單片機多中斷處理技術(shù)研究

1．引 言：

中斷技術(shù)的應用大大提高了CPU的有效使用率，有效提高了資源的利用率。中斷的性能同時(shí)也就成了衡量芯片性能的標準。新開(kāi)發(fā)的芯片增加了很多的中斷源，如 PIC16F877的中斷源已經(jīng)達到14個(gè)，可謂相當豐富；但同時(shí)也帶來(lái)了一些難題：如此多的中斷源在處理時(shí)很容易產(chǎn)生中斷沖突，如何有效的處理中斷到達時(shí)的時(shí)序，其算法應該如何實(shí)現成了首先需要解決的問(wèn)題

2．中斷處理技術(shù)

為了解決多中斷帶來(lái)的問(wèn)題，有必要清楚單個(gè)中斷到達時(shí)的處理技術(shù)，首先簡(jiǎn)要介紹中斷的基本原理：計算機在執行某一程序過(guò)程中，由于計算機系統內外原因,而必須中止原程序的執行，轉去執行相應的處理程序，待處理結束后再回來(lái)繼續執行中止程序。當只有一個(gè)事件被響應，進(jìn)入中斷執行中斷程序，這較易被處理，當兩個(gè)，三個(gè)，甚至更多的中斷同時(shí)產(chǎn)生的時(shí)候，處理起來(lái)就復雜多了，對于PIC系列單片機，其設計上雖然有很多中斷，但是并沒(méi)有規定中斷的優(yōu)先級。當遇到中斷的時(shí)候，不做任何判斷，而是先把指針指向0004H（中斷起始地址），至于接下來(lái)如何操作則完全交給用戶(hù)軟處理完成。其中斷時(shí)序圖如下：

INT引腳中斷時(shí)序圖

其中時(shí)序圖說(shuō)明如下：

（1）中斷開(kāi)銷(xiāo)時(shí)間＝3～4TCY,取決于是單周期還是雙周期指令，這里的TCY為指令周期

（2）CLKOUT信號僅在RC振蕩器下有效。

（3）INTF標志可在Q4～Q1期間的任何的時(shí)候把其置成高電平。

如果正當全局中斷允許位GIE清零（禁止中斷）時(shí)發(fā)生中斷，GIE位可能會(huì )被用戶(hù)的中斷服務(wù)程序（RETFIE指令）無(wú)意地重新開(kāi)放，能引起該事件發(fā)生有以下情況：

1． 在一個(gè)中斷被響應時(shí)執行一條對GIE位置1的指令；

2． 程序正在轉向中斷矢量并執行中斷服務(wù)程序；

在執行中斷返回指令RETFIE后中斷服務(wù)程序完成。這將引起GIE位被置1（開(kāi)放中斷）并且程序返回一條指令，而這條指令的下一條指令將禁止中斷。

要確保整個(gè)中斷被禁止的方法是通過(guò)以下程序代碼使GIE位清零：

loop BCF INTCON,GIE
BTFCS INTCON,GIE
GOTO loop

3.多路中斷處理技術(shù)

以上方法不能解決多路中斷問(wèn)題，因此有必要具體分析一下當最壞的情況發(fā)生時(shí)，即多路中斷同時(shí)出現時(shí)的中斷處理過(guò)程。

怎樣出現的中斷才能稱(chēng)為多路中斷同時(shí)出現呢？通過(guò)上面的時(shí)序圖，可以得出這樣的結論：

（1）當一個(gè)中斷產(chǎn)生時(shí)，在一個(gè)周期范圍內必然產(chǎn)生一個(gè)中斷標志，由此觸發(fā)全局中斷禁止位。（2）判斷中斷的類(lèi)型就是判斷其對應中斷的標志位。

（3）在第一個(gè)誘發(fā)中斷源產(chǎn)生中斷時(shí)開(kāi)始，到中斷程序執行完成的范圍內，如果有其它中斷發(fā)生，那么都稱(chēng)為多路中斷同時(shí)出現。