单片机外部中断嵌套实验结果

实验目的

（1）理解多中断嵌套工作原理。

（2）了解单片机多中断源C语言程序的设计和调试方法。

（3）掌握多外部中断嵌套的设计和使用方法。

实验仪器

单片机开发板、稳压电源、计算机。

实验原理

1.中断系统中的基本概念

（1）中断向量。

中断服务程序的入口地址。

（2）请求中断。

当某一中断源需要CPU为其进行中断服务时，就输出中断请求信号，使中断控制系统的中断请求触发器置位，向CPU请求中断。系统要求中断请求信号一直保持到CPU对其进行中断响应为止。

（3）中断响应。

CPU对系统内部中断源提出的中断请求必须响应，而且自动取得中断服务子程序的入口地址，执行中断服务子程序。对于外部中断，CPU在执行当前指令的最后一个时钟周期去查询INTR引脚，若查询到中断请求信号有效，同时在系统开中断（即IF=1）的情况下，CPU向发出中断请求的外设回送一个低电平有效的中断应答信号，作为对中断请求INTR的应答，系统自动进入中断响应周期。

（4）保护现场。

主程序和中断服务子程序都要使用CPU内部寄存器等资源，为了使中断处理程序不破坏主程序中寄存器的内容，应先将断点处各寄存器的内容压入堆栈保护起来，再进入中断处理。现场保护是由用户使用PUSH指令来实现的。

（5）中断服务。

中断服务是执行中断的主体部分，不同的中断请求，有各自不同的中断服务内容，需要根据中断源所要完成的功能，事先编写相应的中断服务子程序存入内存，等待中断请求响应后调用执行。

（6）恢复现场。(www.xing528.com)

当中断处理完毕后，用户通过POP指令将保存在堆栈中的各个寄存器的内容弹出，即恢复主程序断点处寄存器的原值。

（7）中断返回。

在中断服务子程序的最后要安排一条中断返回指令IRET，执行该指令，系统自动将堆栈内保存的IP/EIP和CS值弹出，从而恢复主程序断点处的地址值，同时还自动恢复标志寄存器FR或EFR的内容，CPU转到被中断的程序中继续运行。

（8）中断嵌套。

中断嵌套是指中断系统正在执行一个中断服务时，有另一个优先级更高的中断提出中断请求，这时CPU会暂时终止当前正在执行的级别较低的中断源的服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完毕，再返回到被中断了的中断服务程序继续运行，这个过程就是中断嵌套。

2.中断嵌套的处理

多外部中断发生时，主要的工作为中断优先级的配置。51单片机的默认（此时的IP寄存器不做设置）中断优先级为外部中断0＞定时/计数器0＞外部中断1＞定时/计数器1＞串行中断；但这种优先级只是逻辑上的优先级，当有几种中断同时到达时，高优先级中断会先得到服务。要实现可提供中断嵌套能力的优先级，即高优先级中断服务可以打断低优先级中断服务的情况，必须通过设置中断优先级寄存器IP来实现，这种优先级被称为物理优先级。

例如：当计数器0中断和外部中断1（优先级计数器0中断＞外部中断1）同时到达时，会进入计时器0的中断服务函数；但是在外部中断1的中断服务函数正在服务的情况下，任何中断都是打断不了它的，包括逻辑优先级比它高的外部中断0和计数器0中断。

设置外部中断1优先级大于外部中断0优先级；实现二级中断嵌套。当执行外部中断0的时候，外部中断1能打断外部中断0程序的运行。

实验源程序

实验仿真电路（实验图6-1）

实验图6-1　外部中断INT0与INT1嵌套实验仿真图

思考题

1.外部中断触发方式是如何选择的？

2.多级外部中断嵌套时，现场保护如何完成？