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、微机中的异步串行通信接口COM1和COM2。
4．利用微机进行串行通信的方法
COM1和COM2的初始化设置。
查询方式和中断方式。
要求：
理解什么情况下需要使用MODEM，什么情况下不需要使用MODEM，不用MODEM进行串行通信时，线路应如何连接。
掌握利用TXD、RXD、GND进行通信的电路接法，能读懂典型的串行通信程序，编写简单的串行通信程序。
模拟试卷一
一、（本题20分，每小题2分）选择填空：
1．CPU执行OUTDX，AL指令时，的值输出到地址总线上。
A）AL寄存器B）AX寄存器C）DL寄存器D）DX寄存器
2．一个I/O地址称为一个。
A）接口B）端口C）外设D）芯片
3．地址译码器的输入端应接到上。
A）控制总线B）数据总线C）地址总线D）外部总线
4．CPU响应可屏蔽中断请求时，其中断类型码由提供。
A）CPU内部B）中断指令C）类型码固定D）可屏蔽中断管理器
5．8259工作在完全嵌套方式时，引脚的中断源优先级最高。
A）IR0B）IR1C）IR7D）IR8
6．8255工作在方式0时，它没有功能。
A）输入缓冲B）输出锁存C）电流放大D）总线隔离
7．微机系统复位时，CPU不能响应中断。
A）指令中断B）可屏蔽中断C）非屏蔽中断D）断点中断
8．在定时器/计数器8253的输出端可产生波形。
A）三角波B）正弦波C）方波D）斜波
9．对逐次逼近式A/D转换器，起动一次转换读入多次数字量，则读入的数字量。
A）肯定相同B）可能相同C）肯定不同D）可能不同
10．微机中串口1的I/O地址范围是。
A）3F0H—3F7HB）3F8H—3FFHC）2F0H—2F7HD）2F8H—2FFH
二、（本题40分，每小题5分）已知电路如下图所示
+5V
R*8
D7
D0
8255
CS
RD
WR
D7
D0
A1
A0
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B7
B0
210H-217H
IOR
IOW
+5V
至DB
R*8
A1
A0
S0
S7
试题二原理电路图
及有关程序段如下：
MAINPROCFAR
PUSHDS
XORAX，AX
PUSHAX
MOVAL，8BH
MOVDX，213H
OUTDX，AL
KEYIN：
MOVDX，212H
INAL，DX
CMPAL，0FFH
JEKEYIN
CMPAL，0FCH
JEEXIT
MOVDX，210H
OUTDX，AL
JMPKEYIN
EXIT：
RET
MAINENDP
回答问题：
1）当有按键按下时，8255的PC口相应位输入的是高电平还是低电平？
2）根据电路的接法，8255的地址是否有重叠？
为什么？
3）电路中8255的PA口和PC口工作在什么方式？
4）本电路及程序完成什么功能？
5）根据程序的写法，如何操作才能退出本程序？
6）标号为B0至B7的元件是什么元件？
其作用是什么？
7）设使发光二极管发光需要5毫安电流，发光二极管消耗的电压降为1伏。
计算电路中R0至R7的阻值及功率。
8）如果本电路不用8255，则PA口和PC口应分别用具有什么样功能的芯片来代替？
三、（本题40分，每小题5分）已知原理电路图如下图所示。
200H
-203H
+5V
ADC0809
8255
204H
CS
WR
D7—D0
PC0
A1
A0
Vref+
OE
IN0
EOC
D7—D0
START
ALE
C
B
AVref-
IOW
IOR
至DB
至DB
A1
A0
试题三原理电路图
回答问题：
1）根据电路的接法，此电路允许输入的模拟电压范围以及A/D转换后得到数字量范围分
别是多少？
2）设计一个产生地址范围为200H—203H的地址译码信号。
画出采用74LS138译码器
的地址译码电路图。
3）说明对本电路起动A/D转换的方法。
4）编写与产生起动A/D转换信号有关的程序。
5）电路中ADC0809的EOC端有什么作用？
6）不检测ADC0809的EOC端，采用什么方法可以得到正确的A/D转换后数字量。
7）画出读出ADC0809数字量的时序图（只要求画出时钟CLK、地址译码信号、IOR和
OE）。
8）如果采用中断输入方式，说明怎样利用ADC0809的EOC产生中断请求信号。
模拟试卷二
一、选择填空
1．一个接口可由组成。
A）一个端口B）两个端口C）一个I/O地址D）若干个I/O地址
2．微机总线的位数指的是的位数。
A）地址线B）控制线C）数据线D）并行线
3．输入/输出指的是主机与交换数据。
A）存储器B）外设C）键盘D）显示器
4．对以下类型的中断，优先级最低的是。
A）指令中断B）非屏蔽中断C）可屏蔽中断D）断点中断
5．可屏蔽中断管理器8259所管理的是。
A）指令中断B）非屏蔽中断C）可屏蔽中断D）单步中断
6．8086系列微机的中断类型码越大，则优先级。
A）越高B）越低C）相同D）不定
7．可编程接口芯片在使用前对它，称为编程。
A）写操作数B）写控制字C）编接口地址D）设计控制电路
8．并行接口没有功能。
A）输出锁存B）输入缓冲C）模字量变成数字量D）物理量变成模拟量
9．如果减计数器的计数初值为10H，则减计数可作为分频计数器用。
A）十B）二C）十六D）与计数初值无关
10．串行通信的波特率越高，则串行传送数据的速度。
A）越慢B）越快C）与波特率无关D）由CPU速度决定
二、（本题40分，每小题5分）
已知电路如下图所示：
DAC0832
+5V
15K
200H-203H
CS
WR1
D7
D0
Vcc
ILE
Vref
Rfb
Iout1
Iout2
XFER
WR2
15K
IOW
7．5K
至DB
Vo
试题二原理电路图
及有关程序如下：
MAINPROCFAR
PUSHDS
XORAX，AX
PUSHAX
MOVCX，1000H
NEXT1：
MOVAL，0
NEXT2：
MOVDX，200H；①
OUTDX，AL
ADDAL，10H
CMPAL，0C0H
JNENEXT2
CALLDELAY；②
LOOPNEXT1
RET
MAINENDP
回答问题：
1）根据电路的接法及程序，Vo端输出什么样的电压波形？
2）如果将程序中标有注释②的一行指令删除，输出端Vo波形变为怎样？
3）如果将程序中标有注释①行改为MOVDX，204H，Vo端输出波形如何？
为什么？
4）如何修改程序，可改变输出端Vo的频率？
5）如何修改程序，可改变输出端Vo的幅值？
6）当输出给DAC0832的数字量为40H时，Vo端输出的电压幅值为多少？
7）当程序执行结束时，输出端Vo输出的电压为多少？
8）将以上程序改编，使在Vo端输出的电压波形为方波。
三、（本题40分，每小题5分）
已知电路图如下图所示。
图中数码管为共阳极类型，数码管的阴极a，b，c，d，e，f，g，p依次接至8255的PA0，PA1，…，PA7。
A9
A8
A7
A6
A5
A4
8255
+5V
驱动器
R*8
a
CS
RD
WR
D7
D0
A1
A0
PA7
PA0
PC2
PC1
PC0
f
b
IOR
g
e
c
IOW
d
p
至DB
2
1
+5V
R*3
A0
A1
3
试题三原理电路图
回答问题：
1）若要数码管的a段发光，则应从8255的PA0输出高电平还是低电平。
2）若要数码管显示数字0，则应从8255的PA口送出字形码为多少？
3）写出8255的PA口和PC口的地址。
4）根据电路图，写出从8255的PA口送出字形码的有关指令。
5）8255的PC口在电路中的作用是什么？
6）根据电路图，编写从8255的PC口读入开关状态的有关指令。
7）根据电路图及下表要求，编写完整的根据从开关读入的编码在数码管上显示相应数字的程序（包括在数据段中定义字形码的内容）。
开关状态
321
数码管显示
数字
闭闭闭
0
闭闭开
1
闭开闭
2
闭开开
3
开闭闭
4
开闭开
5
开开闭
6
开开开
7
8）若要通过拨动开关识别10个数字（0—9），应如何修改硬件电路？
模拟试卷一参考答案
一．
1）D2）B3）C4）D5）A
6）C7）B8）C9）A10）B
二．
1）低电平
2）有地址重叠，A2未用
3）PA口方式0输出，PC口方式0输入
4）按下S0则D0亮，按下S1则D1亮，。
。
。
5）同时按下S0和S1，退出程序
6）驱动器，电流放大
7）R=（5-1）/5=800欧姆
8）PA口用锁存器代替，PC口用缓冲器代替
三．
1）允许输入的模拟电压范围是0—+5V，A/D转换后得到数字量范围是0—FFH。
74LS138
2）
A9
A7
A6
A4
A3
A2
3）在PC0先输出一个高电平，然后再从PC0输出一个低电平。
4）MOVDX，203H
MOVAL，1
OUTDX，AL
MOVAL，0
OUTDX，AL
5）当A/D转换结束时，ADC0809的EOC端输出一个高电平，然后回到低电平。
6）起动A/D转换后，经过一个延时后，再读入数字量。
7）
T3
T4
T2
T1
CLK
204H
IOR
OE
8）将ADC0809的EOC引脚接至可屏蔽中断管理器8259的中断请求引脚之一上。
模拟试卷二参考答案
一．
1）D2）C3）A4）C5）C
6）D7）B8）D9）C10）B
二．
Vo
1）
t
Vo
2）
t
3）没有输出，因为DAC0832未被选中工作。
4）改变ADDAL，10H语句中的10H值
5）改变CMPAL，0C0H语句中的0C0H值。
6）-2.5V
7）2.5V
8）Vo端输出方波的参考程序：
三．
1）低电平。
2）C0H
3）PA口地址：
220H，PC口的地址：
222H。
4）MOVDX，220H
MOVAL，8位字形码
OUTDX，AL
5）输入缓冲。
6）MOVDX，222H
INAL，DX
7）参考程序：
STACKSEGMENTSTACK
DW100DUP（？
）
STACKENDS
DATASEGMENT
X1DB
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS：
CODE，DS：
DATA，SS：
STA
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