4.9. Система прерываний
Упрощенная схема прерываний микро-ЭВМ 8051 показана на рисунке.
.
Внешние прерывания INT 0 и INT 1 могут быть вызваны либо уровнем, либо переходом сигнала из 1 в 0 на входах 8051 в зависимости от значений управляющих бит IT0 и IT1 в регистре TCON. От внешних прерываний устанавливаются флаги IE0 и IE1 в регистре TCON, которые инициируют вызов соответствующей программы обслуживания прерывания. Сброс этих флагов выполняется аппаратно только в том случае, если прерывание было вызвано по переходу (срезу) сигнала. Если же прерывание вызвано уровнем входного сигнала, то сбросом флага I должна управлять соответствующая подпрограмма обслуживания прерывания путем воздействия на источник прерывания с целью снятия им запроса.
Флаги запросов прерывания от таймеров TF0 и TF1 сбрасываются автоматически при передаче управления подпрограмме обслуживания. Флаги запросов прерывания RI и TI устанавливаются блоком управления приемопередатчика аппаратно, но сбрасываться должны программным путем.
Прерывания могут быть вызваны или отменены программой, так как все названные флаги программно доступны и могут быть установлены/ сброшены программой с тем же результатом, как если бы они были установлены/сброшены аппаратными средствами.
Двухуровневая с пятью источниками прерываний. Два внешних – INT0, INT1 и 3 внутренних – от т/с и последовательного порта.
Запросы прерываний фиксируются в регистрах управления таймерами TCON и последовательного канала SCON.
Обозначение прерывания |
Разряд регистра |
Комментарий |
IE0 |
TCON.1 |
внешний запрос по входу INT0 |
IE1 |
TCON.3 |
внешний запрос по входу INT1 |
TF0 |
TCON.5 |
внутренний запрос от т/с 0 |
TF1 |
TCON.7 |
внутренний запрос от т/с 1 |
RI |
SCON.0 |
внутренний запрос от приемника последовательного порта |
TI |
SCON.1 |
внутренний запрос от передатчика последовательного порта |
Прерывания от каждого из источников могут быть программно и независимо друг от друга запрещены или разрешены. Каждому из них может быть присвоен один из двух уровней приоритета (высокий/низкий). Управление системой прерываний осуществляется через 2 регистра: разрешения прерываний IE и управления прерываний IP.
Формат IE.
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
EA |
--- |
--- |
ES |
ETI |
EX1 |
ET0 |
EX0 |
индивидуальное управление разрешением
прерываний
EA – бит запрещения прерываний по всем источникам запросов, при котором значение состояний в остальных разрядах не влияет на работу контроллера.
ES – бит разрешения прерывания по состоянию последовательно канала. Устанавливается и сбрасывается программно.
ET1 - -----//----- т/с1.
EX1 - -----//----- INT1.
ET0 - -----//----- т/с0.
EX0 - -----//----- INT0.
Формат IP.
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
--- |
--- |
--- |
PS |
PT1 |
PX1 |
PT0 |
PX0 |
индивидуальное задание уровней
приоритета прерываний
PS – бит программной установки уровня приоритета прерывания последовательного канала:
1 – высокий
0 – низкий.
PT1 - -----//----- т/с1.
PT0 - -----//----- т/с0.
PX1 - -----//----- INT1.
PX0 - -----//----- INT0.
При одновременном поступлении сигналов запросов прерываний с равными приоритетами порядок обслуживания обеспечивается встроенной схемой арбитража, работа которой соответствует таблице.
Обозначение |
Регистр |
Источник |
Порядок обслуживания |
PX0 |
IP.0 |
INT0 |
0 (высший) |
PT0 |
IP.1 |
T/C0 |
1 |
PX1 |
IP.2 |
INT1 |
2 |
PT1 |
IP.3 |
T/C1 |
3 |
PS |
IP.4 |
последовательный канал |
4 (низший) |
При фиксации запросов прерываний от каждого из источников МК генерирует команду LCALL vect перехода на п/п обработки запроса прерывания, обеспечивая аппаратный переход к адресу vect одной из п/п обслуживания. Каждая п/п имеет собственный алрес.
Источник прерывания |
Начальный адрес п/п |
INT0 |
0003h |
T/C0 |
000Bh |
INT1 |
0013h |
T/C1 |
001Bh |
последовательный канал |
0023h |
Анализируются запросы прерываний в конце каждого машинного цикла и подтверждаются установкой одного из двух внутренних триггеров (высшего и низшего приоритетов) с последующим аппаратным вызовом п/п.