單片機技術(shù)及應(yīng)用--第五章單片機中斷系統(tǒng)-在線瀏覽
2025-03-09 02:57本頁面
【正文】 中 斷。 ?EX EX0：外部中斷 1/外部中斷 0，允許位 EX1 =1或 EX0 =1時允許相應(yīng)的外部中斷，否則禁止相應(yīng)的外部中斷。 表 54 中斷優(yōu)先級寄存器 IP ?PS：串行口中斷優(yōu)先級設(shè)定位。 ?PX PX0：外部中斷 外部中斷 0的中斷優(yōu)先級設(shè)定位。假設(shè)將 T0、外中斷 1設(shè)為高優(yōu)先級，其他設(shè)為低優(yōu)先級，求 IP的值。為此，計算機給每個中斷源規(guī)定了優(yōu)先級別，稱為優(yōu)先權(quán)。計算機按中斷源優(yōu)先權(quán)高低逐次響應(yīng)的過程稱優(yōu)先權(quán)排隊，這個過程可通過硬件電路來實現(xiàn)，也可通過軟件查詢來實現(xiàn)。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)行完以后才可以處理新的中斷請求。 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)。 ? 有中斷源發(fā)出中斷請求。 ? 申請中斷的中斷源允許。 ? CPU正在響應(yīng)同級或高優(yōu)先級的中斷。 ? 正在執(zhí)行 RETI中斷返回指令或訪問專用寄存器 IE和 IP的指令。 CPU在每個機器周期的 S5P2期間查詢每個中斷源，并設(shè)置相應(yīng)的標志位，在下一機器周期 S6期間按優(yōu)先級順序查詢每個中斷標志，如果查詢到某個中斷標志為 1，則將在下一個機器周期 S1期間按優(yōu)先級進行中斷處理。首先，中斷系統(tǒng)通過硬件自動生成長調(diào)用指令 (LCALL)，該指令將自動把斷點地址壓入堆棧保護 (不保護累加器 A、程序狀態(tài)寄存器PSW和其他寄存器的內(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。使用時，通常在這些中斷入口地址處存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷服務(wù)程序的起始地址。T1中斷入口 AJMP CONT 。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。 通常，主程序和中斷服務(wù)程序都會用到累加器 A、程序狀態(tài)寄存器 PSW及其他一些寄存器，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，將會導致主程序混亂，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現(xiàn)場。 (1) 各中斷源的中斷入口地址之間只相隔 8B，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)至存儲器的其他任何空間。 (3) 在保護和恢復現(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。同樣，在恢復現(xiàn)場前也應(yīng)先關(guān)中斷，恢復之后再開中斷。中斷返回由中斷返回指令 RETI實現(xiàn)。特別要注意的是，不能用 RET指令代替 RETI指令。 圖 56 中斷處理流程圖 5．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，否則會重復引起中斷而導致錯誤。 1)定時器中斷請求的撤除 對于定時器 0或定時器 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，無需采取其他措施。 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。對于電平觸發(fā)的外部中斷，其中斷請求撤除方法較復雜。而 CPU又不能控制 INT0或 INT1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。 圖 57 撤除外部中斷請求的電路 6．中斷響應(yīng)時間 中斷響應(yīng)時間是指從中斷請求標志位置位到 CPU開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第一條指令所持續(xù)的時間。以外部中斷為例， CPU在每個機器周期的 S5P2期間檢測其輸入引腳 INT0或 INT1端的電平，如果中斷請求有效，則置位中斷請求標志位 IE0或 IE1，然后在下一個機器周期再對這些值進行查詢，這就意味著中斷請求信號的低電平至少應(yīng)維持一個機器周期。該調(diào)用指令執(zhí)行時間是兩個機器周期，因此，外部中斷響應(yīng)時間至少需要 3個機器周期，這是最短的中斷響應(yīng)時間。例如，一個同級或更高級的中斷正在進行，則附加的等待時間取決于正在進行的中斷服務(wù)程序的，長度。如果正在執(zhí)行的指令是 RETI指令，則附加的等待時間在 5個機器周期之內(nèi) (最多用一個機器周期完成當前指令，再加上最多 4個機器周期完成下一條指令 )。 外部中斷源的擴展 用定時器作外部中斷源 MCS51單片機有兩個定時器，具有兩個內(nèi)部中斷標志和外部計數(shù)引腳，如在某些應(yīng)用中不被使用，則它們的中斷可作為外部中斷請求使用。利用此特性，可把 T0腳或 T1腳作為外部中斷請求輸入線，而計數(shù)器的溢出中斷作為外部中斷請求標志。 解：將定時器 T0設(shè)定為方式 2(自動恢復計數(shù)初值 )， TH0和 TL0的初值均設(shè)置為 FFH，允許 T0中斷， CPU開放中斷，部分源程序如下： MOV TMOD,06H MOV TH0,0FFH MOV TL0,0FFH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA … 當連接在 T0()引腳的外部中斷請求輸入線發(fā)生負跳變時， TL0加 1溢出， TF0置 1，向 CPU發(fā)出中斷申請，同時， TH0的內(nèi)容自動送至 TL0，使 TL0恢復初值。同樣，也可將定時器 T1擴展為外部中斷源。 圖 58 一個外部中斷擴展成多個外部中斷的原理 由圖 58可知， 4
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