中断系统 一、中断的概念 1、中断的定义：是指计算机在执行程序的过程中，由于计算 机象统内、外的某种原因使其暂时中止原程序的执行而转去为 该突发事件服务，在处理完成后再返回原程序继续执行的过程。 2、中断系统的功能 (1)实现中断响应：当某一个中断源中请中断时，CPU应能够决定 是否可以响应该中断，如果可以响应则应能保护断点与现场，并转到 中断服务程序的入口地址。 (2)实现中断返回：中断条统应能够在执行完中断服务程序并遇到 中断返回指令时，自动取出保存在堆栈中的断点地址，以返回到原程 序断点处继续执行原程序。 (3)中断优先级排队 (4)实现中断嵌套
中断系统 一、中断的概念 1、中断的定义：是指计算机在执行程序的过程中，由于计算 机系统内、外的某种原因使其暂时中止原程序的执行而转去为 该突发事件服务，在处理完成后再返回原程序继续执行的过程。 2、中断系统的功能 （1）实现中断响应：当某一个中断源申请中断时，CPU应能够决定 是否可以响应该中断，如果可以响应则应能保护断点与现场，并转到 中断服务程序的入口地址。 （2）实现中断返回：中断系统应能够在执行完中断服务程序并遇到 中断返回指令时，自动取出保存在堆栈中的断点地址，以返回到原程 序断点处继续执行原程序。 （3）中断优先级排队 （4）实现中断嵌套
二、MCS-51型单片机的中断系统 (一)中断源与中断清求信号 8051型单片机的5个中断源为：2个外部中断、2个定时/计数器 中断及1个串行口中断。 1、外部中断源： (1)外部中断源组成 ·外部中断0(NTO):中断请求信号由引脚P32输入。 ·外部中断1(NTT):中断请求信号由引脚P33输入。 (2)外部中断源的触发方式：电平触发方式和脉冲下降沿触发方 式。 2、定时/计数器中断 (1)定时/计数器0(T0): ·当作为定时器使用时，其中断请求信号取自内部定时脉冲； 。 当作为计数器使用时，其中断请求信号取自P34引脚
二、MCS-51型单片机的中断系统 （一）中断源与中断请求信号 8051型单片机的5个中断源为：2个外部中断、2个定时/计数器 中断及1个串行口中断。 1、外部中断源： （1）外部中断源组成 • 外部中断0（INT0）：中断请求信号由引脚P3·2输入。 • 外部中断1（INT1）：中断请求信号由引脚P3·3输入。 （2）外部中断源的触发方式：电平触发方式和脉冲下降沿触发方 式。 2、定时/计数器中断 （1）定时/计数器0（T0）： • 当作为定时器使用时，其中断请求信号取自内部定时脉冲； • 当作为计数器使用时，其中断请求信号取自P3·4引脚
(2)定附/计数器1(T1): ·当作为定时器使用时，其中断请求信号取自内部定时脉冲 ·当作为计数器使用时，其中断请求信号取自P35引脚。 3、串行口中断：串行口中断分为发送中断与接收中断。 (二)、中断控制 1、定时器控制寺存器(TCON) (1)定时器控制寄存器字节地址为88H,是可位寻址的SFR,其位 地址为88H~8FH 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TRI TFO TRO IE1 ITI IEO ITO
（2）定时/计数器1（T1）： • 当作为定时器使用时，其中断请求信号取自内部定时脉冲； • 当作为计数器使用时，其中断请求信号取自P3·5引脚。 3、串行口中断：串行口中断分为发送中断与接收中断。 （二）、中断控制 1、定时器控制寄存器（TCON） （1）定时器控制寄存器字节地址为88H，是可位寻址的SFR，其位 地址为88H～8FH 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
(2)定时器控制寺存器功能：既是T0/T1的启闭控制寺存器， 同时也锁存T0/T1及外部中断0/外部中断1的中断标志。（只介 绍与中断有关的标志) ·E0/IE1:外部中断请求标志 T1/IT0:外部中断请求信号方式控制位。 ·TF0/TF1:定时器/计数器溢出中断请求标志位。 2、串行口控制寺存器(SCON) (1)串行口控制寺存器的字节地址为98H,可位寻址，其 位地址为98H~9FH (2)SCON寺存器中与中断有关的标志位只有T1、R1两位 ·T:串行口发送中断请求标志位。每当发送完一帧串行数据 由硬件将该位置1，在转向中断服务程序后由软件将该位清0
（2）定时器控制寄存器功能：既是T0/T1的启闭控制寄存器， 同时也锁存T0/T1及外部中断0/外部中断1的中断标志。（只介 绍与中断有关的标志） ·IE0/ IE1：外部中断请求标志 ·IT1/ IT0：外部中断请求信号方式控制位。 ·TF0/ TF1：定时器/计数器溢出中断请求标志位。 2、串行口控制寄存器（SCON） （1）串行口控制寄存器的字节地址为98H，可位寻址，其 位地址为98H～9FH （2）SCON寄存器中与中断有关的标志位只有TI、RI两位 ·TI：串行口发送中断请求标志位。每当发送完一帧串行数据， 由硬件将该位置1，在转向中断服务程序后由软件将该位清0
:串行口接收中断请求标志位。每当接收完一帧串行数据 由硬件将该位置1，在转向中断服务程序后由软件将该位清0。 3、中断允许控制寺存器(IE) (1)中断允许控制寺存器的字节地址为A8H,可位寻址，其 位地址为A8H~AFH AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H EA ES ETI EX1 ETO EXO (2)·EA:中断允许总控位。 当EA=0,则所有中断请求均被禁止。 当EA=1,则是否允许中断由各个中断控制位决定。 EX0/EX1:外部中断0/外部中断1中断允许控制位。 若为1，则对应的外部中断源可以申清中断。否则，对应 外部中断申请被禁止
·RI：串行口接收中断请求标志位。每当接收完一帧串行数据， 由硬件将该位置1，在转向中断服务程序后由软件将该位清0。 3、中断允许控制寄存器（IE） （1）中断允许控制寄存器的字节地址为A8H，可位寻址，其 位地址为A8H～AFH AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 （2）·EA：中断允许总控位。 当EA=0，则所有中断请求均被禁止。 当EA=1，则是否允许中断由各个中断控制位决定。 ·EX0/ EX1：外部中断0/外部中断1中断允许控制位。 若为1，则对应的外部中断源可以申请中断。否则，对应 外部中 断申请被禁止
ETO/ET1:T0/T1中断允许控制位。 若为1，则对应的定时器/计数器可以申请中断。否则，对应定 时器/计数器不能中请中断。 ES:串行口中断控制位。ES=1,允许串行口中断；ES=0,禁止 串行口中断。 4、中断优先级控制寄存器(IP) (1)中断优先级控制寄存器的字节地址为B8H,可位寻址，其 位地址为B8H~BFH BFH BEH BDH BCH BBH BAH B9H B8H EA PS PT1 PX1 PTO PXO
·ET0/ ET1：T0/T1中断允许控制位。 若为1，则对应的定时器/计数器可以申请中断。否则，对应定 时器/计数器不能申请中断。 ·ES：串行口中断控制位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止 串行口中断。 4、中断优先级控制寄存器（IP） （1）中断优先级控制寄存器的字节地址为B8H，可位寻址，其 位地址为B8H～BFH BFH BEH BDH BCH BBH BAH B9H B8H EA PS PT1 PX1 PT0 PX0
(2)·PX0:外部中断0优先级设定控制位。若PX0=1,则外部 中断0设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 ,PX1:外部中断1优先级设定控制位。若PX1=1,则外部中 断1设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 PT0:T0中断优先级设定控制位。若PTO=1,则定时器/ 计数器0设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 ,PT1:T1中断优先级设定控制位。若PT1=1,则定时器/计 数器1设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 PS:串行口中断优先级设定控制位。若PS=1,串行口中 断设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断
（2）·PX0：外部中断0优先级设定控制位。若PX0=1，则外部 中断0设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 ·PX1：外部中断1优先级设定控制位。若PX1=1，则外部中 断1设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 ·PT0：T0中断优先级设定控制位。若PT0=1，则定时器/ 计数器0设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 ·PT1：T1中断优先级设定控制位。若PT1=1，则定时器/计 数器1设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断。 ·PS：串行口中断优先级设定控制位。若PS=1，串行口中 断设定为高优先级中断；否则就是低优先级中断
(3)中断优先级的控制原则 ·低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务，但高优 先级的中断请求可以打断低优先级的中断服务。 ·同级中断请求不能打断同级中断服务。 ·如果多个同级中断源同时申请中断，则CPU按如下默认顺序 响应 外部中断0定时/计数器0外部中断1定时/计数器1串行中断 高 低
（3）中断优先级的控制原则 ·低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务，但高优 先级的中断请求可以打断低优先级的中断服务。 ·同级中断请求不能打断同级中断服务。 ·如果多个同级中断源同时申请中断，则CPU按如下默认顺序 响应 外部中断0 定时/计数器0 外部中断1 定时/计数器1 串行中断 高 低
三、中断响应条件及响应过程 (一)中断响应条件 1、有中断源发出中断清求 2、中断总允许位EA=1 3、中清中断的中断源允许 但若有下列任一情况存在，则中断应会受阻断 1、CPU正在响应同级或高优先级的中断 2、当前指令未执行完 3、正在执行RETI中断返回指令或访问专用寄存器E和P的指令 (二)中断响应过程 中断响应过程包括：保护断点和将程序转向中断服务程序的 入口地址
三、中断响应条件及响应过程 （一）中断响应条件 1、有中断源发出中断请求 2、中断总允许位EA=1 3、申请中断的中断源允许 但若有下列任一情况存在，则中断应会受阻断 1、CPU正在响应同级或高优先级的中断 2、当前指令未执行完 3、正在执行RETI中断返回指令或访问专用寄存器IE和IP的指令 （二）中断响应过程 中断响应过程包括：保护断点和将程序转向中断服务程序的 入口地址
中断服务程序的入口地址如下： 中断源 入口地址 INTO 0003H TO OOOBH INT1 0013H T1 001BH 串行口中断 0023H (三)中断返回 中断返回是指中断服务完后，计算机返回原来断开的位置， 继续执行原来的程序。中断返回由中断返回指令RETI来实现。该 指令的功能是把断点地址从堆栈中弹出，送回程序计数器PC, 此外，还通知中新系统已完成中断处理，并同时清除优先级状态 触发器
中断服务程序的入口地址如下： 中断源 入口地址 INT0 0003H T0 000BH INT1 0013H T1 001BH 串行口中断 0023H （三）中断返回 中断返回是指中断服务完后，计算机返回原来断开的位置， 继续执行原来的程序。中断返回由中断返回指令RETI来实现。该 指令的功能是把断点地址从堆栈中弹出，送回程序计数器PC， 此外，还通知中断系统已完成中断处理，并同时清除优先级状态 触发器