嵌入式系统开发中,"嵌入式最终版1.01"这一文档详细讲解了几个关键知识点,涵盖了硬件操作和中断管理。
首先,关于程序存储器和数据存储器的地址空间管理,尽管MCS-51单片机的外扩程序存储器和数据存储器共享地址空间,但它们不会发生数据冲突。这是由于访问它们的指令不同,程序存储器使用MOVC指令,它依赖于/PSEN信号,而数据存储器则使用MOVX指令,依赖于/WR与/RD信号。不同的指令选择和信号机制确保了正确地访问各自的存储区域。
其次,8051单片机只有在特定条件下才会响应中断:中断源发出中断申请,全局中断允许位EA设为1,申请中断的中断源允许位有效,且没有更高优先级的中断正在服务,指令周期结束,且不是在执行RETI或访问中断向量寄存器的指令。这保证了中断响应的准确性和顺序。
对于外扩存储器地址重叠问题,80C51通过指令的不同和控制信号的差异来区分,例如,数据存储器有RD和WR控制信号,程序存储器有PSEN信号,这样即使地址线重叠,也能根据信号类型判断是访问哪一类存储器。
中断处理过程包括中断采样,即检查中断请求标志;中断查询,检查中断标志并按优先级处理;中断响应,通过保存程序计数器PC值,执行中断服务程序,然后返回到中断前的断点位置,并恢复中断触发器状态。
当程序存储器和数据存储器地址冲突时,依然通过指令和信号的差异来区分。如前所述,MOVC指令用于程序存储器,而MOVX用于数据存储器,通过/PSEN、/WR与/RD信号的选择来确保正确访问。
最后,中断响应的现场保护至关重要。中断发生时,需要保护微机中的寄存器状态,如累加器A、工作寄存器R0~R7以及程序状态字PSW。常见的现场保护方法有:利用堆栈指令PUSH直接保存,通过工作寄存器区的切换,或者临时存储在单片机内部的存储单元中。这些措施确保了中断服务程序执行前后数据的一致性,从而维护了系统的稳定性。
这个文档深入解析了嵌入式系统中关键硬件操作和中断管理技术,为开发人员提供了清晰的理解和实现策略。