单片机原理及应用课件：第5章 中断.ppt

中断是单片机系统中一种重要的机制，它允许单片机在执行当前任务的过程中，能够及时响应外部或内部发生的突发事件，提高系统的工作效率和实时性。中断的基本概念包括中断的定义、中断源、中断类型、中断信号的来源、中断与系统的实时性关系以及中断优先级。 1. **中断的定义及中断工作方式**： 中断定义了当单片机遇到内部或外部的偶然事件时，CPU暂停当前执行的任务，转而执行特定的中断服务程序来处理这个事件。服务完成后再返回原先被打断的任务继续执行。这种机制使得单片机能够灵活地应对各种突发情况，如键盘输入、定时器溢出等。 2. **中断源**： 中断源是介于事件和CPU之间的一个电路模块，它负责产生中断请求信号。中断请求信号由中断源检测到的事件引起，是单片机可以识别的信号。中断源可以分为两类：外部中断（由单片机外部事件引发）和内部中断（由单片机内部事件引发）。例如，标准51单片机有5个中断源，按照优先级排序为：外部中断0、定时器0溢出、外部中断1、定时器1溢出以及串行口发送/接收。 3. **中断信号的来源与标准**： 对于内部中断，中断信号源自单片机内部。对于外部中断，有效信号通常是一个持续12个以上时钟周期的TTL低电平或下降沿。中断控制器会周期性检测外部中断源输入管脚的状态，以识别有效的触发信号。 4. **中断的实时性**： 实时性是衡量系统能否及时处理事件的能力。中断技术通过即时响应中断请求，提高了单片机处理突发事件的效率。中断处理方式与查询方式相比，可以更有效地处理多任务，确保系统对紧迫事件的优先响应。 5. **中断优先级**： 设置中断优先级是为了确保最紧急的事件优先被处理。标准51单片机有高优先级和低优先级两个级别，高优先级的中断可以打断低优先级的中断服务，但同一优先级的中断不会互相嵌套。中断优先级可以在运行时进行调整，但复位后所有中断源默认为低优先级。 6. **中断的条件及中断返回**： 中断的触发需要满足一定的条件，比如中断请求信号的产生和CPU当前未处于其他中断服务中。中断处理结束后，通过中断返回指令（如RETIRETI）恢复现场并返回到被中断的程序继续执行。 中断在单片机系统中的应用广泛，例如在实时数据采集、通信、定时任务处理等方面都有重要作用。掌握中断原理和应用是理解和设计高效单片机程序的基础。通过合理利用中断，开发者可以创建出更加智能、响应快速的嵌入式系统。