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单片机中断的基本原理(单片机中断系统)

时间:2023-05-03 13:06:57 阅读:122028 作者:162

前言:中断系统是单片机非常重要的组成部分,是为了使单片机能够实时处理外部或内部随机发生的事件而设置的。

一:单片机概念

一个高速主机连接一个低俗的外围设备时,效率非常低,低俗的外围设备运行时,浪费大量的CPU时间。 如果连接了一个高速主机和多个低速外围设备,则高速主机不能进行多任务并行处理。 在这种情况下,必须引入“中断”。

当CPU处理一个事件a时,另一个事件b请求(中断请求); CPU暂时中断当前工作,处理事件b (中断响应和中断服务); 当CPU处理事件b之后,返回原始事件a被中断的位置并且继续处理事件a的过程被称为中断。

中断源: CPU中断的原因。

中断源向CPU发出中断请求,并且CPU暂停正在处理的事件a以处理事件b,并且在事件b的处理结束之后返回到原始中断的位置,即断点,被称为中断返回。

2 )传输方式和特点

停止系统具有以下优点:

)分时操作。 CPU可以分时服务于多个外围设备,提高了计算机的利用率。

)实时响应。 CPU可以及时处理APP应用系统的随机事件,大大提高了系统的实时性。

)可靠) CPU有能力处理设备故障、停电等突发事件,提高系统可靠性。

(三) C51中断系统

3.1

C51中断系统有五个中断源,两个优先级,可以进行二级中断嵌套。

示例:可以在(P3.2 ) it0 ) tcon.0 )中选择低电平有效还是下降沿有效。 当CPU检测到在P3.2端子上出现有效中断信号时,将中断标志ie0(TCON.1 )设置为1,并向CPU申请中断。

3.2 :中断处理流程

:中断处理过程的每个中断源的中断优先级由中断优先级寄存器IP内的相应比特的状态来规定,IP中断优先级寄存器地址为B8H。

如果有多个具有相同优先级的中断请求,则存在中断优先队列问题。 相同优先级的中断优先级由中断系统硬件决定的自然优先级形成。

51安装单片机四个中断源,以提高他们的优先级

T1,INT1,INT0,T0。

IPH=0X08、PT1=1、IP=0x40、PT1=1。

C51中断的优先顺序有以下三个原则。

) CPU同时接收到一些中断请求,首先响应优先级最高的中断请求。

)正在进行的中断进程不能被新的对等端或低优先级的中断请求中断。

argin-left:.0001pt;text-align:justify;">③:正在进行的低优先级中断服务,能被高优先级中断请求所中断。

为了实现上述后2条原则,中断系统内部设有2个用户不能寻址的优先级状态触发器。其中一个置1,表示正在响应高优先级的中断。它将阻断后来所有的中断请求;另一个置1,表示正在响应低优先级中断,他将阻断后来所有的低优先级中断请求。

:中断允许控制。

CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的,IE中断允许寄存器的地址为A8H。

3.3完整步骤

:中断响应有如下3个条件

①:中断源有中断请求。

②:此中断源的中断允许位为1.

③:CPU开中断(即EA=1)。

以上3条同时满足时,CPU才有可能响应中断请求。

步骤

①:中断请求。中断事件一旦发生,中断源就提交中断请求(将中断标志位置1),欲请求CPU暂时放下目前的工作,转向为该中断作专项服务。

②:中断使能。虽然中断源提交了中断请求,但是,能否得到CPU的响应,还要取决于该中断请求能否通过若干关卡送到CPU(中断使能位等于2,关卡放行)

③:中断响应。

④:中断处理。

⑤:中断返回。

3.4中断请求标记的置位和清除

外部中断

 下降沿触发方式条件下,在产生中断请求时由硬件置位中断请求标记,当CPU响应中断时由硬件清除。电平触发方式条件下,中断请求标记由外部中断源控制。具体是,当CPU检测到INT引脚上出现低电平时,中断标志IE由硬件置位,INT引脚上出现高电平时,中断标志IE由硬件清除。

①:定时器中断

计数溢出时,由硬件置位中断请求标记,当CPU响应中断时,则由硬件清除。

②:串口中断

当串口接受完1帧数据后请求中断,由硬件置位中断请求标记RI,RI必须由软件清除。当串口发送完1帧数据后请求中断,由硬件置位中断请求标记TI,TI必须由软件清除。

中断源中断

每个中断源都有3个位

①:优先级定义位

②:中断使能位

③:中断请求标记位。

全局中断

EA为全局中断使能位(总允许位),为0时,全局中断禁止;为1时,全局中断允许。

 

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