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實(shí)時(shí)處理——單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

2023-06-19 17:16 作者:機(jī)電一體化學(xué)長  | 我要投稿

什么是中斷
日常生活中,“中斷”十分常見。例如,當(dāng)一個(gè)人坐在宿舍里看電影時(shí),遇到有同學(xué)敲門,只好按下播放器的暫停鍵,然后起身去開門,等同學(xué)進(jìn)來后再回來按下播放鍵繼續(xù)看電影。

在這個(gè)情景中,敲門的咚咚聲,可稱為“中斷請(qǐng)求標(biāo)志”,電影暫停的時(shí)刻可稱為“斷點(diǎn)”,所有會(huì)引起電影播放過程中斷的事件可以理解為“中斷源”。響應(yīng)中斷的過程可視為執(zhí)行“中斷服務(wù)程程序”。

單片機(jī)中斷的工作原理和生活中的“中斷”十分相似。CPU正在處理某件事時(shí),由于外部或內(nèi)部的突發(fā)事件,要求CPU盡快處理,CPU就暫停當(dāng)時(shí)的工作去處理突發(fā)事件,處理結(jié)束后又回來繼續(xù)做原來的工作,這樣的過程就叫作中斷。

生活例子中的外部中斷是指聽見同學(xué)的敲門聲音去開門,或者是正在看電影時(shí)鬧鐘響了,起身去關(guān)鬧鐘后回來繼續(xù)看電影。如果是在看電影時(shí)自己肚子餓了,暫??措娪叭コ燥?,或者是暫??措娪岸ニX,這樣的中斷可視為內(nèi)部中斷。


對(duì)于單片機(jī)的內(nèi)部中斷,可以根據(jù)中斷源的不同而分為定時(shí)器中斷和串行口中斷等。

2.STC15W4K32S4 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
STC15W4K32S4單片機(jī)提供了21個(gè)中斷請(qǐng)求源。它們分別是:外部中斷0(INTo)、定時(shí)器TO中斷、外部中斷1(INT1)、定時(shí)器T1中斷、串口1中斷、A/D轉(zhuǎn)換中斷、低壓檢測(LVD)中斷、CCP/PWM/PCA中斷、串口2中斷、SPI中斷、外部中斷2(INT2)、外部中斷3(INT3)、定時(shí)器T2中斷、外部中斷4(INT4)、串口3中斷、串口4中斷、定時(shí)器T3中斷、定時(shí)4中斷、比較器中斷、PWM中斷及PWM異常檢測中斷。

除外部中斷2、外部中斷3、定時(shí)器T2中斷、串口3中斷、串口4中斷、定時(shí)器T3中斷、定時(shí)器T4中斷及比較器中斷固定是最低優(yōu)先級(jí)中斷外,其他的中斷都具有2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí),可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。

用戶可以用軟件屏蔽所有的中斷請(qǐng)求,也可以用軟件使CPU接受中斷請(qǐng)求。每一個(gè)中斷源可以用軟件獨(dú)立地控制開中斷或關(guān)中斷狀態(tài),每一個(gè)中斷源的中斷級(jí)別均可用軟件設(shè)置。

中斷入口地址


除外部中斷2、外部中斷3、定時(shí)器T2中斷、串口3中斷、串口4中斷、定時(shí)器T3中斷、定時(shí)器T4中斷及比較器中斷固定是最低優(yōu)先級(jí)中斷外,其他的中斷都具有2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí),可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。

用戶可以用軟件屏蔽所有的中斷請(qǐng)求,也可以用軟件使CPU接受中斷請(qǐng)求。每一個(gè)中斷源可以用軟件獨(dú)立地控制開中斷或關(guān)中斷狀態(tài),每一個(gè)中斷源的中斷級(jí)別均可用軟件設(shè)置。

每當(dāng)中斷發(fā)生時(shí),單片機(jī)都會(huì)到一個(gè)相應(yīng)的地址上去執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。這個(gè)地衛(wèi)計(jì) 址是固定的,是在設(shè)計(jì)單片機(jī)芯片時(shí)就生成的,程序員無法修改;這個(gè)地址被稱為中斷入口地址,不同中斷源的中斷入口地址是不一樣的。在對(duì)中斷程序進(jìn)行編譯鏈接的時(shí)候,編譯器會(huì)根據(jù)中斷的中斷號(hào)找到其入口地址。中斷源、中斷號(hào)和中斷入口地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

C51程序語言的編譯器支持在C語言源程序中直接開發(fā)中斷過程,使用該擴(kuò)展屬的函數(shù)定義語法如下:
函數(shù)的返回值函數(shù)名()interrupt n
函數(shù)體;
關(guān)于函數(shù)的使用說明如下:
(1)對(duì)中斷程序而言,函數(shù)的返回值和參數(shù)一般為void。
(2)n對(duì)應(yīng)中斷源的編號(hào),稱為中斷號(hào)。

單片機(jī)的中斷號(hào)決定該中斷的中斷向量的位置(即中斷服務(wù)程序的入口地址),也可認(rèn)為中斷號(hào)就是中斷源在單片機(jī)的中斷向量表中的位置序號(hào)。

STC15W4K32S4單片機(jī)中斷號(hào)為0~23,其中,中斷號(hào)13,14,15為預(yù)留。
在編寫C51程序時(shí)只用中斷號(hào),不用中斷入口地址。



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