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  • 单片机中断的相关寄存器

    千次阅读 2021-06-09 18:24:20
    1、定时器控制寄存器(TCON) TCON(88H) ...TF1:定时器/计时器T1的溢出中断请求标志位。当计数器T1最高产生溢出时,由硬件使TF1置1,并向CPU发出中断请求。CPU响应中断时,硬件将自动对TF

    1、定时器控制寄存器(TCON)

    TCON(88H)
    地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H
    符号TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0
    • TF1:定时器/计时器T1的溢出中断请求标志位。当计数器T1最高位产生溢出时,由硬件使TF1置1,并向CPU发出中断请求。CPU响应中断时,硬件将自动对TF1清0。
    • TF0:定时器/计时器T0的溢出中断请求标志位。
    • TR1:定时器1的运行控制位。TR1=1,启动定时器1;TR1=0,关闭定时器1。
    • TR0:定时器0的运行控制位。
    • IE1:外部中断1的中断请求标志。当检测当外部中断引脚1上存在有效的中断请求信号时,由硬件将IE1置1.当CPU响应中断请求时,由硬件使IE1清0。
    • IE0:外部中断0的中断请求标志。
    • IT1:外部中断1的中断触发方式控制位。IT1=1时,外部中断1为边缘触发方式,下降沿有效;IT1=0时,外部中断1为电平触发方式,低电平有效。
    • IT0:外部中断0的中断触发方式控制位。

    2、串行口控制寄存器(SCON)

    SCON(98H)
    地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H
    符号TIRI
    • TI:串行口发送中断请求标志。CPU将一个数据写入发送缓冲器SBUF时,就启动发送。发送完一帧串行数据后,硬件置位TI。CPU相应中断时,不会自动清除TI,需在中断服务子程序由软件清零。
    • RI:串行口接收中断请求标志。在串行口允许接收时,每接收完一个才行帧,硬件置位RI。CPU响应中断时不会自动清除RI,需软件清零。

    3、中断允许寄存器(IE)

    IE(0A8H)
    地址0AFH0AEH0ADH0ACH0ABH0AAH0A9H0A8H
    符号EA保留ET2ESET1EX1ET0EX0
    • EA:中断允许总控制位。EA=1,启用所有中断;EA=0,屏蔽所有中断。
    • ES:串行口中断允许位。ES=1,允许串行口中断;ES=0,禁止串行口中断。
    • EX1:外部中断1中断允许位。EX1=1,允许外部中断1中断;EX1=0,禁止外部中断1中断。
    • EX0:外部中断0中断允许位。EX0=1,允许外部中断0中断;EX0=0,禁止外部中断0中断。
    • ET2:定时器/计数器T2的溢出中断允许位。ET2=1,允许T2中断;ET2=0,禁止T2中断。
    • ET1:定时器/计数器T1的溢出中断允许位。
    • ET0:定时器/计数器T0的溢出中断允许位。

    4、中断优先级寄存器(IP)

    80C51有两个中断优先级,即高优先级和低优先级。中断优先级寄存器IP中有各个中断的优先级控制位,控制位为1,相应的中断源则为高级中断,控制位为0,相应的中断源则为低级中断。IP的格式如下:

    IP(0B8H)
    地址0BFH0BEH0BDH0BCH0BBH0BAH0B9H0B8H
    符号保留保留PT2PSPT1PX1PT0PX0

    PT2、PS、PT1、PX1、PT0、PX0分别是定时器/计时器2、串行口中断、定时器/计时器1、外部中断1、定时器/计时器0、外部中断0的优先级控制位。在同一优先级的中断请求遵循自然优先级。

    中断源
    中断源中断标志自然优先级入口地址
    外部中断0IE0最高0003H
    定时器/计时器0TF0第2000BH
    外部中断1IE1第30013H
    定时器/计时器1TF1第4001BH
    串行口中断RI或TI第50023H
    定时器/计时器2TF2或EXF2最低002BH
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  • 介绍了ARM的工作模式、中断源、中断优先级和标志寄存器

    工作模式

    ARM有7种工作模式:

     后五种为异常模式。


    中断源:

    中断源及其进入的对应模式:

    中断优先级

    ARM中有6个优先级,如下所示:

    1.复位 2.数据中止中断 3.fiq中断 4.irq中断 5.预取址中止中断 6.未定义指令中断和软件中断


     标志寄存器:

    ARM处理器共有37个寄存器。这37个寄存器按其在用户编程中的功能划分,可分为2类寄存器,即31个通用寄存器和6个状态寄存器。这6个状态寄存器在ARM公司文件中其名称分别为:CPSR、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq和SPSR_fiq。后五个寄存器对应着五个异常工作模式。

    处理器在进入异常和退出异常时所作的工作

    进入异常时:

    1.将要返回处的地址保存在对应异常模式的LR中(复位不需要保存返回地址)。

    2.将CPSR的内容复制到对应异常模式的SPSR中。

    3.强制修改CPSR的内容,进入到相应异常模式以及根据需要修改某些位。

    4.强制PC从相应的中断向量地址处进行取值。

    :以上这些步骤都是由CPU自动完成的,也就是说,当有中断产生时,硬件就会自动完成上述步骤。

    退出异常时:

    1.将LR中保存的地址赋值给PC。

    2.将SPSR的内容恢复给CPSR。

    3.将irq中断禁止位清零。

    :只需要在异常处理程序中写一句返回指令即可实现上述步骤。

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  • STM32的中断控制是分级管理的,CM3内核中的NVIC是顶层,对每个通道都设有1BIT的中断挂起, 但每个通道可能不止一个中断源,比如EXTI5_9_IRQn,对NVIC而言,只算一个通道,但实际包含有5个中断源, 因此,下层就...

    转载自http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=275832&page=1

    STM32的中断控制是分级管理的,CM3内核中的NVIC是顶层,对每个通道都设有1BIT的中断挂起位,
    但每个通道可能不止一个中断源,比如EXTI5_9_IRQn,对NVIC而言,只算一个通道,但实际包含有5个中断源,
    因此,下层就必须实现对这多个中断源的独立监控,这就是EXTI->PR中的挂起位了。

    STM32的中断系统可以理解为分两级管理,
    顶层当然是CM3内核强大的NVIC,下层就是形形色色的片上外设了,
    对于NVIC来说,它最大可以管理256个不同的中断通道,
    这256个中断,内核自留了16个,剩下的通称为外部中断(注意与EXTI不要混淆,EXTI是外部中断中的一小部分,全称为外部线中断),外部中断可以多达240个(具体的芯片只实现了约60多个)。
    这240个中断通道,在CM3的内核中,每一个中断都标配如下的控制:
    1、中断优先级寄存器IP:8位(一般芯片只具体实现了高4位可表达16个优先级)
    2、中断使能SETENA:1位,写1使能,写0无效
    3、中断禁能CLRENA:1位,写1禁能,写0无效。 以上二者是联动的,实际只相当于1位,要使能就置SETENA位,要禁能就置CLRENA
    4、中断挂起SETPEND:1位,写1挂起,写0无效,中断请求收到但暂不能服务时,置1,进入中断服务后由硬件清除
    5、中断解挂CLRPEND:1位,写1解挂,写0无效。以上二者是联动的,实际只相当于1位,要挂起就置SETPEND位,要解挂就置CLRPEND
    6、中断活动状态ACTIVE:1位,用于指示该中断是否处于活动状态,只读,从进入中断服务程序开始由硬件置位,直到中断服务返回由硬件清除。

    以上几个内核寄存器(位)中,用户编程经常用到是主要是前3项,我们需要用到某个中断的时候,首先就是设置优先级,ENABLE中断,库函数所执行的就是对这前3项的设置,使用寄存器编程的同学也经常会直接操作;
    后3项,用户编程基本用不到,包括使用寄存器编程的同学,甚至都感觉不到它们的存在,没有特殊需求的都任由硬件自由操作了。

    NVIC是如何访问这些众多的寄存器或控制位的呢? 靠的就是中断通道号。
    NVIC唯一认识的ID,也就是中断通道号,说白了就是0-239的号码牌IRQn,
    NVIC就根据此号码去找相应的控制位(或寄存器),达到管理这240个中断通道的目的。
    根据这个号码也可以从向量表中找到对应的中断服务程序入口(地址偏移量=0x0000 0040+IRQn*4)

    其实虽说NVIC强大,但也可以说傻得可以,它其实根本不知道中断的具体来头,只须照章办事。
    来了IRQ后,根据IRQn编号值去查相应的控制位(或寄存器),严格走下述流程:
    1、首先是看该IRQ是否使能,只有使能位为1,才能受理申请,如果是禁能状态,则直接无视;
    2、然后查看优先级寄存器IP[IRQn],该IRQ的优先级;
    3、再通过查看ACTIVE可知,目前处于活动状态的所有中断;
    4、如果有正在活动状态的中断(即正在服务中),则进行中断优先级比较。如果活动的中断优先级高,则先挂起这个IRQ。
    反复此步,直到没有更高优先级的中断需要服务;
    5、轮到这个IRQ享受服务(由编号查向量表进入对应的中断服务程序,服务开始后置位它对应的中断活动状态位),解挂。
    第5步里,就是NVIC对挂起和解挂的操作,这算是CM3内核的硬件自动完成的。
    但它也允许软件来手动干预,手动挂起相当于来一次软件IRQ申请,手动解挂相当于软件撤消IRQ申请。

    至于形形色色的片上外设的中断控制,则属于NVIC的下级机构了,
    必须注意的是,这些下级机构,按上面的描述,一个IRQ号算一个下级机构的话,最大可达240个。
    如果一个IRQ号只有一个中断源的话,就简单了,下级机构根本无须额外的控制功能,
    直接由NVIC代管,用NVIC的中断使能、中断挂起位可以了。
    但是实际上,多数情况下,每个IRQ的中断源,往往不止一个。
    这样,就必须在外设中增加控制功能了。
    不同的外设设置的控制功能可能略有不同,名称可能也有差异,但万变不离其宗,基本都是有如下控制:
    中断屏蔽(或使能)
    中断挂起(或标志)
    前者进行控制,后者显示状态。

    比如EXTI5_9_IRQn对于NVIC来说,只是一个中断,编号为23
    但实际却包括了5个中断源,这一点NVIC根本是不知情的。EXTI5_9_IRQn是我们编的一个符号,实际就是一个常数,值为23(本文称为编号)
    这5个中断源就具体由下级机构来管理了,每个都必须要有:
    中断屏蔽位:是否受理该中断请求(在EXTI->IMR中)
    中断挂起位:是否发生了该中断请求(在EXTI->PR中)
    只要这5个中任一个或多个触发了中断条件(上升沿/下降沿等),相应的中断挂起就会被硬件置位,如果对应的一个或多个中断屏蔽是开放的,都会产生向NVIC发出EXTI5_9_IRQn号中断请求
    至于这个EXTI5_9_IRQn是谁发的,是EXTI5、EXTI6、EXTI7、EXTI8还是EXTI9申请了中断? NVIC是无从知道的,它也管不了那么多。
    软件如果需要的话,可以通过调阅监控记录来了解细节,而这个监控记录就是在外设中实现的中断挂起位。
    在STM32的外部线中断EXTI系统中,共有19条外部中断线,每一条都有相应的中断挂起位,即EXTI->PR的BIT18:0,满足中断条件后,由硬件置位,并一直保持(随便等待调阅监控),直到由软件手动清除。
    注:19条是目前常用芯片具体实现的数目,有些互联型的是20条,EXTI各用一个字来设置中断屏蔽位和中断挂起位,理论上最大可扩展能力为可以表达32条外部中断线

    STM32的外部线中断共19条,而对于NVIC来说,实际上只有10个通道,具体如下:
    内核值(IRQn) 助记符 备注
    6 EXTI0_IRQn PX0(即PA0-PG0口线)
    7 EXTI1_IRQn PX1口线
    8 EXTI2_IRQn PX2口线
    9 EXTI3_IRQn PX3口线
    10 EXTI4_IRQn PX4口线
    23 EXTI5_9_IRQn PX5-PX9口线
    40 EXTI15_10_IRQn PX10-PX15口线
    1 PVD_IRQn 电压监测
    41 RTC_IRQn RTC闹钟
    42 USB_IRQn USB唤醒

    为进一步加深理解,我们从中断控制的角度来看一下串口1
    虽然说只是一个串口,从中断控制的角度来看,也算是NVIC一个比较典型的下级机构,
    对于NVIC来说,串口1只分配到了一个中断通道USART1_IRQn,编号值为37
    但USART1的中断源是非常多的,
    常用的有:
    RXNE接收缓冲区非空中断
    TC发送完成中断
    TXE发送缓冲区空中断
    其它的还有IDLE中断、CTS中断、错误中断等等,总计不下十种。
    但这些,NVIC都是一概不管的,对NVIC只能算一个中断!!!。

    具体各类小中断的细分都是由串口1的外设来实现,具体实现套路是:
    每一种小中断必有相应的屏蔽位(有时候称为中断允许位xxIE, 一般在控制寄存器CR中),
    另外必有相应的标志位(名称如RXNE、TC、TXE等,一般在状态寄存器中),相当于挂起位,在满足触发条件时由硬件置位,并一直保持(随便等待调阅监控)

    展开全文
  • 对8086CPU的标志寄存器中的OF、DF、IF、TF、SF、ZF、AF、PF、CF标志进行了相关的介绍!

    一、基本介绍:

    CPU的内部的寄存器中,有一类特殊的寄存器(对于不同的处理机,其个数和结构都可能不同);它具有以下三种作用!

     这种特殊的寄存器在8086CPU中,被称为标志寄存器flag。8086CPU的标志寄存器有16位,其中存储的信息通常又被称为程序状态字PSW)。

    flag和其他寄存器不一样,其他寄存器是用来存储数据的,都是一个寄存器作为一个整体具有一个含义的。但是flag寄存器是每一位都有专门的含义的,记录着特定的信息!

    flag寄存器各位示意图

    flag寄存器在上图中显示空白的位,在8086CPU中没有被使用,因此不具有任何的含义;其他被标识的位都具有特殊的含义。

    二、各个标志位介绍:

    OF标志:溢出标志位(有符号数)

    flag的第11位是OF,溢出标记位;一般情况下,OF记录了有符号数运算的结果是否发生了溢出;如果发生了溢出,则OF=1;如果没有,则OF=0。

    CF和OF之间的区别:CF是针对于无符号数运算,OF位是针对于有符号数运算。

    代码举例:

    mov al,0F0H
    
    add al,88H

    指令执行之后,CF=1,OF=1。如果把该运算看作无符号数运算,则0F0H+88H产生了进位,故CF=1;如果把该运算看作有符号数运算,则0F0H+88H发生溢出,OF=1。

    mov al,0F0H
    
    add al,78H

    指令执行之后,CF=1,OF=0。如果把该运算看作无符号数运算,则0F0H+78H产生了进位,故CF=1;如果把该运算看作有符号数运算,则0F0H+78H不发生溢出,OF=0。

    因此,CF和OF所表示的进位和溢出,是分别对于无符号数和有符号数运算而言的彼此之间没有任何的关系。


    DF标志:方向标志位

    flag的第10位是DF,方向标志位;仅仅用于串处理指令中,控制着地址的变化方向

    DF=0;每次操作之后地址递增;即从低地址向高地址处理数据串。

    DF=1,每次操作之后地址递减,即从高地址向低地址处理数据串。

    由于flag寄存器中的DF位决定着串传送指令执行之后,SI、DI的改变方向;因此8086CPU也提供了相应的指令来对于DF位进行设置:

    CLD指令:将标志寄存器的DF位,置为0

    STD指令:将标志寄存器的DF位,置为1


    IF标志:中断允许标志位

    flag的第9位是IF,IF置为0,禁止其他的可屏蔽中断;如果允许处理可屏蔽中断,则将IF置为1。

    ——相关操作指令:

    STI指令:将IF设置为1,允许可屏蔽中断。

    CLI指令:将IF设置为0,禁止可屏蔽中断。


    TF标志:跟踪标志位

    flag的第8位是TF,跟踪标志位用于标识CPU是否允许单步中断,以进行程序调试。TF=0时,8086CPU处于正常状态;TF=1时,8086CPU处于单步状态,每执行一条指令就自动产生一次单步中断。

      8086的debug功能依赖于8086CPU的单步调试功能。


    SF位:符号标志位(有符号数)

    flag的第7位是SF,符号标志位。它记录着相关指令执行后其结果是否为负;如果结果为负,则SF=1;如果结果非负,则SF=0。

    在计算机里面,通常使用补码来表示有符号数据。计算机的一个数据既可以看作有符号数,亦可以看作无符号数。譬如:

    0000 0001B,可以看作为无符号数1,也可看做有符号数+1。

    1000 0001B,可以看作为无符号数129,也可以看作有符号数-127。

    这就说明计算机在计算相关的数据时,即可以看作有符号数的运算,亦可以看作无符号数的运算,关键在于使用者需要哪一个!例如:

    mov al,1000 0001B
    
    add al,1

    计算的结果就是:al=1000 0010B

    对于该运算,如果你把它看作无符号数的运算,那么就是129+1=130(1000 0010B);也可以将其看作有符号数的运算,那么就是-127+1=-126(1000 0010B)。

    SF标志,就是8086CPU对于有符号运算结果的一种记录,它记录了运算结果的正负无论你把运算看作有符号运算还是无符号运算,SF的值都会改变,不同的是,当你看作有符号运算时,它是有意义的;当你看作无符号运算时它是无意义的!

    mov al,1000 0001B
    
    add al,1

    运算结果为1000 0010B,SF=1;如果你把这个运算看作有符号数运算,那么结果为负。

    mov al,1000 0001B
    
    add al,0111 1111B

    运算结果是0,SF=1;如果你把这个运算看作有符号数运算,那么结果为正。


    ZF位:零标志位

    flag寄存器的第6位是ZF,零标志位;它记录着相关指令执行之后,其结果是否为零;如果结果为零,那么ZF=1,如果结果不为零,那么ZF=0。

    例如:

    mov ax,1
    
    sub ax,1

    执行之后,结果为零,则ZF=1。

    mov ax,2
    
    sub ax,1

    执行之后,结果为1,则ZF=0。


    AF位:调整标志位

    flag的第4位是AF,调整标志位;反映加减运算时最低半字节有无进位或者借位。最低半字节有进位或借位时,AF=1,否则AF=0。

    这个标志位主要由处理器内部使用,用于十进制算术运算的调整指令,用户一般不必关心。

    例如:8位二进制数运算0011 1010+0111 1100 = 1011 0110,低四位有进位,所以此时的AF=1。


    PF位:奇偶标志位

    flag寄存器的第2位是PF,奇偶标志位;它记录着相关指令执行之后,其结果的所有bit位中1的个数是否为偶数;如果1的个数为偶数,则PF=1,如果1的个数为奇数,则PF=0。

    例如:

    mov al,1
    
    add al,10

    执行之后,结果是0000 1011B;其中有3个1;因此PF=0。

    mov al,2
    
    or al,2

    执行之后,结果是0000 0010B;其中有1个1;因此PF=0。

    sub al,al

    执行之后,结果为0000 0000B;其中有0(偶数)个1;因此PF=1。


    CF标志:进位标志位(无符号数)

    flag的第0位是CF,进位标志位。一般情况下,在进行无符号数运算时,它记录了运算结果的最高有效位向更高位的进位值,或者从最高位的借位值

    以8位为例:

    ——进位举例:

    mov al,98H

    add al,al;执行之后,al的值变为30H,CF=1;此时CF记录了最高有效位向更高位的进位值。

    add al,al;执行之后,al的值变为60H,CF=0;此时CF记录了最高有效位向更高位的进位值。

    ——借位举例:

    mov al,97H

    sub al,98H;执行之后,al的值变为FFH,CF=1;此时CF记录了向更高位的借位值。

    sub al,al;执行之后,al的值变为0,CF=0;此时CF记录了向更高位的借位值。

    ——相关操作指令:

    CLC指令:将CF置为0。

    STC指令:将CF置为1。

    CMC指令:原来是0变为1,原来是1变为0。

    Ending... ...

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  • 第章微处理器及其系统是系列的微处理器它有数据总线和地址总线可...标志寄存器算术逻辑运算单元可完成的算术逻辑运算运算后的结果特征有无进位溢出等置入标志寄存器中保存奇偶标志反映运算结果中的个数.....
  • 标志寄存器综述

    2021-01-17 12:09:22
    转载自:http://www.cnblogs.com/dennisOne/archive/2012/10/23/2736238.html☞标志寄存器综述8086CPU的标志寄存器(flagsRegister, FR)有16,其中存储的信息通常被称为程序状态字(PSW),flag寄存器与其他寄存器不同...
  • (1)状态标志位(6) ① 进位标志(carry flag, CF): 状态标志位,表示本次加法或减法运算中最高(D7或D15)产生进位或借位的情况。 CF值 含义 CF=1 有进位 CF=0 无进位(减法时,表示借位情况) ...
  • 1.’C54x 进行32长数据读操作时使用的数据总线是( )。A) CB和EB B) EB和DBC) CB和DB D) CB、DB和EB2.以下哪种方法不能清除中断标志寄存器IFR中的中断标志。( )A) 硬件复位 B) 软件复位C) 软件置位IFR...
  • 标志位作用及操作(转)

    千次阅读 2021-05-26 04:27:30
    一、运算结果标志位1、进位标志CF(Carry Flag)进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高产生了一个进位或借位,那么,其值为1,否则其值为0。使用该标志位的情况有:多字(字节)数的加减...
  • 各标志在标志寄存器中的位置 一、运算结果标志 1.进位标志CF 进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。 运算结果的最高产生了一个进位或借位,那么,CF=1,否则CF=0。 2.零标志ZF 零标志ZF用来...
  • 直接对STM32的寄存器操作来配置外部中断
  • 32CPU寄存器介绍

    2021-12-04 10:06:05
    32寄存器数据寄存器变址寄存器指针寄存器段寄存器指令指针寄存器标志寄存器 数据寄存器 数据寄存器用来存操作数和运算结果,节省从内存中读取所占用总线和访问存储器的时间。 32CPU有4个32的通用寄存器EAX、...
  • 一共三篇中断一般分为三类:1、由计算机硬件异常或故障引起的中断,称为内部异常中断;2、由程序中执行了引起中断的指令而造成的中断,称为软中断(这也是和我们将要说明的系统调用相关的中断);3、由外部设备请求...
  • 文章来自http://book.51cto.com/art/201012/237939.htm,个人意见...C281x C/C++头文件及外设示例所涉及的位域结构体方法,为多数片上外设寄存器提供了位域定义。例如,可以为CPU 定时器(CPU-Timer)中的每个寄存器定...

空空如也

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中断标志位寄存器