2020/8/20
单片机C语言程序设计
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中断的优先原则
8051单片机中断优先级遵循以下原则：
中断 Interrupt
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总体概述
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Байду номын сангаас
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中断的事例
日常生活中有很多计划任务要完成 或突发事件要处理，常用的是查询法， 但更好的处理办法是中断。
如烧开水时，水烧开后应及时切断 加热源。
RI/TI=1
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单片机中断系统的结构
中断服务程序入口地址和中断号：
中断源
中断标志
中断服务程序入 口地址
优先级顺序
外部中断(INT0) IE0
0003H
高
定时/计数器0(T0) TF0
000BH
↓
外部中断(INT1) IE1
0013H
↓
定时/计数器1(T1) TF1
001BH
↓
串行口
RI和TI
0023H
1. 查询法：不断地检查水是否烧开 2. 中断法：在烧水的壶上装哨子，利用水
烧开后的蒸汽吹响哨子
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中断的概念
计算机处理的任务按实时性要求分 为两类：
1. 非实时性任务：显示刷新、声音鸣响 2. 实时性任务：系统错误处理、实时监控
对于实时性要求高的任务，出现后 要求立即处理，采用轮询的方式容易实 现，但实时性不高，浪费CPU时间，采 用中断的方式较为适宜。
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单片机中断系统的结构
51系列单片机有5个中断源：
1. 外部中断0，INT0，P3.2引脚，中断标 志位IE0=1
2. 外部中断1，INT1，P3.3引脚，中断标 志位IE1=1
3. 定时器0溢出中断，中断标志位TF0=1 4. 定时器1溢出中断，中断标志位TF1=1 5. 串行口发送/接收中断，中断标志位
中断触发方式设置及中断标志位
1. IE0(IE1)：外部中断0、1请求标志位 2. TF0(TF1)：定时/计数器T0、T1溢出中
断请求标志位
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中断标志
3. IT0(IT1)：外部中断触发方式控制位
IT0(IT1)=0为电平触发方式，中断响应后 不自动清IE标志
IT0(IT1)=1为边沿触发方式(下降沿有效)， 中断响应后硬件自动清IE标志
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中断的触发方式
外部中断有两种触发方式：
1. 电平触发：CPU在每个机器周期采样 INT0(INT1)引脚输入电平，如为低，则 置IE0(IE1)=1请求中断
2. 边沿触发：CPU在每个机器周期采样 INT0(INT1)引脚输入电平，如在一个周 期采样到高电平，而下个周期采样到低 电平，则置IE0(IE1)=1请求中断
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中断系统的优点 计算机使用中断系统，具有以下优点：
1. 分时处理，利用率高 2. 响应及时，实时性强 3. 故障处理，可靠性好
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中断源的分类 计算机系统的中断源主要分为两类：
1. 内部中断：除0错误、单步中断、溢出 中断、断点中断、指令中断
2. 外部中断：硬件错误、外部设备请求
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中断的触发方式
两种触发方式的比较：
1. 电平方式： INTx的低电平必须保持到 中断响应，否则会被漏掉；中断服务结 束前，INTx低电平必须撤除，否则中断 返回之后将再次产生中断
2. 边沿方式：CPU采样到有效下降沿后， 在IEx中将锁存一个1；若暂时不能响应 ，申请标志也不会丢失，直到响应后才 自动清零
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中断控制
串行口控制寄存器SCON，地址98H
Seria7l Po6 rt C5 on4 tro3l R2egi1ster0
SCON
TI RI
1. RI：串行口接收中断标志位，响应中断 时RI必须由软件清零
2. TI：串行口发送中断标志位，响应中断 时TI必须由软件清零
0 PT0 1
0 PX1 1
0 PT1 1
0 PS 1
0
硬件查询
自
高
然
级
1
优
先
级 中断入口 中断源
自
低
0
然 优
级
先
级 中断入口
中断源
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中断标志 定时/计数控制寄存器TCON，地址88H
76543210 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
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中断控制
中断优先级寄存器IP，地址B8H
76543210
IP
InterPrTu2ptPSPrPiTo1 rPiXty1 PT0 PX0
1. PX0(PX1)：外部中断0(1)优先级设定 2. PT0(PT1)：定时器T0(1)优先级设定 3. PS：串行口中断优先级设定位 4. PT2 ：定时/计数器T2优先级设定位
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中断控制
中断允许寄存器IE，地址A8H
76543210
IE EA InteErTr2upEtS EEnT1abEXle1 ET0 EX0
1. EA：CPU中断允许(总控制)位 2. EX0(EX1)：外部中断0(1)允许位 3. ET0(ET1)：定时器T0(T1)中断允许位 4. ES：串行口中断允许位 5. ET2：定时器T2中断允许位
↓
定时/计数器2(T2) TF2
002BH
低
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单片机中断系统的结构
TCON
INT0 IT0 1
IE0
01
T0
TF0
INT1 IT1 1
IE1
01
T1
TF1
IE
EX0 1 EA 1 ET0 1 EX1 1 ET1 1
RX
ES 1
RI
TX
≥1
TI
SCON
IP
PX0 1
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中断的处理过程
中断是通过硬件改变程序运行的方 向来处理任务：
1. CPU在进行任务A时发生事件B(中断源) 要求实时处理(中断请求)
2. CPU暂时中断任务A(中断响应)，转去 处理事件B(中断服务)
3. CPU处理完毕事件B，回到任务A中断 处继续进行任务A(中断返回)
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中断的处理过程
中断请求
主程序
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
中断响应
执行 中断 处理 程序
中断返回
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中断系统的概念
中断装置和中断处理程序统称为中 断系统。计算机的中断系统应能实现：
1. 中断及返回 2. 中断优先级排队 3. 多个中断嵌套
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