1、第第5 5章章 單片機的中斷系統單片機的中斷系統5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統中斷控制系統5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統中斷控制系統5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例第5章 單片機的中斷系統 日常生活的中斷現象舉例某人正在看報某人正在看報電話鈴響了電話鈴響了去接電話去接電話繼續接電話繼續接電話繼續看報繼續看報跑向廚房跑向廚房關煤氣、灌開水關煤氣、灌開水水開了水開了第5章 單片機的中斷系統 中斷中斷是指在突發事件到來時先中止當前正在進行

2、的工作，轉而去處理突發事件。待處理完成后，再返回到原先被中止的工作處，繼續進行隨后的工作。第5章 單片機的中斷系統 中斷響應過程中斷響應過程：由中斷管理系統處理突發事件的過程；中斷源中斷源：中斷管理系統能夠處理的突發事件;中斷請求中斷請求：中斷源向CPU提出的處理請求;中斷函數中斷函數：針對中斷源和中斷請求提供的服務函數;中斷嵌套中斷嵌套：在中斷服務過程中執行更高級別的中斷服務。中斷的一般概念二級中斷系統第5章 單片機的中斷系統 中斷過程與調用一般函數過程的相似性相似性: 兩者都需要保護斷點，都可實現多級嵌套等。中斷過程與調用一般函數過程的差異性差異性:1、前者是程序設計者事先安排的（斷點位置

3、是明確的），而后者卻是系統根據工作環境隨機決定的（斷點位置是隨機的）。2、主函數與一般函數之間具有主從關系，而主函數與中斷函數之間則是平行關系（中斷函數只能被系統調用）；3、一般函數調用是純粹軟件處理過程，而中斷函數調用卻是需要軟、硬件配合才能完成的過程。第5章 單片機的中斷系統 1、分時操作：CPU可以使多個外設同時工作，并分時為各外設提供服務，從而大大提高了CPU的利用率和輸入/輸出的速度。2、實時處理：當計算機用于實時控制時，請求CPU提供服務是隨機發生的。有了中斷系統，CPU就可以立即響應并加以處理。3、故障處理：當計算機運行中出現如電源斷電、存儲器校驗出錯、運算溢出等錯誤時，CPU可

4、及時轉去執行故障處理程序，減小或消除故障產生的影響。 中斷實現的功能： 實例1 單片機開關狀態檢測要求：若有按鍵壓下D1 狀態反轉。第5章 單片機的中斷系統 查詢法中斷法運行效果第5章 單片機的中斷系統 問題：1、中斷函數為何能自動執行？2、主函數中變量賦值語句的作用？解釋解釋：1、當P3.2引腳出現負脈沖時，系統調用了該中斷函數；2、進行中斷初始化工作。第5章 單片機的中斷系統 5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統中斷控制系統 5.2.1 中斷系統的結構中斷系統的結構 5.2.2 中斷控制中斷控制5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例第5

5、章 單片機的中斷系統 1、中斷源、中斷源（哪些信號可以作為51單片機中斷源？）中斷源數量和種類越多，MCU處理突發事件的能力就越強。80C51單片機共有5種中斷源。第5章 單片機的中斷系統 外部中斷內部中斷*并非很嚴格中斷向量中斷程序入口地址（ROM內）第5章 單片機的中斷系統 0INT1INT匯編程序0000H0003H000BH0013H001BH0030H主程序首條指令0023HROMSJMP 30H用于匯編程序第5章 單片機的中斷系統 中斷號與中斷向量對應的編號0INT用于C51程序2、中斷請求標志、中斷請求標志（單片機如何得知中斷信號出現？）第5章 單片機的中斷系統 當中斷信號出現時

6、，單片機中某些寄存器位（中斷請求標志位）可被硬件置1。CPU通過定期查看中斷請求標志位是否為1，便可知道有無中斷請求。 第5章 單片機的中斷系統 中斷請求標志的置1原理 1INT1、外部中斷源（ 和 ）0INT邏輯開關IT0和IT1用于選擇觸發信號類型： ITx=0選擇電平觸發（低電平低電平經非門IEx置1） ITx=1選擇脈沖觸發（負脈沖負脈沖經施密特觸發器IEx置1)P3.3P3.2電平信號脈沖信號3412第二輸入功能V（第5章）第5章 單片機的中斷系統 2、內部中斷源（T0和T1）當T0或T1被充滿溢出充滿溢出向寄存器位TF0、 TF1“進位” 置1（第6章）第5章 單片機的中斷系統 3

7、、內部中斷源（TX和RX）（發送SUBF中的數據輸出門TXD端口） 發送控制器寄存器位TI置1；（RXD引腳的數據移位寄存器接收SBUF） 接收控制器寄存器位RI置1。RXTX（第7章）5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統中斷控制系統 5.2.1 中斷系統的結構中斷系統的結構 5.2.2 中斷控制中斷控制5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例第5章 單片機的中斷系統 中斷系統的組成中斷系統的組成（影響中斷的因素？）第5章 單片機的中斷系統 中斷信號分別沿5條水平路徑由左向右進行傳送。其中，TCON、SCON、IE、IP是相關SFR。P3.3

8、P3.2中斷信號中斷號中斷號1、TCON寄存器寄存器第5章 單片機的中斷系統 定時/計數器的控制寄存器（Timer/Counter Control Register），字節地址為88H，可位尋址。 T1的中的中斷請求斷請求標志標志T0的中的中斷請求斷請求標志標志INT1的的中斷請中斷請求標志求標志INT0的的中斷請中斷請求標志求標志INT1的的中斷觸中斷觸發信號發信號選擇選擇INT0的的中斷觸中斷觸發信號發信號選擇選擇與中斷無關第6 章介紹與中斷無關第 6 章介紹【注意注意】 51單片機復位后，TCON初值為0默認沒有上述中斷請求，默認采用電平觸發方式。 =1，有中斷請求，有中斷請求=0，無中

9、斷請求，無中斷請求=1，脈沖觸發，脈沖觸發=0，電平觸發，電平觸發第5章 單片機的中斷系統 2、SCON寄存器寄存器 串口控制寄存器(Serial control register)，字節地址為98H，可位尋址。 TX的的中斷請中斷請求標志求標志RX的的中斷請中斷請求標志求標志【注意注意】TI和RI雖然是2個中斷請求標志位，但在SCON之后經或門電路合成為1個信息，統一接受中斷管理。 =1，有中斷請求，有中斷請求=0，無中斷請求，無中斷請求第5章 單片機的中斷系統 中斷允許寄存器（Interrupt Enable Register），字節地址為A8H，可位尋址。 【注意注意】禁止中斷并不能阻止

10、中斷請求標志值的硬件刷新；單片機復位后，IE的初值為0默認為整體禁止中斷。 3、IE寄存器寄存器 T0的中的中斷允許斷允許標志標志INT0的的中斷允中斷允許標志許標志INT1的的中斷允中斷允許標志許標志T1的中的中斷允許斷允許標志標志TX/RX的中的中斷允許斷允許標志標志總中斷允總中斷允許標志許標志=1，允許中斷，允許中斷=0，禁止中斷，禁止中斷第5章 單片機的中斷系統 4、IP 寄存器寄存器中斷優先級寄存器（Interrupt Priority Registers），字節地址為B8H，可位尋址。 T0的中的中斷優先斷優先級標志級標志INT0的的中斷優中斷優先級標先級標志志INT1的的中斷優中

11、斷優先級標先級標志志T1的中的中斷優先斷優先級標志級標志TX/RX的中的中斷優先斷優先級標志級標志=1，高優先級，高優先級=0，低優先級，低優先級優先級原則：1）高級中斷請求可以打斷正在執行的低級中斷；2）同級或低級中斷請求不能打斷正在執行的中斷；3）同級中斷源同時提出請求時按自然優先級響應： INT0 T0 INT1T1TI/RI4）單片機復位時，IP初值為0默認 所有中斷源均為低級中斷。第5章 單片機的中斷系統 第5章 單片機的中斷系統 實例4 中斷嵌套演示功能：功能：LED0代表主函數的功能；K0產生INT0中斷請求，調用LED1顯示功能；K1產生INT1中斷請求，調用LED2顯示功能；

12、設置INT1為高級中斷，INT0為低級中斷；高級中斷運行時，若有低級中斷請求，則D1點亮；高級中斷結束后，低級中斷才能運行。第5章 單片機的中斷系統 實例4軟件編程第5章 單片機的中斷系統 實例4仿真運行中斷標志匯總中斷源名稱 中斷請求標志 中斷允許標志 中斷優先標志 中斷觸發方式標志 中斷號 INT0 IE0 EX0 PX0 IT0 0 T0 TF0 ET0 PT0 1 INT1 IE1 EX1 PX1 IT1 2 T1 TF1 ET1 PT1 3 TI/RI TI/RI ES PS 4第5章 單片機的中斷系統 中斷管理寄存器匯總TCON88HIEA8HIPB8HSCON98H第5章 單片機

13、的中斷系統 中斷系統匯總 第5章 單片機的中斷系統 5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統中斷控制系統5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷編程及應用中斷編程及應用第5章 單片機的中斷系統 中斷處理包括中斷請求、中斷響應、中斷服務等環節。 第5章 單片機的中斷系統 1、中斷響應、中斷響應 CPU響應中斷的基本條件為：（1）有中斷源發出中斷請求；（2）中斷總允許位EA=1，即CPU開中斷；（3）申請中斷的中斷源的中斷允許位為1。第5章 單片機的中斷系統 CPU響應中斷后的操作過程：1. 中斷優先級查詢，阻止后來的同級或低級中斷請求。2. 保護斷點，即把程序計數器PC的內容壓入堆棧

14、保存。3. 清除中斷請求標志位。4. 調用中斷函數并開始運行。5. 返回斷點繼續運行。除中斷函數運行是軟件方式外，其余中斷處理過程都是由單片機硬件自動完成的。 【注意注意】第5章 單片機的中斷系統 2、響應時間、響應時間 從查詢中斷請求標志到執行中斷函數第一條語句所經歷的時間，稱為中斷響應時間。 CPU在每個機器周期的S6期間查詢每個中斷請求的標志位。 中斷響應時間 = 1個查詢機器周期 + 2個調用中斷函數周期= 3個機器周期，這也是對中斷請求做出響應所需的最短時間。C51中斷函數的聲明格式：void 函數名 (void) interrupt n using minterrupt n，表示是

15、關于中斷源n的中斷服務函數；u usingsing m m，表示該中斷函數將使用第m m組組工作寄存器。缺省為當前工作寄存器組。第5章 單片機的中斷系統 【注意注意】 1、中斷服務函數既沒有返回值，也沒有調用參數； 2、中斷服務函數只能由系統調用，不能被其他函數調用。3、中斷服務函數、中斷服務函數C51中斷函數的聲明格式：void 函數名 (void) interrupt n using minterrupt n，表示是關于中斷源n的中斷服務函數；C51中斷函數的聲明格式：void 函數名 (void) interrupt n using mu usingsing m m，表示該中斷函數將使用

16、第m m組組工作寄存器。缺省為當前工作寄存器組。interrupt n，表示是關于中斷源n的中斷服務函數；C51中斷函數的聲明格式：void 函數名 (void) interrupt n using m5.1 中斷的概念中斷的概念5.2 中斷控制系統中斷控制系統5.3 中斷處理過程中斷處理過程5.4 中斷編程及應用中斷編程及應用 5.4.1 中斷的編程和應用舉例中斷的編程和應用舉例 5.4.2 擴展外部中斷源第5章 單片機的中斷系統 第5章 單片機的中斷系統 重新認識實例1的程序【注意注意】中斷允許設置也可采用位變量實現，即EX0=1，EA=1；實例實例2 將第4章實例3改用中斷方式實現中斷法

17、中斷法有鍵閉合時才檢測鍵盤（獲取閉合鍵號）問題：查詢法查詢法需占用大量CPU機時，如何降低按鍵檢測開銷？主函數獲取鍵值keykey = -1?P0鍵值顯示碼NYP0黑屏顯示碼第5章 單片機的中斷系統 P25P32P21P22P23P24P26P27P32P20P21P22P23P20P20P21P22P23P24P25P26P27XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P

18、1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U180C51net=P2120123456789ABCDEFLED123451U3:A4082234567891RP1234567891RP2硬件更改硬件更改：增加一個4輸入與門器件U3行線分接輸入端，輸出端接P3.2（INT0)；鍵盤連線改接在P

19、2口。第5章 單片機的中斷系統 軟件更改軟件更改：主函數中進行中斷初始化，中斷函數中查找閉合鍵號并刷新LED顯示；每次中斷返回前都應將列電平置為全低，行電平置為全高，為下次中斷做準備 。第5章 單片機的中斷系統 實例2完整程序第5章 單片機的中斷系統 運行效果 第5章 單片機的中斷系統 實例3 將第4章改用中斷方式實現 問題問題：當CPU運行于LED循環環節時，將因不能及時檢測按鍵狀態，而使按鍵操作不靈敏。第5章 單片機的中斷系統 XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD43

20、5P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U180C51K1K2K3K4D1D2D3D4R1100R2100R3100R4100R510kR610kR710kR810k+5VVCC實例2電路圖實例2流程圖硬件改動硬件改動：增加一只4輸入與門電路，使按鍵閉合電平作為外部中斷信號。第5章