1、模块三 中断系统及应用,一、带中断的彩灯控制系统 二、中断概念、设置处理 三、中断过程 四、外中断应用举例,一、带中断的彩灯控制系统,1、系统硬件组成 将模块一中的电路图输入开关接到P3口上，找到P3.2(INT0)的位置。 2、程序功能 彩灯左移（每拨一次P3.2引脚的开关） 3、系统运行 连接实验装置和仿真器，打开仿真环境并输入程序，调试运行。 注意观察每拨一次P3.2引脚开关时系统工作状态。,例：带中断的彩灯控制程序（注意程序结构变化）ORG 0000H START: LJMP MAIN ；跳转到主程序ORG 0003HLJMP INT0 ；转向中断服务程序ORG 0030H ；主程序
2、MAIN: SETB IT0 ；设置边沿触发方式SETB EA ；CPU开放中断SETB EX0 ；允许外中断0中断MOV A,#01MOV P0,A ；只点亮一个灯SJMP $ORG 0100H ；中断服务程序 INT0:RL AMOV P0,ARETIEND,二、中断概念、设置处理,1、中断中断是CPU与外设之间交换信息的一种方式，这种方式是指当计算机执行正常程序时，系统中出现某些急需处理的异常情况或特殊请求（中断请求），CPU暂时中止现行的程序，而转去对随机发生的更紧迫的事件进行处理（中断服务程序），在处理完毕后，CPU自动又返回原来的程序继续运行。,日常生活中的中断与计算机中断的比较：
3、 某人看书 执行主程序 日常事务 电话铃响 中断信号如INT=0 中断请求 暂停看书 暂停执行主程序 中断响应 书中作记号 当前PC入栈 保护断点 电话谈话 执行中断程序 中断服务 继续看书 返回主程序 中断返,2、中断的作用,中断是一项重要的计算机技术，在计算机中得到了广泛的应用。其主要作用如下： 中断技术实现了CPU与外部设备并行工作，提高了CPU的效率； 能对系统运行过程中事件的出现或突然发生的故障,做到及时发现并处理，即实现实时处理；3、中断与调用子程序的区别子程序的执行是由程序员事先安排好的（由一条调用子程序指令来转入），而中断服务程序是由随机的中断事件引起的。,4、中断源引起中断的
4、原因或发出中断申请的来源。51单片机有5个中断源，分为3类：外部中断源（输入）2个，定时计数器中断源2个，串行口发送或接收中断源（串行中断）1个。 5、外部中断外中断0和1共2个，请求信号分别从INT0（P3.2）和 INT1(P3.3) 引脚输入。两种形式：一种是电平方式，低电平有效， CPU在信号输入端采样到有效的低电平，即产生中断。另外是脉冲方式，脉冲后沿有效。CPU在两个相邻机器周期对中断请求引入端进行的采样中，前一次为高电平，后一次为低电平，即产生中断。,80C51中断系统的结构,IE0,EX0,TF0,IE1,TF1,TI,ES,ET1,EX1,ET0,RI,IP,硬件查询,高级,
5、低级,中断入口,中断源,INT0,INT1,中断入口,中断源,1,0,IE,PX0,PS,PT1,PX1,PT0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,EA,1,1,SCON,1,1,T0,T1,RX,TX,IT0,IT1,0,0,TCON,6、外部中断处理 （1）TCON中的中断标志 外部中断源，需要设定中断请求信号的形式。 TCON是一个8位的定时器/计数器控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址。其8个位中有低4个位与外中断有关： IT0，外中断0触发方式控制位。=0，电平触发方式。=1，边沿触发方式（下降沿有效）。IE0，外中断0中断请求标志位。TF0，T0溢出中断
6、请求标志位。,(2) 中断允许控制51单片机中的特殊功能寄存器IE是中断允许寄存器，它控制CPU对中断源的开放或屏蔽，以及每个中断源是否允许中断。IE是个8位寄存器，字节地址为A8H，可位寻址。其各位的定义如下： EX0，外中断0允许位；ET0，T0中断允许位;EX1，外中断0允许位；ET1，T1中断允许位； ES ，串口中断允许位；EA ， CPU中断允许（总允许）位。,（3）中断优先级控制51单片机有两个中断优先级，可由软件设置每个中断源为高优先中断。每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器IP中的相应位的状态来控制的。IP也是一个8位的特殊功能寄存器，字节地址为B8H，可位寻址，各位
7、的定义如下：系统复位时后，IP全部清0，即将所有的中断源设置为低优先级中断。,（4）51单片机中断优先级的原则：, CPU同时接收到几个中断请求时，先响应优先级最高的中断求。 几个同一优先级的中断源同时向CPU请求中断，按自然优先级确定响应哪一个中断请求。其顺序由高至低为：外中断0定时中断0外中断 1定时中断1串行中断。 正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级中断请求所中断。 正在进行的低优先级中断服务程序，能被高优先级中断请求所中断。,三、中断过程,中断请求，中断查询和响应，中断处理，中断返回。 1、中断请求由硬件完成，定时中断和串行中断在内部自动完成，中断请求完成后，相应的请求标志位被
8、直接置位。外中断的请求信号要从（P3.2）和 (P3.3) 引脚输入。中断请求完成后，请求标志位被置位。 2、中断查询和响应中断查询和中断响应是由硬件自动完成的。查询:由CPU测试TCON和SCON中的各标志位的状态，确定有无中断请求及是那一个中断请求。在程序执行过程中，中断查询是在指令执行的每个机器周期中不停地重复进行的。,中断响应条件： 中断源有中断请求；CPU的中断允许位EA（IE.7）被置位，；相应的中断允许位被置位，即某个中断源允许中断。 若遇到以下任一情况，则单片机仍不能响应此中断： 当前CPU正在处理比申请源高级或与申请源同级的中断。 当前正在执行的那条指令没有执行完。 正在访问
9、IE、IP中断控制寄存器或执行RETI指令。并且，只有在执行这些指令后至少再执行一条指令时，才能接受中断请求。 中断响应：是对中断源提出请求的接受，在中断查询中，查询到有效的请求时接着就进行中断响应， 即自动生成中断服务程序的入口地址。,3、中断处理,中断处理应根据具体要求编写中断服务程序。在程序中要注意以下2个问题：现场保护和现场恢复；关中断和开中断 。 4、中断返回中断服务程序的最后一条指令必须是RETI，CPU执行该指令时，把响应中断时置位的优先级触发器复位，再从堆栈中弹出断点地址送PC，使程序回到断点处重新执行先前被中断了的程序。,四、外中断应用举例,例1：将P1口设置成数据输入口，外
10、部设备每准备好一个数据时发出一个正脉冲，使D触发器Q端置0，向送入一个低电平中断请求信号。中断响应后，为了撤销中断请求，可利用P3.0向D触发器的直接置位端SD输出一个负脉冲，使D触发器的Q端置1，从而撤销了低电平的中断请求信号。（低电平撤销问题）,程序编制如下：ORG 0000H START: LJMP MAIN ；跳转到主程序ORG 0003HLJMP INT0 ；转向中断服务程序ORG 0030H ；主程序 MAIN: CLR IT0 ；设置电平触发方式SETB EA ；CPU开放中断SETB EX0 ；允许外中断0中断MOV DPTR,#1000H ；置数据区地址指针 ORG 0100
11、H ；中断服务程序,INT0: PUSH PSW ；保护现场PUSH A CLR P3.0 ；由P3.0输出负脉冲NOP ；NOP ；SETB P3.0 ；MOV A,P1 ；输入数据MOVX DPTR,A ；存入数据存储器INC DPTR ；修改数据指针，指向下一个单元POP A ；恢复现场POP PSW ；RETI ；中断返回,例2：故障诊断处理。当系统无故障时，4个故障源输入端全为低电平，显示灯全熄灭，只有当某部分出现故障，其相应的输入线才由低电平变为高电平从而引起中断。中断服务程序的任务就是判定故障源，并进行相应的灯光显示。（外中断扩展问题）,程序编制如下：,ORG 0000H AJM
12、P MA1 ；转向主程序ORG 0003HAJMP SERVE ；转向中断服务程序 MA1: MOV P1,#55H ；全部指示灯灭，并为读入故障信号作准备SETB IT0 ；选取外中断为脉冲触发方式SETB EX0 ；允许外中断0中断SETB EA ；开CPU中断 LOOP: MOV A,P1 ；ANL A,#55H ；JNZ LOOP ；有故障信号转LOOPMOV P1,#55H ；无故障信号灯全灭，并为读入故障信号作准备SJMP LOOP ；等待中断,SERVE：JNB P1.0,L1 ；中断服务程序，查询故障源，若有故障，将；相应的灯点亮SETB P1.1SJMP L2 L1: CLR P1.1 L2: JNB P1.2,L3SETB P1.3SJMP L4 L3: CLR P1.3 L4: JNB P1.4,L5SETB P1.5SJMP L6 L5: CLR P1.5 L6: JNB P1.6,L7SETB P1.7SJMP L8 L7: CLR P1.7 L8: RETI,
