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1、第 5 章 中断系统1）作业题1.8051 微控制器中，有几个中断源？几个中断优先级？中断优先级是如何控制的？在出现同级中断申请时，CPU 按什么顺序响应（按由高级到低级的顺序写出各个中断源）？各个中断源的入口地址是多少？答：8051 微控制器中有五个中断源，两个中断优先级。通过IP 进行优先级控制。IP 为中断优先级寄存器，物理地址为B8H，其中的后五位PS PT1 PX1 PT0 PX0分别控制串行口、定时器/计数器 1、外部中断1、定时器/计数器 0、外部中断0 的优先级。在出现同级中断申请时，CPU 按如下顺序响应各个中断源的请求：INT0、T0、INT1、T1、串行口，各个中断源的入
2、口地址分别是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。2.8051 微控制器中，各中断标志是如何产生的，又如何清0 的？答：每个中断源请求中断时会在SFR 的某些寄存器中产生响应的标志位，表示该中断源请求了中断。INT0、INT1、T0 和 T1 的中断标志存放在TCON(定时器/计数器控制寄存器)中，占 4 位；串行口的中断标志存放在SCON(串行口控制寄存器)中，占 2 位。TCON:定时器/计数器控制寄存器。8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF0：T0 溢出标志，溢出时由硬件
3、置1，并且请求中断，CPU 响应后，由硬件自动将TF0清 0；不用中断方式时，要用软件清0。TF1：T1 溢出标志，溢出时由硬件置1，并且请求中断，CPU 响应后，由硬件自动将TF1清 0；不用中断方式时，要用软件清0。IE0：INT0 中断标志，发生INT0 中断时，硬件置IE0 为 1，并向 CPU 请求中断。IE1：INT1 中断标志，发生INT1 中断时，硬件置IE1 为 1，并向 CPU 请求中断。SCON:串行口控制寄存器。TI:串行口发送中断标志，发送完一帧数据时由硬件置位，并请求中断。RI:串行口接受中断标志，接收到一帧数据时，由硬件置位，并且请求中断。TI、RI 标志，必须用
4、软件清0。3.简述 8051 微控制器中中断响应的过程。答：单片机响应中断的条件：中断源有请求（响应的中断标志位置1），CPU 允许所有中断（CPU 中断允许位EA=1）,中断允许寄存器IE 中，相应中断源允许位置1；没有同级或者高级中断正在服务，现行指令已经执行完毕，若执行指令为RETI 或者读/写 IE 或者 IP 指令时则该指令的下一条指令也执行完毕。中断响应的过程：1）CPU 在每个机器周期的S5P2 检测中断源。在下一个机器周期的S6按照优先次序查询各个中断标志。若查询到有中断标志为1 时，按照优先级别进行处理，即响应中断；2）置相应的“优先级状态”触发器为1，即指出 CPU 当前正
5、在处理的中断优先级，以阻断同级或者低级中断请求；3）自动保护断点，即将现行PC 内容（即断点地址）压入堆栈，并且根据中断源把相应的中断程序入口地址装入PC 中；4）执行中断服务程序，直到遇到RETI 指令为止；5）RETI 指令清除“优先级状态”触发器；自动清除中断标志（TI/RI除外）；从堆栈中弹出断点地址给PC，使 CPU 回到中断处，继续执行主程序。4.简述中断服务程序的调用和子程序调用的异同。答：相似点：1）都是中断当前正在执行的程序，转去执行子程序或者中断服务程序。2）都是由硬件自动将断点地址压入堆栈，然后通过软件完成现场保护。3）执行完子程序或者中断服务程序后，都要通过软件恢复现场
6、，并通过执行返回指令，重新返回到断点处，继续调用程序的执行。4）都可以实现嵌套，比如中断嵌套和子程序嵌套。差别：1）中断请求是随机的，在程序执行的任何时刻都可能请求；而子程序调用是由软件编排好的。2）响应中断后，转去执行存放在固定地址的中断服务程序，而子程序的地址由软件设定。3）中断响应是受控的，其响应时间受到一些因素影响，子程序响应时间是固定的。2）思考题1.什么是中断？中断能实现哪些功能？答：中断是指CPU 暂停当前的工作，转去处理紧急事件，处理完毕后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作。中断的功能：1）实现 CPU 与外部设备的速度配合2）实现实时控制3）故障的及时发现与处理 4）实
7、现人机联系2.在设计中断服务程序时，为什么要进行现场的保护和恢复？答：中断服务程序在执行前，由于主程序在调用完中断程序后将继续执行，因此应该讲中断程序可能用到的资源，包括工作寄存器R0R7、RAM 单元、A、DPTR、PSW 等都压入堆栈保存，即进行现场保护。执行完中断程序返回主程序之前，将被保护的内容回复到原始单元中的过程叫做现场恢复。现场保护和恢复是为了使CPU 执行完中断服务程序之后可以准确回到原来的地方继续执行指令。3.8051 微控制器的外部中断中，有几种中断触发方式？如何选择触发方式？答：外部中断有两种触发方式：低电平触发方式和下降沿触发方式。通过TCON 中的 IT0、IT1 来
8、选择。INT=0：低电平触发方式，CPU 在每个机器周期的S5P2 采样 INT0(P3.2)的电平，采样到低电平，则认为有中断请求，随即置位IE0。采样到高电平时认为无中断请求或者中断请求已经撤销，随即对IE0 清 0。IT0=1：选择 INT0 为下降沿触发方式，CPU 在每个机器周期的S5P2 采样 INT0 的电平，若相继采样两次，一次采到高电平，下一次采到低电平（即检测到一个下降沿），则置 IE0=1，表示外部中断0 正在向 CPU 请求中断，直到该中断被CPU 响应时 IE0 由硬件自动清0。IT1 功能与 IT0 相同。对于下降沿触发方式，中断请求信号的高低电平至少各保持一个机器周期；对于低电平触发方式，INT0/INT1引脚上请求中断的低电平应该保持到CPU 响应中断为止。4.中断请求有效并开中断时，能否保证立即响应该中断？为什么？答：不一定可以。51 单片机响应中断的条件有：没有同级或者高级中断正在服务，现行指令已经执行完毕，若执行指令为RETI或是读/写 IE或者 IP 指令时，则该指令的下一条指令也执行完毕。