中斷及定時系統(tǒng)課程(編輯修改稿)
2025-03-08 03:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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 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。 例如： TIME00: 。中斷服務(wù)程序 CLR EA 。關(guān)中斷 PUSH PSW 。保護現(xiàn)場 PUSH ACC PUSH B ．．．．．．．． 。中斷處理 PUSH B ?；謴?fù)現(xiàn)場 PUSH ACC PUSH PSW SETB EA 。開中斷 RETI 。中斷返回 項目 6 中斷及定時系統(tǒng) 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。 2）若要在執(zhí)行當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。 項目 6 中斷及定時系統(tǒng) 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。 項目 6 中斷及定時系統(tǒng) 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志位 TF0或 TF1，無需采取其它措施。 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，硬件不能自動清除中斷請求標志位 TI、 RI，必須在中斷服務(wù)程序中用軟件將其清除。例如： CLR TI 。撤除發(fā)送中斷 CLR RI 。撤除接收中斷 3）外部中斷請求的撤除 外部中斷可分為邊沿觸發(fā)型和電平觸發(fā)型，對于這兩種不同的中斷觸發(fā)方式， 51單片機撤除它們的中斷請求的方法是不同的。 (1)對于邊沿觸發(fā)的外部中斷 0或 1， CPU在響應(yīng)中斷后由硬件自動清除其中斷標志位 IE0或 IE1，無需采取其它措施。 (2)對于電平觸發(fā)的外部中斷，其中斷請求撤除方法較復(fù)雜。因為對于電平觸發(fā)外中斷， CPU在響應(yīng)中斷后，硬件不會自動清除其中斷請求標志位 IE0或 IE1，同時，也不能用軟件將其清除，所以，在 CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)立即撤除或引腳上的低電平。否則，就會引起重復(fù)中斷而導(dǎo)致錯誤。而 CPU又不能控制或引腳的信號，因此，只有通過硬件再配合相應(yīng)軟件才能解決這個問題。 項目 6 中斷及定時系統(tǒng) 【 例 】 電路如圖 63所示，按鍵控制信號燈，試利用兩個外部中斷編程實現(xiàn)以下功能： K0單獨按下，黃燈亮； K1單獨按下，綠燈亮。 項目 6 中斷及定時系統(tǒng) 定時 /計數(shù)器 關(guān)于定時 /計數(shù)器的幾個概念 所謂計數(shù)，就是計算事件發(fā)生的次數(shù)。 生活中常見的定時有很多，如電視機定時關(guān)機、空調(diào)定時開關(guān)、微波爐定時加熱等等。 單片機中的定時器和計數(shù)器是一個東西，只不過計數(shù)器是記錄的外界發(fā)生的事情，而定時器則是由單片機提供一個非常穩(wěn)定的計數(shù)源。這個計數(shù)源就是由單片機的晶振經(jīng)過 12分頻后獲得的一個脈沖源。在晶振位 12MHz的情況下，這個計數(shù)脈沖的時間間隔就是 1 。 s?s?項目 6 中斷及定時系統(tǒng) 8051單片機中有兩個計數(shù)器，分別稱之為 T0和 T1，這兩個計數(shù)器都是 16位，所以最大的計數(shù)量是 65536，即 0000H～ FFFFH。 計數(shù)器的容量是 16位，最大的計數(shù)量是 65536，因此計到 65536個就會產(chǎn)生溢出。問題是我們現(xiàn)實生活中，經(jīng)常會有少于 65536個計數(shù)值的要求，如定時 100s？ 比如說，一個容器可以裝 1000滴水，再裝的話就溢出了?，F(xiàn)在要求裝只能 100滴水，再裝的話就溢出了，怎么實現(xiàn)？對了，我們可以先裝 900滴水就可以了。這種方式在單片機里面稱為預(yù)置數(shù)，我要計100，那我就先放進 65436，再來 100個脈沖，就可以到 65536了。 定時也是如此，每個脈沖是 1，則計滿 65536個脈沖需時 ，如果我只要 10ms怎么辦？ 10個 ms為 10000個，所以只要在計數(shù)器里面放進 55536就可以了。 項目 6 中斷及定時系統(tǒng) /計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 從上一節(jié)我們已經(jīng)得知，單片機中的定時 /計數(shù)器都可以有多種用途，下面我們具體了解它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 8051單片機內(nèi)部有兩個 16位的可編程定時器 /計數(shù)器，稱為定時器 0（ T0）和定時器 1（ T1），可編程選擇其作為定時器用或作為計數(shù)器用。此外，工作方式、定時時間、計數(shù)值、啟動、中斷請求等都可以由程序設(shè)定，其邏輯結(jié)構(gòu)如圖 67所示。 C P U_ _ _ _ _I N T 1( P 3 . 3 )_ _ _ _ _I N T 0( P 3 . 2 )中 斷T C O N （ 8 8 H ）T 1 （ P 3 . 5 ）定 時 器 T 1 定 時 器 T 0T H 1T L 1 T H 0T L 0T M O D （ 8 9 H ）溢出啟動( 8 D H )( 8 B H ) ( 8 C H ) ( 8 A H ) 7 0 7 0啟動內(nèi) 部 總 線溢 出 工 作 方 式工作方式T 0 （ P 3 . 4 ）7 70 0項目 6 中斷及定時系統(tǒng) /計數(shù)器的控制 上文提到的
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