授課教師：左敬龍電話號：68012郵箱：oklong@單片機原理及應用MCS-51中斷系統(tǒng)概述與上對比，單片機中也有同樣的問題。CPU正在執(zhí)行原程序，突然，被意外事情打斷，轉(zhuǎn)去執(zhí)行新程序。CPU執(zhí)行新程序結(jié)束后，又回到原程序中繼續(xù)執(zhí)行。這樣的過程就叫。中斷

什么叫中斷？舉例：某同學正在教室寫作業(yè)，忽然被人叫出去，回來后，繼續(xù)寫作業(yè)。這就是生活中中斷的例子。中斷處理過程概述對突發(fā)事故，做出緊急處理。根據(jù)現(xiàn)場隨時變化的各種參數(shù)、信息，做出實時監(jiān)控。

CPU與外部設備并行工作,以中斷方式相聯(lián)系,提高工作效率。解決快速CPU與慢速外設之間的矛盾。在多項外部設備同時提出中斷請求情況下，CPU能根據(jù)輕重緩急響應外設的中斷請求。中斷的作用：概述單片機中斷系統(tǒng)中斷源1中斷控制2中斷過程3外部中斷源擴展4一、中斷源中斷源外部中斷定時/計數(shù)器溢出中斷串行發(fā)送結(jié)束請求中斷串行接收有效請求中斷TLi(8位)THi(8位)TFi中斷控制BAC/T=0振蕩器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=10~70~7中斷源：入口地址外部中斷0（/INT0）0003HT0溢出中斷000BH外部中斷1（/INT1）0013HT1溢出中斷001BH串口中斷0023H

T2溢出中斷002BH中斷請求源（“五源中斷”）二、中斷控制單片機設有四個特殊功能寄存器：定時控制寄存器TCON串行控制寄存器SCON中斷屏蔽寄存器IE中斷優(yōu)先級寄存器IPMCS-51中斷控制系統(tǒng)TCONIT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1TR0/TR1：定時/計數(shù)器運行控制位。IT0/IT1：外部中斷0/1請求觸發(fā)方式控制位。1為脈沖觸發(fā)，下降沿有效。0為電平觸發(fā)，低電平有效。TCON的字節(jié)地址為88H，位地址為88H~8FH。IE0/IE1：外中斷/請求標志位。當CPU采樣到（/INT）端出現(xiàn)有效中斷請求時，IE0（IE1）位由硬件置“1”。當中斷響應，轉(zhuǎn)向中斷服務程序后，由硬件把IE0（或IE1）清零。1.定時控制寄存器TCONTF0/TF1：定時/計數(shù)溢出標志位。用于定時/計數(shù)器控制。2.串行中斷控制寄存器SCON串行控制寄存器SCON的字節(jié)地址為98HTI:

串行口發(fā)送中斷請求標志位。當發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件置“1”；在中斷響應，轉(zhuǎn)向中斷服務程序后，接口硬件不能自動將TI或RI清零，需用戶用軟件清零，來撤消中斷。中斷撤消必須在下一個中斷到來之前完成。

RI：串行口接收中斷請求標志位。當接收完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件置“1”；在中斷響應，轉(zhuǎn)向中斷服務程序后，需用軟件清“0”。串行中斷請求由TI和RI的邏輯或得到。

SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCON在中斷源與CPU之間有二級中斷允許控制邏輯電路，類似開關(guān)，其中第一級為一個總開關(guān)，第二級為六個分開關(guān)，由IE控制。3、中斷屏蔽寄存器IEIEEX0ET0EX1ET1ESET2—EA若為“1”，開關(guān)接通，允許例如EA＝1；若為“0”，開關(guān)斷開，不允許例如IE.7＝0；EA——總控制位“—”——未定義位ES——串口控制位ET1——T1中斷控制位EX1——/INT1控制位ET0——T0中斷控制位EX0——/INT0控制位ET2——T2中斷控制位4、中斷優(yōu)先級寄存器IPCPU同一時間只能響應一個中斷請求。若同時來了兩個或兩個以上中斷請求，就必須有先有后。?。?！

為此將6個中斷源分成0,1兩個個級別，0低、1為高優(yōu)先級IPPX0PT0PX1PT1

PSPT2——PT2——定時/計數(shù)器T2的中斷優(yōu)先級別PS——串口的中斷優(yōu)先級別PT1——定時/計數(shù)器T1的中斷優(yōu)先級別PX1——外部中斷1的中斷優(yōu)先級別PT0——定時/計數(shù)器T0的中斷優(yōu)先級別PX0——外部中斷0的中斷優(yōu)先級別“1”，1優(yōu)先級“0”，0優(yōu)先級，最低優(yōu)先級控制可以通過修改中斷優(yōu)先級控制寄存器IP的內(nèi)容實現(xiàn)。IP的字節(jié)地址為0B8H同一級中的5個中斷源的優(yōu)先順序是：/INT0中斷

T0溢出中斷

/INT1中斷

T1溢出中斷串口中斷

T2溢出中斷高低出廠前已由廠家固化順序——事先約定中斷優(yōu)先原則：（概括為四句話）1、低級不打斷高級2、高級不睬低級3、同級不能打斷4、同級、同時中斷，事先約定。

中斷匯編程序初始化SETBIT0SETBEX0SETBEA

SETBPT0中斷C程序初始化 EX0=1; IT0=1;EA=1; PX0=1;三、MCS-51中斷的響應過程CPU每個機器周期都需要順序檢查每個中斷源，當檢測到有中斷請求時，能否響應，還要看下述情況是否存在：

（1）CPU正處理相同級別或更高級別的中斷；（2）正在執(zhí)行指令，還未到最后一個機器周期；（3）正在執(zhí)行的指令是RETI或訪問IP、IPH、IE指令，則執(zhí)行完上述指令后，再執(zhí)行一條指令后，才會響應新中斷。

日常生活中的中斷與單片機中斷的比較

某同學 單片機過程說明正在看書

執(zhí)行主程序有人找出去

中斷信號

中斷請求暫停看書

暫停執(zhí)行主程序中斷響應書中作記號

當前PC入棧

保護斷點出去做事

執(zhí)行中斷程序

中斷服務回來繼續(xù)看

返回主程序

中斷返回1、中斷請求

中斷請求就是中斷源向CPU申請中斷的過程，即建立中斷請求標志位IE0、IE1、TF0、TF1、TI/RI的過程外部中斷請求：經(jīng)由引腳P3.2、P3.3向CPU申請中斷的過程。外部中斷請求有兩種方式：低電平觸發(fā)和下降沿觸發(fā)。通過設置觸發(fā)方式控制位IT0、IT1進行選擇。IT0=0，表示為低電平觸發(fā)方式；IT0=1，表示為下降沿觸發(fā)方式。IT1的情況類似。內(nèi)部中斷請求：當T0計數(shù)產(chǎn)生溢出時，由硬件置位TF0。當CPU響應中斷后，再由硬件將TF0清0。T1的情況類似。當串行口發(fā)送結(jié)束時，使TI=1；當串行口接收結(jié)束時，使RI=1。CPU響應中斷后，由軟件將TI/RI位清0。2、中斷響應

CPU對中斷請求進行判斷，形成中斷矢量，轉(zhuǎn)入相應的中斷服務程序的過程叫中斷響應。1）CPU響應中斷的基本條件有中斷源提出中斷請求；中斷總允許位EA＝1，即CPU中斷開放；申請中斷的中斷源的中斷允許位為1，即中斷源開放；CPU沒有響應同級或更高優(yōu)先級的中斷；當前指令執(zhí)行結(jié)束；如果正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問IE、IP指令，則多等待一條指令。2）中斷響應過程

單片機在每個機器周期的S5P2期間，順序采樣每個中斷源，建立中斷請求標志。在下一個機器周期按優(yōu)先級查詢中斷標志，如查詢到有中斷標志為1，則按優(yōu)先級進行中斷響應。硬件將程序計數(shù)器PC的當前內(nèi)容壓入堆棧保護，然后將對應的中斷矢量裝入程序計數(shù)器PC，使程序轉(zhuǎn)向相應的中斷入口。這相當于執(zhí)行一條長調(diào)用指令。中斷源 入口地址外中斷 0003H定時/計數(shù)器T0溢出中斷 000BH外中斷 0013H定時/計數(shù)器T1溢出中斷 001BH串行口中斷 0023H定時/計數(shù)器T2溢出中斷 002BH3、中斷處理（中斷服務）CPU響應中斷后，根據(jù)不同的中斷源，形成不同的中斷矢量，執(zhí)行相應的中斷服務應用程序。CPU執(zhí)行中斷服務應用程序的過程，就是中斷處理過程。中斷處理一般包括保護現(xiàn)場、中斷服務、恢復現(xiàn)場三部分。關(guān)中斷保護現(xiàn)場開中斷中斷服務恢復現(xiàn)場開中斷中斷返回斷點地址由堆棧彈出保護和恢復現(xiàn)場之后開中斷，是為了允許響應更高級別的中斷。保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場的過程中不允許中斷，以免現(xiàn)場遭到破壞。關(guān)中斷4、中斷返回1）中斷返回的過程在中斷服務程序的最后，遇到C語言中斷服務程序的“｝”：將相應的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清零；恢復斷點地址，即從堆棧中彈出棧頂?shù)膬蓚€字節(jié)到PC，從而返回到斷點處；2）中斷請求的撤銷在中斷返回（執(zhí)行RETI）前，必須撤除中斷請求，即將中斷標志位清除，否則當CPU返回到主程序后會錯誤地再一次引起中斷響應。

(1)T0/T1和邊沿觸發(fā)的INT0/INT1：自動撤銷(2)電平觸發(fā)的INT0/INT1：CPU無法直接控制，需要在引腳處加硬件撤銷中斷請求。(3)串行口中斷：CPU響應中斷后不能用硬件清除中斷標志位，必須由用戶在中斷服務程序中用指令來清除相應的中斷標志。3）中斷響應時間MCS-51單片機響應中斷的最短時間為3個機器周期，最長為8個機器周期。事件1事件2子程序2子程序1中斷嵌套的概念：

主程序中斷中斷例：每次按鍵都會觸發(fā)INT0中斷，中斷發(fā)生時將LED狀態(tài)取反，產(chǎn)生LED狀態(tài)由按鍵控制的效果。

voidEX_INT0()interrupt0using1{ LED=~LED;//控制LED亮滅}voidmain(){ LED=1; EA=1; EX0=1; IT0=1; while(1);}#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitLED=P0^0;

例：試編程，外部中斷0采用下降沿觸發(fā)，當外部中斷0到來時，P1的8個端口為00H;外部中斷1采用低電平沿觸發(fā)，當外部中斷1到來時，P1的8個端口為0FFH；分析外部中斷0會否打斷外部中斷1？

練習：試編程，目前單片機的P1在數(shù)55H和0AAH之間進行跳變，外部中斷0采用下降沿觸發(fā)，當外部中斷0到來時，P1的8個端口均在0和1之間進行跳變，跳變10秒后退出中斷。四、外部中斷源擴展MCS-51單片機只提供了兩個外部中斷請求輸入端，在實際應用中，如果需要使用多于兩個的外部中斷源，就必須進行外部中斷源的擴展。常用的幾種外部中斷源擴展方法是：利用單片機中的定時器/計數(shù)器T0、T1來擴展；外接硬件電路并配合查詢程序擴展；外接中斷控制芯片（如8259）進行擴展。實踐利用單片機中斷，擴展成8路搶答器的按鍵。實踐：全自動洗衣機“啟動/暫?！笨刂芇toteus仿真

全自動洗衣機工作過程中，當遇到意外事件發(fā)生，如衣物纏繞，或需要干預洗衣進程時，如需要添加消毒液，就需要暫停當前洗衣進程，處理這些事件。假設全自動洗衣機有8個流程，用8個指示燈表示；用8個按鍵進行選擇控制。當某個流程工作時，對應的指示燈點亮。當按下按鍵K時，中斷正在進行的流程，對應的流程指示燈閃爍，洗衣機進入等待狀態(tài)；再次按下K時，指示燈停止閃爍，變成點亮狀態(tài)，表示洗衣機恢復原來被中斷的洗衣流程。#include<reg51.h> //包含頭文件voiddelayMs(unsignedinti) //定義延時程序{unsignedintj; //定義延時變量

while(i--)｛ //延時外循環(huán)