Chương 7
KHẢO SÁT NGẮT CỦA
VI ĐIỀU KHIỂN
I. Giới thiệu.
II. Tổ chức ngắt.
III. Xử lý ngắt.
Ta có thể minh họa quá trình thực hiện 1 chương trình trong trường hợp có ngắt và không có
ngắt như hình 7-1. Hình 7-1. Vi điều khiển thực hiện chương trình chính trong 2 trường hợp không và có ngắt.
Trong đó : Ký hiệu * cho biết vi điều khiển ngừng chương trình chính để thực thi chương trình
con phục vụ ngắt ISR. Còn ký hiệu ** cho biết vi điều khiển quay trở lại thực hiện tiếp chương
trình chính sau khi thực hiện xong chương triønh con phục vụ ngắt ISR.
Lý thuyết & thực hành.
114
Chương 7: Hoạt động ngắt
II. TỔ CHỨC NGẮT (INTERRUPT ORGANIZATION) :
Vi điều khiển 89C51 có 5 nguồn ngắt: 2 ngắt ngoài, 2 ngắt Timer và một ngắt Port nối tiếp.
Vi điều khiển 89C52 có thêm một nguồn ngắt là của timer T2 như hình 7-2. Mặc nhiên khi vi điều
khiển bò reset thì tất cả các ngắt sẽ mất tác dụng và được cho phép bởi phần mềm.
Trước tiên chúng ta phải hiểu cho phép và không cho phép ngắt là như thế nào ? Khi ta cho
phép ngắt và khi ngắt tác động thì vi điều khiển sẽ ngừng chương trình chính để thực hiện chương
trình con phục vụ ngắt, còn khi không cho phép thì dù có sự tác động đến ngắt vi điều khiển vẫn
tiếp tục thực hiện chương trình chính – không thực hiện chương trình phục vụ ngắt.
Trong vi điều khiển có 1 thanh ghi IE (Interrupt Enable) ở tại đòa chỉ 0A8H có chức năng cho
phép / cấm ngắt. Ta sử dụng thanh ghi này để cho phép hay không cho phép đối với từng nguồn
ngắt và cho toàn bộ các nguồn ngắt.
Hoạt động của từng bit trong thanh ghi cho phép ngắt IE được tóm tắt trong bảng 7-1:
Bit Kí hiệu Đòa chỉ bit Chức năng (Enable = 1; Dissble = 0)
Chương 7: Hoạt động ngắt
Lý thuyết & thực hành.
116
IE.7 EA AFH Cho phép toàn bộ hoặc cấm toàn bộ các nguồn ngắt.
IE.6 - AEH Chưa dùng đến
IE.5 ET2 ADH Cho phép ngắt Timer 2 (8052).
IE.4 ES ACH Cho phép ngắt Port nối tiếp.
IE.3 ET1 ABH Cho phép ngắt Timer 1.
IE.2 EX1 AAH Cho phép ngắt ngoài External 1 (INT1).
IE.1 ET0 A9H Cho phép ngắt Timer 0.
IE.0 EX0 A8H Cho phép ngắt ngoài External 0 (INT0).
Bảng 7-1. Tóm tắt chức năng các bit của thanh ghi IE.
Trong thanh ghi IE có bit IE.6 chưa dùng đến, bit IE.7 là bit cho phép/cấm ngắt toàn bộ các
nguồn ngắt. Khi bit IE.7= 0 thì cấm hết tất cả các nguồn ngắt, khi bit IE.7=1 thì cho phép tất cả các
nguồn ngắt nhưng còn phụ thuộc vào từng bit điều khiển ngắt của từng nguồn ngắt.
Ví dụ để cho phép Timer 1 ngắt ta có thể thực hiện trên bit:
SETB EA ;cho phép ngắt toàn bộ
SETB ET1 ;cho phép timer 1 ngắt
Hoặc có thể dùng lệnh sau:
nhất.
Trong 89C51 có 2 mức ưu tiên thấp và 2 mức ưu tiên cao. Nếu vi điều khiển đang thực hiện
chương trình con phục vụ ngắt có mức ưu tiên thấp và có một yêu cầu ngắt với mức ưu tiên cao
hơn xuất hiện thì vi điều khiển phải ngừng thực hiện chương trình con phục vụ ngắt có mức ưu tiên
thấp để thực hiện chương trình con phục vụ ngắt mới có ưu tiên cao hơn.
Ngược lại nếu vi điều khiển đang thực hiện chương trình con phục vụ ngắt có mức ưu tiên
cao hơn và có yêu cầu ngắt với mức ưu tiên thấp hơn xuất hiện thì vi điều khiển vẫn tiếp tục thực
hiện cho đến khi thực hiện xong chương trình phục vụ ngắt có ưu tiên cao hơn rồi mới thực hiện
chương trình phục vụ ngắt có ưu tiên thấp đang yêu cầu.
Chương trình chính mà vi điều khiển luôn thực hiện trong một hệ thống thì ở mức thấp nhất,
không có liên kết với yêu cầu ngắt nào, luôn luôn bò ngắt bất chấp ngắt ở mức ưu tiên cao hay
thấp. Nếu có 2 yêu cầu ngắt với các ưu tiên khác nhau xuất hiện đồng thời thì yêu cầu ngắt có mức
ưu tiên cao hơn sẽ được phục vụ trước.
3. Kiểm tra vòng quét liên tiếp.
Nếu 2 yêu cầu ngắt có cùng mức ưu tiên xuất hiện đồng thời thì vòng quét kiểm tra liên tiếp
sẽ xác đònh yêu cầu ngắt nào sẽ được phục vụ trước tiên. Vòng quét kiểm tra liên tiếp theo thứ tự
ưu tiên từ trên xuống là: ngắt ngoài thứ 0 (INT0), ngắt timer T0, ngắt ngoài thứ 1 (INT1), ngắt
Timer 1, ngắt truyền dữ liệu nối tiếp (serial Port), ngắt timer 2. Hình 7-3 sẽ minh họa cho trình tự
trên.
Quan sát trong hình 7-3 chúng ta thấy có 6 nguồn ngắt của 89C52 và tác dụng của các thanh
ghi IE hoạt động như một contact On/Off còn thanh ghi IP hoạt động như một contact chuyển mạch
giữa 2 vò trí để lựa chọn 1 trong 2.
Ta hãy bắt đầu từ thanh ghi IE trước: bit cho phép ngắt toàn cục (global enable) nếu được
phép sẽ đóng toàn bộ các contact và tùy thuộc vào bit cho phép của từng nguồn ngắt có được phép
hay không và chúng hoạt động cũng giống như một contact: nếu được phép thì đóng mạch và tín
hiệu yêu cầu ngắt sẽ đưa vào bên trong để xử lý, nếu không được phép thì contact hở mạch nên tín
hiệu yêu cầu ngắt sẽ không đưa vào bên trong và không được xử lý.
Tiếp theo là thanh ghi IP: tín hiệu sau khi ra khỏi thanh ghi IE thì đưa đến thanh ghi IP để sắp
xếp ưu tiên cho các nguồn ngắt. Có 2 mức độ ưu tiên: mức ưu tiên cao và mức ưu tiên thấp. Nếu
các nguồn nào có ưu tiên cao thì contact chuyển mạch sẽ đưa tín hiệu yêu cầu ngắt đó đến vòng