【单片机】4.8 中断服务子程序的设计
目录
- 1．中断服务子程序设计的任务
- 【例4-3】
- 2．采用中断时的主程序结构
- 3．中断服务子程序的流程
- （1）现场保护和现场恢复
- （2）关中断和开中断
- （3）中断处理
- （4）中断返回
- 【例4-4】
- 中断系统的运行必须与中断服务子程序配合才能正确使用。设计中断服务子程序需要首先明确以下几个问题。
1．中断服务子程序设计的任务
- 任务有下列4条：
（1）设置中断允许控制寄存器IE，允许相应的中断请求源中断。
（2）设置中断优先级寄存器IP，确定所使用的中断源的优先级。
（3）若是外部中断源，还要设置中断请求的触发方式决定采用电平触发方式还是跳沿触发方式。
（4）编写中断服务子程序，处理中断请求。 - 前3条一般放在主程序的初始化程序段中。
【例4-3】
- 假设允许外部中断0中断，设定为高级中断，采用跳沿触发方式，其他中断源为低级中断。初始化程序如下：
SETB EA ；EA 位置1，总中断开关位开放SETB EX0 ；EX0位置1，允许外部中断0产生中断SETB PX0 ；PX0位置1，外部中断0为高优先级中断SETB IT0 ；IT0位置1，外部中断0为跳沿触发方式
2．采用中断时的主程序结构
- 程序必须先从主程序起始地址0000H执行。所以，在0000H起始地址的几个字节中，用无条件转移指令，跳向主程序。
- 另外，各中断入口地址之间依次相差8字节，中断服务子程序稍长就超过8字节，这样中断服务子程序就占用了其他的中断入口地址，影响其他中断源的中断处理。为此，一般在进入中断后，用一条无条件转移指令，把中断服务子程序跳转到远离其他中断入口的入口地址处。
- 常用的主程序结构如下：
- 注意：如果有多个中断源，就有多个“ORG X1X2X3X4H”的入口地址，多个“中断入口地址”必须依次由小到大排列。主程序MAIN的起始地址Y1Y2Y3Y4H，根据具体情况来安排。
3．中断服务子程序的流程
- 中断服务子程序的基本流程如图4-10所示。下面对有关中断服务子程序执行过程中的一些问题进行说明。
（1）现场保护和现场恢复
- 现场是指单片机中某些寄存器和存储器单元中的数据或状态。为使中断服务子程序的执行不破坏这些数据或状态，因此要送入堆栈保存起来，这就是现场保护。
- 现场保护一定要位于中断处理程序的前面。中断处理结束后，在返回主程序前，则需要把保存的现场内容从堆栈中弹出恢复原有内容，这就是现场恢复。
- 现场恢复一定要位于中断处理的后面。
- 堆栈操作指令：“PUSH direct”和“POP direct”，是供现场保护和现场恢复使用的。要保护哪些内容，应根据具体情况来定。
（2）关中断和开中断
- 现场保护前和现场恢复前关中断，是为防止此时有高一级的中断进入，避免现场被破坏。
- 在现场保护和现场恢复之后的开中断是为下一次的中断做好准备，也为了允许有更高级的中断进入。这样，中断处理可以被打断，但原来的现场保护和现场恢复不允许更改，除了现场保护和现场恢复的片刻外，仍然保持着中断嵌套的功能。
- 但有时候，一个重要的中断，必须执行完毕，不允许被其他的中断嵌套 。 可在现场保护前先关闭总中断开关位，待中断处理完毕后再开总中断开关位。这样，需把图4-10中的“中断处理”步骤前后的“开中断”和“关中断” 去掉。
（3）中断处理
- 应用设计者根据任务的具体要求，来编写中断处理部分的程序。
（4）中断返回
- 中断服务子程序最后一条指令必须是返回指令RETI。（后面这些硬件自动完成→）CPU执行完这条指令后，把响应中断时所置1的不可寻址的优先级状态触发器清0，然后从堆栈中弹出栈顶上的两个字节的断点地址送到程序计数器PC，弹出的第一个字节送入PCH，弹出的第二个字节送入PCL，从断点处重新执行主程序。
【例4-4】
- 根据图4-10流程，编写中断服务程序。设现场保护只将PSW寄存器和累加器A的内容压入堆栈中保护。一个典型的中断服务子程序如下：
- 上述程序几点说明：
（1）本例的现场保护假设仅仅涉及PSW和A的内容，如有其他需要保护的内容，只需在相应位置再加几条PUSH和POP指令即可。注意，堆栈的操作是先进后出。
（2） “中断处理程序段”，设计者应根据中断任务的具体要求，来编写中断处理程序。
（3）如果不允许被其他的中断所中断，可将“中断处理程序段”前后的“SETB EA”和“CLR EA”两条指令去掉。
（4）最后一条指令必须是返回指令RETI，不可缺少，CPU执行完这条指令后，返回断点处，重新执行被中断的主程序。
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