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  • 单片机中断基本概念
    千次阅读
    2020-04-15 10:03:27

    中断的功能?

    中断用于处理异步事件。

    外界向单片机发送数据的时间和数量是未知的,单片机有两种方式处理:
    1.查询方式。(又称查询等待方式)单片机查询其所有外设看看有没有需要处理的事件。

    2.中断方式。外设需要单片机处理事件时,主动先单片机提交中断,避免了查询等待方式效率低下额弊端。

     

    响应中断:

    中断发生时,主程序暂停,跳到中断服务程序(响应中断)

    执行完毕后,返回主程序继续运行

     

    中断源

    引发中断的事件。

    内部中断源,外部中断源。

     

    中断信号:

    电平信号。(高低电平)

    边沿信号。(上升沿,下降沿)(可靠)

     

    中断向量:

    和中断源对应的中断程序地址。

    当中断源发生的,程序该跳到哪里处理。

     

    注意:

    一般cpu的中断具有优先级的。

    中断要一个个处理,不允许中断嵌套。

     

    ICC中断服务程序(ISR)

    要用一个附注pragma 在函数定以之前告诉编译器,这个函数是一个中断操作。

    #pragma interrupt_handler<name>: <vector number>

    vector number :中断向量号。

    name:中断服务程序的函数名。

     

    e.g

    #pragma interrupt_handler  timer_handler: 4

    void timer_handler()

    {
    ...

    }

    中断服务程序没有参数。

    中断服务程序不可以调用它。因为是当相应的事件发生了,自动调用的。

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  • 51单片机中断基本概念

    千次阅读 多人点赞 2020-07-31 10:11:47
    在了解基本概念之前,先看三个问题: 1.你想使用的中断是哪个? 2.你所希望的触发条件是什么? 3.你希望在中断之后做什么? 可以边看边思考,文章最后给出答案 中断概念 为什么引入中断中断是为使单片机具有...
    问题引入

    在了解基本概念之前,先看三个问题:
    1.你想使用的中断是哪个?
    2.你所希望的触发条件是什么?
    3.你希望在中断之后做什么?
    可以边看边思考,文章最后给出答案

    中断概念
    • 为什么引入中断?

    • 中断是为使单片机具有对外部或内部随机发生的事件实时处理而设置的,中断功能的存在,很大程度上提高了单片机处理外部或内部事件的能力。
      中断系统特点:
      ①分时操作。CPU 可以分时为多个 I/O 设备服务,提高了计算机的利用率;
      ②实时响应。CPU 能够及时处理应用系统的随机事件,系统的实时性大大增强;
      ③可靠性高。CPU 具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力,从而使系统可靠性提高

    • 中断过程
      对于单片机来讲,中断是指CPU在处理某一时间A时,发生了另一事件B请求CPU立刻去处理(中断发生或中断请求);CPU暂时停止当前的工作(中断响应),转而去处理事件B(中断服务),待CPU处理事件B完成后,再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A(中断返回)。这一过程称为中断,注意是整个过程,而不是单一的停止一件事的意思。

    • 举例:你打开火,烧上一壶水。然后去洗衣服,在洗衣服的过程中,突然听到水壶发出水开的报警声,这时,你停止洗衣服动作,立即去关掉火,然后将开水灌入暖水瓶中,灌完开水后,你又回去继续洗衣服。这个过程中实际上就发生了一次中断。
      对照图:
      在这里插入图片描述

    • 程序流程图
      在这里插入图片描述

    单片机在执行程序时,中断也随时有可能发生,但无论何时发生,只要一旦发生,单片机将立即暂停当前程序,赶去处理中断程序,处理完中断程序后再返回刚才暂停处接着执行原来的程序。

    • 中断系统:实现中断过程
    • 中断源:请示CPU中断的请求源。微型机的中断系统一般允许多个中断源,当几个中断源同时向 CPU 请求中断,要求为它服务的时候,这就存在CPU 优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队,优先处理最紧急事件的中断请求源,即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU 总是先响应优先级别最高的中断请求。
    • 中断嵌套:当单片机正在执行中断请求时,又出现了一个比正在执行的优先级更高的中断请求,则先停止正在执行的中断请求,执行优先级高的中断请求,等执行完后再执行原来优先级较低的中断请求。
      拥有中断嵌套的中断系统称为多级中断系统,没有嵌套功能的为单级中断系统。
    中断结构
    • 大多数单片机共提供8个中断请求源,但是一定有最基本的5个中断。
    • 中断:
      外部中断0(INTO)、外部中断 1(INT1)、外部中断 2(INT2)、外部中断 3(INT3)、定时器 0中断、定时器 1 中断、定时器 2 中断、串口(UART)中断。
    • 基本中断:
      INT0、INT1、定时器 0,定时器1,串口中断。
    • 中断请求标志位TCON
      在这里插入图片描述

    IT0(TCON.0),外部中断 0 触发方式控制位。
    当 IT0=0 时,为电平触发方式。
    当 IT0=1 时,为边沿触发方式(下降沿有效)。
    IE0(TCON.1),外部中断 0 中断请求标志位。
    IT1(TCON.2),外部中断 1 触发方式控制位。
    IE1(TCON.3),外部中断 1 中断请求标志位。
    TF0(TCON.5),定时/计数器 T0 溢出中断请求标志位。
    TF1(TCON.7),定时/计数器 T1 溢出中断请求标志位。
    注:外部中断0和1(IT0和IT1)为0或1时是两种触发方式,低电平触发和边沿触发,是控制位不是标志位。

    • 中断允许控制
      CPU 对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE 控制的。
      各中断的中断允许位:
      在这里插入图片描述
      EX0(IE.0),外部中断 0 允许位;
      ET0(IE.1),定时/计数器 T0 中断允许位;
      EX1(IE.2),外部中断 1允许位;
      ET1(IE.3),定时/计数器 T1 中断允许位;
      ES(IE.4),串行口中断允许位;
      EA (IE.7), CPU 中断允许(总允许)位。
      注意:总中断允许位就是是总开关一样,只有总允许位有效的前提下,其它中断置允许位才能使中断有效。
    • 中断优先级
      同一优先级中的中断申请不止一个时,则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队,由中断系统硬件确定的自然优先级形成,其排列如所示:
      在这里插入图片描述

    中断优先级三条原则:

    1. 首先响应高优先级的中断请求。
      2.高优先级的中断请求可以打断低优先级的中断。
      3.低优先级的中断请求不可以打断高优
      先级及同优先级的中断。
    • 中断号
      中断号在编程时非常重要,当中断来临时,只有中断号正确才能进入中断。
      在这里插入图片描述

    • 中断响应条件
      ①中断源有中断请求;
      ②此中断源的中断允许位为 1;
      ③CPU 开中断(总允许位)(即 EA=1)。
      以上三条同时满足时,CPU 才有可能响应中断
      如图,为中断内部结构框图:
      在这里插入图片描述
      TCON为中断请求标志,其中外部中断0和外部中断1可选择控制方式低电平有效还是下降沿有效。
      ,IE为中断允许位,可以看到,只有EA等于1时,其他中断允许才可能有效。
      从图中可以看出,一个中断过程:中断位(确定哪一个中断)->中断标志位->中断允许位->中断总允许位->中断执行功能。

    • 问题引入及解答(中断应用举例)
      回到上面的三个问题
      1.你想使用的中断是哪个?
      每一个中断都对应一个中断号,要想使用某一中断就选择对应的中断号。
      2.你所希望的触发条件是什么?
      外部中断的触发调件触发条件可分为低电平触发和下降沿触发,要明确触发条件。
      3.你希望在中断之后做什么?
      即中断服务函数,函数里要做什么,执行什么样的功能。
      以外部中断0为例:

    EA=1;//打开总中断开关
    EX0=1;//开外部中断 0
    IT0=0/1;//设置外部中断的触发方式
    
    /*中断服务函数*/
    void int0() interrupt 0 using 1//intterrupt表示中断,0表示中断号,using1可省略
    {
    //编写用户所需的功能代码
    }
    
    
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  • 中断基本概念

    2021-11-17 21:28:57
    处理器中的中断: 在处理器中,中断是一个过程,即CPU在正常执行程序的过程中,遇到外部/内部的紧急事件需要处理,暂时中止当前程序的执行,转而去处理紧急的事物,待处理完毕后再返回被打断的程序处继续往下执行。...

    处理器中的中断:
            在处理器中,中断是一个过程,即CPU在正常执行程序的过程中,遇到外部/内部的紧急事件需要处理,暂时中止当前程序的执行,转而去处理紧急的事物,待处理完毕后再返回被打断的程序处继续往下执行。中断在计算机多任务处理,尤其是即时系统尤为重要。比如uCOS,FreeRTOS等。  
    意义:
            中断能提高CPU的效率,同事能够对突发事件做出实时处理。实现程序的并行化,实现嵌入式系统进程之间的切换。

    中断处理过程

    进入中断:

    1. 处理器自动保存现场到堆栈里
    2. {PC,xPSR,R0-R3,R12,LR}
    3. 一旦入栈结束,ISR便可开始执行
    4. 晚到的中断会重新取ISR地址,但无需再次保存现场

    退出中断

    1. 中断前的现场被自动从堆栈中恢复
    2. 一旦出栈完成,继续执行被中断打断的指令
    3. 出栈的过程一看被打断,使得随时可以响应新的中断,而不再进行
    4. 现场保存

     NVIC 的主要功能

    • 中断管理
    • 支持异常及中断向量化处理
    • 支持嵌套中断(中断发生又来一个中断,并且这个中断更加紧急,可以打断当前中断的处理)

     

     

     

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  • 单片机中断基本概念

    千次阅读 2019-10-09 05:31:51
      中断优先级的概念是针对有多个中断源同时申请中断时,MCU如何响应中断,以及响应哪个中断而提出来的。 中断优先级的确定:    ▋ 某中断对应的中断向量地址越小,其中断优先级越高(硬件确定方式...
    单片机中断系统的优点:
      1、实现实时处理。
      2、实现分时操作。
      3、进行故障处理。
      4、待机状态的唤醒。单片机嵌入式系统的应用中,为了减少电源的功耗,当系统不处理任何事物,处于待机状态时,可以让单片机工作在休眠的低功耗方式。通常,恢复到正常工作方式往往也是利用中断信号来唤醒。

    中断处理过程:
       中断系统中,MCU正常情况下运行的程序称为 主程序 ,把产生申请中断信号的单元和事件称为 中断源 ,由中断源向MCU所发出的申请中断信号称为 中断请求 ,MCU接受中断申请并停止现行程序的运行而转向为中断服务称为 中断响应 ,为中断服务的程序称为 中断服务程序 ,现行程序打断的地方称为 断点 ,执行完中断处理程序后返回断点处继续执行主程序称为 中断返回
    8BBQjbpfSkeLIAAAAASUVORK5CYII=  其中K就是断点,由于中断服务程序执行完后仍要返回主程序,因此,在执行中断处理程序之前,要将主程序中断点处的地址保存,即中断返回后要执行的命令地址,这个地址就是程序计数器PC的值。这个过程称为 保护断点 。又由于MCU在执行中断处理程序时,可能会使用和改变主程序使用过的寄存器、标志位、甚至内存单元,因此,在执行中断服务程序前,还要把有关的数据保护起来,称为 中断现场保护 。在MCU执行完中断处理程序后,又要恢复原来的数据,并返回主程序的断点处继续执行,称为 恢复现场
     中断过程中,断点的保护和恢复操作是由单片机内部硬件自动实现,即保存和恢复计数器PC。
     中断现场的保护和恢复,需要自己设计中断处理程序时编程实现。在使用中断时,要认真和仔细考虑中断现场的保护和恢复。

    中断的三个概念: 中断源、 中断信号、 中断向量(中断入口地址);系统有若干个中断源,每个中断源对应一个中断向量,中断向量只是中断服务程序的一个入口地址,所有中断向量连续存放在固定区域,构成了中断向量区。


    中断优先级和中断嵌套:
      中断优先级的概念是针对有多个中断源同时申请中断时,MCU如何响应中断,以及响应哪个中断而提出来的。
    中断优先级的确定:
       某中断对应的中断向量地址越小,其中断优先级越高(硬件确定方式)
      ▋通过软件对中断控制器的设定,改变中断的优先级(用户可设置方式,但是AVR不支持)
      一些单片机(如8051)的硬件能够自动实现中断嵌套的处理,即单片机内部的硬件电路能够识别中断的优先级,并根据优先级的高低,自动完成对高优先级中断的优先响应,实现中断的嵌套处理。
    ** AVR单片机,硬件系统不支持自动实现中断嵌套的处理。如果在系统设计中,必须使用中断嵌套处理,则需要由用户编写相应的程序,通过软件设置来实现中断嵌套的功能。


    中断的响应条件与中断控制:
      1)、中断的屏蔽:通常存在一些特殊的标志位用于控制开放或关闭(屏蔽)MCU对中断响应处理,这些标志称为中断屏蔽标志位或中断允许控制位。注意,屏蔽中断信号,不是取消。
      中断源分为:非屏蔽中断、可屏蔽中断、软件中断。**软件中断是指CPU具有相应的软件中断指令,当MCU执行这条指令时能进入软件中断服务,以完成特定的功能(通常用于调试),但是一般的单片机不具备软件中断的指令。
      2)、中断控制与终端响应条件:单片机中,对应每一个中断源都有一个相应的中断标志位,该中断标志位将占据中断控制器中的一位。当单片机检测到某一中断源产生符合条件的中断信号时,其硬件会自动将该中断源对应的中断标志位置“1”,这就意味着有中断信号产生了,向MCU申请中断。
          中断标志位置“1”,并不代表MCU一定响应该中断。为了合理控制中断响应,在单片机内部还有相关的用于中断控制的中断允许标志位。 最重要的一个中断允许标志位是全局中断允许标志位。当该标志位为“0”,表示禁止MCU响应所有的可屏蔽中断的响应。此时不管是否有中断产生,MCU不会响应任何中断请求。只有全局中断允许标志位为“1”,MCU才响应。
          全局中断标志位为“1”,MCU响应可屏蔽中断,每个中断源对应一个各自独立的中断允许标志位。当某个中断允许标志位为“0”时,表示MCU不响应该中断的中断申请。
       MCU响应一个可屏蔽中断源的中断请求的条件是:响应A中断 = 全局中断允许标志位 AND 中断A允许标志 AND 中断A标志;这些标志位全部要置“1”。
       所以,只有当全局中断允许标志位为“1”(由用户软件设置),中断A允许标志位为“1”(由用户软件设置),中断A标志位为“1”(符合中断条件时由硬件自动设置或由用户软件设置)时,MCU才会响应中断A的请求信号(如果有多个中断请求信号同时存在的情况下,还要根据中断A的优先级来确定)。


    转载于:https://www.cnblogs.com/meihao1203/p/10259978.html

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