제6장. 인터럽트

1. 인터럽트 란?

ㅇ 인터럽트란, 주프로그램 수행 중에 주프로그램을 일시적으로 중지시키는 조건이나 사건의 발생을 말함

ㅇ 인터럽트는 주프로그램에서 비동기적으로 발생하는 “event(사건)”에 대한 반응

   주프로그램은 언제 인터럽트가 발생할지 알 수 없다.

ㅇ 인터럽트를 처리하는 프로그램을

  - 인터럽트 서비스 루틴(interrupt service routine ; ISR)

    또는 인터럽트 핸들러(interrupt handler)

  - ISR은 인터럽트에 대한 응답으로 수행한다.

ㅇ 인터럽트가 발생할 때 주프로그램은 일시적으로 수행을 정지하고 ISR로 분기

   즉, ISR이 실행되고 연산이 수행된 후,

      "인터럽트로부터 복귀(return from interrupt)" 명령으로 복귀

          ↑        ↓          ↑         ↓

(b) Program execution with interrupt

2. 8051 인터럽트의 구성

ㅇ 8051은 5가지의 인터럽트 소스

  - 2개의 외부 인터럽트

  - 2개의 타이머 인터럽트

  - 시리얼 포트 인터럽트.

2.1 인터럽트의 가능과 불가능

ㅇ 인터럽트를 가능하게 하고 또는 불가능하게 하는 것은 IE(Interrupt Enable) 레지스터의 조절에 의해 결정

  - IE 레지스터는 비트 주소 가능한 레지스터이므로 해당 비트별로 인터럽트를 enable 하는 방법

        SETB ET1   ; 타이머/카운터1 인터럽트 가능 

        SETB EA    ; 전역적 인터럽트 가능 비트를 세트

  -  IE 레지스터 전체를 enable하는 방법

        MOV IE, #1001000B

2.2 인터럽트 우선순위

ㅇ 2개 이상의 인터럽트가 동시에 발생하거나 또는 한 인터럽트가 서비스 받고 있는 동안 다른 인터럽트가 발생했다면 인터럽트를 순서를 결정하는 방법은 2가지

ㅇ 프로그램에 의해 순서를 변경할 수 있는 인터럽트 우선순위(Interrupt Priority)

  - IP 레지스터는 비트 주소 지정이 가능한 레지스터

  - 우선순위를 변경하고자 하는 플래그를 1로 하면 된다.

  - 폴링 순서는 외부0, 타이머/카운터0, 외부1, 타이머/카운터1, 시리얼 포트, 타이머/카운터2 순으로 되어있으나 IP.4를 “1”로 셋하면 시리얼 포트가 가장 우선순위가      높고, 이후 폴링 순서대로 된다.

2.3 폴링 순서(Polling Sequence)

ㅇ 타이머/카운터 제어 레지스터(TCON, Timer/counter CONtrol register)의 b3～b0

  - 인터럽트에 해당되는 flag로써 

    IE0 : 인터럽트 에지0 플래그 (외부 인터럽트가 들어오면 하드웨어적으로 세트, 인터럽트 인지 후 자동 클리어)

    IT0 : 인터럽트 타입0 플래그 (외부 인터럽트를 활성화하는 하강에지/하위 레벨을 지정하는 플래그, 소프트웨어적으로 세트/클리어)

    IE1 : 인터럽트 에지1 플래그

    IT1 : 인터럽트 타입1 플래그

3. 인터럽트 처리

ㅇ 인터럽트가 발생하고 CPU에 의해서 받아들여졌을 때, 주프로그램은 중단된다. 그 때 다음의 행동들이 발생된다.

   □ 현재 명령어의 수행을 끝마친다.

   □ 스택에 PC를 저장한다.

   □ 현재 인터럽트가 받아들여지지는 않는다. blocking 된다.

   □ ISR의 벡터 주소가 PC에 적재된다.

   □ ISR이 수행된다.

ㅇ 인터럽트가 받아들여졌을 때 PC에 적재되는 값을 인터럽트 벡터(인터럽트 엔트리 포인트)라 부른다. 인터럽트 벡터는 인터럽트 소스에 대한 ISR의 시작 주소이다.

ㅇ 각각의 인터럽트 벡터 사이에는 8바이트의 코드 공간이 있다. 따라서 ISR이 8바이트 이내이면 아래와 같이 프로그램 할 수 있다.

            ORG 0000H     ; 리셋 엔트리 포인트

            JMP MAIN

            ORG 000BH     ; 타이머/카운터0 엔트리 포인트

    T0ISR:  ː              ; 타이머/카운터0 ISR 시작

             ː

            RETI           ; 주 프로그램으로 복귀

     MAIN: ː              ; 주 프로그램

             ː

ㅇ 만약 ISR이 8바이트 이상이면 아래와 같이 프로그램을 하여야 한다.

            ORG 0000H     ; 리셋 엔트리 포인트

            JMP MAIN

            ORG 000BH     ; 타이머/카운터0 엔트리 포인트

            JMP T0ISR

            ORG 0030H     ; 인터럽트 벡터들을 지난 부분에서 시작

     MAIN: ː              ; 주 프로그램

            ː

     T0ISR: ː             ; 타이머/카운터0 ISR 시작

            ː

            RETI          ; 주 프로그램으로 복귀

ㅇ 외부0,1, 타이머/카운터0,1은 인터럽트가 발생하면 IE0, IE1, TF0, TF1은 하드웨어에 의해서 자동적으로 클리어 된다.

     시리얼 포트 및 타이머/카운터2는 자동적으로 클리어 되지 않으므로 소프트웨어적으로 클리어 시켜야 된다.