12.中断系统

中断:
CPU在处理某一事件A时,发生了另一事件B请求CPU迅速去处理(中断发生);CPU暂时中断当前的工作,转去处理事件B(中断响应和中断服务);待CPU将事件B处理完毕后,再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A(中断返回),这一过程称为中断 。
引起CPU中断的根源,称为中断源。中断源向CPU提出中断请求。CPU暂时中断原来的事件A,转去处理事件B。对事件B处理完毕后,再回到原来被中断的地方(即断点),称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统
特点:
分时操作。CPU可以分时为多个I/O设备服务,提高了计算机的利用率;
实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件,系统的实时性大大增强;
可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力,从而使系统可靠性提高。
5个中断源:
从上至下依次为:外部中断0,计数器定时器0,外部中断1,计数器定时器1,串行通信中断RX、TX。优先级从上往下递减。
在这里插入图片描述
外部中断0接在P32口(P3口很多第二功能管脚)IT0(TCON.0)用来选择低电平有效或者下降沿有效。当CPU检测到P3.2引脚上出现有效的中断信号时,中断标志IE0(TCON.1)置1,向CPU申请中断。
外部中断1接在P33口,IT1(TCON.2)选择其为低电平有效还是下降沿有效。当CPU检测到P3.3引脚上出现有效的中断信号时,中断标志IE1(TCON.3)置1,向CPU申请中断。
TF0(TCON.5),片内定时/计数器T0溢出中断请求标志。当定时/计数器T0发生溢出时,置位TF0,并向CPU申请中断。
TF1(TCON.7),片内定时/计数器T1溢出中断请求标志。当定时/计数器T1发生溢出时,置位TF1,并向CPU申请中断。
RI(SCON.0)或TI(SCON.1),串行口中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时置位RI或当串行口发送完一帧串行数据时置位TI,向CPU申请中断。
CPU中断允许控制
在这里插入图片描述
EX0(IE.0),外部中断0允许位;
ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位;
EX1(IE.2),外部中断1允许位;
ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位;
ES(IE.4),串行口中断允许位;
EA (IE.7), CPU中断允许(总允许)位。
中断请求标志
TCON的中断标志
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IT0(TCON.0),外部中断0触发方式控制位。
当IT0=0时,为电平触发方式。
当IT0=1时,为边沿触发方式(下降沿有效)。
IE0(TCON.1),外部中断0中断请求标志位。
IT1(TCON.2),外部中断1触发方式控制位。
IE1(TCON.3),外部中断1中断请求标志位。
TF0(TCON.5),定时/计数器T0溢出中断请求标志位。
TF1(TCON.7),定时/计数器T1溢出中断请求标志位。
同一优先级中的中断申请不止一个时,则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队,由中断系统硬件确定的自然优先级形成,其排列如所示:
在这里插入图片描述
中断源:(中断号用于程序的编写)
在这里插入图片描述
中断优先级的三条原则
1.CPU同时接收到几个中断时,首先响应优先级别最高的中断请求。
2.正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断。
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。

为了实现上述后两条原则,中断系统内部设有两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,它将阻断后来所有的低优先级中断请求。

中断响应条件:
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)。
以上三条同时满足时,CPU才有可能响应中断。

以外部中断0为例:

EA=1;//打开总中断开关
EX0=1;//打开外部中断0
IT0=0/1;//设置外部中断的触发方式,0或1,0为电平触发,1为下降沿触发
...
//中断服务函数:
void int0 () interrupt 0
{
	do anything that you want;
}

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