MCS-51单片机中断系统解析与应用

"中断优先寄存器IP-微机原理\\微机课件\\第6章 中断." 中断优先寄存器IP是微处理器中管理中断处理顺序的关键部件，主要在8051系列单片机中使用。中断系统是微处理器对外部事件快速响应的一种机制，它允许CPU在执行当前程序时，遇到中断请求后，能够暂停当前任务，转而执行中断服务程序，以处理突发事件。中断技术的应用广泛，包括分时操作、实时处理以及故障处理等。 中断的概念是这样的：当计算机在执行程序时，如果发生了中断请求，CPU会暂停当前程序，转而执行中断服务子程序，待处理完中断事件后，再返回到原先被打断的程序继续执行。这种机制不同于普通的程序调用，因为中断的发生是不可预知的，并且调用中断服务程序是由硬件自动完成的。 中断系统的主要优点包括： 1. **分时操作**：允许多个外部设备共享CPU时间，使得多个任务可以并行处理，提高了CPU效率。 2. **实时处理**：对于实时控制系统，中断系统能够快速响应外部事件，确保对实时变化的物理量进行及时处理。 3. **故障处理**：当系统出现故障时，可以通过中断请求让CPU执行相应的错误处理程序。 中断系统需要解决以下几个关键问题： 1. **中断请求信号的产生**：确定何时以及如何产生中断请求。 2. **CPU响应中断**：中断发生后，CPU如何识别并响应中断请求。 3. **中断优先权**：如果有多个中断同时发生，如何确定处理的顺序。 4. **中断服务**：执行中断服务子程序来处理中断事件。 5. **中断返回**：中断服务完成后，如何恢复原始程序的执行状态并返回。 在8051单片机中断系统中，有五个中断源，分别是： 1. 外部中断0（/INT0）：通过P3.2端口线引入。 2. 外部中断1（/INT1）：通过P3.3端口线引入。 3. 定时器/计数器0溢出中断（TO）。 4. 定时器/计数器1溢出中断（TI）。 5. 定时器/计数器2溢出中断（RI）。 中断系统包含两个级别的优先级，即高优先级和低优先级。中断优先级控制寄存器IP用来设置中断优先级。例如，在8051中，外部中断0和定时器0溢出中断是高优先级中断，其余中断为低优先级中断。中断允许控制寄存器IE则用来开启或关闭各个中断源。 在中断处理过程中，CPU会保存当前程序的执行状态，如PC（程序计数器）和PSW（程序状态字）的值，以便中断服务结束后能正确返回。中断响应过程包括：检测中断请求、保护现场、执行中断服务子程序以及最后的中断返回。 中断编程涉及到中断初始化、中断服务子程序的编写以及中断返回指令的使用。例如，通过设置IE和IP寄存器，可以开启中断，设置中断优先级，并且在中断服务子程序中处理中断事件。中断系统是微处理器实现并发性和灵活性的重要组成部分，理解和熟练运用中断技术对于理解和设计嵌入式系统至关重要。