目錄
單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器
(1)TCON寄存器
(2)SCON寄存器
(3)定時(shí)器2的控制寄存器T2CON
中斷允許與中斷優(yōu)先級(jí)的控制寄存器
中斷允許寄存器IE
中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP
響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件
外部中斷響應(yīng)時(shí)間
外部中斷的觸發(fā)方式選擇
中斷請(qǐng)求的撤銷
1.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1中斷請(qǐng)求的撤銷
2.外部中斷請(qǐng)求的撤銷
(1)跳沿方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷
(2)電平方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷
3.串行口中斷請(qǐng)求的撤銷
4.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2中斷請(qǐng)求的撤銷
中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)
1.中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)的任務(wù)
2.采用中斷時(shí)的主程序結(jié)構(gòu)
3.中斷服務(wù)子程序的流程
(1)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)
(2) 關(guān)中斷和開(kāi)中斷
4.外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
用優(yōu)先權(quán)編碼器擴(kuò)展外部中斷源
中斷系統(tǒng)是為使CPU具有對(duì)外界緊急事件的實(shí)時(shí)處理能力而設(shè)置的。
當(dāng)中央處理機(jī)CPU正在處理某件事的時(shí)候外界發(fā)生了緊急事件請(qǐng)求，要求CPU暫停當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而去處理這個(gè)緊急事件，處理完以后，再回到原來(lái)被中斷的地方，繼續(xù)原來(lái)的工作，這樣的過(guò)程稱為中斷，實(shí)現(xiàn)這種功能的部件稱為中斷系統(tǒng)，請(qǐng)示CPU中斷的請(qǐng)求源稱為中斷源。微型機(jī)的中斷系統(tǒng)一般允許多個(gè)中斷源，當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向CPU請(qǐng)求中斷，要求為它服務(wù)的時(shí)候，這就存在CPU優(yōu)先響應(yīng)哪一個(gè)中斷源請(qǐng)求的問(wèn)題。通常根據(jù)中斷源的輕重緩急排隊(duì)，優(yōu)先處理最緊急事件的中斷請(qǐng)求源，即規(guī)定每一個(gè)中斷源有一個(gè)優(yōu)先級(jí)別。CPU總是先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。
中斷技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，要求單片機(jī)能及時(shí)地響應(yīng)中斷請(qǐng)求源提出的服務(wù)請(qǐng)求，并作出快速響應(yīng)、及時(shí)處理。這是由片內(nèi)的中斷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)CPU正在處理一個(gè)中斷源請(qǐng)求的時(shí)候(執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序)，發(fā)生了另外一個(gè)優(yōu)先級(jí)比它還高的中斷源請(qǐng)求。如果CPU能夠暫停對(duì)原來(lái)中斷源的服務(wù)程序，轉(zhuǎn)而去處理優(yōu)先級(jí)更高的中斷請(qǐng)求源，處理完以后，再回到原低級(jí)中斷服務(wù)程序，這樣的過(guò)程稱為中斷嵌套。這樣的中斷系統(tǒng)稱為多級(jí)中斷系統(tǒng)，沒(méi)有中斷嵌套功能的中斷系統(tǒng)稱為單級(jí)中斷系統(tǒng)。
單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
中斷系統(tǒng)有6個(gè)中斷請(qǐng)求源(簡(jiǎn)稱中斷源)，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。
每一中斷源可用軟件獨(dú)立控制為允許中斷或關(guān)中斷狀態(tài)，中斷優(yōu)先級(jí)均可用軟件來(lái)設(shè)置。
(1)INT0（外部中斷0）
由圖可知，INT0可以通過(guò)兩種方式觸發(fā)：
?TCON.0/IT0=0,經(jīng)過(guò)反向器后變?yōu)?，那么IE0=1，標(biāo)志此中斷即將被觸發(fā)
?TCON.0/IT1=1,經(jīng)過(guò)下降沿，由高電平變?yōu)榈碗娖?，那么IE0=1，標(biāo)志此中斷即將被觸發(fā)?
接下來(lái)將中斷允許控制寄存器中的EX0分開(kāi)關(guān)和總開(kāi)關(guān)EA閉合，再由中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP中的PX0置0或置1，控制優(yōu)先級(jí)
INT0與INT1原理相同
(2)T0:
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0計(jì)數(shù)溢出發(fā)出的中斷請(qǐng)求，中斷請(qǐng)求標(biāo)志為T(mén)F0
當(dāng)TF0=1，向CPU發(fā)出申請(qǐng)中斷。
T0與T1 原理相同
(3)T2
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的中斷請(qǐng)求源，含有計(jì)數(shù)溢出 (TF2)和“捕捉”(EXF2)兩種中斷請(qǐng)求標(biāo)志,可以通過(guò)兩種方式執(zhí)行中斷服務(wù):
?在方式0下，T2作為一個(gè)16位定時(shí)器，計(jì)數(shù)器的初值從TH2和TL2中讀入，當(dāng)計(jì)數(shù)器遞增到0xFFFF時(shí)，會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出中斷請(qǐng)求，TF2標(biāo)志位被置為1，同時(shí)觸發(fā)中斷請(qǐng)求。此時(shí)，CPU會(huì)響應(yīng)該中斷請(qǐng)求，并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序。
?在方式2下，T2作為一個(gè)16位計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器初值從TH2和TL2中讀入，計(jì)數(shù)器的遞增由外部輸入引腳P1.1（T2EX）來(lái)控制。當(dāng)P1.1引腳上的電平由低變高（即發(fā)生捕捉事件）時(shí)，會(huì)產(chǎn)生捕捉中斷請(qǐng)求，EXF2標(biāo)志位被置為1，同時(shí)觸發(fā)中斷請(qǐng)求。此時(shí)，CPU會(huì)響應(yīng)該中斷請(qǐng)求，并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序。
兩種中斷方式經(jīng)或門(mén)共用一個(gè)中斷矢量。因此在編寫(xiě)中斷服務(wù)程序時(shí)需要對(duì)這兩種中斷請(qǐng)求進(jìn)行區(qū)分處理?？梢酝ㄟ^(guò)讀取TF2和EXF2標(biāo)志位的值來(lái)判斷中斷請(qǐng)求的來(lái)源，從而執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。
中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器
6個(gè)中斷請(qǐng)求源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志分別由TCON、SCON和T2CON的相應(yīng)位鎖存
(1)TCON寄存器
為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器，字節(jié)地址為88H可位尋址。特殊功能寄存器TCON的格式如圖所示：
(1) TF1一定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)T1計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件使TF1置“1”，向CPU申請(qǐng)中斷。CPU響應(yīng)TF1中斷時(shí)，TF1標(biāo)志由硬件自動(dòng)清“0”，TF1也可由軟件清“0”。
(2)TF0一定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TO的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，功能與TF1類似。
(3)IE1一外部中斷請(qǐng)求1的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。
(4)IE0一外部中斷請(qǐng)求0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，功能與IE1類似。
(5)IT1一選擇外部中斷請(qǐng)求1為跳沿觸發(fā)還是電平觸發(fā)。
IT1=0，電平觸發(fā)方式，引腳 上低電平有效，并把IE1置“1”。轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件自動(dòng)把IE1清“0”
IT1=1，跳沿觸發(fā)方式，加到引腳 上的外部中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)電平從高到低的負(fù)跳變有效，并把IE1置“1”。轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件自動(dòng)把IE1清“0”
(6)IT0一選擇外部中斷請(qǐng)求0為跳沿觸發(fā)方式還是電平觸發(fā)方式，其意義與IT1類似。
單片機(jī)復(fù)位后，TCON被清“0”，6個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志均為0。
(2)SCON寄存器
串行口控制寄存器，字節(jié)地址為98H，可位尋址。
低二位鎖存串行口的發(fā)送中斷和接收中斷的中斷請(qǐng)求標(biāo)志TI和RI，格式如圖所示。
各標(biāo)志位的功能:
(1) TI----串行口的發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。每發(fā)送完一串行數(shù)據(jù)后，TI自動(dòng)置“1”。TI標(biāo)志必須由軟件清“0”
(2) RI----串行口接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。串行口接收完一個(gè)串行數(shù)據(jù)幀硬件自動(dòng)使RI中斷請(qǐng)求標(biāo)志置“1”。必須在中斷服務(wù)程序中用指令對(duì)RI清“0”
(3)定時(shí)器2的控制寄存器T2CON
特殊功能寄存器T2CON的字節(jié)地址為C8H，可位尋址，位地址為C8H~CFH。
T2CON中的最高兩位為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位TF2和EXF2。
?TF2 (D7) :當(dāng)T2的計(jì)數(shù)器(TL2、TH2) 計(jì)數(shù)計(jì)滿溢出回0時(shí)，由內(nèi)部硬件置位TF2(寄存器T2CON7)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。但是當(dāng)RCLK位或TCLK位為1時(shí)將不予置位。本標(biāo)志位必須由軟件清0。
?EXF2(D6):當(dāng)由引腳T2EX (P11腳)上的負(fù)跳變引起“捕捉”或“重新裝載”且EXEN2位為1，則置位EXF2標(biāo)志位(寄存器T2CON6)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，軟件清零。
中斷允許與中斷優(yōu)先級(jí)的控制寄存器
中斷允許控制由中斷允許寄存器IE控制。
中斷優(yōu)先級(jí)控制由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP控制。
中斷允許寄存器IE
單片機(jī)對(duì)各中斷源的開(kāi)放或屏蔽，是由中斷允許寄存器IE控制的IE字節(jié)地址為A8H，可位尋址，格式如圖所示。
IE對(duì)中斷的開(kāi)放和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)兩級(jí)控制
有一個(gè)總的開(kāi)關(guān)中斷控制位EA (IE.7位)
?EA=0時(shí)，所有的中斷請(qǐng)求被屏蔽;
?EA=1時(shí)，開(kāi)放中斷，但6個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求是否允許，還要由IE中的低6位所對(duì)應(yīng)的6個(gè)中斷請(qǐng)求允許控制位的狀態(tài)來(lái)決定
IE中各位功能如下:
(1)EA----中斷允許總開(kāi)關(guān)控制位。
EA=0，所有的中斷請(qǐng)求被屏蔽
EA=1，所有的中斷請(qǐng)求被開(kāi)放
(2)ET2----定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的溢出中斷允許位
ET2=0，禁止T2溢出中斷。
ET2=1，允許T2溢出中斷。
(3)ES----串行口中斷允許位。
ES=0，禁止串行口中斷
ES=1，允許串行口中斷。
(4)ET1----定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷允許位
ET1=0，禁止T1溢出中斷。
ET1=1，允許T1溢出中斷。
(5)EX1----外部中斷1中斷允許位。
EX1=0，禁止外部中斷1中斷。
EX1=1，允許外部中斷1中斷。
(6)ET0----外部中斷中斷允許位
EX0=0，禁止外部中斷0中斷。
EX0=1，允許外部中斷0中斷
(7)EX0----外部中斷0中斷允許位。
EX0=0，禁止外部中斷0中斷
EX0=1，允許外部中斷0中斷
單片機(jī)復(fù)位以后，IE被清“0”，所有的中斷請(qǐng)求被禁止。IE中與各個(gè)中斷源相應(yīng)的位可用指置“1”清“”中源的中請(qǐng)若使某一個(gè)中斷源被允許中斷，除了IE相應(yīng)的位被置“1”外，還必須使EA位置“1”，即EA位置“1”中請(qǐng)的必要條件。
改變IE的內(nèi)容，可由位操作指令來(lái)實(shí)現(xiàn)(即SETB bit; CLR bit)，也可用字節(jié)操作指令實(shí)現(xiàn)。
中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP
AT89S52的中斷請(qǐng)求源有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，由軟件分別設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)中斷或低優(yōu)先級(jí)中斷，可實(shí)現(xiàn): 兩級(jí)中斷嵌套
AT89S52正在執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)中斷的服務(wù)程序時(shí)，可被高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷，待高優(yōu)先級(jí)中斷處理完畢后，再返回低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序。兩級(jí)中斷嵌套的過(guò)程如圖所示。
各中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)關(guān)系，可歸納為兩條基本規(guī)則:
(1)低優(yōu)先級(jí)可被高優(yōu)先級(jí)中斷，高優(yōu)先級(jí)不能低優(yōu)先級(jí)中斷。如果某一中斷源被設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)中斷，則不能被任何其他的中斷源的中斷請(qǐng)求所中斷。
(2) 任何一種中斷一旦得到響應(yīng)，不會(huì)再被它的同級(jí)中斷源所中斷中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP，其字節(jié)地址為B8H，可位尋址。只要用程序改變其內(nèi)容，可進(jìn)行各中斷源中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，IP寄存器的格式如圖所示。
IP各位的含義如下：如果這些位置1，高優(yōu)先級(jí)，如果這些位置0，低優(yōu)先級(jí)
(1)PT2定時(shí)T2中優(yōu)先級(jí)控制位
(2)PS串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制位
(3)PT1定時(shí)器T中斷優(yōu)先級(jí)控制位
(4)PX1一外部中斷1中斷優(yōu)先級(jí)控制位
(5)PTO定時(shí)器TO中斷優(yōu)先級(jí)控制位
(6)PXO外部中斷中優(yōu)先級(jí)控制位
在同時(shí)收到幾個(gè)同優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求時(shí)，哪一個(gè)中斷請(qǐng)求能優(yōu)先得到響應(yīng)，取決于內(nèi)部的查詢順序。這相當(dāng)于在同一個(gè)優(yōu)先級(jí)內(nèi)，還同時(shí)存在另個(gè)輔助優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)，其查詢順序見(jiàn)表。
由此可見(jiàn)，各中斷源在相同優(yōu)先級(jí)的條件下，外部中斷0的中斷優(yōu)先權(quán)最高T2溢出中斷或EXF2中斷的中斷優(yōu)先權(quán)最低
響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件
中斷請(qǐng)求被響應(yīng)，必須滿足以下必要條件:
(1)總中斷允許開(kāi)關(guān)接通，即IE存器中的中斷總允許位EA=1。
(2)該中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，即對(duì)應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志為“1”
(3)該中斷源的中斷允許位EA=1，即該中斷被允許。
(4)無(wú)同級(jí)或更高級(jí)中斷正在被服務(wù)。
當(dāng)CPU查詢到有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，在滿足上述條件時(shí)，緊接著就進(jìn)行中斷響應(yīng)。
中斷響應(yīng)的過(guò)程
首先由硬件自動(dòng)生成一條長(zhǎng)調(diào)用指令“LCALLaddr16”。就是程序存儲(chǔ)區(qū)中相應(yīng)的中斷入口地址。
例如，對(duì)于外部中斷1的響應(yīng)，硬件自動(dòng)生成的長(zhǎng)調(diào)用指令為
LCALL 0013H
首先將程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧以保護(hù)斷點(diǎn)，再將中斷入口地址裝入PC，使程序轉(zhuǎn)向響應(yīng)中斷請(qǐng)求的中斷入口地址。
各中斷源服務(wù)程序的入口地址(也稱中斷矢量)是固定的，如表所示。
兩個(gè)中斷入口間只相隔8字節(jié)，難以安放一個(gè)完整的中斷服務(wù)程序。因此，通常在中斷入口地址處放置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，使程序執(zhí)行轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口。??
注：
中斷響應(yīng)是有條件的，當(dāng)遇到下列三種情況之一時(shí)，中斷響應(yīng)被封鎖:
(1)CPU正在處理同級(jí)或更高優(yōu)先級(jí)的中斷。
(2)所查詢的機(jī)器周期不是當(dāng)前正在執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期。只有在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，才能進(jìn)行中斷響應(yīng)，以確保當(dāng)前指令執(zhí)行的完整性。
(3)正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問(wèn)IE或IP的指令。因?yàn)榘凑誂T89S52中斷系統(tǒng)的規(guī)定，在執(zhí)行完這些指令后，需要再? 執(zhí)行完一條指令，才能響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求。
如果存在上述三種情況之一，CPU將丟棄中斷查詢結(jié)果，不能對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng)。
外部中斷響應(yīng)時(shí)間
使用外部中斷時(shí)，需考慮從外部中斷請(qǐng)求到轉(zhuǎn)向中斷入口地址所需的時(shí)間。
外部中斷的最短響應(yīng)時(shí)間為3個(gè)機(jī)器周期。
其中中斷請(qǐng)求標(biāo)志位查詢占1個(gè)機(jī)器周期，而這個(gè)機(jī)器周期恰好處于指令的最后一個(gè)機(jī)器周期。在這個(gè)機(jī)器周期結(jié)束后，中斷即被響應(yīng)，CPU接著執(zhí)行一條硬件子程序調(diào)用指令LCALL到相應(yīng)中斷服務(wù)程序入口，需要2個(gè)機(jī)器周期
外部中斷響應(yīng)的最長(zhǎng)時(shí)間為8個(gè)機(jī)器周期。
執(zhí)行RETI或訪問(wèn)IE或IP的指令，最長(zhǎng)需要2個(gè)機(jī)器周期。接著再執(zhí)行一條指令，最長(zhǎng)指令(乘法指令MUL和除法指令DIV)來(lái)算，也只有4個(gè)機(jī)器周期。再加上硬件子程序調(diào)用指令LCALL的執(zhí)行，需要2個(gè)機(jī)器周期所以，外部中斷響應(yīng)的最長(zhǎng)時(shí)間為8個(gè)機(jī)器周期。
在CPU進(jìn)行中斷標(biāo)志查詢時(shí)，剛好才開(kāi)始執(zhí)行RETI或訪問(wèn)IE或IP的指令，需執(zhí)行完指令再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后，才響應(yīng)中斷。
外部中斷的觸發(fā)方式選擇
外部中斷的觸發(fā)方式，即INT0的兩種觸發(fā)方式，兩種觸發(fā)方式分別為：電平觸發(fā)方式和跳沿觸發(fā)方式
?
?電平觸發(fā)方式
外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器的狀態(tài)隨著CPU在每個(gè)機(jī)器周期采樣到的外部中斷輸入引腳的電平變化而變化。
在中斷服務(wù)程序返回之前，外部中斷請(qǐng)求輸入必須無(wú)效(即外部中斷請(qǐng)求輸入已由低電平變?yōu)楦唠娖?，否則會(huì)再次響應(yīng)中斷。
所以本方式適合于外部中斷以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能清除外部中斷請(qǐng)求源 (即外中斷輸入電平又變?yōu)楦唠娖?的情況。
?跳沿觸發(fā)方式
外部中斷申請(qǐng)觸發(fā)器能鎖存外部中斷輸入線上的負(fù)跳變。即使不能響應(yīng)，中斷請(qǐng)求標(biāo)志不丟失。
相繼連續(xù)兩次采樣，一個(gè)機(jī)器周期為高，下一個(gè)機(jī)器周期采樣為低則中斷申請(qǐng)觸發(fā)器置1，直到CPU響應(yīng)此中斷時(shí)，才清0。
輸入的負(fù)脈沖寬度至少保持12個(gè)時(shí)鐘周期，才能被采樣到。適合于以負(fù)脈沖形式輸入的外部中斷請(qǐng)求。
中斷請(qǐng)求的撤銷
某個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)后，就存在著一個(gè)中斷請(qǐng)求的撤銷問(wèn)題。
1.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1中斷請(qǐng)求的撤銷
硬件會(huì)自動(dòng)把中斷請(qǐng)求標(biāo)志位(TFO或TF1)清0，自動(dòng)撤銷。
2.外部中斷請(qǐng)求的撤銷
(1)跳沿方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷
包括兩項(xiàng)：中斷標(biāo)志位清0和外中斷信號(hào)的撤銷
中斷標(biāo)志位清0是在中斷響應(yīng)后由硬件自動(dòng)完成的
外中斷請(qǐng)求信號(hào)的撤銷，由于跳沿信號(hào)過(guò)后也就消失了，自動(dòng)撤銷。
(2)電平方式外部中斷請(qǐng)求的撤銷
電平方式外中斷請(qǐng)求的撤銷，其中中斷請(qǐng)求標(biāo)志自動(dòng)撤銷，但中斷請(qǐng)求信號(hào)的低電平可能繼續(xù)存在，為此，除了標(biāo)志位清“0”之外，還需在中斷響應(yīng)后把中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入引腳從低電平強(qiáng)制改變?yōu)楦唠娖?/strong>，如圖所示:
由圖，用D觸發(fā)器鎖存外來(lái)的中斷請(qǐng)求低電平，并通過(guò)D觸發(fā)器的輸出端Q接到INT0*(或INT1*)。所以，增加的D觸發(fā)器不影響中斷請(qǐng)求。
中斷響應(yīng)后，利用D觸發(fā)器的SD端接AT89S51的P1.0端。因此，只要P1.0端輸出一個(gè)負(fù)脈沖就可以使D觸發(fā)器置“1”，撤銷低電平的中斷請(qǐng)求信號(hào)
??
3.串行口中斷請(qǐng)求的撤銷
響應(yīng)串行口的中斷后，CPU無(wú)法知道是接收中斷還是發(fā)送中斷，還需測(cè)試這兩個(gè)中斷標(biāo)志位，以判定是接收操作還是發(fā)送操作，然后才清除所以串行口中斷請(qǐng)求的撤銷只能使用軟件的方法，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行，即用如下指令在中斷服務(wù)程序中對(duì)串行口中斷標(biāo)志位進(jìn)行清除:
4.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2中斷請(qǐng)求的撤銷
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的中斷請(qǐng)求包括兩種:TF2和EXF2
上述兩種中斷請(qǐng)求，在滿足中斷響應(yīng)條件時(shí)，CPU都將響應(yīng)其中斷請(qǐng)求轉(zhuǎn)向同一個(gè)中斷矢量地址。因此，必須在T2的中斷服務(wù)程序中對(duì)TF2和EXF2兩個(gè)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位進(jìn)行查詢，然后正確轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的中斷處理程序。
中斷結(jié)束后，中斷請(qǐng)求標(biāo)志位TF2或EXF2必須由軟件清0。所以定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2中斷請(qǐng)求的撤銷只能使用軟件的方法，在中斷服務(wù)程序返回前完成。
中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)
1.中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)的任務(wù)
任務(wù)有下列4條:
(1)設(shè)置中斷允許控制寄存器IE，允許相應(yīng)的中斷請(qǐng)求源中斷
(2)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP，確定所使用的中斷源的優(yōu)先級(jí)
(3)若是外部中斷源，還要設(shè)置中斷請(qǐng)求的觸發(fā)方式?jīng)Q定采用電平觸發(fā)方式還是跳沿觸發(fā)方式。
(4)編寫(xiě)中斷服務(wù)子程序，處理中斷請(qǐng)求
前3條一般放在主程序的初始化程序段中
2.采用中斷時(shí)的主程序結(jié)構(gòu)
程序必須先從主程序起始地址0000H執(zhí)行。所以，在0000H起始地址的幾個(gè)字節(jié)中，用無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，跳向主程序。
另外，各中斷入口地址之間依次相差8字節(jié)，中斷服務(wù)子程序稍長(zhǎng)就超過(guò)8字節(jié)，這樣中斷服務(wù)子程序就占用了其他的中斷入口地址，影響其他中斷源的中斷處理。為此，一般在進(jìn)入中斷后，用一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，把中斷服務(wù)子程序跳轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)離其他中斷入口的入口地址處
常用的主程序結(jié)構(gòu)如下:
首先，PC先指向0000H，再通過(guò)長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)到主程序入口，接著進(jìn)行外部中斷請(qǐng)求時(shí)，會(huì)執(zhí)行LCALL，并且自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到某個(gè)中斷入口，又因?yàn)槊?位就到了下一個(gè)中斷地址入口，所以再執(zhí)行一次長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)，選一個(gè)空間足夠的地址執(zhí)行中斷指令，最后通過(guò)RETI，返回原中斷入口：
注意:如果有多個(gè)中斷源，就有多個(gè)“ORG X1X2X3X4H”的入口地址多個(gè)“中斷入口地址”必須依次由小到大排列。主程序MAIN的起始地址Y1Y2Y3Y4H，根據(jù)具體情況來(lái)安排。
3.中斷服務(wù)子程序的流程
流程大致如下：
(1)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)
現(xiàn)場(chǎng)是指單片機(jī)中某些寄存器和存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。為使中斷服務(wù)子程序的執(zhí)行不破壞這些數(shù)據(jù)或狀態(tài)，因此要送入堆棧保存起來(lái)，這就是現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。
現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)一定要位于中斷處理程序的前面。中斷處理結(jié)束后，在返回主程序前則需要把保存的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容從堆棧中彈出恢復(fù)原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。
現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)一定要位于中斷處理的后面。
是供現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)使堆棧操作指令:“PUSHdirect”和“POPdirect”，用的。要保護(hù)哪些內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)定。
(2) 關(guān)中斷和開(kāi)中斷
現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)前和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)前關(guān)中斷，是為防止此時(shí)有高一級(jí)的中斷進(jìn)入，避免現(xiàn)場(chǎng)被破壞。
在現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)之后的開(kāi)中斷是為下一次的中斷做好準(zhǔn)備，也為了允許有更高級(jí)的中斷進(jìn)入。這樣，中斷處理可以被打斷，但原來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)不允許更改，除了現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)的片刻外，仍然保持著中斷嵌套的功能。
有時(shí)候，一個(gè)重要的中斷，必須執(zhí)行完畢，不允許被其他中斷嵌套?？稍诂F(xiàn)場(chǎng)保護(hù)前先關(guān)閉總中斷開(kāi)關(guān)位，待中斷處理完畢后再開(kāi)總中斷開(kāi)關(guān)位。這樣，需把上圖中的“中斷處理”步驟前后的“開(kāi)中斷”和“關(guān)中斷”去掉。
[例4-4] 根據(jù)圖流程，編寫(xiě)中斷服務(wù)程序。設(shè)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)只將PSW寄存器和累加器A的內(nèi)容壓入堆棧中保護(hù)。一個(gè)典型的中斷服務(wù)子程序如下:
上述程序幾點(diǎn)說(shuō)明：
(1)本例的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)假設(shè)僅僅涉及PSW和A的內(nèi)容，如有其他需要保護(hù)的內(nèi)容，只需在相應(yīng)位置再加幾條PUSH和POP指令即可。注意，堆棧的操作是先進(jìn)后出。
(2)“中斷處理程序段”，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)中斷任務(wù)的具體要求，來(lái)編寫(xiě)中斷處理程序。
(3)如不允許被其他的中斷所中斷，可將“中處理段”前后的“SETBEA”和“CLR EA”兩條指令去掉。
(4)最后一條指令必須是返回指令RETI，不可缺少，CPu執(zhí)行完這條指令后，返回?cái)帱c(diǎn)處，重新執(zhí)行被中斷的主程序。
4.外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
實(shí)際的應(yīng)用中，兩個(gè)外部中斷請(qǐng)求源往往不夠用，需對(duì)外部中斷源進(jìn)行擴(kuò)充，如圖所示。系統(tǒng)有5個(gè)外部中斷請(qǐng)求源IR0~IR4，高電平有效。
最高級(jí)的請(qǐng)求源IR0直接接到AT89S52的一個(gè)外部中斷請(qǐng)求輸入端INT0*，其余4個(gè)請(qǐng)求源IR1~IR4通過(guò)各自的OC門(mén)(集電極開(kāi)路門(mén))連到AT89S52的另一個(gè)外中斷源輸入端INT1*，同時(shí)還連到P1口的P1.0~P1.3腳，供AT89S52查詢
如圖所示電路，除了IR0優(yōu)先權(quán)級(jí)別最高外，其余4個(gè)外部中斷源的中斷優(yōu)先權(quán)取決于查詢順序，中斷優(yōu)先權(quán)的高與低，取決于查詢順序。
查詢法擴(kuò)展外部中斷源比較簡(jiǎn)單，但是擴(kuò)展的外部中斷源個(gè)數(shù)較多時(shí)查詢時(shí)間稍長(zhǎng)。
用優(yōu)先權(quán)編碼器擴(kuò)展外部中斷源
當(dāng)需要處理的外部中斷源數(shù)目較多而又要求響應(yīng)速度很快時(shí)，軟件查詢方法常常滿足不了時(shí)間上的要求。因?yàn)樵谕獠恐袛嘣春芏嗟那闆r下，響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最低的中斷所需的查詢時(shí)間可能相差很大。如果采用硬件對(duì)外部中斷源進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排隊(duì)就可避免這個(gè)問(wèn)題。下面介紹采用優(yōu)先權(quán)編碼器擴(kuò)展外部中斷源的方法。
74LS148是一種優(yōu)先權(quán)編碼器，利用74LS148擴(kuò)展AT89S52外部中斷源的電路如圖4-12所示，74LS148具有8個(gè)輸入端“07”，用作8個(gè)外部中斷請(qǐng)求IRO*~IR7*輸入端，3個(gè)編碼輸出端A2~A0與單片機(jī)的P1.3~P1.1口線相連，編碼器輸出控制端與單片機(jī)的外中斷請(qǐng)求輸入INT1*腳相連。在使能端為低電平的情況下，只要其8輸入端中任一輸入為低電平，就有一組相應(yīng)的編碼從A2AO端輸出，且同時(shí)編碼器輸出端輸出低電平。
如果8中斷源IR0*IR7*中有多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí) (低有效)，其優(yōu)先權(quán)最高的一組編碼就出現(xiàn)在單片機(jī)的P1.3~P1.1口線上，此時(shí)CS*端為低電平，則AT89S52的INT1*端就為低電平，若INT1*中斷被允許，就可以響應(yīng)外部中斷源所提出的中斷請(qǐng)求。
74LS148的真值表見(jiàn)表
程序如下：
設(shè)置p1.3,p1.2,p1.1的值，通過(guò)@A+DPTR（起始地址），跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的外部中斷設(shè)備
注：
74LS148的輸入端“7”(即IR0*端)具有最高優(yōu)先權(quán)，輸入端“0”(IR7*即端)優(yōu)先權(quán)最低，這相當(dāng)于給圖中的8個(gè)外部中斷請(qǐng)求源安排了一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)順序。因此，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)中斷源提出中斷申請(qǐng)時(shí)，AT89S52只響應(yīng)優(yōu)先權(quán)最高的那個(gè)中斷源的中斷申請(qǐng)。
上述電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但該電路無(wú)法實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。即當(dāng)一個(gè)中斷申請(qǐng)正在被執(zhí)行時(shí)，單片機(jī)不能響應(yīng)別的中斷源的中斷申請(qǐng)(僅指IR0*~IR7*)。
由于所擴(kuò)展的外中斷源都是向AT89S52提出中斷申請(qǐng)，因此，這些外中斷源在使用時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題。?
(1) 中斷響應(yīng)時(shí)間
AT89S52的外中斷響應(yīng)時(shí)間在3~8個(gè)機(jī)器周期內(nèi)，由于AT89S52在真正為所擴(kuò)展的外中斷源 (IR0*~IR7*)服務(wù)之前需執(zhí)行一段引導(dǎo)程序，因此對(duì)所擴(kuò)展的外中斷源而言，中斷響應(yīng)時(shí)間還要把執(zhí)行引導(dǎo)程序所需的時(shí)間算在內(nèi)。
(2) 中斷申請(qǐng)信號(hào)低電平的寬度
擴(kuò)展的外部中斷源，中斷請(qǐng)求信號(hào)的低電平要有足夠?qū)挾?，?yīng)一直保持到AT89S52將74LS148提供的編碼取走為止，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。AT89S52讀取這個(gè)編碼要執(zhí)行4條指令，需7個(gè)機(jī)器周期，若系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為12MHz，則外中斷請(qǐng)求信號(hào)低電平的寬度至少要大于15us。
(3)堆棧深度的問(wèn)題文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-764484.html
由于AT89S52的堆棧只能設(shè)在片內(nèi)RAM，字節(jié)有限，每次響應(yīng)中斷時(shí)都要把斷點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)容壓入堆棧內(nèi)，如果發(fā)生中斷服務(wù)子程序中又調(diào)用子程序，則極容易發(fā)生堆棧溢出或侵占其它片內(nèi)RAM內(nèi)容，從而造成程序混亂在使用中要特別注意。
除上述3種方法外，還可采用可編程中斷控制器接口芯片8259A來(lái)進(jìn)行外部中斷源的擴(kuò)展。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-764484.html
到了這里，關(guān)于AT89S52單片機(jī)------中斷系統(tǒng)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
