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第五章 输入输出与中断 第一节 输入输出设备与接口 第二节 输入输出的传送方式 第三节 中断的基本概念 第四节 8051单片机的中断系统 第五节 中断程序举例 本章要点 本章主要介绍单片机控制系统的三种输入输出传送方式，在三种方式中，要求掌握中断方式的概念，中断方式的必要性，以及8051单片机中断系统的具体使用方法。 第一节 输入输出设备与接口 一、输入输出设备 输入输出设备又称为计算机外围设备，简称外设或I／O设备，操作人员必须通过输入输出设备才能与单片机系统交换信息。 常用的输入设备有按钮、键盘、各种传感器等。 常用的输出设备有LED(发光二极管显示器)、LCD(液晶显示器)打印机等。 二、输入输出接口 输入输出设备与主机的连接部分称为输入输出接口，简称I／O接口。外设与主机连接必须通过I／O接口,接口的作用是: 2）锁存与缓冲作用：一般用D触发器进行锁存。 1）隔离与寻址作用：例如右图用三态门组成的接口。 3）信号电平或形式变换： 例如A/D、D/A、232/485的变换。 返回本章首页 第二节 输入输出的传送方式 一、无条件传送方式 这是指单片机不考虑外设的状态，CPU可随时执行输入或输出指令，并立即进行数据传送的一种方式。 二、查询方式 查询方式是指CPU在执行输入输出指令之前，先 对外围设备的状态进行检测，以判别外设是否准 备就绪。如果已经准备就绪，CPU就可以执行输入 输出指令。如果还没有准备就绪，必须继续查询。 三、中断方式 所谓中断就是指CPU接到外设中断申请后，暂时 停止执行主程序而转去执行中断服务程序。如无中 断申请CPU只执行主程序而不管中断服务程序内容。 返回本章首页 第三节 中断的基本概念 一、中断的必要性 1.便于并行操作，无中断时CPU既可按原定的程序工作，中断时又能适时处理中断源要求完的任务，做到两不误，以提高计算机及其外设的工作效率 。 2.便于适时控制和处理突发事件。能在突发事件出现的第一时间，立即响应中断申请。 3.便于处理按规定时刻或一定延时后进行操作的场合CPU可随时在时钟提示下转入中断。 二、中断源 中断源是指向CPU申请中断的事件来源。例如外部输入输出设备，定时/计数器，串行接口都可以作为中断源。谁申请中断,谁就是中断源。 三、中断响应过程 CPU响应中断后的工作顺序为 1)寻找中断源。 2)将当前PC值(下一条指令的地址)推人堆栈，以便中断返回时使用。 3)寻找中断人口，以便转向执行中断服务程序。 4)保护现场 5)执行中断服务程序。 6)执行完中断服务程序后,恢复现场并返回主程序。 四、中断优先权 中断优先权也叫中断排序，是用户根据中断源的性质和重要性自行排列的先后次序。以便能在多个中断源同时存在，而且同时提出申请时，能根据轻重缓急，保证优先权高的中断源首先得到响应，纵使CPU正在处理一个中断，也会暂时停止较低级的中断。响应优先权更高的中断源请求。完成后再执行低级的中断。这个过程也称为中断嵌套或多重中断。 优先权排序可以用软件也可以用硬件实现。 返回本章首页 第四节 8051单片机的中断系统 一、8051单片机中断源 8051单片机可直接接受5个中断源的申请,分别为: 1.外部中断源：需要中断时由外部输入低电平至INT0、INT1 (P3.2、P3.3) 申请中断。 2.内部定时器T0、T1：每当内部定时器发生溢出时，会通过内部逻辑申请中断,在需要定时中断的场合，可用它作为中断源。 3.串行口：串行口缓冲器SBUF发送或接收完一个字符数据时，会通过内部逻辑向CPU申请中断。当串行口发送或接收一个数据后，可在中断程序中，对所接收或发送的数据进行处理。 二、中断系统使用的特殊功能寄存器 8051内部有五个中断源，但是否使用它们，那个优先，可以通过与中断有关的寄存器进行设定。 1.中断允许寄存器IE： 可决定各中断源是否使用，开中断表示使用该中断源，关中断表示该中断源不用。 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA=1允许所有中断请求 ES=1允许 串口中断 ET0=1 或 ET1-1 允许T0或T1中断 EX0=1或EX1=1允 许外部中断源中断