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  • 51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)
    51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)
  • 51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)
  •   發(fā)布日期: 2019-06-19  瀏覽次數(shù): 1,834

    中斷系統(tǒng)的運(yùn)行必須與中斷服務(wù)子程序配合才能正確使用。設(shè)計(jì)中斷服務(wù)子程序需要首先明確以下幾個(gè)問題。

    中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)的任務(wù)

     

    中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)的基本任務(wù)有下列4條:

    (1)設(shè)置中斷允許控制寄存器IE,允許相應(yīng)的中斷請(qǐng)求源中斷。

    (2)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP,確定并分配所使用的中斷源的優(yōu)先級(jí)。

    (3)若是外部中斷源,還要設(shè)置中斷請(qǐng)求的觸發(fā)方式IT1或IT0,以決定采用電平觸發(fā)方式還是跳沿觸發(fā)方式。

    (4)編寫中斷服務(wù)子程序,處理中斷請(qǐng)求。

    前3條一般放在主程序的初始化程序段中。

    舉例如下:例1、假設(shè)允許外部中斷0中斷,并設(shè)定它為高優(yōu)先級(jí)中斷,其他中斷源為低優(yōu)先級(jí)中斷,采用跳沿觸發(fā)方式。在主程序中可編寫如下初始化程序段:

    51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)

    采用中斷時(shí)的主程序結(jié)構(gòu)

    由于各中斷人口地址是固定的,而程序又必須先從主程序起始地址OOOOH執(zhí)行。所以,在OOOOH起始地址的幾個(gè)字節(jié)中,要用無條件轉(zhuǎn)移指令,跳轉(zhuǎn)到主程序。另外,各中斷人口地址之間依次相差8字節(jié),中斷服務(wù)子程序稍長就超過8字節(jié),這樣中斷服務(wù)子程序就占用了其他的中斷入口地址,影響其他中斷源的中斷處理。為此,一般在進(jìn)入中斷后,利用一條無條件轉(zhuǎn)移指令,把中斷服務(wù)子程序跳轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)離其他中斷入口的人口地址處。

    常用的主程序結(jié)構(gòu)如下:

    51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)

    注意:在以上的主程序結(jié)構(gòu)中,如果有多個(gè)中斷源,就對(duì)應(yīng)有多個(gè)“ORG XlX2X3X4H”的中斷入口地址,多個(gè)“中斷入口地址”必須依次由小到大排列。主程序MAIN的起始地址Y1Y2Y3 Y4H根據(jù)具體情況來安排。

    中斷服務(wù)子程序的流程

    AT89S51響應(yīng)中斷后,就進(jìn)入中斷服務(wù)子程序。中斷服務(wù)子程序的基本流程如右圖所示。

    51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)

    下面對(duì)有關(guān)中斷服務(wù)子程序執(zhí)行過程中的一些問題進(jìn)行說明。

    (1)現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù) 所謂現(xiàn)場是指進(jìn)人中斷時(shí),單片機(jī)中某些寄存器和存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。為了使中斷服務(wù)子程序的執(zhí)行不破壞這些數(shù)據(jù)或狀態(tài),以免在中斷返回后影響主程序的運(yùn)行,因此要把它們送入堆棧保存起來,這就是現(xiàn)場保護(hù)。

    現(xiàn)場保護(hù)一定要位于現(xiàn)場中斷處理程序的前面。中斷處理結(jié)束后,在返回主程序前,則需要把保存的現(xiàn)場內(nèi)容從堆棧中彈出,以恢復(fù)那些寄存器和存儲(chǔ)器單元中的原有內(nèi)容,這就是現(xiàn)場恢復(fù)。

    現(xiàn)場恢復(fù)一定要位于中斷處理的后面。AT89S51的堆棧操作指令“PUSH direct”和“POP direct”,主要是供現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)使用的。至于要保護(hù)哪些內(nèi)容,應(yīng)該由用戶根據(jù)中斷處理程序的具體情況來決定。

    (2)關(guān)中斷和開中斷 右圖中現(xiàn)場保護(hù)前和現(xiàn)場恢復(fù)前關(guān)中斷是為了防止此時(shí)有高一級(jí)的中斷進(jìn)入,避免現(xiàn)場被破壞;在現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)之后的開中斷是為下一次的中斷做好準(zhǔn)備,也為了允許有更高級(jí)的中斷進(jìn)入。這樣做的結(jié)果是,中斷處理可以被打斷,但原來的現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)不允許更改,除了現(xiàn)場保護(hù)和現(xiàn)場恢復(fù)的片刻外,仍然保持著中斷嵌套的功能。

    但有的時(shí)候,對(duì)于一個(gè)重要的中斷,必須執(zhí)行完畢,不允許被其他的中斷嵌套。對(duì)此可在現(xiàn)場保護(hù)之前先關(guān)閉總中斷開關(guān)位,徹底關(guān)閉其他中斷請(qǐng)求,待中斷處理完畢后再開總中斷開關(guān)位中斷。這樣,就需要把圖5-9中的“中斷處理”步驟前后的“開中斷”和“關(guān)中斷”兩個(gè)過程去掉。

    (3)中斷處理 中斷處理是中斷源請(qǐng)求中斷的具體目的。應(yīng)用設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)任務(wù)的具體要求來編寫中斷處理部分的程序。

    (4)中斷返回 中斷服務(wù)子程序的最后一條指令必須是返回指令RETI,它是中斷服務(wù)程序結(jié)束的標(biāo)志。CPU執(zhí)行完這條指令后,把響應(yīng)中斷時(shí)所置l的不可尋址的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器清O,然后從堆棧中彈出棧頂上的兩個(gè)字節(jié)的斷點(diǎn)地址送到程序計(jì)數(shù)器PC,彈出的第一個(gè)字節(jié)送入PCH,彈出的第二個(gè)字節(jié)送入PCL,CPU從斷點(diǎn)處重新執(zhí)行被中斷的主程序。

    例2、根據(jù)下圖的中斷服務(wù)子程序流程,編寫中斷服務(wù)程序。假設(shè)現(xiàn)場保護(hù)只需要將PSW寄存器和累加器A的內(nèi)容壓人堆棧中保護(hù)起來。

    一個(gè)典型的中斷服務(wù)子程序如下:

    51單片機(jī)中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)

    上述程序有幾點(diǎn)需要說明:

    (1)本例的現(xiàn)場保護(hù)假設(shè)僅僅涉及PSW和A的內(nèi)容,如果還有其他需要保護(hù)的內(nèi)容,只需要在相應(yīng)的位置再加幾條PUSH和POP指令即可。注意,對(duì)堆棧的操作是先進(jìn)后出,次序不可顛倒。

    (2)中斷服務(wù)子程序中的“中斷處理程序段”,應(yīng)用設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)中斷任務(wù)的具體要求來編寫這部分中斷處理程序。

    (3)如果該中斷服務(wù)子程序不允許被其他中斷所中斷,可將“中斷處理程序段”前后的“SETB EA”和“CLR EA”兩條指令去掉。

    (4)中斷服務(wù)子程序的最后一條指令必須是返回指令RETI,千萬不可缺少,它是中斷服務(wù)子程序結(jié)束的標(biāo)志。CPU執(zhí)行完這條指令后,返回?cái)帱c(diǎn)處,重新執(zhí)行被中斷的主程序。


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