8051单片机各中断标志是如何产生的
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08-11-30 &匿名提问
中断请求源： （1）外部中断请求源：即外中断0和1，经由外部引脚引入的，在单片机上有两个引脚，名称为INT0、INT1，也就是P3.2、P3.3这两个引脚。在内部的TCON中有四位是与外中断有关的。IT0：INT0触发方式控制位，可由软件进和置位和复位，IT0=0，INT0为低电平触发方式，IT0=1，INT0为负跳变触发方式。这两种方式的差异将在以后再谈。IE0：INT0中断请求标志位。当有外部的中断请求时，这位就会置1（这由硬件来完成），在CPU响应中断后，由硬件将IE0清0。IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。（2）内部中断请求源TF0：定时器T0的溢出中断标记，当T0计数产生溢出时，由硬件置位TF0。当CPU响应中断后，再由硬件将TF0清0。TF1：与TF0类似。TI、RI：串行口发送、接收中断，在串口中再讲解。2、中断允许寄存器IE在MCS－51中断系统中，中断的允许或禁止是由片内可进行位寻址的8位中断允许寄存器IE来控制的。见下表EAX 其中EA是总开关，如果它等于0，则所有中断都不允许。ES－串行口中断允许ET1－定时器1中断允许EX1－外中断1中断允许。ET0－定时器0中断允许EX0－外中断0中断允许。如果我们要设置允许外中断1，定时器1中断允许，其它不允许，则IE可以是EAX 即8CH，当然，我们也可以用位操作指令SETB EA SETB ET1SETB EX1 来实现它。3、五个中断源的自然优先级与中断服务入口地址外中断0：0003H定时器0：000BH外中断1：0013H定时器1：001BH串口 ：0023H它们的自然优先级由高到低排列。写到这里，大家应当明白，为什么前面有一些程序一始我们这样写： ORG 0000HLJMP START ORG 0030H START：。 这样写的目的，就是为了让出中断源所占用的向量地址。当然，在程序中没用中断时，直接从0000H开始写程序，在原理上并没有错，但在实际工作中最好不这样做。优先级：单片机采用了自然优先级和人工设置高、低优先级的策略，即可以由程序员设定那些中断是高优先级、哪些中断是低优先级，由于只有两级，必有一些中断处于同一级别，处于同一级别的，就由自然优先级确定。 开机时，每个中断都处于低优先级，我们可以用指令对优先级进行设置。看表2中断优先级中由中断优先级寄存器IP来高置的，IP中某位设为1，相应的中断就是高优先级，否则就是低优先级。 XX X PS PT1 PX1 PT0 PX0 例：设有如下要求，将T0、外中断1设为高优先级，其它为低优先级，求IP的值。IP的首3位没用，可任意取值，设为000，后面根据要求写就可以了XX 因此，最终，IP的值就是06H。例：在上例中，如果5个中断请求同时发生，求中断响应的次序。响应次序为：定时器0－＞外中断1－＞外中断0－＞实时器1－＞串行中断。
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　1.中断 zhōngduàn　　[break down (off)] 半中间发生阻隔、停顿或故障而断开　　交通中断　　2.是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的时间处理程序。待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。　　中断是单片机实时地处理内部或外部事件的一种内部机制。当某种内部或外部事件发生时，单片机的中断系统将迫使CPU暂停正在执行的程序，转而去进行中断事件的处理，中断处理完毕后，又返回被中断的程序处，继续执行下去。　　一、什么是中断　　虽然现在win9x已经有了PNP(即插即用)功能，但是中断冲突仍然是不可避免的，其中最为容易发生冲突的就是IRQ、DMA和I/O。首先我们先了解一下IRQ、DMA和I/O的概念：　　1、IRQ（Interrupt Request）　　IRQ英文全称Interrupt Request，中文翻译为中断请求线。计算机中有许多设备（例如声卡、硬盘等）他们都能在没有CPU介入的情况下完成一定的工作。但是这些设备还是需要定期中断CPU，让CPU为其做一些特定的工作。如果这些设备要中断CPU的运行，就必需在中断请求线上把CPU中断的信号发给CPU。所以每个设备只能使用自己独立的中断请求线。一般来说在80286以上计算机中，共有16个中断请求线与各种需要用中断的不同外设相连接，（每个中断线有一个标号也就是中断号）。　　中断号的分配情况如下：　　IRQ　说明　　0　定时器　　1　键盘　　2 串行设备控制器　　3　COM2　　4　COM1　　5 LPT2　　6　软盘控制器　　7　LPT1　　8　实时时钟　　9　PC网络　　10　可用（Available）　　11　可用（Available）　　12 PS/2 鼠标　　13　数学协处理器　　14 硬盘控制器　　15 可用（Available）　　NM1　奇偶校验　　大家现在就可以清楚的看到，IRQ3、4、5、10、11、12、15可供用使用。　　2、DMA（Direct Memory Access）　　计算机与外设之间的联系一般通过两种方法：一是通过CPU控制来进行数据的传送；二是在专门的芯片控制下进行数据的传送。我们所说的DMA，就是不用CPU控制，外设同内存之间相互传送数据的通道，在这种方式下，外设利用DMA通道直接将数据写入存储器或将数据从存储器中读出，而不用CPU参与，系统的速度会大大增加。　　DMA通道分配情况表　　DMA　0　可用　　DMA　1　EPC打印口　　DMA　2　软盘控制器　　DMA　3　8位数据传送　　DMA　4　DMA控制器　　DMA　5　可用　　DMA　6　可用　　DMA　7　可用　　3、I/O（INPUT/OUTPUT）　　输入/输出端口，也就是计算机配件与CPU连接的接口。每个端口都有自己唯一的一个端口号，这个端口号称为地址。每一个想和CPU通信的外设或配件都有不同的I/O地址，通常在PC机内部一共有1024个地址。　　二、中断冲突的解决　　现在我们已经基本知道了IRQ、DMA和I/O的概念，下面我就要说一下如何解决常见的中断冲突问题。　　众所周知，现在的win9x已经运用PNP技术，它可以将中断进行自动分配，这种“即插即用” 的功能可以说是大大简化了用户的操作。不过任何事物都有好与不好两方面，这种PNP技术也有它的弱点，那就是如果不能认出要安装的新设备，那么自动分配中断时就会产生冲突。现在新的硬件产品层出不穷，各种产品又相互兼容，功能类似，这就导致了win9x常常不能正确检测出新设备，中断冲突也就不可避免了。　　知道了冲突产生的原因，那我们如果解决冲突呢？在此我就详细的谈一谈在win9x下中断冲突的解决。首先我们要知道系统中冲突的设备，做法是在控制面板中双击“系统”图标，查看设备管理器中的各设备。一般有“？”和“！”的设备要注意了，有问题的设备就是它们了。解决方法有分两步做：　　第一步、先删去有“？”和“！”的设备，然后重新启动，让计算机自己再认一遍这些设备。这样做是因为部分有“？”和“！”的设备可能是驱动程序安装有误，再重装一遍可解决问题。　　第二步、如果上面一步还是不能解决问题，现在多半是中断冲突了，那我们只能手动调整来解决中断冲突。在系统＝＞设备管理器＝＞属性　中我们可以看到系统资源分配的情况，通过查看此项就可从中了解到哪些系统资源被占用，哪些系统资源还没有用，用户做相应的调整即可。　　三、如何防止中断冲突　　要防止中断冲突，其实就是要知道什么设备容易产生中断冲突，只要知道了这点，在使用这些设备时稍微注意一下就可以了。下面我列出一些容易冲突的设备，希望对读者有用。　　1、声卡：一些早期的ISA型声卡，系统很有可能不认，就需要用户手动设置（一般为5）　　2、内置调制解调器和鼠标：一般鼠标用COM1，内置调制解调器使用COM2的中断（一般为3），这时要注意此时COM2上不应有其它设备　　3、网卡和鼠标：此问题一般发生在鼠标在COM1口，使用中断为3，这时要注意通常网卡的默认中断为3，两者极有可能发成冲突。　　4、打印机和EPP扫描仪：在安装扫描仪驱动程序时应将打印机打开，因为两个设备中串联，所以为了防止以后扫描仪驱动程序设置有误，一定要将打印机打开再安装扫描仪驱动程序。　　5、操作系统和BIOS：如果计算机使用了“即插即用”操作系统（例如win98），应将BIOS中PNP OS Installed设置为Yes这样可让操作系统重新设置中断。　　6、PS/2鼠标和BIOS：在使用PS/2鼠标时应将BIOS中PS/2 Mouse Function Control打开或设置为Auto，只有这样BIOS才能将IRQ12分配给PS/2鼠标用。　　四、操作系统中断　　dos下应用程序可以自行申请中断，windows作为一种分时操作系统，工作在它之上的应用程序没有权利处理中断，这是为什么windows可以掌控所有进程并轮流运行的原因（它可以设置中断）。只有“0 ring”以内的vxd,wdm才享有中断权限，驱动级别的程序也能申请中断，这是我们能在&0 ring&以内施展拳脚的常用的途径。[编辑本段]简单理解　　中断是一种发生了一个外部的事件时调用相应的处理程序的过程。　　按照Ti官方文档得解释：中断是由于软件的或硬件的信号，使得CPU放弃当前的任务，转而去执行另一段子程序。可见中断是一种可以人为参与（软件）或者硬件自动完成的，使CPU发生的一种程序跳转[编辑本段]SNMP中的中断　　SNMP从被管设备中收集数据的基本方法之一： 基于中断的方法(称为自陷，Trap)由被管设备主动发出，可以立即通知网络管理工作站。特点是实时性好，但有可能会导致系统资源消耗。　　计算机中断概念的详细解释　　什么是中断　　中断是计算机中的一个十分重要的概念，在现代计算机中毫无例外地都要采用中断技术。什么是中断呢？可以举一个日常生活中的例子来说明，假如你正在给朋友写信，电话铃响了。这时，你放下手中的笔，去接电话。通话完毕，再继续写信。这个例子就表现了中断及其处理过程：电话铃声使你暂时中止当前的工作，而去处理更为急需处理的事情（接电话），把急需处理的事情处理完毕之后，再回头来继续原来的事情。在这个例子中，电话铃声称为“中断请求”，你暂停写信去接电话叫作“中断响应”，接电话的过程就是“中断处理”，相应地，在计算机执行程序的过程中，由于出现某个特殊情况（或称为“事件”），使得暂时中止现行程序，而转去执行处理这一事件的处理程序，处理完毕之后再回到原来程序的中断点继续向下执行，这个过程就是中断。　　计算机为什么要采用中断　　为了说明这个问题，再举一例子。假设你有一个朋友来拜访你，但是由于不知道何时到达，你只能在大门等待，于是什么事情也干不了。如果在门口装一个门铃，你就不必在门口等待而去干其它的工作，朋友来了按门铃通知你，你这时才中断你的工作去开门，这样就避免等待和浪费时间。计算机也是一样，例如打印输出，ＣＰＵ传送数据的速度高，而打印机打印的速度低，如果不采用中断技术，ＣＰＵ将经常处于等待状态，效率极低。而采用了中断方式，ＣＰＵ可以进行其它的工作，只在打印机缓冲区中的当前内容打印完毕发出中断请求之后，才予以响应，暂时中断当前工作转去执行向缓冲区传送数据，传送完成后又返回执行原来的程序。这样就大大地提高了计算机系统的效率。　　什么是中断的优先级　　我们仍然可以举例说明中断优先级的概念。在上面的例子中，如果在电话铃响的同时，门铃也响了，那么你将在“接电话”和“开门”这两个中断请求中选择，先响应哪一个请求。这就有一个谁优先的问题。如果“开门”比“接电话”重要（或者说“开门”比“接电话”的优先级高），那么就应该先开门，然后再接电话，接完电话后再回头来继续写信。这就是说，当同时有多个中断请求时，应该先响应优先级较高的中断请求。　　此外，如果在响应一个中断，执行中断处理的过程中，又有新的中断事件发生而发出了中断请求，应该如何处理也取决于中断事件的优先级。当新发生的中断事件的优先级高于正在处理的中断事件时，又将中止当前的中断处理程序，转去处理新发生的中断事件，处理完毕才返回原来的中断处理。在上面的例子中，我们假设“开门”比“接电话”的优先级高。在你写信时，电话铃响了，你去接电话，在通话的过程中，门铃又响了。因为“开门”的优先级高，你只能让通话的对方稍等，放下电话去开门。开门之后再回头继续接电话，通话完毕再回去继续写信。而如果“开门”比“接电话” 的优先级低，那么在通话的过程中门铃响了也可以不予理睬，通话结束再去开门。当然，在日常生活中，谁也不会为“开门”和“接电话”规定一个优先级别的高低。但是在计算机中，各种中断事件很多，其优先级都有规定，否则就会乱套。在计算机中，中断事件的优先级是根据事件的实时性、重要性和软件处理的方便性来安排的。　　中断的屏蔽　　中断屏蔽也是一个十分重要的功能，所谓中断屏幕蔽是指通过设置相应的中断屏蔽位，禁止响应某个中断。这样作的目的，是保证在执行一些重要的程序中不响应中断，以免造成迟缓而引起错误。例如，在系统启动执行初始化程序时，就屏蔽键盘中断，使初始化程序能够顺利进行。这时，敲任何键，都不会响应。当然对于一些重要的中断是不能屏蔽的，例如重新启动、电源故障、内存出错、总线出错等影响整个系统工作的中断是不能屏蔽的。因此，从中断是否可以被屏蔽来看，可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两类。　　中断是怎样分类的　　产生中断请求的设备或事件称为“中断源”。从中断源来看，中断一般可分为三类：　　（１）由计算机硬件异常或故障引起的中断，也称为内部异常中断。　　（２）由程序中执行了中断指令引起的中断，也称为软中断。　　（３）外部设备（如输入输出设备）请求引起的中断，也称为外部中断或Ｉ／Ｏ中断。　　在这三类中断中，外部中断我们接触得最多。下面我们来作进一步的介绍。　　中断控制器和中断通道　　因为每个设备都要使用中断，每个设备也就需要一个传送中断请求的通道。而ＣＰＵ中只有一条接收中断请求的引脚，因此需要有一个机构来收集各个设备产生的各种中断请求，并按优先级排列送给ＣＰＵ。这个机构称为中断控制器。早期的中断控制器是一片８２５９集成芯片，可以接收８个中断请求信号，也就是可以有８个中断通道。ＰＣ机允许使用１５个中断通道，因此需要两片８２５９芯片。现在的微机仍然维持了这个结构，不过８２５９芯片已不是独立的芯片，而被进一步集成到其它的大规模芯片中了。　　两片８２５９之间用级联的方法连接起来，即一片８２５９的输出连接到另一片８２５９的输入端。因此实际可以使用的中断通道只有１５个　　。　　由于每个设备都要占用一个中断通道，如果有两个或两个以上的设备占用了相同的通道时就会发生冲突，使得设备不能正常工作甚至死机。因此在安装新的设备时，一定要选择那些还没有被占用（保留）的中断通道，否则就会引起冲突。选择中断通道一般是通过改变适配卡上的跳线来实现的。很多微机在安装声卡或电影卡时没有正确地选择好中断通道，造成冲突后不能工作。对于有即插即用功能的微机和适配卡，能够自动地选择未被占用的通道，就不需要我们去设置了。　　更加详细的可以查阅大学教材《微机原理》
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