單片機中斷的解釋

在CPU和外設交換信息時，存在著快速CPU和慢速外設間的矛盾，機器內部有時也可能出現突發事件，為此，計算機中通常采用中斷技術。 中斷 CPU和外設并行工作，當外設數據準備好( 或有某種突發事件發生)時向CPU提出請求，CPU暫停正在執行的程序轉而為該外設服務(或處 理緊急事件)，處理完畢再回到原斷點繼續執行原程序。 中斷源 引起中斷的原因,中斷申請的來源，中斷源 可以是I/O設備、故障、時鐘、調試中人為設置。 中斷優先級 當有多個中斷源同時 向CPU申請中斷時，CPU優先響應最需緊急處理的中斷請求，處理完畢再響應優先級別較低的 ，這種預先安排的響應次序。 中斷的嵌套 在中斷系統中，高優先級的 中斷請求能中斷正在進行的較低級的中斷源處理。 中斷系統 能實現中斷功能并能對中斷進行管理的硬件和軟件稱為中斷系統。 本章將討論MCS51系列單片機的中斷系統。 中斷請求是在執行程序的過程中的隨機發生的，中斷系統要解決的問題是： 1)CPU在不斷的執行指令中，是如何檢測到隨機發生的中斷請求？ 2)如何使中斷的雙方(CPU方和中斷源方)均能人為控制，允許中斷或禁止中斷。 3)由于中斷產生的隨機性，不可能在程序中安排調子程序指令或轉移指令，那么如何實現正確的轉移，以便為該中斷源服務呢？ 4)中斷源有多個，而CPU只有一個，當有多個中斷源同時有中斷請求時，用戶怎么控制 CPU 按照自己的需要安排響應次序？ 5)中斷服務完畢，如何正確地返回到原斷點處？ 6.1 中斷系統結構 8XX51有5個中斷源，3個在片內，2個在片外，它們在程序存貯器中有固定的中斷入口地址， 當CPU響應中斷時，硬件自動形成這些地址，由此進入中斷服務程序；5個中斷源有兩級中斷優先級，可形成中斷嵌套； 二、中斷控制的有關寄存器 (1)中斷的允許和禁止——中斷控制寄存器IE IE寄存器的各位對應相應的中斷源，如果允許該中斷源中斷則該位置1，禁止中斷則該位0 。 EA：中斷總控開關，是CPU是否響應中斷的前提。 EA=1，CPU開中斷; EA=0， CPU關中斷。 ES： 串行口中斷允許位， ES=1，允許串行口發送/接收中斷； ES=0，禁止串行口中斷。 ET1：定時器T1中斷允許位， ET1=1，允許T1計數溢出中斷； ET1=0，禁止T1中斷。 ET0： 定時器T0中斷允許位, ET0=1，允許T1計數溢出中斷； ET0=0，禁止T0中斷。 EX1： 外部中斷INT1允許位， EX1=1，允許INT1中斷； EX1= 0，禁止INT1中斷。 EX0： 外部中斷INT0允許位， EX0=1，允許INT0中斷； EX0= 0，禁止INT0中斷。 說明： IT0和IT1為外中斷INT0 和INT1中斷觸發方式選擇，若選下降沿觸發則相應位置1；若選低電平觸發 ，IT相應位置0。 某中斷源有中斷請求，該中斷標志置1，無中斷請求，該中斷標志置0 TR0 和 TR1 為定時器T0和T1 工作啟動和停止控制。 (3)中斷優先級管理寄存器IP 五個中斷源的優先級別由IP寄存器管理，相應位置1，則該中斷源優先級別高，置0的優先級 別低。 MCS_51系列單片機的中斷結構可以用圖6.1示。 6.2 中斷響應過程 一、中斷處理過程 中斷處理過程分為四個階段：中斷請求，中斷響應，中斷處理、中斷返回。MCS－51系列單 片機的中斷過程流程如圖6.2所示。 中斷請求、中斷響應過程由硬件完成。 中斷服務程序應根據需要進行編寫。程序中要注意保護現場和恢復現場。 中斷返回是通過執行一條RETI中斷返回指令，使堆棧中被壓入的斷 點地址送PC，從而返回主程序的斷點繼續執行主程序。另外RETI還有恢復優先級狀態觸發器 的作用，因此不能以RET指令代替“RETI”指令。 若某個中斷源通過編程設置，處于被打開的狀態，并滿足中斷響應的條件，然而下面三種情況單片機不響應此中斷： ①當前正在執行的那條指令沒執行完； ②當前響應了同級或高級中斷； ③正在操作IE、IP中斷控制寄存器或執行RETI指令。在正常的情況下，從中斷請求信號有效開始，到中斷得到響應，通常需要3個機器周期到8個 機器周期。  對電平觸發的外部中斷，CPU在響應中

總結

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