Q第四章中断系统与定时计数器 ◆第一节输入/输出控制方式 ◆第二节中断系统 ◆第三节中断处理过程 ◆第四节定时/数器 ◆第五节定时汁数器的应用 ◆第六节外部中断源的扩展
第四章 中断系统与定时/计数器 第一节 输入/输出控制方式 第二节 中断系统 第三节 中断处理过程 第四节 定时/计数器 第五节 定时/计数器的应用 第六节 外部中断源的扩展
第一节输入输出控制方式 ◆计算机CPU与O设备间进行信息交换的方式, 即输入/输出传送的方式主要有无条件传送、程 序查询传送、中断传送和直接存储器传送 (DMA)四种。 无条件传送方式 这是指计算机不考虑外围设备的状态,CPU可 随时执行输入或输出指令,立即进行数据传送 的一种方式 程序查询传送方式 程序查询传送方式是指CPU在与外围设备进行 数据传送前,先对外围设备的状态进行查询
第一节 输入/输出控制方式 计算机CPU与I/O设备间进行信息交换的方式， 即输入/输出传送的方式主要有无条件传送、程 序查询传送、中断传送和直接存储器传送 （DMA）四种。 一、无条件传送方式 这是指计算机不考虑外围设备的状态，CPU可 随时执行输入或输出指令，立即进行数据传送 的一种方式 . 二、程序查询传送方式 程序查询传送方式是指CPU在与外围设备进行 数据传送前，先对外围设备的状态进行查询
中断传送方式 程序查询传送方式进行数据传送时, CPU要不断地测试外围设备的状态。若 外围设备尚未准备就绪,CPU只能反复 查询,等待外围设备准备就绪。 ◆四、存储器直接传送(DMA)方式 查询方式和中断方式传送数据都是由程 序控制的,数据必须经CPU中转,使数 据的传送速率受到限制
三、中断传送方式 程序查询传送方式进行数据传送时， CPU要不断地测试外围设备的状态。若 外围设备尚未准备就绪，CPU只能反复 查询，等待外围设备准备就绪。 四、存储器直接传送（DMA）方式 查询方式和中断方式传送数据都是由程 序控制的，数据必须经CPU中转，使数 据的传送速率受到限制
Q第二节中断系统 中断的概念 所谓中断是指CPU在正常执行程序的过 程中,由于计算机内部或外部发生了另 事件(如定时时间到,超压报警等),请 求CPU迅速去处理,CPU暂时停止当前 程序的运行,而转去处理所发生的事件, 待发生的事件处理完以后,CPU再返回 到原来暂停的地方,继续执行原来程序 这样一个过程称为中断 (二)设置中断的必要性
第二节 中断系统 一、中断的概念 所谓中断是指CPU在正常执行程序的过 程中，由于计算机内部或外部发生了另 一事件(如定时时间到，超压报警等)，请 求CPU迅速去处理，CPU暂时停止当前 程序的运行，而转去处理所发生的事件， 待发生的事件处理完以后，CPU再返回 到原来暂停的地方，继续执行原来程序， 这样一个过程称为中断。 （二）设置中断的必要性
◆(二)设置中断的必要性 1.分时操作采用中断技术能够使 CPU与外围设备并行工作,实现分时操 作,大大提高了CPU的利用率。 2.实时处理实时控制是单片机系统 个重要的应用领域,它要求CPU对工 作现场的各种参数和状态的随机变化能 够快速响应并加以及时处理,而这些功 能只有采用中断技术才能得以实现。 3.故障处理计算机在运行过程中常 常会突然发生故障,如电源掉电、内存 出错及程序故障等
（二）设置中断的必要性 1．分时操作 采用中断技术能够使 CPU与外围设备并行工作，实现分时操 作，大大提高了CPU的利用率。 2．实时处理 实时控制是单片机系统 一个重要的应用领域，它要求CPU对工 作现场的各种参数和状态的随机变化能 够快速响应并加以及时处理，而这些功 能只有采用中断技术才能得以实现。 3．故障处理 计算机在运行过程中常 常会突然发生故障，如电源掉电、内存 出错及程序故障等
◆(三)中断源 中断源是指向CPU发出中断请求的来源或引起中 断的事件。主要有以下几种: 1外围设备如键盘、打印机、各种传感器等。 2故障源如电源掉电、运算溢出、程序故障等。 3实时时钟电路如定时器等。 4人为设置的中断源如为调试程序而设置的断点 或单步运行等 中断系统 不同类型的计算机由于其硬件结构及软件指令 系统不尽相同,因此,各自的中断系统一般也 不相同。 如图4-3所示为MCS-51单片机的中断系统结构 框图
（三）中断源 中断源是指向CPU发出中断请求的来源或引起中 断的事件。主要有以下几种： 1外围设备 如键盘、打印机、各种传感器等。 2故障源 如电源掉电、运算溢出、程序故障等。 3实时时钟电路 如定时器等。 4人为设置的中断源 如为调试程序而设置的断点 或单步运行等。 二、中断系统 不同类型的计算机由于其硬件结构及软件指令 系统不尽相同，因此，各自的中断系统一般也 不相同。 如图4-3所示为MCS-51单片机的中断系统结构 框图
TCON IE IP 高级中 EO 断 EXO PXO 照请 TO FO ETO PTO 失量求 地址PC INT1 IEl L PXI 自然优 TF1 TⅡK ETI 低级中断 量/请 RI ES EA PS 地址求 PC SCON 中断 中断源 中断标志源允许总允许中断优先级 硬件查询 MCS-51单片机中断系统结构框图
MCS-51单片机中断系统结构框图
◆(一)中断源与中断优先级别 由上图可知,MCS-51系列单片机是一种 多中断源的单片机。 以8051为例共有5个中断源,其中2个是 外部中断,即外部中断0和外部斗卷1 它们的中断请求信号分别由引脚 P3.2)和(P3.3)输入 8051单片机的5个中断源分成2个优先级 别,每一个中断请求源都可以编程设置 为高优先级中断或低优先级中断,能实 现两级中断嵌套
（一）中断源与中断优先级别 由上图可知，MCS-51系列单片机是一种 多中断源的单片机。 以8051为例共有5个中断源，其中2个是 外部中断，即外部中断0和外部中断1， 它们的中断请求信号分别由引脚 （ P3.2）和 (P3.3)输入 。 8051单片机的5个中断源分成2个优先级 别，每一个中断请求源都可以编程设置 为高优先级中断或低优先级中断，能实 现两级中断嵌套 。 INT0 INT1
主程序 低级中断 高级中断 服务程序 服务程序 低级 高级 中断请求 中断请求 继续执行 主程序 ◆(二)中断控制 用户可以通过设置4个与中断有关的特殊 功能寄存器中的状态位,来使用MCS-51 单片机的中断系统。这4个特殊功能寄存 器分别是:
（二）中断控制 用户可以通过设置4个与中断有关的特殊 功能寄存器中的状态位，来使用MCS-51 单片机的中断系统。这4个特殊功能寄存 器分别是：
定时器控制寄存器TCON; 串行口控制寄存器SCON 中断允许控制寄存器IE; 中断优先级控制寄存器IP 1.中断请求标志 在中断源发出的中断请求被CPU响应前, 中断请求信号锁存在特殊功能寄存器 TCON和SCON的相应中断标志位中 (1)定时器控制寄存器TCON TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO 88H TF1 TFO IE1 IT1 IEO ITO
定时器控制寄存器TCON； 串行口控制寄存器SCON； 中断允许控制寄存器IE； 中断优先级控制寄存器IP。 1．中断请求标志 在中断源发出的中断请求被CPU响应前， 中断请求信号锁存在特殊功能寄存器 TCON和SCON的相应中断标志位中。 （1）定时器控制寄存器TCON TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 88H TF1 TF0 IE1 IT1 IE0 IT0