1、1單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-1 1 1頁頁頁電子教案第5章 單片機的中斷系統中斷的概念中斷的概念5.1中斷控制系統中斷控制系統5.2中斷處理過程中斷處理過程5.3中斷的編程及應用舉例中斷的編程及應用舉例5.42單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-2 2 2頁頁頁電子教案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中斷中斷是指在突發事件到來時先中止當前正在進行的工

2、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。5.1 中斷的概念中斷的概念3單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-3 3 3頁頁頁電子教案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4單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-4 4 4

3、頁頁頁電子教案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（斷點是明確的），而后者卻是系統根據工作環境隨機決定的（斷點則是隨機的）。2、主函數與調用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；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。5單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-5 5 5頁頁頁電子教案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CP

4、U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可及時轉去執行故障處理程序，而不會死機。 中斷實現的功能： 6單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-6 6 6頁頁頁電子教案實例1 單片機開關狀態檢測要求：若有按鍵壓下D1 狀態反轉。常規辦法中斷辦法7單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-7 7 7頁頁頁電子教案運行效果8單片

5、機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-8 8 8頁頁頁電子教案問題：1、主函數中沒有調用中斷函數，為何能自動執行？2、主函數中的變量賦值語句的作用？3、這種程序結構的意義？答案答案：1、當P3.2端口有脈沖下降沿出現時系統自動調用該中斷函數；2、實現中斷功能的管理命令；3、可實現多任務實時操作功能。9單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-9 9 9頁頁頁電子教案1、中斷源、中斷源（哪些信號可以引起單片機中斷？）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。外部中斷內部

6、中斷5.2 中斷控制系統中斷控制系統10單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-101010頁頁頁電子教案 80C51 80C51中斷系統的結構中斷系統的結構5 5個中斷源、個中斷源、2 2個優先級個優先級11單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-111111頁頁頁電子教案中斷向量位于ROM內的中斷程序入口地址匯編程序 跳轉指令 跳轉指令 跳轉指令 跳轉指令 跳轉指令0000H0003H000BH0013H001BH0030H主程序首指令主程序首指令0INT1INT12單片機原理及應用單片機原理及應用山東

7、交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-121212頁頁頁電子教案中斷號與中斷向量對應的編號C51程序 0INT13單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-131313頁頁頁電子教案80C51的中斷源一覽表14單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-141414頁頁頁電子教案2、中斷請求標志、中斷請求標志（單片機如何知道中斷信號出現了？）當中斷信號出現時，單片機中的某些位寄存器（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。 15單片機原理及應用單片機

8、原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-151515頁頁頁電子教案中斷請求標志的工作原理 1INT1、外部中斷源（ 和 ）0INT邏輯開關IT0和IT1選擇外部中斷源的觸發信號： ITx=0電平觸發（低電平經非門IEx置1） ITx=1脈沖觸發（負脈沖經施密特觸發器IEx置1)P3.3P3.216單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-161616頁頁頁電子教案2、內部中斷源（T0和T1）當T0或T1被充滿溢出向位寄存器TF0、 TF1“進位” 置1的效果（第6章）17單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工

9、程學院第第第1-1-1-171717頁頁頁電子教案3、內部中斷源（TX和RX）（發送SUBF中的數據輸出門TXD引腳）/發送控制器位寄存器TI置1；（RXD引腳的數據移位寄存器接收SBUF）/接收控制器位寄存器RI置1。RXTX（第7章）18單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-181818頁頁頁電子教案80C51的中斷請求標志一覽表19單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-191919頁頁頁電子教案中斷系統的組成中斷系統的組成（影響中斷的因素？）中斷信號的傳送是分別沿著5條水平路徑由左向右進行的 其中

10、，TCON、SCON、IE、IP是相關SFR。P3.3P3.220單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-202020頁頁頁電子教案 80C51 80C51中斷系統的結構中斷系統的結構5 5個中斷源、個中斷源、2 2個優先級個優先級21單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-212121頁頁頁電子教案1、TCON寄存器寄存器定時/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I

11、NT1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51單片機復位后，TCON初值為0，即默認為無上述4個中斷請求、電平觸發外部中斷方式。 =1，有中斷請求，有中斷請求=0，無中斷請求，無中斷請求=1，脈沖觸發，脈沖觸發=0，電平觸發，電平觸發22單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-222222頁頁頁電子教案 觸發方式設置及中斷標志觸發方式設置及中斷標志 76543210TCONTF1TR1TF0

12、TR0IE1IT1IE0IT0字節地址：字節地址：88H 電平方式（電平方式（ITxITx=0=0），），INTxINTx引腳引腳低電平低電平時時IExIEx=1=1，響應中響應中斷后斷后IExIEx不自動清不自動清0 0（INTxINTx引腳狀態）。引腳狀態）。 邊沿方式（邊沿方式（ITxITx=1=1），），INTxINTx引腳引腳負跳變負跳變時時IExIEx=1=1，響應中響應中斷后斷后IExIEx自動清自動清0 0。 外部中斷標志外部中斷標志IE1IE1、IE0IE0（用（用IExIEx表示）表示） 溢出中斷標志溢出中斷標志TF1TF1、TF0TF0（用（用TFxTFx表示）表示） 溢

13、出中斷請求標志溢出中斷請求標志TFxTFx ，TxTx啟動后就開始由初值進行加啟動后就開始由初值進行加1 1計數，直至最高位產生溢出使計數，直至最高位產生溢出使TFxTFx=1=1向向CPUCPU請求中斷。請求中斷。CPUCPU響應中斷后響應中斷后TFxTFx自動清自動清0 0。 23單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-232323頁頁頁電子教案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TI和RI雖然是2

14、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24單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-242424頁頁頁電子教案 SCONSCON的中斷標志的中斷標志76543210SCONTIRI字節地址：字節地址：98HRIRI：串口：串口接收接收中斷標志，響應中斷時中斷標志，響應中斷時不能自動清除不能自動清除 TITI：串口：串口發送發送中斷標志，響應中斷時中斷標志，響應中斷時不能自動清除不能自動清除 25單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程

15、學院第第第1-1-1-252525頁頁頁電子教案中斷允許寄存器（Interrupt Enable Register），字節地址為A8H，可位尋址。 單片機復位后，IE的初值為0，即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26單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-262626頁頁頁電子教案80C518

16、0C51中斷的控制中斷的控制 中斷允許控制中斷允許控制中斷源的開放和屏蔽由中斷源的開放和屏蔽由IEIE控制（控制（1 1，開放；，開放；0 0，禁止，禁止） 76543210IEEAESET1EX1ET0EX0字節地址：字節地址：A8H EX0:外中斷外中斷0允許允許 ET0:T0中斷允許中斷允許 EX1:外中斷外中斷1 1允許允許 ET1:T1中斷允許中斷允許 ES :串口中斷允許串口中斷允許 EA :CPU中斷允許中斷允許 27單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-272727頁頁頁電子教案51單片機復位后，IP初值為0，即默認為全部低優先級中

17、斷。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28單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-282828頁頁頁電子教案 中斷優先級控制中斷優先級控制中斷優先級由中斷優先級由IPIP控制（控制（1 1，高級；，高級；0 0，低級，

18、低級） 76543210IPPSPT1PX1PT0PX0字節地址：字節地址：B8H PX0:外中斷外中斷0優先級優先級 PT0:T0中斷中斷優先級優先級 PX1:外外中斷中斷1 1優先級優先級 PT1:T1中斷中斷優先級優先級 PS :串口中斷串口中斷優先級優先級同一優先級的自然順序：同一優先級的自然順序：自高至低：自高至低：INT0INT0、TOTO、INT1INT1、T1T1、串口。、串口。29單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-292929頁頁頁電子教案當多個同級中斷源同時提出中斷請求時，CPU將優先響應自然優先級自然優先級高的中斷請求。30單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-303030頁頁頁電子教案優先級原則小結：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各位都被置0， 所有中斷源為低級中斷31單片機原理及應用單片機原理及應用山東交通學院信息科學與電氣工程學院第第第1-1-1-313131頁頁頁電子教案中斷嵌套的實例演示功能：功能：LED0的顯示為主函數功能；K0產生INT0中斷請求，調用LED1顯示功能；