單片機中斷系統(tǒng)-interrupt(編輯修改稿)
2024-09-25 20:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 斷源有中斷請求； ? 此中斷源的中斷允許位為 1； ? CPU開中斷（即 EA=1）。 ?p115 同時滿足時， CPU才有可能響應(yīng)中斷 。 中斷響應(yīng)條件和時間 2020/9/15 22 中斷服務(wù)的進入： CPU執(zhí)行程序過程中，在每個機器周期的 S5P2期間，中斷系統(tǒng)對各個中斷源進行采樣 。這些采樣值在下一個機器周期內(nèi)按優(yōu)先級和內(nèi)部順序被依次查詢。 如果某個中斷標志在上一個機器周期的S5P2時被置成了 1，那么它將于現(xiàn)在的查詢周期中及時被發(fā)現(xiàn)。接著 CPU便執(zhí)行一條由中斷系統(tǒng)提供的硬件 LCALL指令，轉(zhuǎn)向被稱作中斷向量的特定地址單元，進入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。 2020/9/15 23 遇以下任一條件，硬件將受阻，不產(chǎn)生 LCALL指令： ?CPU正在處理同級或高 優(yōu)先級中斷； ?當前查詢 的機器周期 不是所執(zhí)行指令的最后一個機器周期 。即在完成所執(zhí)行指令前，不會響應(yīng)中斷，從而保證指令在執(zhí)行過程中不被打斷； ?正在執(zhí)行 的指令為 RET、 RETI或任何訪問 IE或 IP寄存器的指令。即只有在這些指令后面至少再執(zhí)行一條指令時才能接受中斷請求。 若由于上述條件的阻礙中斷未能得到響應(yīng)，當條件消失時該中斷標志卻已不再有效，那么該中斷將不被響應(yīng)。就是說，中斷標志曾經(jīng)有效，但未獲響應(yīng)，查詢過程在下個機器周期將重新進行。 2020/9/15 24 二、中斷響應(yīng)時間 響應(yīng)時間 從查詢中斷請求標志位到轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)入口地址所需的機器周期數(shù)。 （ 1） 最快響應(yīng)時間 以外部中斷的電平觸發(fā)為最快。 從查詢中斷請求信號到中斷服務(wù)程序需要三個機器周期： 1個周期（查詢）＋ 2個周期（長調(diào)用 LCALL） （ 2） 最長時間 若當前指令是 RET、 RETI和 IP、 IE指令，緊接著下一條是乘除指令發(fā)生，則最長為 8個周期： 2個周期執(zhí)行當前指令（其中含有 1個周期查詢）＋ 4個周期乘除指令＋ 2個周期長調(diào)用＝ 8個周期。 2020/9/15 25 ?將相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置 1（以阻斷后來的同級或低級的中斷請求）。 ?執(zhí)行一條硬件 LCALL指令，即把程序計數(shù)器 PC的內(nèi)容壓入堆棧保存，再將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址送入 PC。 (P116) ?執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 中斷響應(yīng)過程 中斷響應(yīng)過程的前兩步是由中斷系統(tǒng)內(nèi)部自動完成的，而中斷服務(wù)程序則要由用戶編寫程序來完成。 2020/9/15 26 中斷返回 RETI指令的具體功能是： ?將中斷響應(yīng)時壓入堆棧保存的斷點地址從棧頂彈出送回 PC， CPU從原來中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行程序； ? 將相應(yīng)中斷優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清 0，通知中斷系統(tǒng)，中斷服務(wù)程序已執(zhí)行完畢。 注意，不能用 RET指令代替 RETI指令。在中斷服務(wù)程序中 PUSH指令與 POP指令必須成對使用，否則不能正確返回斷點 。 2020/9/15 27 若外部中斷定義為 電平觸發(fā)方式 ，中斷標志位的狀態(tài)隨 CPU在每個機器周期采樣到的外部中斷輸入引腳的電平變化而變化，這樣能提高 CPU對外部中斷請求的響應(yīng)速度。但外部中斷源若有請求，必須把有效的 低電平保持到請求獲得響應(yīng)時為止 ，不然就會漏掉； 而在中斷服務(wù)程序結(jié)束之前，中斷源又必須撤消其有效的低電平 ，否則中斷返回之后將再次產(chǎn)生中斷。 電平觸發(fā)方式適合于外部中斷輸入以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能清除外部中斷請求源的情況。例如，并行接口芯片 8255的中斷請求線在接受讀或?qū)懖僮骱蠹幢粡?fù)位，因此，以其去請求電平觸發(fā)方式的中斷比較方便。 2020/9/15 28 若外部中斷定義為 邊沿觸發(fā)方式 ，在相繼連續(xù)的兩次采樣中，一個周期采樣到外部中斷輸入為高電平，下一個周期采樣到為低電平，則在 IE0或 IE1中將鎖存一個邏輯 1。即便是 CPU暫時不能響應(yīng)，中斷申請標志也不會丟失，直到 CPU響應(yīng)此中斷時才清零。這樣，為保證下降沿能被可靠地采樣到， 外中斷引腳上的高低電平（負脈沖的寬度）均至少要保持一個機器周期 （若晶振為 12MHz時，為 1微秒）。 邊沿觸發(fā)方式適合于以負脈沖形式輸入的外部中斷請求，如 ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束標志信號 EOC為正脈沖，經(jīng)反相后就可以作為 80C51的中斷輸入。 2020/9/15 29 80C51的定時 /計數(shù)器 實現(xiàn)定時功能， 比較方便的辦法是利用單片機內(nèi)部的定時 /計數(shù)器 。也可以采用下面三種方法： ?軟件定時 ：軟件定時不占用硬件資源，但占用了CPU時間，降低了 CPU的利用率。 ?采用時基電路定時 ：例如采用 555電路，外接必要的元器件（電阻和電容），即可構(gòu)成硬件定時電路。但在硬件連接好以后，定時值與定時范圍不能由軟件進行控制和修改，即不可編程。 ?采用可編程芯片定時 ：這種定時芯片的定時值及定時范圍很容易用軟件來確定和修改，此種芯片定時功能強，使用靈活。在單片機的定時 /計數(shù)器不夠用時，可以考慮進行擴展。 2020/9/15 30 定時 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 一、定時 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 定時 /計數(shù)器的實質(zhì)是加 1計數(shù)器（ 16位），由高 8位和低 8位兩個寄存器組成。 TMOD是定時 /計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能； TCON是控制寄存器，控制 T0、T1的啟動和停止及設(shè)置溢出標志 。 GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T H 1 T L 1 T H 0 T L 0T 1 方 式T 0 方 式T 1 引 腳T 0 引 腳機 器 周期 脈 沖內(nèi) 部 總 線T M O DT C O N外 部 中 斷 相 關(guān) 位TF1TR1TF0TR02020/9/15 31 二、定時 /計數(shù)器的工作原理 加 1計數(shù)器 輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源 ,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng) 12分頻后送來；一個是 T0或 T1引腳輸入的外部脈沖源。
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