第屋幸 80C51单片微机的 中断系统原理及应用
第五章 80C51单片微机的 中断系统原理及应用
中断概念的出现,是计算机系统结构设计中的重大变革。 现代计算机中操作系统实现的管理调度,其物质基础就是丰富的 中断功能和完善的中断系统。一个CPU资源要面向多个任务,出 现资源竞争,而中断技术实质上是一种资源共享技术。单片微机 的中断系统包括它的硬件和软件编程
中断概念的出现，是计算机系统结构设计中的重大变革。 现代计算机中操作系统实现的管理调度，其物质基础就是丰富的 中断功能和完善的中断系统。一个CPU资源要面向多个任务，出 现资源竞争，而中断技术实质上是一种资源共享技术。单片微机 的中断系统包括它的硬件和软件编程
5中断系统概述 5.1.1单片微机的中断系统需要解决的问题 1.中断系统的几个概念: (1)中断: 程序执行过程中,允许外部或内部事件通过硬件打断 程序的执行,使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程 序中去;完成中断服务程序后,CPU继续原来被打断的程序, 这样的过程称为中断响应过程,如图5一1所示。 (2)中断源: 能产生中断的外部和内部事件
⒈ 中断系统的几个概念： ⑴ 中断： 程序执行过程中，允许外部或内部事件通过硬件打断 程序的执行，使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程 序中去；完成中断服务程序后，CPU继续原来被打断的程序， 这样的过程称为中断响应过程，如图5－1所示。 ⑵ 中断源： 能产生中断的外部和内部事件。 5.1 中断系统概述 5.1.1单片微机的中断系统需要解决的问题
(3)中断优先级: 当有几个中断源同时申请中断时,或者CPU正在处理某 中断源服务程序时,又有另一中断源申请中断,那么CPU必须 要确定优先去处理谁的能力,称为中断优先级 (4)中断嵌套 优先级高的事件可以中断CPU正在处理的低级的中断服 务程序,待完成了高级中断服务程序之后,再继续被打断的低 级中断服务程序。这是中断嵌套问题
⑶ 中断优先级： 当有几个中断源同时申请中断时，或者CPU正在处理某 中断源服务程序时，又有另一中断源申请中断，那么CPU必须 要确定优先去处理谁的能力，称为中断优先级。 ⑷ 中断嵌套： 优先级高的事件可以中断CPU正在处理的低级的中断服 务程序，待完成了高级中断服务程序之后，再继续被打断的低 级中断服务程序。这是中断嵌套问题
2.单片微机的中断系统需要解决的问题 需要解决的问题主要有三点: (1)当单片微机内部或外部有中断申请时,CPU能及时响 应中断,停下正在执行的任务,转去处理中断服务子程序,中断 服务处理后能回到原断点处继续处理原先的任务; (2)当有多个中断源同时申请中断时,应能先响应优先级高 的中断源,实现中断优先级的控制; (3)当低优先级中断源正在享用中断服务时,若这时优先级 比它高的中断源也申请中断,要求能停下低优先级中断源的服务 程序转去执行更高优先级中断源的服务程序,实现中断嵌套,并 能逐级正确返回原断点处
⒉ 单片微机的中断系统需要解决的问题 需要解决的问题主要有三点： ⑴ 当单片微机内部或外部有中断申请时，CPU能及时响 应中断，停下正在执行的任务，转去处理中断服务子程序，中断 服务处理后能回到原断点处继续处理原先的任务； ⑵ 当有多个中断源同时申请中断时，应能先响应优先级高 的中断源，实现中断优先级的控制； ⑶ 当低优先级中断源正在享用中断服务时，若这时优先级 比它高的中断源也申请中断，要求能停下低优先级中断源的服务 程序转去执行更高优先级中断源的服务程序，实现中断嵌套，并 能逐级正确返回原断点处
512中断的主要功能 1.实现CPU与外部设备的速度配合 由于应用系统的许多外部设备速度较慢,可以通过中断的方 法来协调快速CPU与慢速外部设备之间的工作 2.实现实时控制 在单片微机中,依靠中断技术能实现实时控制。实时控制要 求计算机能及时完成被控对象随机提出的分析和计算任务。在自动 控制系统中,要求各控制参量随机地在任何时刻可向计算机发出请 求,CPU必须作出快速响应、及时处理
⒈ 实现CPU与外部设备的速度配合 由于应用系统的许多外部设备速度较慢，可以通过中断的方 法来协调快速CPU与慢速外部设备之间的工作。 ⒉ 实现实时控制 在单片微机中，依靠中断技术能实现实时控制。实时控制要 求计算机能及时完成被控对象随机提出的分析和计算任务。在自动 控制系统中，要求各控制参量随机地在任何时刻可向计算机发出请 求，CPU必须作出快速响应、及时处理。 5.1.2 中断的主要功能
3.实现故障的及时发现及处理 单片微机应用中由于外界的干扰、硬件或软件设计中 存在问题等因素,在实际运行中会出现硬件故障、运算错误、 程序运行故障等,有了中断技术,计算机就能及时发现故障 并自动处理。 4.实现人机联系 比如通过键盘向单片微机发出中断请求,可以实时干 预计算机的工作
⒊ 实现故障的及时发现及处理 单片微机应用中由于外界的干扰、硬件或软件设计中 存在问题等因素，在实际运行中会出现硬件故障、运算错误、 程序运行故障等，有了中断技术，计算机就能及时发现故障 并自动处理。 ⒋ 实现人机联系 比如通过键盘向单片微机发出中断请求，可以实时干 预计算机的工作
5.280C51的中断系统 80C51的中断系统包括中断源、中断允许寄存器IE、中 断优先级寄存器IP、中断矢量等。 在80c51中,只有两级中断优先级。图5-2是80C51的中 断系统结构示意图
80C51的中断系统包括中断源、中断允许寄存器IE、中 断优先级寄存器IP、中断矢量等。 在80C51中，只有两级中断优先级。图5–2是80C51的中 断系统结构示意图。 5.2 80C51 的中断系统
5.2.1中断源 80C51中有5个中断源;80C52中增加了一个中断源—定时 器/计数器T2,即有6个中断源。每一个中断源都能被程控为高优 先级或低优先级。80C51五个中断源中包括两个外部中断源和三个 内部中断源。 两个外部中断源INT0和INT1,外部设备的中断请求信号、掉 电等故障信号都可以从INT0或INT引脚输入。 个内部中断源为T0和T1的定时/计数谥出中断源和串行口 发送或接收中断源
80C51中有5个中断源；80C52中增加了一个中断源——定时 器／计数器T2，即有6个中断源。每一个中断源都能被程控为高优 先级或低优先级。80C51五个中断源中包括两个外部中断源和三个 内部中断源。 两个外部中断源INT0和INT1，外部设备的中断请求信号、掉 电等故障信号都可以从INT0或INT1引脚输入。 三个内部中断源为T0和T1的定时/计数谥出中断源和串行口 发送或接收中断源。 5.2.1 中断源
1.外部中断 外部中断是由外部信号引起的,共有两个外部中断,它们的 中断请求信号分别从引脚INT0(P3.2)和INT1(P3.3)上引入。 外部中断请求有两种信号触发方式,即电平有效方式和跳变 有效方式,可通过设置有关控制位进行定义。 当设定为电平有效方式时,若INT0或INT1引脚上采样到有效 的低电平,则向CPU提出中断请求;当设定为跳变有效方式时,若 INT0或IT1引脚上采样到有效负跳变,则向CPU提出中断请求
1. 外部中断 外部中断是由外部信号引起的，共有两个外部中断，它们的 中断请求信号分别从引脚INT0 (P3.2) 和INT1 (P3.3) 上引入。 外部中断请求有两种信号触发方式，即电平有效方式和跳变 有效方式，可通过设置有关控制位进行定义。 当设定为电平有效方式时，若INT0或INT1引脚上采样到有效 的低电平，则向CPU提出中断请求；当设定为跳变有效方式时，若 INT0或INT1引脚上采样到有效负跳变，则向CPU提出中断请求