2018年12月19日 | （C51学习四）外部中断和定时器中断

1.什么是中断

中断就是指CPU正在执行一项任务A，然后突然停止任务A去执行任务B，执行完任务B再回来继续执行任务A的过程。

例如：你正在看电视，然后电话响了，你就停止看电视，跑去接电话，接完电话后由回来继续看电视。这个过程叫中断。

中断跟硬件有关。可以说是硬件来让单片机中断。

2.中断有什么用 

1.中断能让CPU同时执行多项任务，例如CPU在执行流水灯程序，就无法执行 按下按键时，蜂鸣器发声了。

2.当然上面的例子可以用软件轮询检擦案件是否按下来实现，但这样就消耗了CPU一部分资源来轮询检测 按键是否有按下了，所以中断的另一个优点就是

   节省CPU资源

3.双重功能的P3引脚

由最小系统板的原理图可知，P3.0~P3.7的引脚对应着RXD,TXD,INTO,INT1,T0,T1等，说明P3引脚既是 I/O口，由有别的功能，这个功能就是中断功能。

4.8051中断体系

8051的单片机有5个中断源，2个优先级

由上图可知，INT0是通过引脚P3.2，INI1时通过引脚P3.3，定时器T0和T1是分别通过引脚P3.4和P3.5的

中断源：INT0（外部中断0），INT1（外部中断1），T0（定时器0），T1（定时器1），RXD和TXD（同属串口中断）

中断相关的特殊寄存器：

（1）中断允许控制寄存器(IE)--------控制各中断的开放和屏蔽

（2）定时器/计数器控制寄存器(TCON)-------定时器和外部中断的控制

（3）串行口控制寄存器(SCON)-------串行中断的控制

（4）中断优先级控制寄存器(IP)-------设置各中断的优先级

各寄存器的控制范围如下图：

从上图可看出从中断源产生请求到请求进入CPU的过程：

以INT0为例，INT0产生中断源，经过TCON寄存器中的IT0为选择是下边沿触发的还是低电平触发的中断请求（当然IT0是程序人工设置的），当中断请求到达IE0的时候，

IE0会被硬件置1（当CPU响应此中断请求时，IE0被硬件置0），然后就到 IE寄存器的地方了，EX0是外部中断INT0的开关，而 EA 是所有中断的总开关，这都由 IE寄存器

控制，最后经过 IP寄存器 设置优先级，这个一般比较少用，默认的优先级为，INT0 > T0 > INT1 > T1 >串口中断。最后把中断请求传给CPU。

5.中断特寄存器

TCON寄存器

IE寄存器

EA：中断的总开关，EA=1才能允许中断传给CPU

ES：串行口中断开关

ET1：定时器1中断开关

EX1：外部中断1开关

ET0：定时器0中断开关

EX0：外部中断0开关

IP优先级寄存器（对应为设置成1说明优先级设置成高，8051只有高低两种优先级）

6.中断的优先级

8051只有高低两种优先级，默认下优先级从高到低：INT0 > T0 > INT1 > T1 > 串行中断。

1.高优先级的中断可以打断低优先级的中断。

2.正在响应的中断，不能被同级或者低级的中断打断。

3.同时发生几个中断，先响应优先级高的中断

7.中断服务程序的编写

中断服务程序就是中断发生后，CPU去执行的函数。

1.中断服务函数没有返回值

2.中断服务函数不能传入参数

例如：

void  函数名 (void)  interrupt  x  using  y

{

}

x 范围为0~4，分别代表5个中断源，例如外部中断INT0就是0，T0就是1，INT1就是2，T1就是3，串行中断就是4

y 的范围为0~3，分别表示4组工作寄存器，不写就用0. 不写也可以

8.外部中断实现代码

#include

sbit LED=P1^0;

void main()

{

IT0=0;  //中断触发方式为低电平触发，IT0=1则为下边沿触发

EX0=1;  //打开外部中断0

EA=1;    //打开中断总开关

while(1)

{

LED=1;   //在没有中断发生时，LED关闭

}

}

void INTERR(void) interrupt 0

{

LED=0;//有中断发生时，LED亮起

}

把开发板的P3.2用杜邦线接到GND上，就会触发中断，发现LED亮起来了。（为什么是P3.2？因为由最上面的原理图可知道INT0的引脚是P3.2）

9.定时器/计数器中断工作原理

1.由最上面的最小系统原理图可以看出，定时器T0和T1分别对应的引脚是P3.4和P3.5

2.定时器/计数器 的计数脉冲来源可以有两个，一个是芯片内部晶振振荡器输出脉冲12分频后的脉冲，一个是从外部接入的外部脉冲

3.TLx和THx寄存器，x=0，1。

以TL0和TH0为例，TL0和TH0 都是8位寄存器（8051的寄存器都是8位），所以TL0和TH0形成高八位和低八位寄存器，用于计数，一共16位。

2^16=65536，所以 TL0和TH0加一起最大能计数的值是0~65536，一共65536.

4.定时器/计数器的两个寄存器：TCON和TMOD，其中TCON用于开启定时器/计数器中断，TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式（TCON上面 已经说过了）

TMOD寄存器：

（由图：低八位为定时器T0，高八位为定时器T1）

GATE：门控制。

当GATE=1：INTx引脚为高电平且TRx 要同时为1，定时器Tx才启动。

当GATE=0：只要TRx =1，定时器Tx就启动，不用理会INTx引脚的电平高低。

C/T：决定是使用 定时功能，还是 计数功能

当C/T=0：定时功能。加1计数器对芯片晶振12分频的脉冲计数，一个脉冲过来，就加一，直到 TFx 加满了溢出。（TFx在TCON寄存器中）

当C/T=1：计数功能。加1计数器对来自输入引脚T0（P3.4）或T1(P3.5)的外部脉冲进行计数，一个脉冲加一，直到TFx加满溢出。

M1和M0：工作方式选择位

M0 M1 工作方式 功能说明

0 0 方式0 13位定时器/计数器，最大计数为2^13 = 8192

0 1 方式1 16位定时器/计数器，最大计数为2^16 = 65536

1 0 方式2 自动重载8位定时器/计数器，最大计数为 2^8 = 256

1 1 方式3 T0分为2个独立的8位独立计数器，T1停止工作

10.定时器/计数器定时数值的计算

例：我要定时10ms。晶振频率是12M，工作模式在方式1

f = 12M/12 =1M   （因为要12分频），也就是说 1秒 1000000个机器周期，10ms有10000个机器周期。

65536 - 10000 = 55536 ，意思是 计数器从65536 一直减到 55536 所用的时间就是10ms。

55536的十六进制是0xD8F0

所以设置 TH0 = 0XD8，TL0=0XF0

下面给出代码

或者直接下载一个C51定时器计算器：

11.定时器/计数器代码

#include

sbit LED0=P1^0;

unsigned char i;

void main()

{

TMOD=0X01;  //设置使用定时器0，16位的定时/计数寄存器

TL0=0xD8;    //低八位赋初值

TH0=0XF0;    //高八位赋初值

ET0=1;          //开启定时器0中断

TR0=1;         //运行定时器0

EA=1;          //开启中断总开关

while(1);

}

void Delay(void) interrupt 1 using 0

{

i++;

TR0=0;           //进入中断函数时，关闭定时器

TL0=0XD8;    //重新赋初值

TH0=0XF0;

if(i==20)        //因为10ms一次处罚看不出明显结果，所以让20次触发才让灯变一次

{

LED0=~LED0;

}

TR0=1;     //重新开启定时器

}