51单片机-中断系统(推荐文档).ppt

第五章中断系统§5.1微机的输入/输出方式CPU与外部设备交换信息通常有以下几种方式：①程序控制方式，又分为无条件传送方式和查询传送方式。②中断方式③直接储存器存取（DMA）方式一、无条件传送方式CPU总是认为外设在任何时刻都处于“准备好”的状态。这种传送方式不需要交换状态信息，只需在程序中加入访问外设的指令，数据传送便可以实现。此种方法很少使用。二、查询传送方式在输入时，需要查询外设的输入数据是否准备好；在输出时，需要查询外设是否把上一次CPU输出的数据处理完毕。查询传送方式：通过查询外设的状态信息，确信外设已处于“准备好”，计算机才发出访问外设的指令，实现数据的传送。状态信息：一般为1位二进制码。查询方式程序流程图：查询方式的过程：查询方式的特点：优点：通用性好，可以用于各类外设和CPU间的数据传送。缺点：CPU在完成一次数据传送后要等待很长时间才能进行下一次的传送。在等待过程中，CPU不能进行其他操作，所以效率比较低。 三、直接存储器存取（DMA）方式DMA（DirectMemoryAccess）方式是CPU让出数据总线，使外部设备和存储器之间直接传送（不通过CPU）数据的方式。在下述两种情况时可考虑采用DMA方式：①外设和存储器之间有大量的数据需要传送；②外部设备的工作速度很快的情况。§5.2中断的概念中断系统：实现这种功能的部件中断源：产生中断的请求源中断请求：中断源向CPU提出的处理请求CPU的中断响应过程：CPU暂时中止自身的事务，转去处理事件的过程中断服务：对事件的整个处理过程中断返回：处理完毕，再回到原来被中止的地方二、中断的作用1、分时操作2、实时处理3、故障处理分时操作:计算机的中断系统可以使CPU与外设同时工作。CPU在启动外设后，便继续执行主程序；而外设被启动后，开始进行准备工作。当外设准备就绪时，就向CPU发出中断请求，CPU响应该中断请求并为其服务完毕后，返回原来的断点处继续运行主程序。外设在得到服务后，也继续进行自己的工作。因此，CPU可以使多个外设同时工作，并分时为各外设提供服务，从而提高了CPU的利用率和输入输出的速度。实时处理:当计算机用于实时控制时，请求CPU提供服务时随机发生的。有了中断系统，CPU就可以立即响应并加以处理。故障处理:计算机在运行时往往会出现一些故障，如断电、存储器奇偶校验出错、运算溢出等。有了中断系统，当出现上述情况时，CPU可及时转去执行故障处理程序，自行处理故障而不必停机。§5.389C51中断系统结构及中断控制中断源：I/O设备键盘、打印机、A/D转换器、D/A转换器完成自身的操作后向CPU申请中断，请求服务硬件故障电源断电时，需要将寄存器、累加器、标志位保存，以便重新供电后继续运行RAM存储器断电时将内容保存在如硬盘、FLASHROM中，以便供电恢复后继续工作实时时钟系统中的时钟可以采用独立时钟系统，通过中断向CPU提供时钟源，节省CPU的处理时间调试程序时设置的中断程序调试时，通过设置断点观察运行中的寄存器、累加器、标志位状态；观察中间运算结果二、中断控制89C51中断系统有以下四个特殊功能寄存器：①定时器控制寄存器TCON（用六位）②串行口控制寄存器SCON（用二位）③中断允许寄存器IE④中断优先级寄存器IP1、中断请求标志2、中断允许控制在中断源与CPU之间有二级中断允许控制逻辑电路，类似开关，其中第一级为一个总开关，第二级为五个分开关，由IE控制。应当指出：在89C51复位时，IE各位被复位成“0”状态，CPU因此而处于关闭所有中断状态。所以，在89C51复位以后，用户必须通过主程序中的指令来开放所需中断，以便相应中断请求来到时被CPU所响应。3、中断优先级控制CPU同一时间只能响应一个中断请求。若同时来了两个或两个以上中断请求，就必须有先有后。！！！为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。中断优先原则：（概括为四句话）1、低级不打断高级2、高级不睬低级3、同级不能打断4、同级、同时中断，事先约定。例：设89C51的片外中断为高优先级，片内中断为低优先级。试设置IP相应值。（a）用字节操作指令MOVIP，#05H或MOV0B8H，#05H（