第十六讲 中断系统 教学方法: 讲授法 授课时数: 2学时 教学目的: 1、掌握计算机中断概念 2、掌握单片机中断系统的组成 3、熟练运用中断控制 教学重点： 五个中断源，两级管理 教学难点： 中断的响应过程 教学环节 组织教学：（2分钟）检查学生人数，强调作业要求。 讲授新课： 第四章 MCS-51的片内接口 §4-1 中断系统 概述 什么叫中断？ 举例：同学正在教室写作业，忽然被人叫出去，回来后，继续写作业。 引入计算机中断的概念。 中断的作用： 处理断电保存，解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾等。 对MCS-51单片机的中断系统用一句话讲叫：“五源中断，两级管理” 中断请求源（“五源中断”） 五个中断源： 入口地址 外部中断0（/INT0） 0003H T0溢出中断 000BH 外部中断1（/INT1） 0013H T1溢出中断 001BH 串口中断 0023H 有了中断请求，如何通知CPU？ 通过中断请求标志位来通知CPU。 （投影显示MCS-51单片机中断控制系统逻辑电路图） 外部中断源、定时/计数器的中断请求标志位分布在 TCON中； 串口中断标志位分布在 SCON中。 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1—— T1的溢出中断标志。 硬件置1，硬件清0（也可软件清0）。 TF0—— T0的溢出中断标志。（同TF1，只是针对T0的） IE1 —— 外部中断1（/INT1）请求标志。 外部有中断请求时，硬件使IE1置1，硬件清0。 IE0 —— 外部中断0（/INT0）请求标志。 IT1 —— 外部中断1（/INT1）触发类型控制位。 IT1 = 0 ，低电平触发。 IT1 = 1 ， 下降沿触发。 IT0 —— 外中断0（/INT0）触发类型控制位，用法同IT1。 SCON TI RI TI —— 串口发送中断标志位。 发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLR TI） RI —— 串行口接收中断标志位。 硬件置1，软件清0。 中断控制（两级管理） 1、中断屏蔽 在中断源与CPU之间有一级控制，类似开关，其中第一级为一个总开关， 第二级为五个分开关，由IE控制。 IE EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA —— 总控制位 ES —— 串口控制位 若为“1”，允许（开关接通） ET1—— T1中断控制位 若为“0”，不允许（开关断开） EX1—— /INT1控制位 例如，SETB EA ET0—— T0中断控制位 CLR IE.7 EX0—— /INT0控制位 2、中断优先级 为什么要有中断优先级？ CPU同一时间只能响应一个中断请求。 若同时来了两个或两个以上中断请求，就必须有先有后。为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。 IP PS PT1 PX1 PT0 PX0 以上各位与IE的低五位相对应，为“1”时为高级。初始化编程时，由软件确定。 例如，SETB PT0 或SETB IP1 CLR PX0等。 同一级中的5个中断源的优先顺序是： /INT0中断 高 T0中断 厂家出厂时已固化好顺序 /INT1中断 ——事先约定 T1中断 串口中断 低 中断优先原则：（概括为四句话） 1、低级不打断高级 2、高级不睬低级 3、同级不能打断 4、同级、同时中断，事先约定。 主程序 中断嵌套的概念： 子程序1 子程序2 四、MCS-51中断的响应过程 CPU每个机器周期都需要顺序检查每个中断源，当检测到有中断请求时，能否响应，还要看下述情况是否存在： （1）CPU正处理相同级别或更高级别的中断； （2）正在执行指令，还未到最后一个机器周期； （3）正在执行的指令是RETI或访问IP、IE指令，则执行完上述指令后，再执行一条指令后，才会响应新中断。 响应过程：（假设已使某中断请求标志置1） （1）先使相应优先级状态触发器置1； （2）执行一个硬件子程序的调用， 1）硬件清零相应中断请求标志（TI、RI除外） 2）将当前PC内容压入堆栈——保护断点； 3）将中断服务子程序入口地址送PC——转移。 返回过程：（RETI执行后） （1）使相应优先级状态触发器清0。 （2）从堆栈中弹出栈顶的两个字节内容送PC——恢复断点。 （3）CPU接着中断处继续执行原程序。 注意：1）保护断点与保护现场以及恢复断点与恢复现场的区别。 2）外部中断响应时间在3 ~ 8个机器周期之间。 利用外部中断实现单步操作。 小结： 1、MCS-51单片机中断系统有几个中断源？分别是什么？事先约定的优先顺序是怎样的？ 2、如何进行中断允许控制？如何进行中断优先级控制？ 3、中断优先的规则是什么？ 版书设计 一、中断概述 1、…….. 2、……. 3、……. 4、…….. 二、中断请求源 1、…….. 2、…….. 3、…….. 4、…….. 中断控制 1、…….. 2、…….. 3、……..  四、MCS-51中断响应过程 1、……. 2、……. 3、……... 小结： 1、……. 2、……. 3、……..  . 作业：