MCS-51單片機外中斷軟體編程

admin @ 2014-03-14 , reply:0

MCS-51單片機有多個中斷源，以8051為例，有5個中斷源，兩個外中斷、兩個定時中斷和一個串列中斷，這一節我們討論外中斷軟體編程。
    外中斷是由外部原因引起的中斷，有兩個中斷源。即外中斷0（INT0）和外中斷1（INT1），中斷請求信號由引腳P3.2(INT0)和P3.3(INT1）輸入。

    外中斷請求信號有兩種方式，一是電平方式，二是脈衝方式。可通過有關控制位的定義進行規疾。

    電平方式為低電平有效，只需在單片機的(INT0)和(INT1)中斷請求輸入端採樣到有效的低電平時，就會激活外部中斷。

    脈衝方式則在脈衝的后負跳沿有效，即在相鄰兩個機器周期對中斷請求引入端進行採樣中，如前一次為高，后一次為低即為有效中斷請求。這就要求在這種中斷方式，中斷請求信號的脈衝寬度必須大於一個機器周期，以保證電平變化能被單片機採樣到。

      定時器控制寄存器 (TCON)

    外中斷請求方式的控制位在定時控制寄存器TCON（地址為88H）中的位88(IT0)和位8A(IT1)兩個位，當IT0(IT1)=0為電平方式，IT0(IT1)=1為脈衝方式。同時在此寄存器中的位89(IE0)和位8B(IE1)為外中斷請求標誌位，當CPU採樣到INT0(INT1)端出現有效中斷請求時，此位由硬體置1。在中斷響應完成後轉向中斷服務時，再由硬體自動清0。

定時器控制寄存器 (TCON)
位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
位符號 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
      中斷允許控制寄存器 (IE)

 
中斷允許控制寄存器 (IE)
位地址 AF AE AD AC AB AA A9 A8
位符號 EA   /   /  ES  ET1 EX1 ET0 EX0

    下面我們對有關控制位作說明：

    ·EA——中斷允許總控制位，EA=0，中斷總禁止，禁止所有中斷。EA=1，中斷總允許，總允許位打開后，各中斷的允許或禁止由各中斷允許控制位設置決定。

    ·EX0(EX1)——外部中斷允許控制位，EX0(EX1)=0，禁止外部中斷。EX0(EX1)=1，允許外部中斷。

    ·ET0(ET1)——定時/計數中斷允許控制位，ET0(ET1)=0，禁止定時/計數中斷。ET0(ET1)=1，允許定時/計數中斷。

    ·ES——串列中斷允許控制位，ES=0，禁止串列中斷。ES=1，允許串列中斷。

    中斷的允許和禁止就是中斷的開放和關閉，中斷允許就是開放中斷，中斷的禁止就是關閉中斷。從以上說明我們可看出，MCS-51的中斷允許是通過兩級控制的，以EA位作為總中斷控制位，以各中斷控制位為分控制位。當總中斷位為禁止狀態時，不管分控制位是允許或禁止整個中斷都是禁止的。只有當EA=1（允許）時，才能由各分控制位設置各自的中斷允許與禁止。MCS-51單片機複位后，IE=00H，因此中斷處于禁止狀態。

    值得一提的是：單片機中斷響應后不會自動關閉中斷，因此在轉入中斷服務程序后，應由軟體指令禁止中斷。

      中斷優先順序控制寄存器 (IP)

  MCS-51的中斷優先順序控制比較簡單，只設置了高、低兩個級別的有限級，各中斷源的優先順序別由優先寄存器（IP）進行控制。

 
中斷優先順序控制寄存器 (IP)
位地址 BF BE BD BC BB BA B9 B8
位符號  /   /   /  PS  PT1 PX1 PT0 PX0

    ·PX0——外中斷0(INT0)優先順序控制位。
    ·PT0——定時中斷0(T0)優先順序控制位。
    ·PX1——外中斷1(INT1)優先順序控制位。
    ·PT1——定時中斷1(T1)優先順序控制位。
    ·PS ——串列中斷(ES)優先順序控制位。

    控制位=0，優先順序為低。控制位=1，優先順序為高。

    中斷優先順序是為了中斷嵌套服務的，控制原則為：
    (1) 低優先順序中斷不能打斷高優先順序的中斷服務，而高優先順序的中斷服務可以打斷低優先順序的中斷服務。
    (2) 同級的中斷已經響應，其他中斷將被禁止。
    (3) 如果同級的多個中斷源同時出現，CPU將按查詢次序確定哪個中斷被響應，次序為：外中斷0→定時中斷0→外中斷1→定時中斷1→串列中斷。

      中斷控制寄存器的狀態設置

    在應用中，我們可以通過相應的控制寄存器來使用中斷系統，因此從使用的角度上看，這些控制寄存器是面向用戶的。這些控制寄存器既可以進行位元組定址，也可以進行位定址，也就是對位狀態的定址既可以使用位元組操作指令也可以使用位操作指令，例如：

        MOV    IE,#81H

    如使用位操作指令，也可寫為：
        SETB    EA
        SETB    EX0

    對於一般的外中斷程序，我們可以這樣安排：

        ORG    0000H    ;主程序入口
START:  AJMP   MAIN

        ORG    0003H    ;外中斷程序入口
        AJMP   INT00

MAIN:   MOV    IE,#81H  ;允許總中斷和外中斷
        ……            ;主程序
        ……
        ……

INT00:  ……            ;外中斷服務程序
        ……
        RETI            ;中斷返回
 

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