微机原理:中断系统详解与中断申请封锁条件
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更新于2024-08-22
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"中断系统是微机原理中的一个重要章节,主要讨论了中断的概念、中断技术的优点、中断系统的功能以及MCS-51单片机的中断系统结构。中断是在CPU执行程序时,由于外部事件(如硬件设备请求、异常等)导致CPU暂停当前任务,转而执行特定处理程序的技术。中断的引入提高了CPU的利用率,实现了分时操作和实时处理,同时也便于处理故障。中断系统包括中断请求信号的产生、CPU响应机制、中断优先级管理、中断服务和返回原程序等功能。
在MCS-51单片机中,有五个中断源:外部中断0(/INT0)、外部中断1(/INT1)、定时器0溢出中断、定时器1溢出中断和串行口中断。中断系统具有两级优先级,中断允许控制寄存器IE用于开启或关闭中断,中断优先级控制寄存器IP用于设置中断优先级。定时器/计数器控制寄存器TCON则与定时器和外部中断相关,例如,它的某些位可以用来启动或停止定时器,以及标志外部中断请求。
中断响应的过程包括:当满足中断条件时,中断请求被提出;CPU检测到中断请求后,保存当前程序状态(包括程序计数器PC和寄存器);执行中断响应,跳转到中断服务程序;在中断服务程序执行完后,通过RETI指令恢复之前的程序状态并返回到被中断的程序。
在处理中断时,有几种情况会阻止中断申请被响应,例如,CPU正在执行同级或高一级的中断服务程序,当前指令尚未执行完,或者当前指令是RETI或对IE、IP寄存器进行读/写操作,这些操作完成后,CPU至少需要再执行一条指令才会响应新的中断。了解这些情况有助于避免中断处理过程中的冲突和错误。
在实际应用中,中断系统的初始化、中断源的扩展以及中断服务程序的编写都是关键步骤。例如,要扩展外部中断源,可能需要额外的接口电路和逻辑控制。中断编程涉及到如何正确地设置中断使能、优先级和处理流程,确保系统的稳定和高效运行。
学习中断系统的目的在于理解和掌握中断技术的基本概念,熟悉MCS-51单片机中断系统结构,了解中断源触发和撤除方式,以及中断响应过程。此外,还需要掌握中断系统初始化和中断编程应用,以充分利用中断功能来提升系统的响应速度和处理能力。"
2022-07-11 上传
2022-08-15 上传
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2023-06-10 上传
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