单片机原理及接口技术李朝青课后习题答案第五章.docx

1、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

2、，且使TO中断为高优先级中断。解：MOVIE,#O97HMOVIP,#O2H3、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3 TO :定时器、计数器0溢出中断请求4 T1 :定时器、计数器1溢出中断请求5 TX/RX :串行接口中断请求（ 2）通过对特殊功能寄存器 TCON、 SCON、 IE、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

3、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S CPU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

4、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

5、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CPUpc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

6、？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)

7、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(I

8、E0置“伸请中断；否则，IE1(IE0置0。 13、 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。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 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 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 IN

9、T1.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串行口中断，定时器0，外中断0，外中断1，定时器1 。 不可以外中断 0，外中断 1，定时器 0，串行口中断，定时器1。不可以外中断 0，定时器 1，定时器 0，外中断 1，串行口中断可以， MOVIP,#09H14、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 P3.2 脚输

10、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

11、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 OO23H1 5、 中断响应

12、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

13、，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13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 38 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

14、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。17、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，

15、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 PSWd） 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IE、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IE、IP等操作时，要延后一条指令