单片机的中断系统

中断概念

正常的工作过程被外部的事件打断了，EX 你正在家中看书，突然电话铃响了，你放下书本，去接电话，和来电话的人交谈，然后放下电话，回来继续看你的书。

中断源

引起中断的事件称之为中断源，51中一共有5五个：两个外部中断，两个计数/定时器中断，一个串行口中断。

中断优先级与嵌套

• 当两个中断同时产生时，就要考虑优先级。
• 当一个中断已发生，又一个中断产生了，又要考虑另一种嵌套优先级。

中断的响应过程

1. 保护断点：保存下面将要执行的指令地址送人堆栈，以便中断处理完之后回到原来地方继续执行
2. 寻找中断入口：根据5个不一样的中断源所产生的中断，到5个不一样的入口地址找处理中断的程序
3. 执行中断处理程序
4. 中断返回：执行完中断指令后，就从中断处返回到主程序

51中断系统的结构

5个中断源的符号、名称及产生：

• INT0：外部中断0，由P3．2端口线引入，低电平或下跳沿引起。
• INT1：外部中断1，由P3．3端口线引入，低电平或下跳沿引起。
• T0：定时器／计数器0中断，由T0计满回零引起。
• T1：定时器／计数器0中断，由T1计满回零引起。
• TI／RI：串行I／O中断，串行端口完成一帧字符发送／接收后引起。

                              整个中断系统结构框图

中断请求源 

• 外部：IT(0/1)为INT(0/1)触发方式控制位，可由软件置位和复位，IT(0/1)=0，INT0为低电平触发方式 IT(0/1)=1，INT0为负跳变触发方式。IE(0/1)：INT(0/1)中断请求标志位。当有外部的中断请求时，自动置1，在CPU响应中断后，自动清0.
• 内部：TF(0/1)为定时计数器T(0/1)的溢出中断标记，自动置位清零。T1R1串行口发送、接收中断。

中断允许寄存器IE

        EA是总开关，其他的是与之对应的中断源的中断允许。

中断优先级寄存器IP

        单片机采用了自然优先级和人工设置

        五个中断源的自然优先级与中断服务入口地址：(由高到低)

• 外中断0：0003H
• 定时器0：000BH
• 外中断1：0013H
• 定时器1：001BH
• 串行口：0023H。

        人工设置只有两级，处于同一级由自然优先顺序确定，IP置1为高级否则低级。

中断系统的控制寄存器

 中断允许寄存器 IE                  

在特殊功能寄存器中，字节首地址为A8H，用来打开或关断各中断源的中断请求。

中断优先寄存器 IP

在特殊功能寄存器中，字节第一个单元地址为B8H，用来设定各个中断源优先级

串行端口的控制寄存器 scon

字节第一地址是98H，用以设置串行端口的工作方式、接收／发送的运行状态、数据的特征、波特率的大小，以及作为中断标志等。

• 这些位功能都是方式2、3的
• T1/R1在使用前必须用软件清零

电源控制寄存器 PCON

字节地址为87H，无位地址

                  (方式123时的波特率)

中断的响应过程

CPU在每一个周期扫描每一个中断源置位并采样，如果没被下述条件阻止，将在下一机器周期响应最高的中断请求

1. CPU正在处理同级或更高级的中断
2. 当前周期不是所执行指令未的最后周期
3. 正在执行RETI或是访问IE、IP指令，至少需要再执行一条指令才能响应新的中断请求

处理中断程序从该地址开始一直到RETI结束，由于各个中断入口地址相隔甚近，不便于存放各个较长的中断服务程序，故通常在中断入口地址开始的二三个单元中，安排一条转移类指令，以转入到安排在那儿的中断服务程序。