单片机的中断系统
中断概念
正常的工作过程被外部的事件打断了,EX 你正在家中看书,突然电话铃响了,你放下书本,去接电话,和来电话的人交谈,然后放下电话,回来继续看你的书。
中断源
引起中断的事件称之为中断源,51中一共有5五个:两个外部中断,两个计数/定时器中断,一个串行口中断。
中断优先级与嵌套
- 当两个中断同时产生时,就要考虑优先级。
- 当一个中断已发生,又一个中断产生了,又要考虑另一种嵌套优先级。
中断的响应过程
- 保护断点:保存下面将要执行的指令地址送人堆栈,以便中断处理完之后回到原来地方继续执行
- 寻找中断入口:根据5个不一样的中断源所产生的中断,到5个不一样的入口地址找处理中断的程序
- 执行中断处理程序
- 中断返回:执行完中断指令后,就从中断处返回到主程序
51中断系统的结构
5个中断源的符号、名称及产生:
- INT0:外部中断0,由P3.2端口线引入,低电平或下跳沿引起。
- INT1:外部中断1,由P3.3端口线引入,低电平或下跳沿引起。
- T0:定时器/计数器0中断,由T0计满回零引起。
- T1:定时器/计数器0中断,由T1计满回零引起。
- TI/RI:串行I/O中断,串行端口完成一帧字符发送/接收后引起。
整个中断系统结构框图
中断请求源
- 外部:IT(0/1)为INT(0/1)触发方式控制位,可由软件置位和复位,IT(0/1)=0,INT0为低电平触发方式 IT(0/1)=1,INT0为负跳变触发方式。IE(0/1):INT(0/1)中断请求标志位。当有外部的中断请求时,自动置1,在CPU响应中断后,自动清0.
- 内部:TF(0/1)为定时计数器T(0/1)的溢出中断标记,自动置位清零。T1R1串行口发送、接收中断。
中断允许寄存器IE
EA是总开关,其他的是与之对应的中断源的中断允许。
中断优先级寄存器IP
单片机采用了自然优先级和人工设置
五个中断源的自然优先级与中断服务入口地址:(由高到低)
- 外中断0:0003H
- 定时器0:000BH
- 外中断1:0013H
- 定时器1:001BH
- 串行口:0023H。
人工设置只有两级,处于同一级由自然优先顺序确定,IP置1为高级否则低级。
中断系统的控制寄存器
中断允许寄存器 IE
在特殊功能寄存器中,字节首地址为A8H,用来打开或关断各中断源的中断请求。
中断优先寄存器 IP
在特殊功能寄存器中,字节第一个单元地址为B8H,用来设定各个中断源优先级
串行端口的控制寄存器 scon
字节第一地址是98H,用以设置串行端口的工作方式、接收/发送的运行状态、数据的特征、波特率的大小,以及作为中断标志等。
- 这些位功能都是方式2、3的
- T1/R1在使用前必须用软件清零
电源控制寄存器 PCON
字节地址为87H,无位地址
(方式123时的波特率)
中断的响应过程
CPU在每一个周期扫描每一个中断源置位并采样,如果没被下述条件阻止,将在下一机器周期响应最高的中断请求
- CPU正在处理同级或更高级的中断
- 当前周期不是所执行指令未的最后周期
- 正在执行RETI或是访问IE、IP指令,至少需要再执行一条指令才能响应新的中断请求
处理中断程序从该地址开始一直到RETI结束,由于各个中断入口地址相隔甚近,不便于存放各个较长的中断服务程序,故通常在中断入口地址开始的二三个单元中,安排一条转移类指令,以转入到安排在那儿的中断服务程序。