PIC16F87X單片機(jī)中斷系統(tǒng)應(yīng)用須關(guān)注的問(wèn)題

目前在世界一些著名的單片機(jī)產(chǎn)品系列中，PIC16F87X系列單片機(jī)是芯片內(nèi)部包含有外圍設(shè)備模塊數(shù)量最多的單片機(jī)品種之一。PIC16F874和PIC16F877單片機(jī)的芯片內(nèi)部集成了15個(gè)外圍設(shè)備模塊；PIC16F873和PIC16F876單片機(jī)的芯片內(nèi)部集成了12個(gè)外圍設(shè)備模塊。在最近推出的該系列的新型號(hào)中， PIC16F870單片機(jī)的芯片內(nèi)部集成了10個(gè)外圍設(shè)備模塊；PIC16F871單片機(jī)的芯片內(nèi)部集成了13個(gè)外圍設(shè)備模塊；PIC16F872單片機(jī)的芯片內(nèi)部也集成了10個(gè)外圍設(shè)備模塊（比PIC16F870多了1個(gè)USART模塊，少了1個(gè)SSP模塊）。

這些外圍設(shè)備模塊在啟用時(shí)以及在工作過(guò)程中，都或多或少地需要CPU參與控制、協(xié)調(diào)或交換數(shù)據(jù)等各種服務(wù)工作。由于CPU的運(yùn)行速度非常高，而各個(gè)外圍設(shè)備模塊的工作速度卻非常低，況且這些外圍設(shè)備模塊也不是頻繁地要求CPU對(duì)其服務(wù)。因此，通常采取一種讓眾多外圍設(shè)備模塊共享1個(gè)CPU，并且能夠及時(shí)得到CPU服務(wù)的調(diào)度方法 ——中斷。

一、 PIC16F87X的中斷源

PIC系列單片機(jī)是當(dāng)今世界上很有影響力的精簡(jiǎn)指令集（RISC）微控制器，具有豐富的中斷功能。其中功能強(qiáng)大的中、高擋型號(hào)的中斷源有18種之多。在PIC單片機(jī)家族中，排位屬于中上水平的PIC16F87X子系列單片機(jī)具備的中斷源多達(dá)14種。其中，單片機(jī)的型號(hào)不同，中斷源的種類、個(gè)數(shù)也不同，如表1所列。其不足之處是：中斷矢量只有1個(gè)，并且各個(gè)中斷源之間也沒(méi)有優(yōu)先級(jí)別之分，不具備非屏蔽中斷。

從表1中可以看出，各中斷源基本上都是與各個(gè)外圍設(shè)備模塊相對(duì)應(yīng)的。其中，多數(shù)外圍設(shè)備模塊對(duì)應(yīng)著1個(gè)中斷源（比如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR0模塊），有的外圍設(shè)備模塊對(duì)應(yīng)著2個(gè)中斷源（比如通用同步/接收/發(fā)送器SCI模塊），也有的外圍設(shè)備模塊沒(méi)有中斷源與之對(duì)應(yīng)（比如輸入/輸出端口RA和RC模塊），還有的中斷源沒(méi)有外圍設(shè)備模塊與之對(duì)應(yīng)（比如外部觸發(fā)中斷源INT）。

二、 PIC16F87X的中斷硬件邏輯

在PIC16F87X的子系列中，具體型號(hào)不同，中斷邏輯電路也存在著差異，中斷源的種類和個(gè)數(shù)也不同：最多的具備 14種中斷源；最少的具備10種中斷源（詳見(jiàn)表1）。其中并行端口模塊和并行端口中斷源，只有40腳封裝的型號(hào)（PIC16F871、PIC16F874 和PIC16F877）才會(huì)具備；而對(duì)于28腳封裝的型號(hào)（PIC16F870、PIC16F872、PIC16F873和PIC16F876）則不具備。

PIC16F87X系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)的邏輯電路如圖1所示。每一種中斷源對(duì)應(yīng)著1個(gè)中斷標(biāo)志位（記為XXXF，F(xiàn)是Flag的第1 個(gè)英文字母）和1個(gè)中斷屏蔽位或者叫中斷使能位（記為XXXE，E是Enable的第1個(gè)英文字母）。中斷源產(chǎn)生的中斷標(biāo)志信號(hào)是否得以向前傳遞，將受控于對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽位。每一個(gè)中斷標(biāo)志位都對(duì)應(yīng)著1個(gè)觸發(fā)器。當(dāng)中斷源申請(qǐng)CPU中斷時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的觸發(fā)器就由硬件自動(dòng)置位，而該觸發(fā)器的清零是由用戶安排程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的；每一個(gè)中斷屏蔽位也對(duì)應(yīng)著1個(gè)觸發(fā)器。該觸發(fā)器的置位和清零均是由用戶程序完成的。

圖1描繪的邏輯電路是1個(gè)由簡(jiǎn)單的門電路構(gòu)成的組合邏輯電路。將全部14個(gè)中斷源按2個(gè)梯隊(duì)并列排開，第1梯隊(duì)中只安排了3個(gè)中斷源，其余的中斷源全部安排到第2梯隊(duì)中。這樣做是為了與早期的 PIC系列單片機(jī)型號(hào)相兼容（前些年研制出的單片機(jī)型號(hào)片內(nèi)配置的外圍設(shè)備模塊數(shù)量較少，相應(yīng)的中斷源的數(shù)量自然也就少，比如PIC16C61只有第1梯隊(duì)中的3個(gè)中斷源）。近期研制的一些PIC單片機(jī)新型號(hào)是在原有的單片機(jī)芯片基礎(chǔ)之上進(jìn)行一些功能擴(kuò)展而得來(lái)的。

所有的中斷源都受全局中斷屏蔽位（也可以稱為總屏蔽位）GIE的控制。第1梯隊(duì)的中斷源不僅受全局中斷屏蔽位的控制，還要受各自中斷屏蔽位的控制；第2梯隊(duì)的中斷源不僅受到全局中斷屏蔽位和各自中斷屏蔽位的控制，還要額外受到1個(gè)外設(shè)中斷屏蔽位PEIE的控制。

三、 中斷相關(guān)的寄存器

與中斷功能有關(guān)的特殊功能寄存器共有5個(gè)：中斷控制寄存器INTCON、第1外圍設(shè)備中斷標(biāo)志寄存器PIR1、第1 外圍設(shè)備中斷屏蔽寄存器（又稱中斷使能寄存器）PIE1、第2外圍設(shè)備中斷標(biāo)志寄存器PIR2和第2外圍設(shè)備中斷屏蔽寄存器PIE2。如表2所列，5個(gè)寄存器中共有40位，其中使用了30位。分別與圖1中的中斷邏輯電路的輸入邏輯信號(hào)成嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，也與邏輯表達(dá)式成嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系。這5個(gè)寄存器都具有在 RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中統(tǒng)一編碼的地址。也就是說(shuō)，PIC單片機(jī)可以把這5個(gè)特殊寄存器當(dāng)作普通寄存器單元來(lái)訪問(wèn)（即讀出或?qū)懭氩僮鳎?。這樣有利于減少指令集的指令類型和指令數(shù)量，也便于學(xué)習(xí)、記憶和編程。

四、 中斷的處理

單片機(jī)復(fù)位后，由硬件自動(dòng)對(duì)全局中斷屏蔽位進(jìn)行設(shè)置GIE=0，將屏蔽所有的中斷源。中斷返回指令“RETFIE” 執(zhí)行后，也由硬件自動(dòng)對(duì)總屏蔽位進(jìn)行設(shè)置GIE=1，重新開放所有的中斷源。不論各種中斷屏蔽位和全局中斷屏蔽位GIE處于何種狀態(tài)（是開放還是禁止），當(dāng)某一中斷源的中斷條件滿足時(shí)，都會(huì)發(fā)出中斷請(qǐng)求，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位都會(huì)被置位（=1）。但是，是否能夠得到CPU的響應(yīng)，則要根據(jù)該中斷源所涉及到的中斷屏蔽位的狀態(tài)而定。CPU響應(yīng)中斷后，由硬件自動(dòng)對(duì)全局中斷屏蔽位進(jìn)行清零（GIE=0），屏蔽所有的中斷源，以免發(fā)生重復(fù)中斷響應(yīng)，然后，由硬件自動(dòng)把當(dāng)前的程序計(jì)數(shù)器PC值（即程序斷點(diǎn)地址）壓入堆棧（實(shí)際為硬件堆棧），并且把PC寄存器置以中斷向量地址（0004H），從而轉(zhuǎn)向并開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，程序中必須安排指令，檢查發(fā)出請(qǐng)求的中斷源（如果同時(shí)開放多個(gè)中斷源的話）。這可以通過(guò)檢查各個(gè)中斷源的標(biāo)志位來(lái)實(shí)現(xiàn)。一旦確定出發(fā)出申請(qǐng)的中斷源，就用軟件把該中斷源的標(biāo)志位人為地清零，否則，執(zhí)行中斷返回指令“RETFIE”。重開中斷后，由于中斷標(biāo)志位仍為“1”而引起 CPU重復(fù)響應(yīng)同一個(gè)中斷請(qǐng)求。中斷服務(wù)程序的末尾必須放置1條中斷返回指令“RETFIE”。執(zhí)行該條指令后，不僅可以重開中斷，而且還可以由硬件自動(dòng)將保留在堆棧頂部的斷點(diǎn)地址彈出，并放回到程序計(jì)數(shù)器PC中，使CPU返回和繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。

1? 中斷的延時(shí)響應(yīng)和延時(shí)處理

1次中斷過(guò)程，從中斷源發(fā)出請(qǐng)求到得到CPU的響應(yīng)必然存在一定的延遲時(shí)間。各個(gè)相關(guān)信號(hào)的時(shí)序圖如圖2所示。

在圖2中，第1行是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，每4個(gè)時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)1個(gè)指令周期。第2行就是指令周期信號(hào)。該信號(hào)只有在RC 振蕩模式下，從OSC2腳上可以向片外送出。第3行是單片機(jī)外部引腳INT送入的中斷脈沖信號(hào)。外部中斷信號(hào)INT是用邊沿觸發(fā)的。假設(shè)預(yù)先設(shè)定的是 INT中斷信號(hào)上升沿有效的話，則該信號(hào)的上升沿將會(huì)在1個(gè)時(shí)鐘周期后引發(fā)中斷標(biāo)志位INTF被置位。第4行代表INTF信號(hào)。每個(gè)指令周期內(nèi)的第2個(gè)時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)，該信號(hào)被抽檢1次。一旦檢測(cè)到INTF信號(hào)被設(shè)置為“1”，則CPU會(huì)在接下來(lái)的1個(gè)指令周期內(nèi)，將全局中斷屏蔽位GIE清零。第5行是全局中斷屏蔽位GIE。在GIE信號(hào)被清零的下一個(gè)指令周期內(nèi)，程序計(jì)數(shù)器PC被置入中斷向量0004H，見(jiàn)圖2中第6行。同時(shí)在該指令周期內(nèi)完成到中斷服務(wù)程序的跳轉(zhuǎn)，并且實(shí)現(xiàn)提取該子程序的首條指令，即指令（0004H），見(jiàn)圖2中第7行。在其后的1個(gè)指令周期內(nèi)，正式開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第1條指令，見(jiàn)圖2中第8行。自INT引腳輸入有效信號(hào)，到中斷服務(wù)程序的第1條指令得到執(zhí)行，大約需要3～4個(gè)指令周期的延時(shí)。更精確的延遲時(shí)間取決于中斷事件的發(fā)生時(shí)機(jī)。

以上描述的只是1次中斷從申請(qǐng)到得到CPU的響應(yīng)的延遲時(shí)間。下面分析從CPU響應(yīng)1次中斷到該中斷得到有效處理的延遲時(shí)間。由于具有中斷功能的PIC系列單片機(jī)（低檔產(chǎn)品PIC16C5X和PIC12C5X系列不具備中斷功能），采用的是“多源中斷”的設(shè)計(jì)方案（即1個(gè)中斷向量對(duì)應(yīng)著多個(gè)中斷源），只有惟一的1個(gè)中斷向量，或者說(shuō)只有1個(gè)中斷服務(wù)程序入口地址。這就意味著，此類單片機(jī)的中斷服務(wù)程序只能編寫1個(gè)。這類單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化，那么，相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)上就得多開銷一些。在1個(gè)中斷服務(wù)程序中，若想對(duì)多個(gè)中斷源作出處理，就必須在進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，首先執(zhí)行調(diào)查具體中斷源的一條或多條指令，其后才能對(duì)查到的中斷源作出有針對(duì)性的服務(wù)。如此以來(lái)，就形成了1次中斷從CPU響應(yīng)到進(jìn)入針對(duì)性處理的延遲時(shí)間。該時(shí)間有長(zhǎng)有短，它會(huì)隨著被開放的中斷源的個(gè)數(shù)的增加而增加。最好情況是只有1個(gè)中斷源被開放，這時(shí)不需要檢測(cè)中斷源就可以立即進(jìn)入針對(duì)性處理；最壞情況是所有中斷源全部開放，此時(shí)用在檢測(cè)中斷源上的時(shí)間會(huì)最長(zhǎng)。

另外，PIC單片機(jī)中采用的是硬件堆棧結(jié)構(gòu)。其好處是既不占用程序存儲(chǔ)器空間，也不占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，同時(shí)也不需用戶去操作堆棧指針；但此時(shí)也帶來(lái)1個(gè)不可回避的弱點(diǎn)，即不具備像其他單片機(jī)指令系統(tǒng)中的壓棧（PUSH）和出棧（POP）指令那樣，實(shí)現(xiàn)中斷現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)會(huì)麻煩一些，并且占用的處理時(shí)間也相應(yīng)多一點(diǎn)。

2? 中斷的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)問(wèn)題

中斷現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)是中斷技術(shù)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。在進(jìn)入中斷服務(wù)程序期間，只有返回地址，即程序計(jì)數(shù)器PC的值被自動(dòng)壓入堆棧。若需要保留其他寄存器的內(nèi)容，就得由程序員另想辦法。由于PIC單片機(jī)的指令系統(tǒng)中沒(méi)有像其他單片機(jī)那樣的PUSH（入棧）和POP（出棧）之類的指令，所以要用1段用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)類似的功能。因?yàn)槭怯?段程序來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，而程序的執(zhí)行有可能會(huì)影響到W寄存器和STATUS寄存器，所以，首先應(yīng)該把這2個(gè)寄存器保護(hù)起來(lái)，然后再去保存其他用戶認(rèn)為有必要保護(hù)的寄存器。并且在PIC單片機(jī)中，中斷現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)不是保留到芯片的堆棧存儲(chǔ)區(qū)中，而是保留在用戶自己選擇的一些文件寄存器（即RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元）中，當(dāng)然一般應(yīng)該選擇通用寄存器來(lái)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。下面給出的是1段原廠家最新提供的實(shí)現(xiàn)保護(hù)中斷現(xiàn)場(chǎng)的范例程序片段。
　?。粚、STATUS和PCLATH寄存器的內(nèi)容保存到臨時(shí)備份寄存器中
　　［1］MOVWFW_TEMP 　　;復(fù)制W到它的臨時(shí)備份寄存器W_TEMP中
　?。?］SWAPFSTATUS,W ;將STATUS寄存器高低半字節(jié)交換后放入W
　?。?］CLRFSTATUS ;不管當(dāng)前處在哪個(gè)體，都設(shè)置體0作當(dāng)前體
　?。?］MOVWFSTATUS_TEMP ;保存STATUS到體0上的臨時(shí)寄存器STATUS_TEMP
　　［5］MOVF PCLATH, W ;把寄存器PCLATH內(nèi)容復(fù)制到W中
　?。?］MOVWFPCLATH_TEMP ;經(jīng)W將PCLATH內(nèi)容轉(zhuǎn)到臨時(shí)寄存器PCLATH_TEMP
　　［7］CLRFPCLATH ;不管當(dāng)前處在哪頁(yè)，都把PCLATH設(shè)置成指向頁(yè)0? ?(中斷服務(wù)程序的核心部分)
　?。?］MOVFPCLATH_TEMP, W ;經(jīng)過(guò)W轉(zhuǎn)移
　?。?］MOVWFPCLATH ;恢復(fù)PCLATH內(nèi)容
　?。?0］SWAPFSTATUS_TEMP,W ;將STATUS_TEMP寄存器高低半字節(jié)交換后放入W
　?。?1］MOVWFSTATUS ;把W內(nèi)容移動(dòng)到STATUS寄存器，（同時(shí)也把當(dāng)前體恢復(fù)到原先的體上）
　?。?2］SWAPFW_TEMP,F ;將W_TEMP內(nèi)容高低半字節(jié)交換后放回
　　［13］SWAPFW_TEMP,W ;再次將W_TEMP內(nèi)容高低半字節(jié)交換后放入W

這段程序適用于PIC16CXX系列中各款型號(hào)的單片機(jī)。在這段例程之前，假設(shè)預(yù)先對(duì)于待保留的各個(gè)寄存器都分別定義了相應(yīng)的臨時(shí)備份寄存器。用后綴 “_TEMP”表示臨時(shí)備份寄存器，例如“W”的臨時(shí)備份寄存器記為“W_TEMP”。對(duì)于這些臨時(shí)備份寄存器究竟需要定義多少個(gè),定義在通用寄存器區(qū)域中的哪個(gè)位置，都是值得考究的問(wèn)題。并且單片機(jī)的型號(hào)不同，其內(nèi)部的通用寄存器區(qū)域的分布也不同，因此這就使得臨時(shí)備份寄存器定義的數(shù)量和位置也不能相同。

例如，對(duì)于PIC16F873/874來(lái)說(shuō)，要求寄存器W_TEMP必須在文件寄存器（即RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）的體0和體1上各定義1 個(gè)，并且這2個(gè)W_TEMP寄存器單元必須具有相同的體內(nèi)地址碼（比如，在體0上把W_TEMP定義在20H單元，則在體1上就把另一個(gè)W_TEMP定義在A0H單元）；而其他寄存器的臨時(shí)備份寄存器（如STATUS_TEMP和PCLATH_TEMP）都僅僅需要在體0上定義1個(gè)即可。

又例如，對(duì)于PIC16F87X子系列中的其他5款型號(hào)來(lái)說(shuō)，情況有所不同。其文件寄存器各個(gè)體的頂端部分有16個(gè)地址空間，都會(huì)尋址到相同的16個(gè)物理單元上。這16個(gè)單元不需要體選尋址，或者說(shuō)，尋址這16個(gè)單元與體選碼無(wú)關(guān)，即與當(dāng)前所處的體無(wú)關(guān)。因此，將各個(gè)臨時(shí)備份寄存器都安排在這個(gè)位置（W_TEMP也只需要定義1個(gè)即可）最為合適。這樣做可以使得現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)變得非常容易。中斷是一種隨機(jī)發(fā)生的事件。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，第1個(gè)要保存的應(yīng)該是工作寄存器W。原因是PIC單片機(jī)沒(méi)有在“不同寄存器”之間進(jìn)行直接傳遞的指令，這樣的功能得用W作中轉(zhuǎn)（需要2條指令）才能實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)該先把W寄存器騰空（對(duì)應(yīng)程序中第1條指令）。急于騰空W寄存器，又不能破壞當(dāng)前狀態(tài)寄存器 STATUS中的體選碼，還不能影響當(dāng)前狀態(tài)寄存器STATUS內(nèi)的標(biāo)志位，可又無(wú)法確定主程序所處的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器當(dāng)前體是哪一個(gè)，就只好在主程序所有可能選擇到的每一個(gè)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器體上的相同位置，都定義1個(gè)W_TEMP臨時(shí)備份寄存器。

一旦把工作寄存器W騰空后，緊接著就應(yīng)將狀態(tài)寄存器STATUS的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到W中。完成這一操作的指令也不能影響到STATUS寄存器內(nèi)部原有的標(biāo)志位，原因是STATUS寄存器的內(nèi)容在此之前還沒(méi)有安全地保護(hù)起來(lái)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析得知，PIC16系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有3條“MOV”傳送指令。但是，只有1條“MOVF f,W”是以RAM單元為源寄存器，以W為目標(biāo)寄存器的；而這條指令的操作過(guò)程又偏偏會(huì)影響“Z”標(biāo)志位。因此，該指令就不能使用了，只好用1條既有高、低半字節(jié)交換功能又有傳遞功能的“SWAPFSTATUS,W”來(lái)勉強(qiáng)頂替（對(duì)應(yīng)程序中第2條指令）。不過(guò)在此只利用它的傳遞功能，其交換功能帶來(lái)的多余操作還得記下來(lái)，等到工作完成之后還得把它倒換回來(lái)。

STATUS寄存器的內(nèi)容已經(jīng)保存到W中時(shí)，就可以大膽地將其清0了，以便把定義著 STATUS_TEMP和PCLATH_TEMP的體0設(shè)置為當(dāng)前體（對(duì)應(yīng)程序中第3條指令）。經(jīng)過(guò)以上幾步特別需要謹(jǐn)慎的操作過(guò)后，就可以輕而易舉地將寄存器STATUS和PCLATH的內(nèi)容保存到各自的臨時(shí)備份寄存器中了（對(duì)應(yīng)程序中第4～6條指令）。

在單片機(jī)初始加電時(shí)，自動(dòng)將 PCLATH清0，以避免其內(nèi)容出現(xiàn)隨機(jī)值，也就是為了避免在以后的程序運(yùn)行過(guò)程中CPU發(fā)生不可預(yù)料的跳轉(zhuǎn)，而造成程序的“跑飛”。由此可見(jiàn)，寄存器 PCLATH對(duì)于程序的安全運(yùn)行是至關(guān)重要的，不可輕視。程序一旦進(jìn)入服務(wù)程序后，PCLATH的當(dāng)前值為何就無(wú)從考證，實(shí)際上就失去了對(duì)于PCLATH 內(nèi)容的知情權(quán)。只好像單片機(jī)初始上電那樣將其清0，重新把它強(qiáng)行“拉入”知情范圍（對(duì)應(yīng)程序中第7條指令）。

PCLATH的內(nèi)容在2種情況下會(huì)影響到程序的走向：第1種情況是當(dāng)執(zhí)行GOTO和CALL這2條跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，11位地址碼來(lái)源于指令碼中，決定程序存儲(chǔ)器頁(yè)面的（PC值的）最高2 位，來(lái)源于PCLATH<4:3>，即這種情況下只有PCLATH的2位影響程序走向。單單就這一種情況而言，只要用戶程序不超過(guò)第0頁(yè)（或稱頁(yè)0）的2KB范圍，對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)，PC值的最高2位可以忽略，因而PCLATH寄存器PCLATH<4:3>的2位也可以忽略。第2種情況是，以PCL為目標(biāo)的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算或傳送操作指令（PIC16系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中具備14條這樣的指令），在操作過(guò)程中，自動(dòng)用 PCLATH寄存器的低5位裝載PC的高5位PC<12:8>，影響程序走向的PCLATH內(nèi)容就多達(dá)5位。即使對(duì)于用戶程序不超過(guò)（第0頁(yè)范圍內(nèi)的）2KB的情況，也至少會(huì)有3位影響到程序的走向。對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)，PCLATH的內(nèi)容就不可忽略，必須保護(hù)。

總而言之，對(duì)于寄存器PCLATH的保護(hù)和處理（對(duì)應(yīng)程序中陰影標(biāo)出的部分指令，即第5~9條）并不是什么情況下都是必需的，但是在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)，統(tǒng)一安排這些指令也沒(méi)有任何壞處。只要主程序和中斷服務(wù)程序中都不需要修改PCLATH寄存器的內(nèi)容，就可以不保護(hù)它。具體地說(shuō)，只有當(dāng)同時(shí)滿足以下2個(gè)條件時(shí)，陰影標(biāo)出的部分指令（即第5~9條）才可以省略。

（1） 在主程序和中斷服務(wù)程序中不都存在跨頁(yè)跳轉(zhuǎn)。例如：用戶程序沒(méi)有使用第0頁(yè)2KB空間之外的程序存儲(chǔ)器，或者用戶程序雖然超出了2KB的范圍，但是，在主程序和中斷服務(wù)程序中沒(méi)有同時(shí)用到GOTO或CALL指令，都能滿足該條。

（2） 在主程序和中斷服務(wù)程序中沒(méi)有同時(shí)使用以PCL為目標(biāo)的操作指令（比如查表）。

保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的操作次序與恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)的操作次序應(yīng)該相反。程序中的第8～11條就是按照相反的順序恢復(fù)寄存器PCLATH和 STATUS內(nèi)容的。但是，不要忘記保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)采用“SWAPF STATUS,W”指令產(chǎn)生的多余的交換操作，在此只好再采用同樣的方法將其交換回來(lái)（對(duì)應(yīng)程序中第10條指令）。最后2條指令，將W_TEMP內(nèi)容的高、低半字節(jié)交換了2遍，才被恢復(fù)到工作寄存器W中。如果只用1條傳送指令“MOVF W_TEMP,W”又會(huì)產(chǎn)生1個(gè)新的問(wèn)題：“MOVF W_TEMP,W”指令會(huì)影響“Z”標(biāo)志位，會(huì)破壞此前已經(jīng)被恢復(fù)的寄存器STATUS的內(nèi)容，這是我們所不希望的，也是不能容忍的。因此，在程序中利用了2條不影響標(biāo)志位的SWAP指令（即第12，13兩條指令）。雖然麻煩一點(diǎn)，但可以使這個(gè)問(wèn)題得到圓滿的解決。

最后必須進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的是，并不是所有情況下編寫的中斷服務(wù)程序中都需要現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，或者都需要像以上范例程序那樣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。有些情況下僅僅保護(hù)W、STATUS和 PCLATH這3個(gè)寄存器還不夠。不過(guò)在此程序片段的基礎(chǔ)上，再增加或者減少需要保護(hù)的寄存器的個(gè)數(shù)都是輕而易舉的事。不要忘記，在保護(hù)任何文件寄存器之前都必須先把工作寄存器W保護(hù)起來(lái)才行得通。

3? 需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

（1） 中斷標(biāo)志位的狀態(tài)與該中斷源是否產(chǎn)生中斷無(wú)關(guān)。換句話說(shuō)，不管是否允許其中斷，只要滿足中斷的條件，中斷標(biāo)志位就會(huì)被置位。另外，也可以利用軟件將中斷標(biāo)志位置“1”或清&ldquo;0”。

（2） 當(dāng)開放某一中斷源時(shí)，該中斷源就是通過(guò)中斷標(biāo)志位向CPU申請(qǐng)中斷的。無(wú)論什么原因，只要將中斷標(biāo)志位置位，就會(huì)產(chǎn)生中斷。如果用軟件強(qiáng)行將中斷標(biāo)志位置位，也會(huì)產(chǎn)生中斷。

（3） 如果在中斷被屏蔽（或禁止）的情況下，中斷標(biāo)志位被置位，只要不被清除就會(huì)一直潛伏下來(lái)，那么，一旦解除屏蔽，就會(huì)立即產(chǎn)生中斷。

（4） 如果在中斷被禁止的情況下，中斷標(biāo)志位已經(jīng)被置位，但是，假如在允許其中斷之前將它清除，那么，即使解除禁止，它也不會(huì)產(chǎn)生中斷。

（5）當(dāng)CPU相應(yīng)的任何一個(gè)中斷時(shí)，全局中斷屏蔽位GIE將會(huì)自動(dòng)清0；當(dāng)中斷返回時(shí)它又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)為1。如果在中斷處理期間用軟件將已經(jīng)復(fù)位的GIE重新置位，這時(shí)再出現(xiàn)中斷請(qǐng)求，就可以形成中斷嵌套。也就是說(shuō)，如果在響應(yīng)某一中斷期間又響應(yīng)了其他中斷請(qǐng)求，就形成了中斷嵌套。發(fā)生中斷嵌套時(shí)，前一中斷處理過(guò)程被暫停而進(jìn)入后一中斷處理，當(dāng)后一中斷過(guò)程被處理完畢之后，才會(huì)繼續(xù)處理前一中斷。照此方式，還可以形成多級(jí)嵌套，甚至自身嵌套。不過(guò)嵌套的級(jí)數(shù)絕對(duì)不能超過(guò)硬件堆棧的深度。

（6） 對(duì)于中斷響應(yīng)和處理時(shí)間有嚴(yán)格要求的應(yīng)用，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的指令安排也應(yīng)考慮延時(shí)問(wèn)題。

（7） 如果同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷請(qǐng)求，得到優(yōu)先處理的中斷完全取決于在中斷服務(wù)程序中檢查中斷源的順序。原因是各個(gè)中斷源之間不存在優(yōu)先級(jí)別之分。

如果清除中斷標(biāo)志位的指令安排在中斷服務(wù)程序的尾部，就有可能丟失響應(yīng)在處理中斷期間該中斷源第2次中斷請(qǐng)求的機(jī)會(huì)。