第五章 中断系统

第5章中断系统5.2.3中断请求的响应、撤除及返回1．中断的响应从前面介绍的中断允许控制寄存器IE中可看出，一个中断源发出请求后是否被CPU响应，首先必须得到IE寄存器的允许，即开中断。如果不置位IE寄存器中的相应允许控制位，则所有中断请求都不能得到CPU的响应。在中断请求被允许的情况下，某中断请求被CPU响应还要受下列条件的影响。第5章中断系统(1)当前CPU没有响应其他任何中断请求，则AT89C51在执行完现行指令后就会自动响应该中断。(2) CPU正在响应某中断请求时，如果新来的中断请求优先级更高，则AT89C51会立即响应新中断请求，从而实现中断嵌套；如果新来的中断请求与正在响应的中断优先级相同或更低，则CPU必须等到现有中断服务完成以后，才会自动响应新来的中断请求。(3) 在CPU执行RETI指令或访问IE/IP寄存器指令时，CPU必须等到这些指令执行完之后才能响应中断请求。第5章中断系统AT89C51响应某一中断请求后要进行如下操作：(1)完成当前指令的操作。(2)保护断点地址，将PC内容压入堆栈。(3)屏蔽同级的中断请求。(4)将中断源入口地址(固定的)送入PC寄存器，自动转入相应中断程序入口地址。中断源口地址如表5-2所示。(5)执行中断服务程序。(6)当执行到RETI指令时即结束中断，从堆栈中自动弹出断点地址到PC寄存器，返回到先前断点处继续执行原程序。表5-2给出的中断源入口地址是固定的，不能更改。第5章中断系统表5-2AT89C51中断入口地址表中断源中断程序入口地址INT00003H定时器T0000BHINT10013H定时器T1001BH串行口中断0023H第5章中断系统2．中断响应的时间中断响应时间是指CPU从查询中断请求标志到转入中断服务程序入口地址所需要的时间。3．中断请求的撤除中断源发出中断请求后，CPU首先使相应的中断标志位置位，然后通过对中断标志位的检测决定是否响应。而CPU一旦响应某中断请求后，在该中断程序结束前(RETI)，必须把它的相应的中断标志复位，否则CPU在返回主程序后将再次响应同一中断请求。第5章中断系统AT89C51的中断标志位的清除(复位)有两种方法，即硬件复位和软件复位。串行口中断请求，CPU响应后，没有用硬件直接清除其中断标志TI(SCON.1，发送中断标志)、RI(SCON.0，接收中断标志)的功能，必须靠软件复位清除。因此在响应串行口中断请求后，必须在中断服务程序中的相应位置通过指令将其清除(复位)。例如可使用以下指令：CLRTICLRRI或ANLSCON，#0FCH第5章中断系统ANLP1，#0FEHORLP1，#01HCLRIE0上述指令中第二条、第三条是十分必要的，第二条指令不但使上的低电位变成高电位，撤除了中断，而且使D触发器可以再次接受中断请求正脉冲信号。第三条指令用于清除可能已被重复置位的中断标志位IE0，使本次中断请求被彻底撤除。第5章中断系统89C51INT0P1.0DCPSDQ图5-6清除外部中断请求电路第5章中断系统4．中断返回AT89C51响应中断后，自动执行中断服务程序。在中断服务程序中，只要遇到RETI指令(不论在什么位置)，单片机就结束本次中断服务，返回原程序。因此，在中断服务程序的最后必须有一条RETI指令，用于中断返回。第5章中断系统5.3中断系统的应用AT89C51中断功能的应用主要包括两方面的内容：一是各中断源的合理运用和相应硬件电路的设计，二是初始化程序和中断服务程序的编写。下面通过几个应用举例加以理解。[例5.1]利用外中断实现程序的单步执行。AT89C51内部有4KB字节的Flash存储器，用户编写好的程序用简单的程序写入器很容易写入和擦除，在没有开发系统的条件下，利用外中断实现程序的单步运行为用户调试程序带来一定的方便。第5章中断系统89C51单稳态电路＋5V0INT图5-7单步执行程序硬件电路图第5章中断系统[例5.2]利用定时器作外部中断源。AT89C51内部有两个定时器/计数器，当它们选择为计数器工作方式时，T0(P3.4)或T1(P3.5)引脚上发生的负跳变将使T0或T1计数器加1计数。利用此特性，将P3.4、P3.5作为外部中断请求输入线，将T0或T1计数初值设定为满量程(#0FFH)。当T0、T1引脚上的电平发生负跳变时，计数器加1计数溢出，引起中断，因而可当作外中断使用，以计数器T0为例，初始化程序如下：第5章中断系统MOVTMOD，#06H；置T0为工作方式2MOVTL0，#0FFH；置T0计数初值MOVTH0，#0FFHSETBEA；开CPU中断SETBET0；允许T0中断SETBTR0；启动T0计数END第5章中断系统[例5.3]扩展外部中断源：在变频调速器中都设有过流(OC)、过压(OV)、欠压(UV)、过热(OH)这四种故障保护，当任一故障发生时，都要立刻停机处理，避免故障范围扩大。这种情况必须采用中断方式，使单片机立刻响应中断处理。试设计其硬件电路和软件程序。第5章中断系统根据要求，四个故障相当四个中断源，可利用中断查询方法，将四个中断源归结为一个中断请求，同时四个故障信号引到P1口的四个输入端，然后在中断程序中查询P1口，确定是哪一个故障申请的中断。电路如图5-8所示。一旦发生故障，单片机必须响应中断，因此，该中断必须设置成最高级中断。在中断程序中可以显示故障信息。第5章中断系统P1.3P1.2P1.1P1.0AT89C51≥1OCOVUVOH1INT图5-8扩展4个外中断源电路第5章中断系统主程序和中断服务程序如下：ORG0000AJMPZCX1；转主程序NOPORG0013HAJMPINT1；转中断程序NOPORG0100H第5章中断系统ZCX1：MOVSP，#30H；置堆栈指针MOVIP，#04H；设为最高级CLRIT1；设为电平触发SETBEA；开中断SETBEX1ZCX2：其他处理程序AJMPZCX2ORG0200H1INT1INT第5章中断系统INT1：PUSHPSW；保护现场PUSHACCMOVA，P1；读入P1口低4位状态ANLA，#0FHJNBACC0，X1；是OC中断吗？不是则转移ACALLXY1；调OC处理子程序X1：JNBACC1，X2；是OV中断吗？不是则转移ACALLXY2；调OV处理子程序X2JNB:ACC2，X3；是UV中断吗？不是则转移ACALLXY3；调UV处理子程序第5章中断系统X3:JNBACC3，X4；是OH中断吗？不是则转移ACALLXY4；调OH处理子程序X4:POPACCPOPPSWRETIXY1：OC处理子程序(略)RET