第五章 5.2 中断产生、响应及撤除（课件）- 《单片机技术与应用》（高教版第二版）同步精品课堂

第五章 中断原理及应用 5.2 中断产生、响应及撤除 《单片机技术与应用》 高教版 第二版 魏寿明 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 CATALOGUE 一 掌握中断概念及作用 了解单片机中断系统结构 熟悉中断产生、响应及撤除过程 学会编写简单中断处理程序 掌握中断概念及作用 新课引入 CATALOGUE 二 中断的概念 01 中断是指在单片机执行程序过程中，由于外部或内部事件引起CPU暂时停止当前程序的执行，转而去处理该事件，处理完后再返回原程序继续执行的过程。 中断的作用 02 提高CPU的利用率，实现实时处理，增强系统的稳定性和可靠性。 中断的实现方式 03 通过硬件和软件相结合的方式实现，包括中断源、中断向量、中断优先级等概念。 提出问题：如何实现单片机中断？ 实时控制系统 在实时控制系统中，中断被广泛应用于数据采集、状态监测、故障处理等方面，确保系统能够及时响应外部事件并做出相应处理。 通信系统 在通信系统中，中断被用于数据传输、接收和发送控制等方面，提高数据传输的效率和可靠性。 嵌入式系统 在嵌入式系统中，中断被用于处理各种异常情况，如电源故障、存储器错误等，确保系统的稳定性和可靠性。 展示案例：中断在实际应用中的作用 新课教学 CATALOGUE 三 单片机中断系统组成 单片机中断系统通常由中断源、中断控制器和中断处理程序三部分组成。其中，中断源是产生中断请求的来源；中断控制器用于管理和控制各个中断源；中断处理程序是响应中断请求后执行的特殊程序。 单片机中断类型 单片机中断类型包括外部中断、定时器中断、串行口中断等。每种中断类型都有其特定的中断源和中断向量。 单片机中断系统简介 中断源是指能够产生中断请求的来源，可以是单片机内部的定时器、串行口等部件，也可以是外部设备或信号。 中断向量是指中断服务程序的入口地址。当单片机响应某个中断请求时，会自动跳转到对应的中断向量处，开始执行中断服务程序。 中断源与中断向量 中断向量 中断源 当多个中断源同时请求中断时，单片机会根据中断优先级的高低来决定先响应哪个中断请求。优先级高的中断会先得到响应和处理。 中断优先级 单片机在响应中断请求后，会按照特定的处理顺序来执行中断服务程序。通常包括保护现场、处理中断、恢复现场等步骤。在处理中断过程中，需要注意避免嵌套中断和中断冲突等问题。 中断处理顺序 中断优先级及处理顺序 中断请求是在每个指令周期的最后一个机器周期检查是否有中断源请求信号，并且TCON 相应标志位是否置1,若有中断请求且中断允许则进入中断响应。 中断请求 中断响应开始由硬件产生一条长调用指令LCALL。 中断响应 CPU 响应中断后，即转到中断服务入口，从中断服务程序第一条指令开始运行，直到中 断返回为止。 中断服务 执行中断返回指令，返回到被中断的程序中继续执行。 中断返回 中断响应过程 一般设置一条跳转指令和程序设置ROM 地址以开辟存储空间，使单片机转去执 行该中断入口地址所对应的中断服务程序。中断入口地址见表。 中断响应 中断服务程序执行完毕后，需要执行中断返回指令，返回到被中断的程序中继续执行。 中断返回指令 单片机通常具有现场恢复机制，能够自动恢复被中断的程序现场，确保程序的正确执行。 现场恢复机制 当多个中断同时发生时，单片机能够按照中断优先级进行中断嵌套处理，确保高优先级中断得到及时处理。 中断嵌套 在某些情况下，可以通过设置中断屏蔽位来禁止某些中断的响应，以满足特定应用需求。 中断屏蔽 中断返回与现场恢复 1 2 3 CPU 响应TO 或T1 中断后，由硬件自动清除相应的中断标志位TFO/TF1, 即自动撤除中断 信号 定时器/计数器TO 、T1中断信号的撤除 CPU 响应串行口中断后并不自动清除相应的中断标志位，用户需要在串行口中断服务程 序中软件清除，相应指令为 CLR TX/RX 串行口中断信号的撤除 对于边沿触发方式的外部中断INTO和INT1,CPU 响应中断后也是由硬件自动清除 IE0 和 IE1; 对于电平触发方式的外部中断INTO和INT1,CPU 响应中断后应立即撤除INTO和INT1的低 电平信号，否则会再次产生中断信号 外部中断信号的撤除 中断信号的撤除 师生互动 CATALOGUE 四 小组讨论与交流 1.分组讨论中断服务程序编写要点； 2.探讨中断嵌套、中断撤除等； 3.讨论中断产生原因； 课堂练习 CATALOGUE 五 课堂练习 中断优先级可以通过硬件设置来改变中断请求的顺序.( ) 【答案】√ 【解析】中断优先级是用于决定多个中断请求同时发生时，系统如何决定先处理哪个中断的机制。在硬件层