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2020年04月25日 | STC89C52系列单片机内部资源——中断系统

2020-04-25 来源：eefocus

中断是为使单片机具有对外部或内部随机发生的事件实时处理而设置的，中断功能的存在，很大程度上提高了单片机处理外部或者内部事件的能力。它也是单片机最重要的功能之一，是我们学习单片机必须要掌握。

首先介绍单片机中断技术的优点：

解决了快速主机与慢速I/O设备的数据传送问题；

分时操作。CPU可以分时为多个I/O设备服务，提高了计算机的利用率；

实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；

可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高。

中断的相关概念：

以下事件依次发生，这一过程称为“中断”！

中断发生：CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理；

中断响应：CPU暂时中断当前的工作；

中断服务：CPU转去处理事件B；

中断返回：待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A；

流程图如下所示：

中断系统的相关概念：

引起CPU中断的根源，称为中断源。

中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。

实现上述中断功能的部件称为中断系统。

下图为中断系统结构图：

涉及中断的其他概念——优先级：

同一时间发生两个或多个中断，优先执行哪一个中断取决于改中断所对应的优先级，优先级高的中断会优先被执行。

51单片机的中断优先级有三条原则：

CPU同时接收到几个中断时，首先响应优先级别最高的中断请求。

正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断。

正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断请求所中断。

为了实现上述后两条原则，中断系统内部设有两个用户不能寻址的优先级状态触发器。其中一个置1，表示正在响应高优先级的中断，它将阻断后来所有的中断请求；另一个置1，表示正在响应低优先级中断，它将阻断后来所有的低优先级中断请求。

涉及中断的其他概念——中断嵌套：

如果单片机正在处理一个中断程序，此时，又有另一个中断现象发生（新的中断优先级更高），单片机将会停止当前的中断程序，而转去执行新的中断程序，新中断程序处理完毕后再回到刚才停止的中断程序处继续执行，执行完这个中断后再返回主程序继续执行主程序。

流程图如下：

51单片机的中断系统结构

针对上图，从左至右依次介绍：

中断源：

中断请求标志（TCON的中断标志）：

IT0（TCON.0），外部中断0触发方式控制位。

当IT0=0时，为电平触发方式。

当IT0=1时，为边沿触发方式（下降沿有效）。

IE0（TCON.1），外部中断0中断请求标志位。

IT1（TCON.2），外部中断1触发方式控制位。

IE1（TCON.3），外部中断1中断请求标志位。

TR0（TCON.4）：T0运行控制位。TR0置1时，T0开始工作；TR0置0时，T0停止工作。TR0由软件置1或清0。所以，用软件可控制定时/计数器的启动与停止。

TF0（TCON.5），定时/计数器T0溢出中断请求标志位。

TR1（TCON.6）：T1运行控制位，其功能与TR0类同。

TF1（TCON.7），定时/计数器T1溢出中断请求标志位。

中断允许控制（IE）：

CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。

EX0(IE.0)，外部中断0允许位；

ET0(IE.1)，定时/计数器T0中断允许位；

EX1(IE.2)，外部中断1允许位；

ET1(IE.3)，定时/计数器T1中断允许位；

ES（IE.4)，串行口中断允许位；

EA (IE.7)， CPU中断允许（总允许）位。

优先级寄存器IP：

同一优先级中的中断申请不止一个时，则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队，由中断系统硬件确定的自然优先级形成，其排列如所示：

硬件查询：

两个寄存器为上文“涉及中断的其他概念——优先级”中提及的寄存器。

中断响应条件：

总结上文，当且仅当满足以下三点时，CPU才有可能响应中断。

中断源有中断请求；

此中断源的中断允许位为1；

CPU开中断（即EA=1）。

如何使用中断?

你想使用的中断是哪个？选择相应的中断号；

你所希望的触发条件是什么？

你希望在中断之后干什么？

以外部中断0为例：

主程序中需要有以下代码：

EA=1；//打开总中断开关

EX0=1；//开外部中断0

IT0=0/1；//设置外部中断的触发方式

中断服务函数：

void 函数名() interrupt 中断号

{

do anything that you want

}

STC89C52系列单片机内部资源中断系统

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