单片机原理及接口技术李朝青课后习题答案第五章.docx
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单片机原理及接口技术李朝青课后习题答案第五章
1、什么是中断和中断系统？
其主要功能是什么？
当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去
处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。
这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。
功能：
（1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理
（2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率
（3）实现实时控制
2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INTO,INT1,TO,串行
口中断，且使TO中断为高优先级中断。
解：
MOVIE,#O97H
MOVIP,#O2H
3、在单片机中,中断能实现哪些功能？
有三种功能：
分时操作,实时处理,故障处理
4、89C51共有哪些中断源？
对其中端请求如何进行控制?
1）89C51有如下中断源
1:
外部中断0请求，低电平有效
2:
外部中断1请求，低电平有效
3TO:
定时器、计数器0溢出中断请求
4T1:
定时器、计数器1溢出中断请求
5TX/RX:
串行接口中断请求
（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、I
E、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能
5、什么是中断优先级？
中断优先处理的原则是什么？
答:
中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。
原则：
（1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的
（2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止
（3）如果同级的多个请求同时出现，贝SCPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序确定应该响应哪个中断请求
查询顺序:
外部中断0宀定时器0中断t外部中断1宀定时器1中断t串行接口中断
6、"说明外部中断请求的查询和响应过程。
答:
当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。
CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如果查询到某个中断标志为1,将在接
下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC以便进入相应的中断服务程序。
中断服务完毕后，CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。
7、89C51在什么条件下可响应中断？
（1）有中断源发出中断请求
（2）中断中允许位EA=
1."即CPU开中断
（3）申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽
（4）无同级或更高级中断正在服务
（5）当前指令周期已经结束
（6）若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已执行完毕
8、简述89C51单片机的中断响应过程
答：
CPU在每个机器周期S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1,将在接下
来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC,以便进入相应的中断服务程序。
一旦响应中断，89C51
首先置位相应的中断“优先级生效”触发器，然后由硬件执行一条长调用指令，把当前的PC值压入堆栈，以保护断点，再将相应的中断服务的入口地址送入
CPU
pc于是CPU接着从中断服务程序的入口处开始执行。
对于有些中断源,在响应中断后会自动清除中断标志。
9、在89C51内存中，应如何安排程序区？
答：
主程序一般从0030H开始，主程序后一般是子程序及中断服务程序。
在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。
0、"试述中断的作用及中断的全过程
答：
作用：
对外部异步发生的事件作出及时的处理
过程：
中断请求，中断响应，中断处理，中断返回
11、"当正在执行某一个中断源的中断服务程序时，如果有新的中断请求出现，试问在什么情况下可响应新的中断请求？
在什么情况下不能响应新的中断请求？
答：
（1）符合以下6个条件可响应新的中断请求：
a）有中断源发出中断请求
b）中断允许位EA=1,即CPU开中断
c）申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽
d）无同级或更高级中断正在被服务
e）当前的指令周期已结束
f）若现行指令为RET或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已被执行完
12、"89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？
如何实现中断请求？
答：
有两种方式：
电平触发和边沿触发
电平触发方式：
CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。
若为低电平，使IE1（IE0置“1,申请中断；若为高电平，则IE1（IE0清零。
边沿触发方式：
CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。
如果在相继的两个机器周期采样过程中，一个机器周期采样到外部中断请求为高电平，接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平，则使IE1（IE0置“伸请
中断；否则，IE1（IE0置
0。
"
1
3、"89C51单片机有五个中断源，但只能设置两个中断优先级，因此，在中断优先级安排上受到一定的限制。
试问以下几种中断优先顺序的安排（级别由高到低）是否可能：
若可能，则应如何设置中断源的中断级别：
否则，请简述不可能的理由。
⑴定时器0，定时器1，外中断0，外中断1，串行口中断。
可以，MOVIP,#0AH
⑵串行口中断，外中断0，定时器0，外中断1，定时器
1。
"
可以，MOVIP,#10H
⑶外中断0，定时器1，外中断1，定时器0，串行口中断。
不可以，只能设置一级高级优先级，如果将INT0,T1设置为高级，而TO级
别高于INT
1."⑷外中断0,外中断1,串行口中断，定时器0,定时器
1。
"可以，MOVIP,#15H
⑸串行口中断，定时器0，外中断0，外中断1，定时器
1。
"
不可以
⑹外中断0，外中断1，定时器0，串行口中断，定时器
1。
不可以
⑺外中断0，定时器1，定时器0，外中断1，串行口中断
可以，MOVIP,#09H
14、"89C51各中断源的中断标志是如何产生的？
又是如何清0的？
CPU响应中断时，中断入口地址各是多少？
答：
各中断标志的产生和清“0如”下：
（1）外部中断类外部中断是由外部原因引起的，可以通过两个固定引脚，即外部中断0和
外部中断1输入信号。
外部中断0请求信号，由P
3."2脚输入。
通过IT0来决定中断请求信号是低电平有效还是下跳变有效。
一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并且使IEO二
1。
"硬件复位。
外部中断1请求信号，功能与用法类似外部中断0
（2）定时中断类定时中断是为满足定时或计数溢出处理需要而设置的。
当定时器/计数器中的计数结构发生计数溢出的，即表明定时时间到或计数值已满，这时就以计数溢出信号作为中断请求，去置位一个溢出标志位。
这种中断请求是在单片机芯片内部发生的，无需在芯片上设置引入端，但在计数方式时，中断源可以由外部引入。
TFO:
定时器TO溢出中断请求。
当定时器TO产生溢出时，定时器TO请求标志TFO=1，请求中断处理。
使用中断时由硬件复位，在查询方式下可由软件复位。
TF1:
定时器T1溢出中断请求。
功能与用法类似定时器TO
（3）串行口中断类
串行口中断是为串行数据的传送需要而设置的。
串行中断请求也是在单片机芯片内部发生的，但当串行口作为接收端时，必须有一完整的串行帧数据从RI端引入芯片，才可能引发中断。
RI或TI:
串行口中断请求。
当接收或发送一串帧数据时，使内部串行口中断请求标志RI或TI=1，并请求中断。
响应后必须软件复位。
CPU响应中断时，中断入口地址如下：
中断源入口地址
外部中断003H
定时器TO中断OOOBH
外部中断10013H
定时器T1中断OO1BH
串行口中断OO23H
15、"中断响应时间是否为确定不变的？
为什么？
中断响应时间不是确定不变的。
由于CPU不是在任何情况下对中断请求都予以响应的；此外，不同的情况对中断响应的时间也是不同的。
下面以外部中断为例，说明中断响应的时间。
在每个机器周期的S5P2期间，端的电平被所存到TCON的IE0位，CPU在下一个机器周期才会查询这些值。
这时满足中断响应条件，下一条要执行的指令将是一条硬件长调用指令“LCALL使程序转入中断矢量入口。
调用本身要用2个机器周期，这样，从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令，至少需要3个机器周期，这是最短的响应时间。
如果遇到中断受阻的情况，这中断响应时间会更长一些。
例如，当一个同级或更高级的中断服务程序正在进行，则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程序：
如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期，附加的等待时间为1~3个机器周期；如果正在执行的是RETI指令或者访问IE或IP的指令，则附加的等待时间在5个机器周期内。
若系统中只有一个中断源，则响应时间为3~8个机器周期。
6、"中断响应过程中，为什么通常要保护现场？
如何保护？
因为一般主程序和中断服务程序都可能会用到累加器，PSW寄存器及其他
一些寄存器。
CPU在进入中断服务程序后，用到上述寄存器时，就会破坏它原来存在寄存器中的内容；一旦中断返回，将会造成主程序的混乱。
因而在进入中断服务程序后，一般要先保护现场，然后再执行中断处理程序，在返回主程序以前再恢复现场。
保护方法一般是把累加器、PSW寄存器及其他一些与主程序有关的寄存器压入堆栈。
在保护现场和恢复现场时，为了不使现场受到破坏或者造成混乱，一般规定此时CPU不响应新的中断请求。
这就要求在编写中断服务程序时，注意在保护现场之前要关中断，在恢复现场之后开中断。
如果在中断处理时允许有更高级的中断打断它，则在保护现场之后再开中断，恢复现场之前关中断。
1
7、"清叙述中断响应的CPU操作过程，为什么说中断操作是一个CPU的微查询过程？
答：
在中断响应中，CPU要完成以下自主操作过程：
a）置位相应的优先级状态触发器，以标明所响应中断的优先级别
b）中断源标志清零（Tl、RI除外）
c）中断断点地址装入堆栈保护（不保护PSW
d）中断入口地址装入PC,以便使程序转到中断入口地址处
在计算机内部，中断表现为CPU的微查询操作。
89C51单片机中，CPU在每个机器周期的S6状态，查询中断源，并按优先级管理规则处理同时请求的中断源，且在下一个机器周期的S1状态中，响应最高级中断请求。
但是以下情况除外：
a）CPU正在处理相同或更高优先级中断
b）多机器周期指令中，还未执行到最后一个机器周期
c）正在执行中断系统的SFR操作，如RETI指令及访问I
E、IP等操作时，要延后一条指令
18、"在中断请求有效并开中断状况下，能否保证立即响应中断？
有什么条件？
答：
在中断请求有效并开中断状况下，并不能保证立即响应中断。
这是因为，在计算机内部，中断表现为CPU的微查询操作。
89C51单片机中，CPU在每个机器周期的S6状态下，查询中断源，并按优先级管理规则处理同时请求的中断源，且在下一个机器周期的S1状态中，响应最高级中断请求。
在以下情况下，还需要有另外的等待：
a）CPU正在处理相同或更高优先级中断
b）多机器周期指令中，还未执行到最后一个机器周期
c）正在执行中断系统的SFR操作，如RETI指令及访问I
E、IP等操作时，要延后一条指令
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