帶你了解8XC552 中斷系統(tǒng)

中斷裝置和中斷處理程序統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。

中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要組成部分。實(shí)時(shí)控制、故障自動(dòng)處理、計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送往往采用中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了計(jì)算機(jī)效率。

不同的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)和軟件指令是不完全相同的，因此，中斷系統(tǒng)也是不相同的。計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)能夠加強(qiáng)CPU對(duì)多任務(wù)事件的處理能力。中斷機(jī)制是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它在系統(tǒng)中起著通信網(wǎng)絡(luò)作用，以協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)各種外部事件的響應(yīng)和處理。中斷是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的必要條件。

中斷是CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件作出的一種反應(yīng)。 引起中斷的事件稱為中斷源。中斷源向CPU提出處理的請(qǐng)求稱為中斷請(qǐng)求。發(fā)生中斷時(shí)被打斷程序的暫停點(diǎn)成為斷點(diǎn)。CPU暫?，F(xiàn)行程序而轉(zhuǎn)為響應(yīng)中斷請(qǐng)求的過(guò)程稱為中斷響應(yīng)。處理中斷源的程序稱為中斷處理程序。CPU執(zhí)行有關(guān)的中斷處理程序稱為中斷處理。而返回?cái)帱c(diǎn)的過(guò)程稱為中斷返回。中斷的實(shí)現(xiàn)由實(shí)行軟件和硬件綜合完成，硬件部分叫做硬件裝置，軟件部分稱為軟件處理程序。

8XC552的中斷系統(tǒng)如圖10.31所示，共有15個(gè)中斷源，分為2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。這15個(gè)中斷源分別是：2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1溢出中斷;3個(gè)T2比較中斷;2個(gè)外部中斷INT/INT1;1個(gè)T2溢出中斷;異步串行口中斷UART;A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷;4個(gè)T2捕捉中斷;I2 C同步串行口中斷。

圖10.31 8XC552中斷系統(tǒng)

中斷的允許由兩個(gè)特殊功能寄存器IEN0和IEN1控制。IEN0的地址為A8H，格式如圖10.32所示。

IEN0各位的功能說(shuō)明如下：

EA：中斷系統(tǒng)總允許控制位。

EAD：A/D轉(zhuǎn)換器中斷允許位。

ES1：I2 C中斷允許位。

ES0：UART中斷允許位。

ET0、ET1：定時(shí)器T0、T1中斷允許位。

EX0、EX1：外部中斷INT0、INT1允許位。

IEN1的地址為E8H，其格式如圖10.33所示。

IEN1各位的功能說(shuō)明如下：

ET2：T2溢出中斷允許位。

ECM0~ECM2：比較器0~2中斷允許位。

ECT0~ECT3：捕捉器0~3輸入端CT0I~CT3I的中斷允許位。

中斷優(yōu)先級(jí)由兩個(gè)特殊功能寄存器IP0和IP1控制。IP0的地址為B8H，其格式如圖10.34所示。

IP0各位的功能說(shuō)明如下：

PAD：ADC中斷優(yōu)先級(jí)控制位。

PS1：I2 C總線中斷優(yōu)先級(jí)控制位。

PS0：UART中斷優(yōu)先級(jí)控制位。

PT0、PT1：定時(shí)器T0、T1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。

PX0、PX1：外部中斷INT0、INT1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。

IP1的地址為F8H，其格式定義如圖10.35所示。

IP1格式的功能說(shuō)明如下：

PT2：定時(shí)器T2中斷優(yōu)先級(jí)控制位;

PCM0~PCM2：比較寄存器0~2中斷優(yōu)先級(jí)控制位;

PCT0~PCT3：捕捉寄存器0~3中斷優(yōu)先級(jí)控制位。

8XC552單片機(jī)與MCS 51單片機(jī)的中斷結(jié)構(gòu)相似，采用兩級(jí)中斷方式，1個(gè)低優(yōu)先級(jí)中斷可被1個(gè)高優(yōu)先級(jí)中斷，反之則不行。如果有幾個(gè)同級(jí)中斷同時(shí)請(qǐng)求中斷，則按內(nèi)部規(guī)定的中斷優(yōu)先級(jí)順序響應(yīng)中斷。表10.14為8XC552內(nèi)部中斷硬件查詢次序和中斷矢量地址。

需要指出的是，8XC552在響應(yīng)中斷后，硬件只自動(dòng)清除定時(shí)器T0、T1的溢出中斷標(biāo)志TF0、TF1和由邊沿觸發(fā)的外部中斷標(biāo)志IE0、IE1，其余各中斷標(biāo)志必須由用戶用軟件加以清除。

大多數(shù)中斷系統(tǒng)都具有如下幾方面的操作，這些操作是按照中斷的執(zhí)行先后次序排列的。

①接收中斷請(qǐng)求。

②查看本級(jí)中斷屏蔽位,若該位為1則本級(jí)中斷源參加優(yōu)先權(quán)排隊(duì)。

③中斷優(yōu)先權(quán)選擇。

④處理機(jī)執(zhí)行完一條指令后或者這條指令已無(wú)法執(zhí)行完，則立即中止現(xiàn)行程序。接著，中斷部件根據(jù)中斷級(jí)去指定相應(yīng)的主存單元，并把被中斷的指令地址和處理機(jī)當(dāng)前的主要狀態(tài)信息存放在此單元中。

⑤中斷部件根據(jù)中斷級(jí)又指定另外的主存單元，從這些單元中取出處理機(jī)新的狀態(tài)信息和該級(jí)中斷控制程序的起始地址。

⑥執(zhí)行中斷控制程序和相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

⑦執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，利用專用指令使處理機(jī)返回被中斷的程序或轉(zhuǎn)向其他程序。