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單片機(jī)中斷多優(yōu)先級(jí)的軟件擴(kuò)展方法
摘要：為了解決MCS-51系列單片機(jī)只能由IP寄存器設(shè)定兩級(jí)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題，文中給出了利用軟件對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)進(jìn)行擴(kuò)展的方法，同時(shí)給出了高于兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的多優(yōu)先級(jí)軟件擴(kuò)展程序。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；中斷；優(yōu)先級(jí)；寄存器
１ 引言
所謂中斷是指當(dāng)ＣＰＵ正在處理某件事情的時(shí)候，外部發(fā)生的某一事件（如一個(gè)電平的變化，一個(gè)脈沖沿的發(fā)生或定時(shí)器計(jì)數(shù)溢出等）請(qǐng)求ＣＰＵ迅速去處理，于是ＣＰＵ暫時(shí)中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理所發(fā)生的事件。中斷服務(wù)處理完該事件以后，再回到原來(lái)被中止的地方繼續(xù)原來(lái)的工作，這樣的一個(gè)過(guò)程稱之為中斷。以８０５１為例，中斷系統(tǒng)含有５個(gè)中斷源，分別是外部中斷０請(qǐng)求（ＩＮＴ０），外部中斷１請(qǐng)求（ＩＮＴ１），定時(shí)／計(jì)數(shù)器０溢出中斷請(qǐng)求（Ｔ０），定時(shí)／計(jì)數(shù)器１溢出中斷請(qǐng)求（Ｔ１）以及串行口中斷請(qǐng)求（Ｔｘ／Ｒｘ）。既然系統(tǒng)含有５個(gè)中斷源，就有可能出現(xiàn)數(shù)個(gè)中斷源同時(shí)提出中斷請(qǐng)求的情況，這樣，設(shè)計(jì)人員必須事先根據(jù)它們的輕重緩急來(lái)為每個(gè)中斷源確定ＣＰＵ對(duì)其的響應(yīng)順序。然而，對(duì)于中斷優(yōu)先級(jí)寄存器ＩＰ來(lái)說(shuō)，只可能設(shè)定兩級(jí)優(yōu)先，即控制位為１時(shí)對(duì)應(yīng)的中斷源為高級(jí)中斷，反之，控制位為０時(shí)對(duì)應(yīng)的為低級(jí)中斷。這樣就出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：如果一個(gè)中斷正在執(zhí)行，如何才能讓它響應(yīng)同級(jí)甚至是低級(jí)中斷請(qǐng)求呢？
２ 中斷多優(yōu)先級(jí)的擴(kuò)展
根據(jù)８０５１的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其中斷系統(tǒng)中含有兩個(gè)不可尋址的“優(yōu)先級(jí)生效”觸發(fā)器。一個(gè)用于指出ＣＰＵ是否正在執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序，這個(gè)觸發(fā)器為１時(shí)，系統(tǒng)將屏蔽所有的中斷請(qǐng)求；另一個(gè)則指出ＣＰＵ是否正在執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序，該觸發(fā)器為１時(shí)，將阻止除高優(yōu)先級(jí)以外的一切中斷請(qǐng)求。由此可見(jiàn)，若要響應(yīng)同級(jí)甚至是低級(jí)中斷請(qǐng)求，必須使得該“優(yōu)先級(jí)生效”觸發(fā)器清零。但該觸發(fā)器又是不可尋址的，所以無(wú)法用軟件直接清零。遍歷系統(tǒng)所提供的１１１條指令，只有ＲＥＴＩ可以達(dá)到此目的。該指令可在ＣＰＵ?qǐng)?zhí)行該指令時(shí)，一方面清除中斷響應(yīng)時(shí)所置位的“優(yōu)先級(jí)生效”觸發(fā)器，另一方面可從當(dāng)前棧頂彈出斷點(diǎn)地址送入程序計(jì)數(shù)ＰＣ，從而返回主程序。
３ 軟件擴(kuò)展方法
３．１ 高級(jí)中斷源響應(yīng)低級(jí)中斷源的軟件設(shè)計(jì)
現(xiàn)以當(dāng)前ＩＥ＝８４Ｈ（開(kāi)放外部中斷１及總控制位），ＩＰ＝０４Ｈ?設(shè)定ＩＮＴ１為高優(yōu)先級(jí)?正在執(zhí)行外部中斷１服務(wù)子程序?yàn)槔齺?lái)進(jìn)行說(shuō)明。如欲響應(yīng)串行口中斷，也就是要實(shí)現(xiàn)高級(jí)中斷源響應(yīng)低級(jí)中斷源，設(shè)計(jì)時(shí)可加入如下代碼而無(wú)須改變ＩＰ寄存器的內(nèi)容：
ＰＵＳＨ ＩＥ ；ＩＥ內(nèi)容入棧保護(hù)
ＭＯＶ ＩＥ ， ＃１００１００００Ｂ ；開(kāi)放串行口中斷
ＣＡＬＬ ＰＰ ；繼續(xù)執(zhí)行原中斷子程序，但可
隨時(shí)響應(yīng)串行口中斷請(qǐng)求
．．．
ＰＯＰ ＩＥ ；恢復(fù)原ＩＥ內(nèi)容
ＲＥＴＩ
ＰＰ： ＲＥＴＩ
３．２ 同級(jí)中斷源之間的響應(yīng)
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