查询方式和中断方式进行控制。,3,、要求主程序正常执行时，,4,个,LED,灯间隔,0.8s,闪烁，若按下按键,K1,，,4,个,LED,灯将正向流水循环,3,次（间隔,0.4s,）。用,T1,的工作方式,1,编写延时程序，按键动作采用外部中断,INT0(p3.2),实现。,4,、续第,3,题，要求外部中断,INT1,（,P3.3,）发生时,使,8,个,LED,灯反向流水循环,3,次,(,间隔,0.4s),。且,INT1,的优先级别高于,INT0,。（两个中断的练习）,