第5章at89s51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

1、1,第5章 AT89S51單片機(jī)的 中斷系統(tǒng),1,,2,2,第5章 目錄5.1 AT89S51中斷技術(shù)概述5.2 AT89S51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5.2.1 中斷請求源 5.2.2 中斷請求標(biāo)志寄存器5.3 中斷允許與中斷優(yōu)先級的控制 5.3.1 中斷允許寄存器IE 5.3.2 中斷優(yōu)先級寄存器IP5.4 響應(yīng)中斷請求的條件5.5 外部中斷的響應(yīng)時間

2、,3,5.6 外部中斷的觸發(fā)方式選擇 5.6.1 電平觸發(fā)方式 5.6.2 跳沿觸發(fā)方式5.7 中斷請求的撤銷5.8 中斷服務(wù)子程序的設(shè)計5.9 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計,4,內(nèi)容概要介紹片內(nèi)功能部件中斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握與中斷系統(tǒng)有關(guān)的特殊功能寄存器以及中斷系統(tǒng)的應(yīng)用特性。應(yīng)能熟練地進(jìn)行中斷系統(tǒng)的初始化編程以及中斷服務(wù)子程序的設(shè)計。,5,5.1 AT89S51中斷技術(shù)概述 中斷技術(shù)

3、主要用于實時監(jiān)測與控制，要求單片機(jī)能及時地響應(yīng)中斷請求源提出的服務(wù)請求，并作出快速響應(yīng)、及時處理。這是由片內(nèi)的中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 當(dāng)中斷請求源發(fā)出中斷請求時，如果中斷請求被允許，單片機(jī)暫時中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理中斷服務(wù)請求。 中斷服務(wù)處理程序處理完中斷服務(wù)請求后，再回到原來被中止的程序之處（斷點(diǎn)），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。 圖5-1為整個中斷響應(yīng)和處理過程。,5,6,6,圖5-1 中斷響應(yīng)和處理

4、過程,7,如果單片機(jī)沒有中斷系統(tǒng)，單片機(jī)的大量時間可能會浪費(fèi)在查詢是否有服務(wù)請求發(fā)生的定時查詢操作上。采用中斷技術(shù)完全消除了單片機(jī)在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大地提高了單片機(jī)的工作效率和實時性。5.2 AT89S51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5-2所示。中斷系統(tǒng)有5個中斷請求源（簡稱中斷源），兩個中斷優(yōu)先級，可實現(xiàn)兩級中斷服務(wù)程序嵌套。每一中斷源可用軟件獨(dú)立控制為允許中斷或關(guān)中斷狀態(tài)，中斷優(yōu)先級均可用軟件來設(shè)置。,7,

5、8,5.2.1 中斷請求源由圖5-2可見，AT89S51中斷系統(tǒng)共有5個中斷請求源：（1） ——外部中斷請求0，中斷請求信號由 引腳輸入，中斷請求標(biāo)志為IE0。（2） ——外部中斷請求1，中斷請求信號由 引腳輸入，中斷請求標(biāo)志為IE1。（3）定時器/計數(shù)器T0計數(shù)溢出發(fā)出的中斷請求，中斷請求標(biāo)志為TF0。（4）定時器/計數(shù)器T1計數(shù)溢出發(fā)出的中斷請求，中斷請求標(biāo)志

6、為TF1。（5）串行口中斷請求，中斷請求標(biāo)志為發(fā)送中斷TI或接收中斷RI。,8,9,9,圖5-2 AT89S51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,10,5.2.2 中斷請求標(biāo)志寄存器5個中斷請求源的中斷請求標(biāo)志分別由TCON和SCON的相應(yīng)位鎖存。1. TCON寄存器為定時器/計數(shù)器的控制寄存器，字節(jié)地址為88H，可位尋址。特殊功能寄存器TCON的格式如圖5-3所示。,10,圖5-3 特殊功能寄存器TCON的格式,11,TCON各標(biāo)志

7、位功能如下：（1）TF1—定時器/計數(shù)器T1的溢出中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)T1計數(shù)產(chǎn)生溢出時，由硬件使TF1置“1”，向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)TF1中斷時，TF1標(biāo)志由硬件自動清“0”，TF1也可由軟件清“0”。（2）TF0—定時器/計數(shù)器T0的溢出中斷請求標(biāo)志位，功能與TF1類似。（3）IE1—外部中斷請求1的中斷請求標(biāo)志位。（4）IE0—外部中斷請求0中斷請求標(biāo)志位，功能與IE1類似。（5）IT1—選擇外部中斷請求1為跳沿

8、觸發(fā)還是電平觸發(fā)。,11,12,IT1=0，電平觸發(fā)方式，引腳 上低電平有效，并把IE1置“1”。轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時，由硬件自動把IE1清“0”。IT1=1，跳沿觸發(fā)方式，加到引腳 上的外部中斷請求輸入信號電平從高到低的負(fù)跳變有效，并把IE1置“1”。轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時，由硬件自動把IE1清“0”。（6）IT0—選擇外部中斷請求0為跳沿觸發(fā)方式還是電平觸發(fā)方式，其意義與IT1類似。AT89S51復(fù)位后，TCON被清“0”，5個

9、中斷源的中斷請求標(biāo)志均為0。TR1（D6位）、TR0（D4位）這2位與中斷系統(tǒng)無關(guān)，將在第6章定時器/計數(shù)器中介紹。,12,13,2. SCON寄存器串行口控制寄存器，字節(jié)地址為98H，可位尋址。低二位鎖存串行口的發(fā)送中斷和接收中斷的中斷請求標(biāo)志TI和RI，格式如圖5-4所示。 圖5-4 SCON中的中斷請求標(biāo)志位各標(biāo)志位的功能： （1）TI—串行口的發(fā)送中斷請求標(biāo)志位。每發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，TI自動置“

10、1”。TI標(biāo)志必須由軟件清“0”。,13,14,（2）RI—串行口接收中斷請求標(biāo)志位。串行口接收完一個串行數(shù)據(jù)幀，硬件自動使RI中斷請求標(biāo)志置“1”。必須在中斷服務(wù)程序中用指令對RI清“0”。 5.3 中斷允許與中斷優(yōu)先級的控制中斷允許控制由中斷允許寄存器IE控制。中斷優(yōu)先級控制由中斷優(yōu)先級寄存器IP控制。5.3.1 中斷允許寄存器IEAT89S51的對各中斷源的開放或屏蔽，是由中斷允許寄存器IE控制的。IE字節(jié)

11、地址為A8H，可位尋址，格式如圖5-5所示。,14,15,圖5-5 中斷允許寄存器IE的格式IE對中斷的開放和關(guān)閉實現(xiàn)兩級控制。有一個總的開關(guān)中斷控制位EA（IE.7位），EA=0時，所有的中斷請求被屏蔽；EA=1時，開放中斷，但5個中斷源的中斷請求是否允許，還要由IE中的低5位所對應(yīng)的5個中斷請求允許控制位的狀態(tài)來決定（圖5-5）。,15,16,IE中各位功能如下：（1）EA—中斷允許總開關(guān)控制位。EA=0，所有

12、的中斷請求被屏蔽。EA=1，所有的中斷請求被開放。（2）ES——串行口中斷允許位。ES=0，禁止串行口中斷。ES=1，允許串行口中斷。（3）ET1——定時器/計數(shù)器T1的溢出中斷允許位。ET1=0，禁止T1溢出中斷。ET1=1，允許T1溢出中斷。（4）EX1——外部中斷1中斷允許位。,16,17,EX1=0，禁止外部中斷1中斷。EX1=1，允許外部中斷1中斷。（5）ET0——定時器/計數(shù)器T0的溢出中斷

13、允許位。ET0=0，禁止T0溢出中斷。ET0=1，允許T0溢出中斷。（6）EX0——外部中斷0中斷允許位。EX0=0，禁止外部中斷0中斷。EX0=1，允許外部中斷0中斷。,18,AT89S51復(fù)位以后，IE被清“0”，所有中斷請求被禁止。IE中與各個中斷源相應(yīng)的位可用指令置“1”或清“0”。若使某一個中斷源被允許中斷，除了IE相應(yīng)的位被置“1”外，還必須使EA位置“1”。改變IE的內(nèi)容，可由位操作指令來實現(xiàn)

14、（即SETB bit；CLR bit），也可用字節(jié)操作指令實現(xiàn)。,18,19,【例5-1】 若允許片內(nèi)2個定時器/計數(shù)器中斷，并禁止其他中斷源的中斷請求，請編寫設(shè)置IE的相應(yīng)程序段。（1）用位操作指令CLRES；禁止串行口中斷 CLREX0；禁止外部中斷0中斷CLREX1；禁止外部中斷1中斷SETBET0；允許定時器/計數(shù)器T0中斷SETBET1；允許定時器/計數(shù)器T1中斷SETB

15、EA ；總中斷開關(guān)位開放（2）用字節(jié)操作指令MOV IE，#8AH上述兩段程序?qū)E的設(shè)置是相同的。,19,20,5.3.2 中斷優(yōu)先級寄存器IPAT89S51的中斷請求源有兩個中斷優(yōu)先級，由軟件分別設(shè)置為高優(yōu)先級中斷或低優(yōu)先級中斷，可實現(xiàn)：兩級中斷嵌套AT89S51正在執(zhí)行低優(yōu)先級中斷的服務(wù)程序時，可被高優(yōu)先級中斷請求所中斷，待高優(yōu)先級中斷處理完畢后，再返回低優(yōu)先級中斷服務(wù)程序。兩級中斷嵌套的過程如圖5-6所示

16、。,20,21,,21,圖5-6 兩級中斷嵌套的過程,22,各中斷源的中斷優(yōu)先級關(guān)系，可歸納為兩條基本規(guī)則：（1）低優(yōu)先級可被高優(yōu)先級中斷，高優(yōu)先級不能低優(yōu)先級中斷。如果某一中斷源被設(shè)置為高優(yōu)先級中斷，則不能被任何其他的中斷源的中斷請求所中斷。（2）任何一種中斷一旦得到響應(yīng)，不會再被它的同級中斷源所中斷。中斷優(yōu)先級寄存器IP，其字節(jié)地址為B8H，可位尋址。只要用程序改變其內(nèi)容，可進(jìn)行各中斷源中斷優(yōu)先級的設(shè)置，IP寄存器的格式

17、如圖5-7所示。,22,23,圖5-7 IP寄存器的格式中斷優(yōu)先級寄存器IP各位的含義如下：（1）PS—串行口中斷優(yōu)先級控制位 1：高優(yōu)先級0：低優(yōu)先級（2）PT1—定時器T1中斷優(yōu)先級控制位 1：高優(yōu)先級0：低優(yōu)先級,23,24,（3）PX1—外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位1：高優(yōu)先級0：低優(yōu)先級（4）PT0—定時器T0中斷優(yōu)先級控制位1：高優(yōu)先級0：低優(yōu)先級（5）PX

18、0—外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位1：高優(yōu)先級0：低優(yōu)先級中斷優(yōu)先級控制寄存器IP用位操作指令或字節(jié)操作指令可更新IP的內(nèi)容，以改變中斷優(yōu)先級。AT89S51復(fù)位以后，IP的內(nèi)容為0，各個中斷源均為低優(yōu)先級中斷。,24,25,AT89S51的中斷系統(tǒng)有兩個不可尋址的“優(yōu)先級激活觸發(fā)器。一個指示某高優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有后來的中斷均被阻止；另一個觸發(fā)器指示某低優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行，所有同級的中斷都被阻止，但不阻斷高優(yōu)先級

19、的中斷請求。在同時收到幾個同優(yōu)先級的中斷請求時，哪一個中斷請求能優(yōu)先得到響應(yīng)，取決于內(nèi)部的查詢順序。這相當(dāng)于在同一個優(yōu)先級內(nèi)，還同時存在另一個輔助優(yōu)先級結(jié)構(gòu)，其查詢順序見表5-1。,25,26,表5-1 同級中斷的查詢次序由此可見，各中斷源在同一個優(yōu)先級的條件下，外部中斷0的中斷優(yōu)先權(quán)最高，串行口中斷優(yōu)先權(quán)最低。,26,,27,【例5-2】 IP寄存器初始化，AT89S51的兩個外中斷請求為高優(yōu)先級，其他中

20、斷請求為低優(yōu)先級。（1）用位操作指令SETB PX0；外中斷0設(shè)置為高優(yōu)先級SETB PX1；外中斷1設(shè)置為高優(yōu)先級CLR PS；串行口設(shè)置為低優(yōu)先級CLR PT0；定時器/計數(shù)器T0為低優(yōu)先級CLR PT1；定時器/計數(shù)器T1為低優(yōu)先級 （2）用字節(jié)操作指令MOV IP，#05H,27,28,5.4 響應(yīng)中斷請求的條件中斷請求被響應(yīng)，必須滿足以下必要條件

21、：（1）總中斷允許開關(guān)接通，即IE寄存器中的中斷總允許位EA=1。（2）該中斷源發(fā)出中斷請求，即對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志為“1”。（3）該中斷源的中斷允許位EA=1，即該中斷被允許。（4）無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。當(dāng)CPU查詢到有效的中斷請求時，在滿足上述條件時，緊接著就進(jìn)行中斷響應(yīng)。,28,29,中斷響應(yīng)的過程：首先由硬件自動生成一條長調(diào)用指令“LCALL addr16”。就是程序存儲區(qū)中相應(yīng)的中斷入口地址。例如，對于外部

22、中斷1的響應(yīng)，硬件自動生成的長調(diào)用指令為LCALL 0013H首先將程序計數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧以保護(hù)斷點(diǎn)，再將中斷入口地址裝入PC，使程序轉(zhuǎn)向響應(yīng)中斷請求的中斷入口地址。各中斷源服務(wù)程序的入口地址，如表5-2所示。,29,30,表5-2 中斷入口地址表 兩個中斷入口間只相隔8字節(jié)，難以安放一個完整的中斷服務(wù)程序。因此，通常在中斷入口地址處放置一條無條件轉(zhuǎn)移指令，使程序執(zhí)行轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口。,30

23、,31,中斷響應(yīng)是有條件的，當(dāng)遇到下列三種情況之一時，中斷響應(yīng)被封鎖：（1）CPU正在處理同級或更高優(yōu)先級的中斷。（2）所查詢的機(jī)器周期不是當(dāng)前正在執(zhí)行指令的最后一個機(jī)器周期。只有在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，才能進(jìn)行中斷響應(yīng)，以確保當(dāng)前指令執(zhí)行的完整性。（3）正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問IE或IP的指令。因為按照AT89S51中斷系統(tǒng)的規(guī)定，在執(zhí)行完這些指令后，需要再執(zhí)行完一條指令，才能響應(yīng)新的中斷請求。如果存在上述三種情況之一，

24、CPU將丟棄中斷查詢結(jié)果，不能對中斷進(jìn)行響應(yīng)。,31,32,5.5 外部中斷的響應(yīng)時間 使用外部中斷時，需考慮從外部中斷請求到轉(zhuǎn)向中斷入口地址所需的時間。 外部中斷的最短響應(yīng)時間為3個機(jī)器周期。其中中斷請求標(biāo)志位查詢占1個機(jī)器周期，而這個機(jī)器周期恰好處于指令的最后一個機(jī)器周期。在這個機(jī)器周期結(jié)束后，中斷即被響應(yīng)，CPU接著執(zhí)行一條硬件子程序調(diào)用指令LCALL到相中斷服務(wù)程序入口，需要2個機(jī)器周期。 外部中斷響應(yīng)的最長時間為

25、8個機(jī)器周期。在CPU進(jìn)行中斷標(biāo)志查詢時，剛好才開始執(zhí)行RETI或訪問IE或IP的指令，需執(zhí)行完指令再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后，才響應(yīng)中斷。,32,33,執(zhí)行RETI或訪問IE或IP的指令，最長需要2個機(jī)器周期。接著再執(zhí)行一條指令，最長指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）來算，也只有4個機(jī)器周期。再加上硬件子程序調(diào)用指令LCALL的執(zhí)行，需要2個機(jī)器周期，所以，外部中斷響應(yīng)的最長時間為8個機(jī)器周期。如果已經(jīng)在處理同級或更高級中斷，外部中

26、斷請求的響應(yīng)時間取決于正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序的處理時間，這種情況下，響應(yīng)時間就無法計算了。這樣，在一個單一中斷的系統(tǒng)里，AT89S51單片機(jī)對外部中斷請求的響應(yīng)時間總是在3～8個機(jī)器周期之間。,33,34,5.6 外部中斷的觸發(fā)方式選擇兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)方式和跳沿觸發(fā)方式。5.6.1 電平觸發(fā)方式外部中斷申請觸發(fā)器的狀態(tài)隨著CPU在每個機(jī)器周期采樣到的外部中斷輸入引腳的電平變化而變化。在中斷服務(wù)程序返回之前，外中斷請求

27、輸入必須無效（即外部中斷請求輸入已由低電平變?yōu)楦唠娖剑駝t會再次響應(yīng)中斷。所以本方式適合于外部中斷以低電平輸入且中斷服務(wù)程序能清除外部中斷請求源（即外中斷輸入電平又變?yōu)楦唠娖剑┑那闆r。,34,35,5.6.2 跳沿觸發(fā)方式外部中斷申請觸發(fā)器能鎖存外部中斷輸入線上的負(fù)跳變。即使不能響應(yīng)，中斷請求標(biāo)志不丟失。相繼連續(xù)兩次采樣，一個機(jī)器周期為高，下一個機(jī)器周期采樣為低，則中斷申請觸發(fā)器置1，直到CPU響應(yīng)此中斷時，才清0。輸入的負(fù)

28、脈沖寬度至少保持12個時鐘周期，才能被采樣到。適合于以負(fù)脈沖形式輸入的外部中斷請求。5.7 中斷請求的撤銷某個中斷請求被響應(yīng)后，就存在著一個中斷請求的撤銷問題。,35,36,1．定時器/計數(shù)器中斷請求的撤銷硬件會自動把中斷請求標(biāo)志位（TF0或TF1）清0，自動撤銷。2．外部中斷請求的撤銷（1）跳沿方式外部中斷請求的撤銷包括兩項：中斷標(biāo)志位清0和外中斷信號的撤銷。中斷標(biāo)志位清0是在中斷響應(yīng)后由硬件自動完成的。外中斷請求信

29、號的撤銷，由于跳沿信號過后也就消失了，自動撤銷。,36,37,（2）電平方式外部中斷請求的撤銷電平方式外中斷請求的撤銷，其中中斷請求標(biāo)志自動撤銷，但中斷請求信號的低電平可能繼續(xù)存在，為此，除了標(biāo)志位清“0”之外，還需在中斷響應(yīng)后把中斷請求信號輸入引腳從低電平強(qiáng)制改變?yōu)楦唠娖?，如圖5-8所示。,37,圖5-8 電平方式的外部中斷請求的撤銷電路,38,由圖5-8，用D觸發(fā)器鎖存外來的中斷請求低電平，并通過D觸發(fā)器的輸出端Q接到

30、 （或 ）。所以，增加的D觸發(fā)器不影響中斷請求。中斷響應(yīng)后，利用D觸發(fā)器的SD端接AT89S51的P1.0端。因此，只要P1.0端輸出一個負(fù)脈沖就可以使D觸發(fā)器置“1”，撤銷低電平的中斷請求信號。負(fù)脈沖可在中斷服務(wù)程序中增加如下指令：ORL P1，#01H；P1.0為“1”ANL P1，#0FEH；P1.0為“0”O(jiān)RL P1，#01H；P1.0為“1”,38,39,3．

31、串行口中斷請求的撤銷響應(yīng)串行口的中斷后，CPU無法知道是接收中斷還是發(fā)送中斷，還需測試這兩個中斷標(biāo)志位，以判定是接收操作還是發(fā)送操作，然后才清除。所以串行口中斷請求的撤銷只能使用軟件的方法，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行，即用如下指令在中斷服務(wù)程序中對串行口中斷標(biāo)志位進(jìn)行清除：CLR TI ；清TI標(biāo)志位CLR RI ；清RI標(biāo)志位5.8 中斷服務(wù)子程序的設(shè)計中斷系統(tǒng)的運(yùn)行必須與中斷服務(wù)子程序配

32、合才能正確使用。設(shè)計中斷服務(wù)子程序需要首先明確以下幾個問題。,39,40,1．中斷服務(wù)子程序設(shè)計的任務(wù)任務(wù)有下列4條：（1）設(shè)置中斷允許控制寄存器IE，允許相應(yīng)的中斷請求源中斷。（2）設(shè)置中斷優(yōu)先級寄存器IP，確定所使用的中斷源的優(yōu)先級。（3）若是外部中斷源，還要設(shè)置中斷請求的觸發(fā)方式?jīng)Q定采用電平觸發(fā)方式還是跳沿觸發(fā)方式。（4）編寫中斷服務(wù)子程序，處理中斷請求。,40,41,前3條一般放在主程序的初始化程序段中?！纠?-3】

33、 假設(shè)允許外部中斷0中斷，設(shè)定為高級中斷，采用跳沿觸發(fā)方式，其他中斷源為低級中斷。初始化程序如下：SETB EA；EA 位置1，總中斷開關(guān)位開放SETB ET0；ET0位置1，允許外部中斷0產(chǎn)生中斷SETB PX0；PX0位置1，外部中斷0為高優(yōu)先級中斷SETB IT0 ；IT0位置1，外部中斷0為跳沿觸發(fā)方式,41,42,2．采用中斷時的主程序結(jié)構(gòu)程序必須先從主程序起始地址0000H執(zhí)行。所

34、以，在0000H起始地址的幾個字節(jié)中，用無條件轉(zhuǎn)移指令，跳向主程序。另外，各中斷入口地址之間依次相差8字節(jié)，中斷服務(wù)子程序稍長就超過8字節(jié)，這樣中斷服務(wù)子程序就占用了其他的中斷入口地址，影響其他中斷源的中斷處理。為此，一般在進(jìn)入中斷后，用一條無條件轉(zhuǎn)移指令，把中斷服務(wù)子程序跳轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)離其他中斷入口的入口地址處。,42,43,常用的主程序結(jié)構(gòu)如下：  ORG0000H  LJMP

35、MAIN  ORG  X1X2X3X4H；X1X2X3X4H為某中斷源的中斷入口  LJMP   INT；INT為某中斷源的中斷入口標(biāo)號 ……  ORG Y1Y2Y3Y4H；Y1Y2Y3Y4H為主程序入口MAIN：主程序INT： 中斷服務(wù)子程序注意：如果有多個中斷源，就有多個“ORG X1

36、X2X3X4H”的入口地址，多個“中斷入口地址”必須依次由小到大排列。主程序MAIN的起始地址Y1Y2Y3Y4H，根據(jù)具體情況來安排。,43,44,3．中斷服務(wù)子程序的流程  中斷服務(wù)子程序的基本流程如圖5-9所示。下面對有關(guān)中斷服務(wù)子程序執(zhí)行過程中的一些問題進(jìn)行說明。,44,圖5-9 中斷子服務(wù)程序的基本流程,45,（1）現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)現(xiàn)場是指單片機(jī)中某些寄存器和存儲器單元中的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。為使中斷服

37、務(wù)子程序的執(zhí)行不破壞這些數(shù)據(jù)或狀態(tài)，因此要送入堆棧保存起來，這就是現(xiàn)場保護(hù)。 現(xiàn)場保護(hù)一定要位于中斷處理程序的前面。中斷處理結(jié)束后，在返回主程序前，則需要把保存的現(xiàn)場內(nèi)容從堆棧中彈出恢復(fù)原有內(nèi)容，這就是現(xiàn)場恢復(fù)?，F(xiàn)場恢復(fù)一定要位于中斷處理的后面。AT89S51的堆棧操作指令：“PUSH direct”和“POP direct”，是供現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)使用的。要保護(hù)哪些內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)具體情況來定。,45,46,（2）關(guān)中斷和開中

38、斷 現(xiàn)場保護(hù)前和現(xiàn)場恢復(fù)前關(guān)中斷，是為防止此時有高一級的中斷進(jìn)入，避免現(xiàn)場被破壞。在現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)之后的開中斷是為下一次的中斷做好準(zhǔn)備，也為了允許有更高級的中斷進(jìn)入。這樣，中斷處理可以被打斷，但原來的現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)不允許更改，除了現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)的片刻外，仍然保持著中斷嵌套的功能。但有時候，一個重要的中斷，必須執(zhí)行完畢，不允許被其他的中斷嵌套?？稍诂F(xiàn)場保護(hù)前先關(guān)閉總中斷開關(guān)位，待中斷處理完畢后再開總

39、中斷開關(guān)位。這樣，需把圖5-9中的“中斷處理”步驟前后的“開中斷”和“關(guān)中斷” 去掉。,46,47,（3）中斷處理 應(yīng)用設(shè)計者根據(jù)任務(wù)的具體要求，來編寫中斷處理部分的程序。（4）中斷返回中斷服務(wù)子程序最后一條指令必須是返回指令RETI。CPU執(zhí)行完這條指令后，把響應(yīng)中斷時所置1的不可尋址的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清0，然后從堆棧中彈出棧頂上的兩個字節(jié)的斷點(diǎn)地址送到程序計數(shù)器PC，彈出的第一個字節(jié)送入PCH，彈出的第二個字節(jié)送入PCL，從

40、斷點(diǎn)處重新執(zhí)行主程序。,47,48,【例5-4】 根據(jù)圖5-9流程，編寫中斷服務(wù)程序。設(shè)現(xiàn)場保護(hù)只將PSW寄存器和累加器A的內(nèi)容壓入堆棧中保護(hù)。一個典型的中斷服務(wù)子程序如下：INT：CLR EA；CPU關(guān)中斷PUSH PSW；現(xiàn)場保護(hù)PUSH AccSETB EA；總中斷允許中斷處理段 CLR EA；關(guān)中斷POP Acc；現(xiàn)場恢復(fù)POP

41、 PSWSETBEA；總中斷允許RETI；中斷返回，恢復(fù)斷點(diǎn),48,49,上述程序幾點(diǎn)說明：（1）本例的現(xiàn)場保護(hù)假設(shè)僅僅涉及PSW和A的內(nèi)容，如有其他需要保護(hù)的內(nèi)容，只需在相應(yīng)位置再加幾條PUSH和POP指令即可。注意，堆棧的操作是先進(jìn)后出。（2） “中斷處理程序段”，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)中斷任務(wù)的具體要求，來編寫中斷處理程序。（3）如果不允許被其他的中斷所中斷，可將“中斷處理程序段”前后的“SETB EA

42、”和“CLR EA”兩條指令去掉。（4）最后一條指令必須是返回指令RETI，不可缺少，CPU執(zhí)行完這條指令后，返回斷點(diǎn)處，重新執(zhí)行被中斷的主程序。,49,50,5.9 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計實際的應(yīng)用中，兩個外部中斷請求源往往不夠用，需對外部中斷源進(jìn)行擴(kuò)充，如圖5-10所示。系統(tǒng)有5個外部中斷請求源IR0～I(xiàn)R4，高電平有效。最高級的請求源IR0直接接到AT89S51的一個外部中斷請求輸入端 ，其余4個請求源I

43、R1～I(xiàn)R4通過各自的OC門（集電極開路門）連到AT89S51的另一個外中斷源輸入端 ，同時還連到P1口的P1.0～P1.3腳，供AT89S51查詢。圖5-10所示電路，除了IR0優(yōu)先權(quán)級別最高外，其余4個外部中斷源的中斷優(yōu)先權(quán)取決于查詢順序，中斷優(yōu)先權(quán)的高與低，取決于查詢順序。,50,51,51,圖5-10 中斷和查詢相結(jié)合的多外部中斷請求源系統(tǒng),52,假設(shè)圖5-10中的4個外設(shè)中有一個外設(shè)提出高電平有效的中斷請

44、求信號，則中斷請求通過4個集電極開路OC門的輸出公共點(diǎn)，即 腳的電平就會變低。究竟是哪個外設(shè)提出的請求，要通過程序查詢P1.0～P1.3引腳上的邏輯電平來確定。本例假設(shè)某一時刻只能有一個外設(shè)提出中斷請求，并設(shè)IR1～I(xiàn)R4這4個中斷請求源的高電平可由相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序清“0”，則中斷服務(wù)子程序如下：ORG0013H ； INT1*的中斷入口LJMPINT1 ……ORG0100H,5

45、2,53,INT1:PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場 PUSH AccJB P1.0，IR1；如P1.0為高，則IR1有請求，；跳IR1處理JB P1.1，IR2 ；如P1.1為高，則IR2有請求， ； 跳IR2處理JB P1.2，IR3 ；如P1.2為高，則IR3有請求， ；跳IR3處理J

46、B P1.3，IR4 ；如P1.3為高，則IR4有請求， ； 跳IR4處理INTIR: POP Acc ；恢復(fù)現(xiàn)場 POP PSW RETI ；中斷返回,53,54,IR1:AJMPINTIR ；IR1處理完，跳INTIR處執(zhí)行IR2:

47、 AJMP INTIR ；IR2處理完，跳INTIR處執(zhí)行IR3: AJMP INTIR ；IR3處理完，跳INTIR處執(zhí)行IR4:  AJMP INTIR ；IR4處理完，跳INTIR處執(zhí)行查詢法擴(kuò)展外部中斷源比較簡單，但是擴(kuò)展的外部中斷源個數(shù)較多時，查詢時間稍長。,54,IR1的中斷處理子程序,IR2的中斷處理子程序,IR3的中斷處理子