《单片机原理及应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4章 MCS-51的中断系统

第4章MCS-51的中断糸统 本章内容: >中断的概念 MCS-51单片机中断系统 >外部事件中断及应用

1 第4章 MCS-51的中断系统 本章内容： ➢中断的概念 ➢MCS-51单片机中断系统 ➢外部事件中断及应用

41中断的概念 4.1.1中断的概念 主程序 (一)中断 中断处理程序 在计算机系统中, 中断是指CPU在执行中断源 某段程序的过程中, 由于某一事件发生时 要求CPU暂时停止正 处理程序 在执行的程序,而去 执行相应的处理程序,断点 待处理结束后,再返 回到原来程序停止处 继续执行

2 （一）中断 在计算机系统中， 中断是指CPU在执行 某段程序的过程中， 由于某一事件发生时， 要求CPU暂时停止正 在执行的程序，而去 执行相应的处理程序， 待处理结束后，再返 回到原来程序停止处 继续执行。 4.1 中断的概念 4.1.1 中断的概念 主程序 中断处理程序 处 理 程 序 断点 中断源

41中断的概念 4.1.1中断的概念 (二)中断处理与子程序调用的区别 调用哪个子程序、完成什么任务是用户设计 程序时事先安排好的,是采用子程序调用指令实 现的; 中断事件发生是随机的,哪个事件发生、何时 调用中断处理程序是事先无法确定的,在程序中 无法事先安排调用指令,调用中断处理程序的过 程是由硬件自动完成的

3 （二）中断处理与子程序调用的区别 调用哪个子程序、完成什么任务是用户设计 程序时事先安排好的，是采用子程序调用指令实 现的； 中断事件发生是随机的，哪个事件发生、何时 调用中断处理程序是事先无法确定的，在程序中 无法事先安排调用指令，调用中断处理程序的过 程是由硬件自动完成的。 4.1 中断的概念 4.1.1 中断的概念

中断处理与子程序调用的区别 主程序 主程序 中断处理程序 子程序 中断源 调用 CALL SUB 断点 断点

4 中断处理与子程序调用的区别 主程序 中断处理程序 断点 中断源 主程序 子程序 断点 调用 CALL SUB

41中断的概念 4.1.2CPU响应和处理中断的机制 中断系统是指实现中断响应和处理的所有硬件 和软件,它包括中断源的产生、中断判优、中断响 应、中断查询、中断处理等过程

5 中断系统是指实现中断响应和处理的所有硬件 和软件，它包括中断源的产生、中断判优、中断响 应、中断查询、中断处理等过程。 4.1 中断的概念 4.1.2 CPU响应和处理中断的机制

41中断的概念 4.1.2CPU响应和处理中断的机制 中断源: (1)计算机系统的外部设备某一事件发生,向 CPU请求中断;被控设备某个参数超过限位阈值,向 CPU请求中断等。 (2)计算机内部的某个事件发生,如定时计数 器溢出、串行口接收到或发送完一帧数据等。 (3)计算机发生了故障引起中断,如系统电源掉 电、运算器运算溢出、系统出错等事件发生,向CPU 申请中断。 (4)人为设置中断。用户在编程和调试时人为设 置的中断事件,如单步执行、设置断点

6 ➢ 中断源： （1）计算机系统的外部设备某一事件发生，向 CPU请求中断；被控设备某个参数超过限位阈值，向 CPU请求中断等。 （2）计算机内部的某个事件发生，如定时/计数 器溢出、串行口接收到或发送完一帧数据等。 （3）计算机发生了故障引起中断，如系统电源掉 电、运算器运算溢出、系统出错等事件发生，向CPU 申请中断。 （4）人为设置中断。用户在编程和调试时人为设 置的中断事件，如单步执行、设置断点。 4.1 中断的概念 4.1.2 CPU响应和处理中断的机制

41中断的概念 4.1.2CPU响应和处理中断的机制 中断触发及中断请求登记: 当一个事件发生了,该中断源触发了中断,中断 系统通过硬件把这个中断源对应的中断触发器置1, 以此向CPU发出请求,即中断登记。CPU通过检测中 断触发器的状态是否为1来识别是哪一个中断源发出 了请求

7 ➢ 中断触发及中断请求登记： 当一个事件发生了，该中断源触发了中断，中断 系统通过硬件把这个中断源对应的中断触发器置1， 以此向CPU发出请求，即中断登记。CPU通过检测中 断触发器的状态是否为1来识别是哪一个中断源发出 了请求。 4.1 中断的概念 4.1.2 CPU响应和处理中断的机制

41中断的概念 4.1.2CPU响应和处理中断的机制 中断优先级: 在中断系统中,按照轻重缓急的原则给每 个中断源分配一个中断CPU的优先级。 当多个中断源同时向CPU发出请求,通过判断 中断优先级——中断判优,优先响应中断优先级 最高的中断源的请求,待CPU处理完优先级最高 的中断请求后,再依次按优先级顺序响应其它中 断源的中断请求

8 ➢ 中断优先级： 在中断系统中，按照轻重缓急的原则给每一 个中断源分配一个中断CPU的优先级。 当多个中断源同时向CPU发出请求，通过判断 中断优先级——中断判优，优先响应中断优先级 最高的中断源的请求，待CPU处理完优先级最高 的中断请求后，再依次按优先级顺序响应其它中 断源的中断请求。 4.1 中断的概念 4.1.2 CPU响应和处理中断的机制

41中断的概念 4.1.2CPU响应和处理中断的机制 满足条件时,CPU响应中断之前需要做的准备: (1)关中断 (2)保护断点; (3)取中断处理程序的入口地址,转入中断 处理程序

9 ➢ 满足条件时，CPU响应中断之前需要做的准备： （1）关中断； （2）保护断点； （3）取中断处理程序的入口地址，转入中断 处理程序。 4.1 中断的概念 4.1.2 CPU响应和处理中断的机制

41中断的概念 4.1.2CPU响应和处理中断的机制 >CPU进行中断处理 中断入口 (1)保护现场; (2)中断处理 保护现场 (楓据处理预案编写的程序); (3)恢复现场; 中断处理 (4)开中断,中断返回。1 恢复 开中断 中断处理程序的流程(中断返回 10

10 （1）保护现场； （2）中断处理 （根据处理预案编写的程序）； （3）恢复现场； （4）开中断，中断返回。 ➢CPU进行中断处理： 4.1 中断的概念 4.1.2 CPU响应和处理中断的机制 保护现场 中断处理 恢复现场 开中断 中断入口 中断处理程序的流程 中断返回 用户程序