单片机中断控制.docx

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单片机中断控制

第三章中断控制

本章主要内容

1．中断的有关概念

中断的定义——由预先安排好的内部或外部事件触发引起CPU中止正在正常执行的程序，而转去执行另一段为触发事件而编写的程序，等为触发事件而编写的程序执行完后再返回到被打断处继续执行。

触发事件又称为中断请求。

受到内部或外部事件触发而转去执行的程序称为中断服务程序。

正常执行的程序被触发事件打断处的下一条指令的存放地址（即从中断服务程序返回的地址）称为断点。

应注意的是：

断点是存放指令的地址，对8086系统，指令是存储在存储器中的，存储器地址是用

段地址：

偏移地址

的形式来表示的。

中断服务程序存放的首地址称为中断服务程序入口地址。

中断服务程序的入口地址又称为中断向量。

既然是存储器地址，就需用4个字节表示，两个字节（16位）的段地址，两个字节（16位）的偏移地址。

开中断，即允许中断，允许触发事件打断CPU正在正常执行的程序；关中断，即禁止中断，虽有事件触发，但不能打断CPU正在正常执行的程序。

对8086系统，只有可屏蔽中断和单步中断能被允许或禁止，利用标志寄存器FR（PSW）的IF位和TF位置1或清0来开中断或关中断。

可用设置标志寄存器IF为0来禁止的中断称为可屏蔽中断。

对于8086系统，可屏蔽中断指的是加在INTR引脚的中断。

不能用设置标志寄存器IF为0来禁止的中断称为非屏蔽中断，对于8086系统，多数中断都是不能用IF为0来禁止的，但只有NMI引脚的中断称为非屏蔽中断。

请求中断的来源称为中断源，它们是一些预先按排好的事件。

中断优先级的概念有两层含义：

一是指的是当多个中断源同时请求中断时，CPU先执行为哪个中断而编写的中断服务程序，哪个中断源的优先级就高；二是指CPU正在执行某个中断源的中断服务程序时又收到另一个中断源的中断请求时，CPU能否暂停正在执行的中断服务程序，而转去执行为另一个中断源而编写的中断服务程序，如果另一个中断源的优先级高，CPU就暂停正在执行中断服务程序而转去执行为另一个中断源而编写的中断服务程序，否则，另一个中断源就不能打断正在执行的中断服务程序。

要求：

掌握中断的各有关概念。

2．8086系统的中断分类及优先级

1）内部中断

由内部事件触发引起的中断，分为除法除以0，溢出中断，断点中断和指令中断和单步中断。

2）外部中断

由外部事件引脚触发引起的中断，可分非屏蔽中断和可屏蔽中断。

8086系统的内部和外部中断总共可有256个，每个中断有一个自己的8位二进制数表示的类型码（0—FFH），CPU靠中断类型码来识别不同的中断源，而转去执行不同的中断服务程序。

8086系统各种中断优先级从高到低顺序为：

除0中断，溢出中断、断点中断、指令中断，NMI中断，INTR中断，单步中断

要求：

掌握每种中断的特点、相应中断类型码，及中断优先级顺序。

3．中断向量表

256个中断服务程序的入口地址（段地址和偏移地址）按中断类型码从小到大顺序放在内存的最前面。

中断类型码n与中断服务程序入口地址的存放地址关系为：

n*4。

要求：

掌握中断类型码与中断服务程序入口地址的存放地址的关系，以及中断服务程序入口地址的存放格式。

4．中断的响应过程

8086系统中断的响应过程分为两类：

1）对可屏蔽中断的响应

2）对其它类型中断的响应

对1）的响应，CPU要到外部读入中断类型码。

对2）的响应CPU不用到外部读入中断类型码，因此CPU对1）的响应比对2）的响应多占2个总线周期。

可屏蔽中断的中断类型码是由可屏蔽中断管理器8259A提供的。

要求：

掌握以上两类中断的触发方式和响应特点。

5．可编程中断控制器8259A

一片8259A可管理8个可屏蔽中断源，包括优先级管理、中断屏蔽、提供中断类型码、中断结束方式等。

多片8259A可组成主、从级联方式管理多于8个以上中断源。

8259A编程设置工作方式。

微机中主从8259的使用。

要求：

掌握完全嵌套方式和特殊完全嵌套方式下各中断源的优先级顺序，微机中可屏蔽中断源IRQ0—IRQ15的使用情况。

了解8259A的初始化命令字及操作命令字的编程，可屏蔽中断的时序，8259工作于查询方式的使用（非中断方式）。

6．有关中断服务程序编写的问题

中断信号的产生方法，中断服务程序的编写方法、中断类型码的选择、中断服务程序入口地址如何置入中断向量表中，保护现场、恢复现场等概念，以及如何中断返回。

要求：

掌握中断信号的产生方法。

了解中断服务程序的编写方法及涉及到的有关问题。

第四章并行I/O接口

本章主要内容

1．并行接口的概念

微机通过并行接口与外设进行数据交换的概念。

并行数据传送只适用于微机与外设相距较近的情况。

并行接口比串行接口数据传送的速度快。

要求：

掌握数据并行传送的特点及数据并行传送的适用场合。

2．并行接口的编址使用方法

并行接口的设计、编址方法（译码器、数字比较器）。

对输入，并行接口应包含缓冲器；对输出，并行应包含锁存器。

并行接口的带载能力。

要求：

掌握并行接口的编址使用方法，会读懂电路中并行接口的地址及会利用译码器或数字比较器给接口编地址。

3．可编程并行接口的特点

可编程并行接口与一般并行接口的区别。

可编程并行接口在使用上与一般并行接口有什么不同之处。

可编程接口具有多种工作方式，需先向其写控制字设定其工作在多种工作方式中的一种。

8255的内部结构图、三种工作方式的特点、控制字（设置工作方式和PC口置位/复位）格式，控制字的设置方法。

8255没有电流驱动能力，只能提供电平的逻辑关系。

要求：

掌握可编程并行接口的特点，掌握可编程并行接口8255工作方式的编程设定方法，掌握方式0的特点及应用场合，会根据需要选用并行接口芯片。

了解8255的方式1和方式2的特点。

了解8255在微机系统中的应用。

了解使用一般并行接口芯片和可编程接口芯片的区别。

了解微机通过并行接口将数据送到打印机打印。

第五章定时器/计数器

本章主要内容

1．定时器/计数器的概念

定时器在时钟脉冲（又称计数脉冲）作用下工作。

定时器/计数器分为加计数器和减计数器，定时器和计数器其实为同一器件。

定时器/计数器的定时时间长度，CPU可根据定时器/计数器的计数到0输出信号进行定时数据输入/输出、定时控制等操作。

利用定时器/计数器可制成电子钟（表）。

要求：

掌握定时器/计数器的概念及应用场合。

2．可编程定时器/计数器8253

8253的内部结构（计数器0#、1#、2#）：

计数初值寄存器，减计数单元，输出锁存寄存器。

8253的6种工作方式及控制字设置方法。

8253作为十进制计数器用和作为二进制计数器用的特点。

一次性计数方式和重复计数方式。

起动计数的方法。

8253每个计数器的计数脉冲输入引脚CLK、门控信号GATE、减计数到零输出端OUT。

当前计数值的读出方法。

要求：

掌握定时器/计数器输出信号与输入计数脉冲频率和计数初值的关系。

会根据题目要求设置8253的工作方式（写控制字的指令序列），掌握计算所需的计数初值及向8253写入计数初值的方法。

3．8253的简单应用

六种工作方式的特点。

8253的主要引脚信号的连接方法（CLK、GATE、OUT引脚）。

要求：

掌握8253定时器/计数器的应用场合。

了解定时器/计数器控制电路的特点。

了解微机中8253的地址分配及使用情况。

4．定时器/计数器输出信号产生中断请求

要求：

掌握利用定时/计数到0输出端OUT产生中断请求信号的方法。

了解8259应设为电平触发中断，还是上升沿触发中断。

了解定时中断服务程序的编写方法。

第六章数/模转换及模/数转换

本章主要内容

1．数/模转换及模/数转换在微机控制系统中的作用

当外设需要模拟（电压、功率）信号，微机中的数字量需经数/模转换器才能输出给外设。

当外设输出的信号为模拟电压时，需经模/数转换器将其转换为数字信号才能被微机接收。

要求：

掌握数/模转换器和模/数转换器的应用场合。

2．数/模转换原理

T型电阻网络的转换原理。

D/A转换器外接运算放大器使用。

模拟电压输出与数字量输入的关系。

模拟电压输出的极性（正或负）与什么有关。

数/模转换的有关技术指标（位数、转换速度、线性度等）。

常用D/A转换器芯片使用方法。

要求：

掌握D/A转换器的使用方法（会读懂电路原理图，会进行简单的编程）。

必要时会根据需要设计D/A转换器的微机控制原理电路图。

3．模/数转换原理

逐次比较式模/数转换器的原理，双积分式模/数转换器的原理。

模/数转换器的主要引脚信号。

模/数转换器的主要技术指标（位数，转换速度，精度等）。

ADC0809的使用方法。

AD574的使用方法。

A/D转换信号的产生，A/D转换结束的信号。

要求：

了解双积分式和逐次比较式模/数转换器的原理，掌握模/数转换器的主要引脚信号的产生，如CLK、START、EOC及OE等，以及模拟输入电压的范围与数字量的关系。

会读懂简单的模/数转换原理图。

4．多路模拟开关及采样保持器

多路模拟电压可共用一个模/数转换器，条件是多路模拟电压先经过一个多路模拟开关，多路模拟开关接通哪一路模拟信号，就选择对哪路模拟信号进行模/数转换。

当模拟信号变化频率很快时，需使模拟电压先经过一个采样保持器，以保证在进行模/数转换过程中模拟电压相对稳定。

多路模拟开关的使用方法。

采样保持器的使用方法。

要求：

了解多路模拟开关和采样保持器的特点及使用方法。

5．常用模/数转换芯片的使用

模/数转换器与微机组成控制系统的典型电路图。

模/数转换器与采样保持器及多路模拟开关的组合使用。

要求：

能根据需要正确地选择模/数转换器的位数、转换速度，及多路模拟开头与模/数转换器的组合使用。

会读懂简单的模/数转换电路图，会根据要求设计全部或部分模/数转换电路。

会根据所给的电路原理图编写A/D转换程序。

第七章人机接口

本章主要内容

1．人机接口的概念

操作者通过人机接口与微机联接。

人的指令或数据通过人机接口变成二进制数字信号输入微机，微机中以二进制数据形式表示的运算结果通过人机接口转换成人所能接收的视频信号、音频信号，或其它信号。

要求：

掌握人机接口的概念

2．简单按盘键的识别方法

按键（或开关）电路，按键抬起与按下如何使电平发生变化。

按键经缓冲器接至数据总线。

按键数量较少时，可直接通过缓冲器接至数据总线，缓冲器的编址选通。

要求：

掌握按键抬起与按下产生的电平，简单按键电路的设计方法（电平的产生、按键如何与电路连接、输入缓冲、缓冲器的选通），简单按键的识别方法。

3．键盘阵列的识别方法

行扫描法和反转法，按键的编码方法。

要求：

掌握行描法和反转法识别按键的方法，键盘阵列的设计方法（电路的连接、接口芯片的选择与使用），按键的编码方法。

4．LED显示的显示原理

七段数码管、八段数码管、共阴极数码管、共阳极数码管的特点。

要求：

掌握数码管的显示原理及使用方法、共阴极数码管和共阳极数码管的控制电路接法、显示数字的字形码及根据需要显示由数码管的段拼成的数字。

了解LCD显示器的特点。

第八章串行I/O接口

本章主要内容

1．串行通信的基本概念

当微机与外设间的距离较远时，微机与外设间进行数据传送应采用串行通信方式。

串行通信的单工方式、半双工方式和全双工方式。

接收器和发送器。

同步传送方式和异步传送方式的特点。

串行通信的波特率。

串行通信的数据格式。

调制解调器MODEM。

要求：

掌握串行通信的有关概念。

2．串行通信的标准

微机中采用的RS232C串行通信标准。

要求：

微机中采用的RS232C串行通信标准。

3．微机中的异步串行通信接口芯片INS8250

8250的内部结构、使用方法。

利用8250进行串行通信的最快速度及信号传送特点（如有效数据的位数，起始位、停止位、奇偶校验位）。

要求：

了解8250内部结构的特点及编程使用方法、