【文章內(nèi)容簡介】 X1—— /INT1控制位 ET0—— T0中斷控制位 EX0—— /INT0控制位 若為“ 1”，開關(guān)接通，允許 例如 SETB EA 若為“ 0”，開關(guān)斷開，不允許 例如 CLR (4) EX1：外部中斷 1中斷允許位。EX1 = 1，允許外部中斷 1中斷； EX1 = 0，禁止外部中斷 1中斷。 (5) ? ET0：定時器 0中斷允許位。ET0 = 1，允許定時器 0中斷； ET0 = 0，禁止定時器 0中斷。 項目 8 手控信號燈控制 中斷優(yōu)先級 CPU同一時間只能響應(yīng)一個中斷請求 。 若同時來了兩個或兩個以上中斷請求 ， 就必須有先有后 。 ?。。? 為此將 5個中斷源分成高級、低級兩個級別，高級優(yōu)先，由 IP控制。 IP PX0 PT0 PX1 PT1 PS —— —— —— P S —— 串口的中斷優(yōu)先級別 PT1 —— 定時 / 計數(shù)器 T1的中斷優(yōu)先級別 PX1 —— 外部中斷 1 的中斷優(yōu)先級別 PT0 —— 定時 / 計數(shù)器 T0的中斷優(yōu)先級別 PX0 —— 外部中斷 0 的中斷優(yōu)先級別 該位是“ 1”時，為高級優(yōu)先級 該位是“ 0”時，為低級優(yōu)先級 為什么要有中斷優(yōu)先級 ？ 項目 8 手控信號燈控制 實訓(xùn)中用到中斷 ， 優(yōu)先級設(shè)定采用的是自然優(yōu)先級 ，因為其有兩個中斷源 ， 有必要考慮優(yōu)先級的問題 。 如果程序中沒有中斷優(yōu)先級設(shè)置指令 ， 則中斷源按自然優(yōu)先級進行排列 。 實際應(yīng)用中常把 IP寄存器和自然優(yōu)先級相結(jié)合 ， 使中斷的使用更加方便 、 靈活 。 如果幾個同一優(yōu)先級的中斷源同時向 CPU申請中斷，CPU 通過內(nèi)部硬件查詢邏輯，按自然優(yōu)先級順序確定先響應(yīng)哪個中斷請求。自然優(yōu)先級由硬件形成，排列如下： 項目 8 手控信號燈控制 同一級中的 5個中斷源的優(yōu)先順序是： /INT0中斷 T0溢出中斷 /INT1中斷 T1溢出中斷 串口中斷 高 低 出廠前已由廠家固化順序 ——事先約定 中斷優(yōu)先原則： （ 概括為四句話 ） 低級不打斷高級 高級不睬低級 同級不能打斷 同級、同時中斷 ， 事先約定 。 項目 8 手控信號燈控制 實現(xiàn)中斷嵌套 當(dāng) CPU響應(yīng)某一中斷時，若有優(yōu)先權(quán)高的中斷源發(fā)出中斷請求，則 CPU能中斷正在進行的中斷服務(wù)程序，并保留這個程序的斷點（ 類似于子程序嵌套 ），響應(yīng)高級中斷，高級中斷處理結(jié)束以后，再繼續(xù)進行被中斷的中斷服務(wù)程序，這個過程稱為中斷嵌套。如果發(fā)出新的中斷請求的中斷源的優(yōu)先權(quán)級別與正在處理的中斷源同級或更低時， CPU不會響應(yīng)這個中斷請求，直至正在處理的中斷服務(wù)程序執(zhí)行完以后才能去處理新的中斷請求。 項目 8 手控信號燈控制 響應(yīng)低級中斷請求返回主程序R E T I低級中斷程序斷點響應(yīng)高級中斷請求返回低級中斷程序斷點主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序繼續(xù)執(zhí)行高級中斷服務(wù)程序項目 8 手控信號燈控制 日常生活中 的中斷與 單片機 中斷的比較： 某同學(xué) 單片機 過程說明 正在看書 執(zhí)行主程序 有人找出去 中斷信號 中斷請求 暫停看書 暫停執(zhí)行主程序 中斷響應(yīng) 書中作記號 當(dāng)前 PC入棧 保護斷點 出去做事 執(zhí)行中斷程序 中斷服務(wù) 回來繼續(xù)看 返回主程序 中斷返回 項目 8 手控信號燈控制 四、 中斷處理過程 中斷處理過程可分為 中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回 三個階段。不同的計算機因其中斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)不同，因此，中斷響應(yīng)的方式也有所不同。這里，僅以 8051單片機為例進行敘述。 中斷響應(yīng)是 CPU對中斷源中斷請求的響應(yīng)，包括保護斷點和將程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的入口地址（通常稱矢量地址）。CPU并非任何時刻都響應(yīng)中斷請求，而是在中斷響應(yīng)條件滿足之后才會響應(yīng)。 項目 8 手控信號燈控制 （ 1） 中斷響應(yīng)條件 CPU響應(yīng)中斷的條件有： a． 有中斷源發(fā)出中斷請求 。 b． 中斷總允許位 EA = 1。 c． 申請中斷的中斷源允許 。 滿足以上基本條件 ， CPU一般會響應(yīng)中斷 ， 但若有下列任何一種情況存在 ， 則中斷響應(yīng)會受到阻斷 。 （ 1） CPU正處理相同級別或更高級別的中斷； （ 2） 正在執(zhí)行指令 ， 還未到最后一個機器周期； （ 3）正在執(zhí)行的指令是 RETI或訪問 IP、 IE指令，則執(zhí)行完上述指令后，再執(zhí)行一條指令后，才會響應(yīng)新中斷。 項目 8 手控信號燈控制 若存在上述任何一種情況 ， 中斷查詢結(jié)果即被取消 ，CPU不響應(yīng)中斷請求而在下一機器周期繼續(xù)查詢 ， 否則 ，CPU在下一機器周期響應(yīng)中斷 。 項目 8 手控信號燈控制 2） 中斷響應(yīng)過程 中斷響應(yīng)過程包括保護斷點和將程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的入口地址 。 首先 ， 中斷系統(tǒng)通過硬件自動生成長調(diào)用指令 （ LACLL） ， 該指令將自動把斷點地址壓入堆棧保護（ 不保護累加器 A、 狀態(tài)寄存器 PSW和其它寄存器的內(nèi)容 ） ， 然后 ， 將對應(yīng)的中斷入口地址裝入程序計數(shù)器 PC（ 由硬件自動執(zhí)行 ） ， 使程序轉(zhuǎn)向該中斷入口地址 ， 執(zhí)行中斷服務(wù)程序 。 MCS51系列單片機各中斷源的入口地址由硬件事先設(shè)定 ， 分配如下： 項目 8 手控信號燈控制 中斷源 入口地址 外部中斷 0 0003H 定時器 T0中斷 000BH 外部中斷 1 0013H 定時器 T1中斷 001BH 串行口中斷 0023H 使用時 ， 通常在這些中斷入口地址處存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令 ， 使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷服務(wù)程序的起始地址上去 。 項目 8 手控信號燈控制 實訓(xùn)中采用外部中斷 0和 1中斷 ， 其中斷入口地址為0003H和 0013H， 中斷服務(wù)程序名為 INT00和 INT11，因此 ， 指令形式為： ORG 0003H ；外部中斷 0中斷入口 AJMP INT00 ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序 ORG 0013H ；外部中斷 0中斷入口 AJMP INT11 ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序 2． 中斷處理 中斷處理就是執(zhí)行中斷服務(wù)程序 。 中斷服務(wù)程序從中斷入口地址開始執(zhí)行 ， 到返回指令 “ RETI”為止 ， 一般包括兩部分內(nèi)容 ， 一是保護現(xiàn)場 ， 二是完成中斷源請求的服務(wù) 。 項目 8 手控信號燈控制 通常 ， 主程序和中斷服務(wù)程序都會用到累加器 A、 狀態(tài)寄存器 PSW及其它一些寄存器 ， 當(dāng) CPU進入中斷服務(wù)程序用到上述寄存器時 ， 會破壞原來存儲在寄存器中的內(nèi)容 ， 一旦中斷返回 ， 將會導(dǎo)致主程序的混亂 ， 因此 ， 在進入中斷服務(wù)程序后 ， 一般要先保護現(xiàn)場 ， 然后 ， 執(zhí)行中斷處理程序 ，在中斷返回之前再恢復(fù)現(xiàn)場 。 編寫中斷服務(wù)程序時還需注意以下幾點： （ 1）各中斷源的中斷入口地址之間只相隔 8個字節(jié)，容納不下普通的中斷服務(wù)程序，因此，在中斷入口地址單元通常存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，可將中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)至存儲器的其它任何空間。 項目 8 手控信號燈控制 （ 2） 若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時禁止其它更高優(yōu)先級中斷 ， 需先用軟件關(guān)閉 CPU中斷 ， 或用軟件禁止相應(yīng)高優(yōu)先級的中斷 ， 在中斷返回前再開放中斷 。 （ 3） 在保護和恢復(fù)現(xiàn)場時 ， 為了不使現(xiàn)場數(shù)據(jù)遭到破壞或造成混亂 ， 一般規(guī)定此時 CPU不再響應(yīng)新的中斷請求 。因此 ， 在編寫中斷服務(wù)程序時 ， 要注意在保護現(xiàn)場前關(guān)中斷 ，在保護現(xiàn)場后若允許高優(yōu)先級中斷 ， 則應(yīng)開中斷 。 同樣 ， 在恢復(fù)現(xiàn)場前也應(yīng)先關(guān)中斷 ， 恢復(fù)之后再開中斷 。 實訓(xùn)中的中斷服務(wù)程序與主程序共用累加器 ， 所以 ， 須保護現(xiàn)場 ， 在程序中有保護和恢復(fù)現(xiàn)場的指令 。 項目 8 手控信號燈控制 小結(jié)一下： 響應(yīng)過程： （ 假設(shè)已使某中斷請求標(biāo)志置 1） （ 1） 先使相應(yīng)優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置 1； （ 2） 執(zhí)行一個硬件子程序的調(diào)用； 1） 硬件清零相應(yīng)中斷請求標(biāo)志 （ TI、 RI除外 ） 2） 將當(dāng)前 PC內(nèi)容壓入堆棧 ——保護斷點； 3）將中斷服務(wù)子程序入口地址送 PC—— 轉(zhuǎn)移。 返回過程： （ RETI執(zhí)行后 ） （ 1） 使相應(yīng)優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清 0。 （ 2） 從堆棧中彈出棧頂?shù)膬蓚€字節(jié)內(nèi)容送 PC——恢復(fù)斷點 。 （ 3） CPU接著中斷處繼續(xù)執(zhí)行原程序。 項目 8 手控信號燈控制 3． 中斷返回 中斷返回是指中斷服務(wù)完后 ， 計算機返回原來斷開的位置 （ 即斷點 ） ， 繼續(xù)執(zhí)行原來的程序 。 中斷返回由中斷返回指令 RETI來實現(xiàn) 。 該指令的功能是把斷點地址從堆棧中彈出 ， 送回到程序計數(shù)器 PC， 此外 ， 還通知中斷系統(tǒng)已完成中斷處理 ， 并同時清除優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器 。 特別要注意不能用 “ RET”指令代替 “ RETI”指令 。 中斷處理過程如圖 82所示 。 項目 8 手控信號燈控制 圖 82 中斷處理過程流程圖 中斷源發(fā)中斷申請中斷響應(yīng)條件滿足中斷受阻把 PC 斷點地址壓入堆棧相應(yīng)中斷源的中斷入口地址送入 PC硬件自動完成關(guān)中斷斷點地址由堆棧彈入 PC中斷返回恢復(fù)現(xiàn)場開中斷關(guān)中斷中斷服務(wù)開中斷保護現(xiàn)場YNY項目 8 手控信號燈控制 4． 中斷請求的撤除 CPU響應(yīng)中斷請求后即進入中斷服務(wù)程序 ， 在中斷返回前 ，應(yīng)撤除該中斷請求 ， 否則 ， 會重復(fù)引起中斷而導(dǎo)致錯誤 。MCS51各中斷源中斷請求撤消的方法各不相同 ， 分別為： 1） 定時器中斷請求的撤除 對于定時器 0或 1溢出中斷 ， CPU在響應(yīng)中斷后即由硬件自動清除其中斷標(biāo)志位 TF0或 TF1， 無需采取其它措施 。 項目 8 手控信號燈控制 2） 串行口中斷請求的撤除 對于串行口中斷 ， CPU在響應(yīng)中斷后 ， 硬件不能自動