freescale S12 IO和中断.doc

MC9S12XS128中断模块
S12微控制器的中断源：特殊中断源、外部中断源、端口中断源、定时中断源、通信中断源、A/D中断源等。

中断过程
①外部或内部中断源提出中断请求，如果存在中断标志位，则硬件置相应中断标志位。
②如果开放了CPU对相应中断源的中断请求的响应，CPU将暂停当前程序段的执行，I清0，即关中断，将断点地址与相关寄存器的值压入堆栈保护起来。
③跳转到中断入口地址执行指令，进而执行中断服务程序。中断服务程序中清标志位。
④将压入堆栈的数据放回相关寄存器，断点地址放回PC。
⑤返回暂停的程序段继续执行。
1、不可屏蔽中断XIRQ
中断入口地址：$fff4、$fff5。C语言中断号：5。
（1）中断允许位X
将CCR中的X位清0，就开放了CPU对XIRQ中断请求的响应。
C语言程序中，使用如下指令可开放XIRQ的中断：
ASM LDAA #$10;
ASM TAP;
（2）中断请求信号
低电平有效。
（3）实验
①实验要求
在main()中顺序点亮8支发光管，每次点亮1支。
在XIRQ的中断服务程序中反向点亮8支发光管，每次点亮2支。
②电路连接
发光管由A口驱动；将E口与B口连接，由PB0为XIRQ提供中断请求信号。

2、可屏蔽中断IRQ
中断入口地址：$fff2、$fff3。C语言中断号：6。
（1）中断允许总控制位I
将CCR中的I位清0，就开放了CPU对可屏蔽中断源的中断请求的响应。
（2）IRQ控制寄存器IRQCR
程序中，IRQCR使用符号INTCR代替。

①IRQ中断触发方式选择位IRQE
当IRQE=1时，IRQ引脚下降沿触发中断。
当IRQE=0时，IRQ引脚低电平沿触发中断。
②IRQ中断允许控制位IRQEN
当IRQEN=1时，IRQ引脚与中断逻辑连接，IRQ中断允许。
当IRQEN=0时，IRQ引脚与中断逻辑断开，IRQ中断禁止。
（3）实验
①实验要求
在main()中顺序点亮8支发光管，每次点亮1支。
在IRQ的中断服务程序中反向点亮8支发光管，每次点亮2支。
②电路连接
发光管由A口驱动；将E口与B口连接，由PB1为IRQ提供中断请求信号。
3、H口中断
中断入口地址：$ffcc、$ffcd。C语言中断号：25。
（1）中断允许总控制位I
将CCR中的I位清0，就开放了CPU对可屏蔽中断源的中断请求的响应。
（2）相关寄存器
①H口中断触发方式选择寄存器PPSH

当PPSHx=1时，PTHx引脚信号上升沿将使PIFHx=1。
当PPSHx=0时， PTHx引脚信号下降沿将使PIFHx=1。
②H口中断允许控制寄存器PIEH

当PIEHx=1时，PTHx引脚信号的中断请求允许。
当PIEHx=0时，PTHx引脚信号的中断请求禁止。
③H口中断标志寄存器PIFH

PPSHx位的状态，决定PIFHx是上升沿或下降沿被置1。
在H口的中断服务程序中，向PIFHx位写“1”可使PIFHx=0。写“0”无效。
（3）实验
①实验要求
在main()中顺序点亮8支发光管，每次点亮1支。
在H口的中断服务程序中反向点亮8支发光管。当PTHx引脚中断时，点亮x+1支发光管。
②电路连接
发光管由A口驱动；将H口与B口连接，由B口相应引脚为H口相应引脚提供中断请求信号。
4、中断优先级实验
I位控制的高优先级中断寄存器HPRIO。

设置某一个由I控制的中断源的中断优先级为高优先级时，只需要向HPRIO写入该中断源的中断入口地址偶字节的低8位值。
（1）XIRQ与IRQ中断优先级实验
①实验要求
在main()中顺序点亮8支发光管，每次点亮1支。
在IRQ的中断服务程序中顺序点亮8支发光管，每次点亮2支，并产生XIRQ中断信号。在XIRQ的中断服务程序中顺序点亮8支发光管，每次点亮4支。

②电路连接
发光管由A口驱动；将E口与B口连接，由B口相应引脚为E口相应引脚提供中断请求信号。
2）IRQ与H口中断优先级实验
①实验要求
在main()中顺序点亮8支发光管，每次点亮1支。
在IRQ的中断服务程序中顺序点亮8支发光管，每次点亮2支，并产生H口中断信号。在H口的中断服务程序中顺序点亮8支发光管，每次点亮4支。
②电路连接
发光管由A口驱动；将E口与B口连接，由B口相应引脚为E口相应引脚提供中断请求信号；将H口与P口连接，由P口相应引脚为H口相应引脚提供中断请求

MC9S12XS128 的I/O口
I/O端口功能
可设置为通用I/O口、驱动、内部上拉/下拉、中断输入等功能。
设置I/O口工作方式的寄存器有：
DDR、IO、RDR、PE、IE和PS。
DDR：设定I/O口的数据方向。
IO ：设定输出电平的高低。
RDR：选择I/O口的驱动能力。
PE：选择上拉/下拉。
IE：允许或禁止端口中断。
PS：1、中断允许位置位时，选择上升沿/下降沿触发中断；2、中断禁止 时且PE有效时，用于选择上拉还是下拉。
I/O端口设置
1、A口、B口、E口寄存器
（1）数据方向寄存器DDRA、DDRB、DDRE
DDRA、DDRB、DDRE均为8位寄存器，复位后其值均为0。
当DDRA=0、 DDRB=0、 DDRE=0 时A口、B口和E口均为输入口。 否则，A口、B口、E口为输出口。当DDRA、DDRB、DDRE的任何一 位置1时，则该位对应的引脚被设置为输出。
例如，将A口设置为输出口，则其C语言程序的语句为：DDRA=0xff；
（2） A口、B口、E口上拉控制寄存器PUCR

PUCR为8位寄存器，复位后的值为0。当PUPAE、PUPBE、PUPEE被设置为1时，A口、B口、E口具有内部上拉功能；为0时，上拉无效。当A口、B口、E口为地址/数据总线时，PUPAE和PUPBE无效。
（3） A口、B口、E口降功率驱动控制寄存器RDRIV

RDRIV为8位寄存器，复位后的值为0，此时，A口、B口、E口驱动保持全功率；当RDPA、RDPB、RDPE为1时， A口、B口、E口输出引脚的驱动功率下降
（4）数据寄存器PORTA、PORTB、PORTE
PORTA、PORTB、PORTE均为8位寄存器，复位后的值为0，端口引脚输出低电平；要使引脚输出高电平，相应端口对应位应该置1。
由于PE0是/XIRQ、PE1是IRQ，因此，PE0和PE1只能设置为输入。
2、H口寄存器
（1）H口I/O寄存器PTH

任意时间读/写。
当某一引脚对就的数据方向位设置为1时，读操作返回的是这个端口寄存器的值；否则，读的是引脚的值。
（2）端口H输入寄存器PTIH

只可读，不可写。
读该寄存器返回的是引脚状态。该寄存器可检测相应引脚的输出是否过载或短路。
（3）数据方向寄存器DDRH

（4）端口H降功率驱动寄存器RDRH

（5） 端口H拉动装置使能寄存器PERH

任意时间读/写。
如果端口H是输入口，该寄存器将配置被激活的上拉或下拉装置。
当PERH某一位为1时，对应装备上拉或下拉使能。
当PERH某一位为0时，对应装备上拉或下拉禁止。
（6）端口H极性选择寄存器PPSH

任意时间读/写。
该寄存器有两个作用：选择激活的中断边沿的极性；选择上拉或下拉。
当PPSH某一位为1时，H口对应引脚信号上升沿将使PIFH寄存器中相应位置 位；当PERH对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和下拉装置连接。
当PPSH某一位为0时，H口对应引脚信号下降沿将使PIFH寄存器中相应位置 位；当PERH对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和上拉装置连接。
（7） H口中断使能寄存器PIEH

任意时间读/写。
PIEH寄存器可设置端口H相应引脚的外部中断边沿使能或禁止。
PIEH某一位置1时，对应引脚的中断使能。
PIEH某一位置0时，对应引脚的中断禁止。
(8)口中断标志寄存器PIFH

任意时间读/写。
当对应引脚出现活动的边沿时，PIFH相应位被置1。是上升沿或下降沿，由PPSH寄存器相应位的状态决定。
为了清除标志位，向PIFH对应位写“1”。写“0”无效。
3、J口寄存器
（1）J口I/O寄存器PTJ

任意时间读/写。
当数据方向寄存器对应位置1时，读PTJ将返回PTJ中的值；否则读返回对应引脚的值。
（2）J口输入寄存器PTIJ

只读不写。
读该寄存器将返回引脚的值。
该寄存器可检测相应引脚的输出是否过载或短路。
（3）J口数据方向寄存器DDRJ

（4）J口降功率驱动寄存器RDRJ

（5） J口拉动装备使能寄存器PERJ

（6）J口极性选择寄存器PPSJ

任意时间读/写。
该寄存器有两个作用：选择激活的中断边沿的极性；选择上拉或下拉。
当PPSJ某一位为1时，J口对应引脚信号上升沿将使PIFJ寄存器中相应位置位；当PERJ对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和下拉装置连接。
当PPSJ某一位为0时，J口对应引脚信号下降沿将使PIFJ寄存器中相应位置位；当PERJ对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和上拉装置连接。
（7）J口中断使能寄存器PIEJ

任意时间读/写。
PIEJ寄存器可设置端口J相应引脚的外部中断边沿使能或禁止。
PIEJ某一位置1时，对应引脚的中断使能。
PIEJ某一位置0时，对应引脚的中断禁止.

（8）J口中断标志寄存器PIFJ

任意时间读/写。
当对应引脚出现活动的边沿时，PIFJ相应位被置1。是上升沿或下降沿，由PPSJ寄存器相应位的状态决定。
为了清除标志位，向PIFJ对应位写“1”。写“0”无效。
4、M口寄存器
（1）M口I/O寄存器PTM

任意时间读/写。
当数据方向寄存器对应位置1时，读PTM将返回PTM中的值；否则读PTM将返回对应引脚的值。
（2）M口输入寄存器PTIM

只读不写。
读该寄存器将返回引脚的值。
该寄存器可检测相应引脚的输出是否过载或短路。

（3）M口数据方向寄存器DDRM

Byteflight/CAN/BDLC强制将与其输出对应的引脚置为输出状态；同时，将与其输入对应的引脚置为输入状态。
（4）M口降功率驱动寄存器RDRM

（5）M口拉动装备使能寄存器PERM

任意时间读/写。
如果端口用于输入或“线或”输出，该寄存器配置被激活的上拉或下拉装置。当端口用于推挽输出时，相应位无效。
（6）M口极性选择寄存器PPSM

任意时间读/写。
当PPSM的某一位被置为1时，如果PERM对应位使能，并且端口用于通用或BDLC输入，则一个下拉装备被连接到M口对应引脚上。
当PPSM的某一位被清0时，如果PERM对应位使能，并且端口用于通用、Byteflight或RXCAN输入，则一个上拉装备被连接到M口对应引脚上。
（7）M口线或模式寄存器WOMM

该寄存器配置输出引脚为线或。如果应用于Byteflight、CAN和BDLC输出且许多几种串行模式的多点连接，则该寄存器的某一位对于用于输入的相应引脚无影响。
当WOMM某一位置为1时，输出缓冲器工作在开漏输出状态。
当WOMM某一位清为0时，输出缓冲器工作在推挽输出状态。
5、P口寄存器
（1）P口I/O寄存器PTP
任意时间读/写。
如果PWM通道使能，则PWM功能优先于通用I/O功能。如果相应通道使能，通道6~0只能输出；如果停机特性使能，则通道7可作为PWM输出与输入。
SPI功能也优先于通用I/O功能。
（2）P口输入寄存器PTIP

（3）P口数据方向寄存器DDRP

如果PWM对应通道或SPI模式使能，则该寄存器对引脚无效。
（4）P口降功率驱动寄存器RDRP

（5）P口拉动装置使能寄存器PERP

（6）P口极性选择寄存器PPSP

任意时间读/写。
该寄存器有两个作用：选择激活的中断边沿的极性；选择上拉或下拉。
当PPSP某一位为1时，P口对应引脚信号上升沿将使PIFP寄存器中相应位置位；当PERP对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和下拉装置连接。
当PPSP某一位为0时，P口对应引脚信号下降沿将使PIFP寄存器中相应位置位；当PERP对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和上拉装置连接。

（7）P口中断使能寄存器PIEP

任意时间读/写。
PIEP寄存器可设置端口P相应引脚的外部中断边沿使能或禁止。
PIEP某一位置1时，对应引脚的中断使能。
PIEP某一位置0时，对应引脚的中断禁止。

（8）P口中断标志寄存器PIFP

任意时间读/写。
当对应引脚出现活动的边沿时，PIFP相应位被置1。是上升沿或下降沿，由PPSP寄存器相应位的状态决定。
为了清除标志位，向PIFP对应位写“1”。写“0”无效。
6、S口寄存器
（1）S口I/O寄存器PTS

（2）S口输入寄存器PTIP

（3）S口数据方向寄存器DDRS

（4）S口降功率驱动寄存器RDRS

（5）S口拉动装置使能寄存器PERS

（6）S口极性选择寄存器PPSS

任意时间读/写。
该寄存器有两个作用：选择激活的中断边沿的极性；选择上拉或下拉。
当PPSP某一位为,PERP对应位置1且端口定义为输入口时，引脚和下拉装置连接。
当PPSP某一位为0，PERP对应位置1且端口定义为线或输出口时，引脚和上拉装置连接。
（7）S口线或模式寄存器WOMS

该寄存器配置输出引脚为线或。如果应用于SPI和SCI输出且许多几种串行模式的多点连接，则该寄存器的某一位对于用于输入的相应引脚无影响。
当WOMM某一位置为1时，输出缓冲器工作在开漏输出状态。
当WOMM某一位清为0时，输出缓冲器工作在推挽输出状态。
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